JP3598999B2 - パケットデータ処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はパケットデータ処理装置に関し、特に接続される端末数に応じて処理カードを簡単に増設可能にするパケットデータ処理装置又は通信ノードに関する。
【０００２】
【従来の技術】
パケットデータ処理装置又は通信ノードにおいて、回線インタフェース速度は一定のままで収容する端末の数に応じて端末データの処理が増減する場合に、端末の数に合わせて処理も増設できるような処理構成をとらせたいことがある。通信装置の端末収容側のインタフェース速度（帯域）は不変であるが、収容する端末毎に情報を管理する処理を考える。この場合には、物理的に情報を保管する場所が必要になる。そのために、端末数によって処理カードの数を増加しなければならない。これに関連する従来技術は、例えば特開平５−３４４１３７号公報の「データ伝送システム」、特開平６−３００２０号公報の「ＡＴＭ交換システムにおける端末機およびその接続方法」、特開平７−３２１８２７号公報の「通信制御システム」特開平９−２１２４４０号公報の「データ通信装置」および特開平１１−３５５８６８号公報の「交換装置」等に開示されている。
【０００３】
上述の場合を含む一般的な処理カードの増設には、図７に示す如く、主装置側に予め増設できるスロットを準備しておく。即ち、主装置１のスイッチ部６に複数のスロット７ａ〜７ｃを予め用意しておく。端末からのデータを、回線カード２で低レイヤ終端し、端末ＩＤを検索キーとした宛先検索結果により得られた宛先スロット７ａ〜７ｃに転送している。この方式では、増設できる処理カード７０〜７２が装置により限定されるので、少ない。その理由は、主装置１に使用するか否か不明であるスロットを予め多数用意するのは、装置の設計（物理的位置および価格）上の限界があり、無駄になる場合が多いため、最小限にするのが普通であるからである。
【０００４】
他の処理カード増設技法を図８に示す。主装置１側のインタフェースとして増設インタフェースカード９を使用して増設モジュール４０、４１、…、４Ｎを接続する。これら各増設モジュール４０〜４Ｎ内には、それぞれスイッチ４００〜４０Ｎおよび処理４１０〜４１Ｎを設ける。図８の特定例では、端末からのデータを回線カード２で取り込み、該当の処理スロットまで上述の方法と同様である。該当処理スロットに出力されたデータは、増設カード９により増設モジュール４０とのインタフェースが取られ、増設モジュール４０内のスイッチ部４００へ入力される。スイッチ部４００では、入力されたデータの端末ＩＤを検索キーとし、宛先情報を得て、スイッチ４００により転送動作が行なわれる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来技術では、上述の如く、増設可能な処理カードが制限される。また、増設するに従ってスイッチ部４００〜４０１での中継処理の負荷が増加するため、大きな処理遅延が生じ易く、宛先情報の変更および追加等が大変である。前者は、各増設モジュール４０〜４Ｎのスイッチ部４００〜４０Ｎ毎に宛先検索処理が発生することによる処理遅延が追加され、追加処理負荷が増加するためである。後者は、各増設モジュール４０〜４Ｎ毎に宛先情報を持つため大きな情報の変更および追加の際には、全てのスイッチ部４００〜４０Ｎが有する情報を修正しなければならないためである。
【０００６】
【発明の目的】
本発明は、従来技術の上述した課題に鑑みなされたものであり、処理拡張が容易に行えるパケットデータ処理装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のパケットデータ処理装置は、処理カードが接続される主装置に、回線カードを介して少なくとも１台の端末が接続され、これら端末との間のパケットデータを処理する装置であって、主装置に設けられたスロットに、端末の増加に応じて宛先情報を管理する増設カード▲１▼を介して転送処理を行う増設カード▲２▼および処理カードを含む増設モジュールを接続可能にする。
【０００８】
また、本発明のパケットデータ処理装置の好適実施形態によると、増設カード▲１▼は、処理カード方向の処理ブロックおよび主装置方向の処理ブロックを備える。処理カード方向の処理ブロックは、処理カードの宛先情報を得る行き先検索処理部および宛先情報をデータに付与する宛先付与部を含み、主装置方向の処理部はチェック部を含む。行き先検索処理部は、端末の端末ＩＤおよび増設モジュール内の宛先情報が関連付けられた情報テーブルを有する。増設カード▲２▼は、処理カード方向の処理ブロックおよび主装置方向の処理ブロックを備える。処理カード方向の処理ブロックは、処理モジュール番号チェック部および処理カード番号チェック部を含む。増設モジュールの増設時の末端側に位置する処理カードには、１以上の予備用処理カードが配置される。増設モジュールの増設カード▲２▼には、増設カード▲１▼を介して増設モジュールを接続可能にする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるパケットデータ処理装置の好適実施形態の構成および動作を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
先ず、図１は、本発明によるパケットデータ処理装置の好適（又は第１）実施形態の基本構成を示すブロック図である。このパケットデータ処理装置は、複数の端末が収容される通信ノードにおいて、収容端末の増加により処理を増設する際に、通信ノード本体に増設用に複数スロットを用意することなく、増設時の中継処理の低減と、増設部の内部にデータ保証を持たせる構成としている。増設時には、増設カードと増設モジュールを用意し処理カードの増設を行う。この増設カードは、増設に伴う接続負荷の低減と、接続の容易性を持ち、増設部の構成はデータ保証を可能とする構成である。
【００１１】
図１に示すパケットデータ処理装置（又は通信ノード）は、主に回線カード２、スイッチ６を含む主装置１および複数の処理カード３〜５から構成される。このパケットデータ処理装置は、複数の端末７からのパケットデータを処理する装置である。主装置１に設けられた複数のスロットは、各種カード（回線カードおよび処理カード）を収容できるものとする。ここでは、処理Ｉカード３を増設する場合を例として説明する。
【００１２】
図２は、処理カード増設時の構成を示す。主装置１のスイッチ部６に接続される各処理カード３の位置（スロット）に増設カード▲１▼２０を接続する。増設時には外部に増設モジュール１０〜１Ｎを設け、処理カード１０１〜１０Ｎの数により増設モジュール１０〜１Ｎを増加するよう構成している。各増設モジュール１０〜１Ｎは、増設カード▲２▼３０〜３Ｎおよび処理カード１０１〜１０Ｎにより構成される。増設カード▲１▼２０から増設モジュール１０〜１Ｎ内の増設カード▲２▼３０へと接続する。増設カード▲２▼３０は、モジュール内およびモジュール外のインタフェースを有する。モジュール内インタフェースでは、複数の処理カード１０１〜１０３と接続され、モジュール外インタフェースでは、次段の増設モジュール１Ｎが存在する場合には、増設カード▲１▼２０と接続する。一方、存在しない場合には、使用しないこととする。増設時の末端側に位置する処理カード１０Ｎは、予備用処理カードとして配置させる。予備用処理カード１０Ｎは、１枚でも複数枚でも良い。
【００１３】
次に、図３を参照して、各増設カードの詳細構成を説明する。図３には、増設カード▲１▼２０および増設カード▲２▼３０の詳細構成をブロック図で示す。増設カード▲１▼２０および増設カード▲２▼３０は、処理カード方向の処理ブロック２１、３１および主装置方向の処理ブロック２２、３２の２個の処理ブロックで構成される。先ず、増設カード▲１▼２０の構成を説明する。処理カード方向の処理ブロック２１は、主に行き先検索処理部２１１および宛先付与部２１２から構成される。前者は、端末ＩＤおよび増設モジュール内宛先情報が関係付けられた情報テーブル２１３を有し、主装置１側から入力されるデータの端末ＩＤを検索キーとして情報テーブル２１３を引き、処理カードの宛先（どの増設モジュールのどの処理カードで処理するかの情報）を得る機能を有する。
【００１４】
後者は、前者で得た宛先情報をデータに付与する（増設カード内ヘッダ付与）機能を有する。ここで、図５に、増設カード内データフォーマット例を示す。このデータフォーマットは、データ５０およびその先頭に付加された増設カード内ヘッダ５３である。増設カード内ヘッダ５３は、処理カード番号（以下ＣＮという）５１および増設モジュール番号（以下ＭＮという）５２により構成される。このように、付与される宛先情報は、ＭＮ５２およびＣＮ５１である。主装置方向の処理ブロック２２では、増設カード▲２▼３０から入力されるデータの正常性チェックを行うのみで、特に特別な処理は行わない。
【００１５】
次に、増設カード▲２▼３０〜３Ｎの構成を説明する。処理カード方向の処理ブロック３１は、主にＭＮチェック部３１１およびＣＮチェック部３１２の２個のブロックで構成される。ＭＮチェック部３１１では、データに付与された増設カード内ヘッダのＭＮをチェックする。自モジュール番号と一致すればＣＮチェック部３１２へ、不一致ならば次段モジュール１１へ転送される。ＣＮチェック部３１２では、ヘッダ内のＣＮをチェックし、ＣＮに該当する各処理カード１０Ｘに転送する。主装置方向の処理ブロック３２は、順序制御部▲１▼３２１および順序制御部▲２▼３２２で構成される。
【００１６】
順序制御部▲１▼３２１は、自モジュール内の複数の処理カード１０Ｘおよび順序制御部▲２▼３２２に接続されており、複数の処理カード１０Ｘから入力されるデータの順序制御を行い、その順番で順序制御部▲２▼３２２へ出力する。順序制御方式としては、基本的に入力された順番で出力する。順序制御部▲２▼３２２では、自モジュールの後段に増設モジュールが接続されていない場合は何もせずスルーする。前段に増設モジュールがある場合には増設カード▲２▼へ、ない場合には増設カード▲１▼へ出力する。自モジュールの後段に増設モジュールが接続されている場合には、後段のモジュールから入力されるデータと、自モジュール内の順序制御部▲２▼から入力されるデータとの順序制御を行う。ここでの順序制御は、後段からくるデータを割合的に優先とする。増設カードでは、増設カード▲１▼に検索処理と宛先情報を持たせ、増設カード▲２▼では単純な宛先ヘッダチェック作業を行う仕組みである。増設モジュールの接続方式は、直列接続としている。増設時には、増設処理カードの末端側に予備用処理カードを配置する。
【００１７】
次に、図２乃至図５を参照して、本発明によるパケットデータ処理装置の動作を説明する。図２において、端末７側より送信されたパケットデータは、回線カード２で低レイヤ終端し、データ内の端末ＩＤからデータ処理する処理カード３０〜３Ｎの宛先情報を検索する。宛先情報に従い、主装置１のスイッチ部６では、データを処理カードへ転送する。ここでは、回線カード２が多数の端末７情報を収容し、その端末情報を処理Ｉカード１０１〜１０Ｎで処理される例を説明する。処理Ｉカード１０１〜１０Ｎには、端末７毎の情報が割り当てられている。また、増設カード▲１▼２０では、データの端末ＩＤおよび処理を行うモジュール・処理カードへの宛先情報が関係付けられた情報テーブル２１３を有する。
【００１８】
このパケットデータ処理装置に端末７側より、処理Ｉカード（１０１〜１０Ｎ）で処理するデータが入力されたとする。先ず、回線カード２で低レイヤ終端され端末ＩＤを確認し、データ処理する処理カード宛先情報を得る。宛先情報によりスイッチ部６では該当する処理Ｉカードの出力スロットへと転送される。処理Ｉのスロットへ出力されたデータは、増設カード▲１▼２０へ入力される。増設カード▲１▼２０では、入力されたデータより端末ＩＤを取り出し、それを検索キーとして宛先情報テーブル２１３を検索する。
【００１９】
検索結果で得られた宛先情報を、宛先付与部２１２でデータの先頭に取り付ける処理を行う。宛先ヘッダ５３が付与されたデータは、増設カード▲２▼３０へ出力する。増設カード▲２▼３０では、最初にＭＮチェック部３１１により増設されたＭＮ（モジュール番号）のチェックを行い、自モジュール番号と比較する。番号が一致すると、ＣＮチェック部３１２へ出力される。一方、不一致ならば、次段の増設モジュール１Ｎへ出力される。一致した場合には、ＣＮチェック部３１２へ出力されたデータは、処理カード番号のチェックを行い、該当する処理カード１０１〜１０Ｎ−１へ転送する。付与された宛先ヘッダ５３は、処理カード１０１〜１０Ｎ−１へ出力される前に除去される。不一致の場合でも、基本的に増設カード▲１▼２０から出力された時点で、必ずどこかの処理カード１０１〜１０Ｎ−１へ転送されることになるため、該当する宛先処理カード１０１〜１０Ｎ−１まで、増設カード▲２▼３０〜３Ｎの処理が繰り返されることとなる。ＭＮチェック部３１１で宛先ヘッダ５３処理が上手く実施されなかった場合および処理カード１０１〜１０Ｎ−１で処理がＦＵＬＬ状態のために受け取れない場合には、予備処理カード１０Ｎで受け取りデータを保証する。
【００２０】
各処理Ｉカード１０１〜１０Ｎで処理されたデータは、それぞれ増設カード▲２▼３０〜３Ｎの順序制御部▲１▼３２１へ出力される。順序制御部▲１▼３２１では、自増設モジュールの処理カードの順序制御を実施する。最初に入力された順番で順序制御部▲２▼３２２へ出力する。順序制御部▲２▼３２２に同時に入力された場合には、予め順番を定めておくことで制御する。順序制御部▲２▼３２２では、後段の増設カード▲２▼から入力されるデータおよび順序制御部▲１▼３２１から入力されるデータの順序制御を行い、後段からのデータに重みを付け順序制御が行われる。順序制御部▲２▼３２２で処理されたデータは、最終的に増設カード▲１▼２０へ入力される。増設カード▲１▼２０では、データの正常性のチェックを行い主装置１のスイッチ部６へ出力する。スイッチ部６で出力されたデータは、回線カード２へ転送され、端末７側へ送信される。
【００２１】
次に、図６を参照して本発明によるパケットデータ処理装置の他の実施形態を説明する。尚、説明の便宜上、上述した構成要素に対応する構成要素には同様の参照符号を使用し、以下の説明は、主として相違点を中心に行う。図６に示すパケットデータ処理装置は、回線カード２、スイッチ部６を含む主装置１、増設カード▲１▼２０および直列接続される複数の増設モジュール１０〜１Ｎを備える。しかし、この実施形態では、増設カード▲１▼２０に接続される増設モジュール１０の増設カード▲２▼３０に、増設カード▲１▼２０αを接続し、この増設カード▲１▼２０αに更に増設カード等を含む増設モジュールＮ’を接続することを特徴とする。
【００２２】
図６に示すパケットデータ処理装置では、最初の増設カード▲１▼２０でデータ内のある情報を見て検索する。データは、検索結果に基づき所定の処理カードの処理カードが接続されるスロットへ転送される。ここで、増設カード▲１▼２０αが配置されている位置へ転送されたデータは、更に最初の増設カード▲１▼２０で検索に使用した情報キーとは別のデータ内の情報をキーとして使用し、各処理カードが接続されているスロットへ転送する。主装置１の処理Ｉカードが接続される場所に増設カード▲１▼２０を接続するよう構成されている。増設カード▲２▼３０と処理Ｉカードのインタフェースも同様であるため、上述した接続が可能である。
【００２３】
上述の如く、図６に示す実施形態では直列の増設のみに限定されず、検索に使用するデータ内のキーを複数設定可能とすることにより、検索条件を複数使用してデータの処理を振り分けることも可能になる。
【００２４】
以上、本発明によるパケットデータ処理装置の好適実施形態の構成および動作を詳述した。しかし、斯かる実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではない。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であること、当業者には容易に理解できよう。
【００２５】
【効果の説明】
以上の説明から明らかな如く、本発明のパケットデータ処理装置によると、次の如き実用上の顕著な効果が得られる。第１に、主装置にスロットを予め複数個用意する必要なく、単一のスロットで増設が実現できることである。その理由は、主装置の増設したい処理カードが実装されているスロットに増設カード▲１▼を実装し、増設カード▲１▼は増設モジュールに接続され、増設モジュール内で複数の処理カードを増設可能にするためである。第２に、複数のモジュールを増設した際の各モジュールでの負荷が低減されることである。その理由は、主装置と増設モジュールとのインターフェース部に増設カード▲１▼を用意し、ここで増設モジュールへの宛先を管理、増設モジュールに搭載される増設カード▲２▼は増設カード▲１▼で付与されたヘッダをチェックし、ドロップ、ディスパッチを実行する単純機能とすることで、増設カード▲２▼を多段接続した際の中継付加を低減させるためである。
【００２６】
第３に、予備処理カードを持たせることにより、データ保証を実現できることである。構成を直列接続としているため、増設の末端部に予備用の処理カードを配置しておくことで、途中の増設カード▲２▼でドロップできなかったデータに対し、そのデータを予備カードで拾い処理させることが可能となる為である。第４に、複数の増設モジュール毎に行き先情報を持つ必要がないことである。その理由は、増設カード▲１▼で行き先情報を全て管理しているためである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるパケットデータ処理装置の基本構成を示すブロック図である。
【図２】本発明によるパケットデータ処理装置の好適（第１）実施形態の構成を示すブ
ロック図である。
【図３】図２に示すパケットデータ処理装置の増設カード▲１▼および増設カード▲２▼の詳細
構成を示すブロック図である。
【図４】図３中の増設カード▲２▼の処理ブロックの動作説明図である。
【図５】増設カード内のデータフォーマットの一例である。
【図６】本発明によるパケットデータ処理装置の第２実施形態のブロック図である。
【図７】従来のパケットデータ処理装置の一例のブロック図である。
【図８】従来のパケットデータ処理装置の他の例のブロック図である。
【符号の説明】
１ 主装置
２ 回線カード
３〜５ 処理カード
６ スイッチ部
７ 端末
１０〜１Ｎ 増設モジュール
２０ 増設カード▲１▼
２１、３１ 処理カード方向の処理ブロック
２２、３２ 主装置方向の処理ブロック
２１１ 行き先検索処理部
２１２ 宛先付与部
２１３ 情報テーブル
２２１ チェック部
３１１ モジュール番号（ＭＮ）チェック部
３１２ カード番号（ＣＮ）チェック部
３２１、３２２ 順序制御部

Claims (8)

1. 処理カードが接続される主装置に、回線カードを介して少なくとも１台の端末が接続され、該端末との間のパケットデータを処理するパケットデータ処理装置において、
   前記主装置に設けられたスロットに、前記端末の増加に応じて宛先情報を管理する増設カード▲１▼を介して転送処理を行う増設カード▲２▼および処理カードを含む増設モジュールを接続可能にすることを特徴とするパケットデータ処理装置。
2. 前記増設カード▲１▼は、処理カード方向の処理ブロックおよび前記主装置方向の処理ブロックを備えることを特徴とする請求項１に記載のパケットデータ処理装置。
3. 前記処理カード方向の処理ブロックは、処理カードの宛先情報を得る行き先検索処理部および前記宛先情報をデータに付与す該検索宛先付与部を含み、前記主装置方向の処理ブロックは、チェック部を含むことを特徴とする請求項２に記載のパケットデータ処理装置。
4. 前記行き先検索処理部は、前記端末の端末ＩＤおよび前記増設モジュール内の宛先情報が関連付けられた情報テーブルを有することを特徴とする請求項３に記載のパケットデータ処理装置。
5. 前記増設カード▲２▼は、処理カード方向の処理ブロックおよび主装置方向の処理ブロックを備えることを特徴とする請求項１に記載のパケットデータ処理装置。
6. 前記処理カード方向の処理ブロックは、処理モジュール番号チェック部および処理カード番号チェック部を含むことを特徴とする請求項５に記載のパケットデータ処理装置。
7. 前記増設モジュールの増設時の末端側に位置する処理カードには、１以上の予備用処理カードが配置されることを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載のパケットデータ処理装置。
8. 前記増設モジュールの増設カード▲２▼には、前記増設カード▲１▼を介して増設モジュールを接続可能にすることを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載のパケットデータ処理装置。

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