JP6018872B2 - 通信装置、及び、通信装置における転送情報管理方法 - Google Patents

Description

本発明は、パケット通信装置に関し、更に詳しくは、パケット通信装置の低消費電力化を実現するためのメモリ管理方法に関する。

温暖化などの環境問題が深刻化する中、サステナブルな社会を構築する上で、情報通信分野、特に通信装置の低消費電力化は急務とされている。通信装置の低消費電力化の取り組みとして、最も効果があるとされてきたのが、デバイスの微細化である。しかしながら、その微細化が原子一個分の１０ｎｍに近づき、明確な限界を迎えている。このため、消費電力の高い部品、特にＣＡＭ（Ｃｏｎｔｅｎｔ Ａｄｄｒｅｓｓａｂｌｅ Ｍｅｍｏｒｙ）や外部ＲＡＭ（Ｒａｍｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などへのアクセス頻度を下げることで消費電力を低減させる技術として、データメモリから取得した情報を内部ＲＡＭやＦＦ（Ｆｌｉｐ Ｆｌｏｐ）に保存するキャッシュ技術(特許文献1)がある。

特開２００５−８４９９９号公報

しかしながら、ＣＡＭや外部ＲＡＭの検索結果でキャッシュ（内部ＲＡＭやＦＦ）を常に最新化していく方法だと、入力されるトラヒックパターンによって、ＣＡＭや外部ＲＡＭへのアクセス頻度を下げることができなくなる。例えば、平均の通過帯域は高いが、非常にバースト性が高いコネクション(高速バーストコネクション)と、平均の通過帯域が低いコネクション(低速コネクション)が複数混在した場合、ＣＡＭや外部ＲＡＭへのアクセス頻度が増加する。この場合、高速バーストコネクションのバーストとバーストとの合間に、複数の低速コネクションが挟まるようなトラヒックとなるため、一度内部ＲＡＭやＦＦにキャッシュされた高速バーストコネクションのエントリが、内部ＲＡＭやＦＦの容量以上の多数の低速コネクションが通過した場合、内部ＲＡＭやＦＦから削除されてしまう。平均としてはトラヒック量の多いコネクションの内部ＲＡＭやＦＦへのヒット率が低減するため、ＣＡＭや外部ＲＡＭへのアクセスが増加し、消費電力の増加を招く。

以上のことを鑑み、通過頻度の高いとわかっているコネクションは内部ＲＡＭやＦＦに予め登録し、ＣＡＭや外部ＲＡＭへのアクセスに応じて更新しないこととする。第二の例としては、通過頻度の高いとわかっているコネクションは内部ＲＡＭやＦＦに予め登録することに加え、実際の通過頻度に応じて内部ＲＡＭやＦＦの登録コネクションを変更するため、過去の一定期間のトラヒックの通過状況に応じて、内部ＲＡＭやＦＦの登録エントリを更新する。

トラヒックパターンによらずＣＡＭや外部ＲＡＭのアクセス頻度を低減することが可能となるため、装置の設置場所や収容ユーザに寄らず装置の低消費電力化が可能となる。

本発明の通信システムを示した説明図である。（実施例１） 本発明の通信システムで処理する通信フレームの一例を示した説明図である。（実施例１） 本発明が適用された通信装置を示した説明図である。（実施例１） 本発明の通信装置内で付与する装置内ヘッダを示した説明図である。（実施例１） 本発明の通信装置が保持するコネクション検索ＲＡＭを示した説明図である。（実施例１） 本発明の通信装置が保持するコネクション検索ＣＡＭを示した説明図である。（実施例１） 本発明の通信装置が実施するコネクション検索処理を示したフローチャートである。（実施例１） 本発明の通信装置が保持する帯域監視テーブルを示した説明図である。（実施例１） 本発明の通信装置が保持するフレーム転送テーブルを示した説明図である。（実施例１） 本発明の通信装置が保持する出力ヘッダ処理テーブルを示した説明図である。（実施例１） 本発明の通信装置が実施するコネクション設定処理を示したフローチャートである。（実施例１） 本発明が適用された別の通信装置の一例を示した説明図である。（実施例２） 本発明の通信装置が保持する統計情報テーブルを示した説明図である。（実施例２） 本発明の通信装置が保持する別のコネクション検索ＲＡＭを示した説明図である。（実施例２） 本発明の通信装置が実施する登録基準値更新処理を示したフローチャートである。（実施例２） 本発明の通信装置が実施するコネクション設定更新処理を示したフローチャートである。（実施例２）

以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明する。
＜実施例１＞
図１は、本発明の通信システムの構成の一例を示す図である。

図１において、ＮＷは、複数の通信装置２０Ａ〜２０Ｎ（以下一般化していう場合、通信装置２０Ｎと称する）からなる通信ネットワークを示す。例えば、通信装置２０Ａ、２０Ｎには、それぞれ通信回線Ｌ２０Ａ、Ｌ２０Ｎを介して、ユーザ端末Ｔ２０Ａ、Ｔ２０Ｎが収容されている。ここでは、通信装置２０Ａ、２０Ｎに、ユーザ端末Ｔ２０Ｎが1台ずつ接続されているが、通常通信装置２０Ａや２０Ｎ等の通信装置には複数のユーザ端末Ｔ２０Ｎが接続される。

各通信装置２０Ｎには、各通信回線ＮＬ２０Ｎを介して、ネットワーク管理システムＮＭＳが接続されている。ネットワーク管理システムＮＭＳには、通信回線Ｌ１０を介して、オペレータ端末Ｔ１０が接続されている。本通信システムの管理を行うオペレータは、オペレータ端末Ｔ１０から通信ネットワークＮＷに通信パスの設定を行う。

本発明は、このように複数のユーザのトラヒックが集中する通信装置２０Ｎに対して有効になる。本発明の通信装置２０Ｎは、入力フレームのヘッダ情報からＣＡＭやＲＡＭを検索することで入力フレームのヘッダ情報に対応するコネクションを特定し、各コネクションに応じた入力フレームの処理や帯域制御を行う。本発明の通信装置２０Ｎは、消費電力の異なる２つの記憶部、例えば、ＣＡＭやＣＡＭよりも消費電力の低いＲＡＭを有する。オペレータから設定される装置の動作モードや各コネクションの設定帯域、及び過去のトラヒックの通過状況から、各コネクションに関する情報を、ＣＡＭとＲＡＭのうちどちらに登録するかを決定する。これにより、通過頻度の高いコネクションに関する情報に関しては上記ＲＡＭを利用して検索することが可能となるため、ＲＡＭよりも消費電力の高いＣＡＭの検索頻度を低減することが可能となる。

図２は、本実施例において、通信装置２０Ｎが送受信する通信フレーム４０のフォーマットを示す。

通信フレーム４０は、宛先ＭＡＣアドレス４０１、送信元ＭＡＣアドレス４０２、ＶＬＡＮタグ４０３、後続ヘッダの種類を示すタイプ値４０４からなるＭＡＣヘッダと、ペイロード４０５と、フレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）４０７とからなる。

宛先ＭＡＣアドレス４０１と送信元ＭＡＣアドレス４０２には、通信装置２０ＮのＭＡＣアドレス、またはユーザ端末Ｔ２０ＮのＭＡＣアドレスが設定される。ＶＬＡＮタグ４０３は、フロー識別子となるＶＬＡＮ ＩＤの値（ＶＩＤ♯）を示している。

図３は、通信装置２０Ｎのブロック構成を示す。

通信装置２０Ｎは、複数の回線インタフェースボード（ＮＩＦ）１０（１０−１〜１０−ｎ）と、これらのＮＩＦに接続されたスイッチ部１１およびノード管理部１２からなる。

各回線インタフェースボード（ＮＩＦ）１０は、通信ポートとなる複数の入出力回線インタフェース１０１（１０１−１〜１０１−ｎ）を備え、これらの通信ポートを介して、ユーザ端末Ｔ２０Ｎおよび通信ネットワークＮＷ上の他の通信装置２０Ｎと接続されている。本実施例では、入出力回線インタフェース１０１は、イーサネット（登録商標）用の回線インタフェースとなっている。

各回線インタフェースボード（ＮＩＦ）１０は、ＮＩＦ管理部１１０と、これらの入出力回線インタフェース１０１に接続された入力ヘッダ処理部１０３と、入力ヘッダ処理部１０３に接続された帯域監視部１０４を有する。また、各回線インタフェースボード（ＮＩＦ）１０は、スイッチ部１１に接続された複数のＳＷインタフェース１０２（１０２−１〜１０２−ｎ）と、これらのＳＷインタフェースに接続された出力フレームヘッダ処理部１０７を有する。

ここで、ＳＷインタフェース１０２−ｉは、入出力回線インタフェース１０１−ｉと対応しており、入出力回線インタフェース１０１−ｉで受信した入力フレームは、ＳＷインタフェース１０２−ｉを介してスイッチ部１１に転送される。また、スイッチ部１１からＳＷインタフェース１０２−ｉに振り分けられた出力フレームは、入出力回線インタフェース１０１−ｉを介して、出力回線に送出される。

入出力回線インタフェース１０１−ｉは、入力回線から通信フレーム４０を受信すると、受信フレームに、図４に示す装置内ヘッダ４２を付加する。装置内ヘッダ４２は、入力Ｐｏｒｔ ＩＤ：４２１と、入力側の回線インタフェースボード識別子（ＮＩＦ ＩＤ）４２２と、フレーム長４２３と、コネクションＩＤ：４２４を示す複数のフィールドとからなっている。このうち、入力ＮＩＦ ＩＤ：４２２とコネクションＩＤ：４２４は、内部ルーティング情報となっており、スイッチ部１１は、この内部ルーティング情報に従って、入力フレームを特定の回線インタフェースボードの特定のＳＷインタフェースに転送する。

入出力回線インタフェース１０１−ｉが、受信フレームに装置内ヘッダ４２を付加した時点で、入力Ｐｏｒｔ ＩＤ：４２１、入力ＮＩＦ ＩＤ：４２２、フレーム長４２３に有効値を設定するが、コネクションＩＤ：４２４用のフィールドは空欄となっている。このフィールドには、入力ヘッダ処理部１０３によって有効値が設定される。

入力ヘッダ処理部１０３は、後述するコネクション検索処理によりコネクション検索ＲＡＭ：２２およびコネクション検索ＣＡＭ：２３を検索し、各入力フレームの装置内ヘッダ４２にコネクションＩＤ：４２４の値を追加する。

図５にコネクション検索ＲＡＭ：２２、図６にコネクション検索ＣＡＭ：２３が保持する情報の内容を示す。コネクション検索ＲＡＭ：２２およびコネクション検索ＣＡＭ：２３が保持する情報の内容は全く同様であるが、ＲＡＭとＣＡＭであるためその検索方法が異なる。

コネクション検索ＲＡＭ：２２は、アドレス２２１と、エントリ有効フラグ２２２と、Ｐｏｒｔ ＩＤ：２２３と、ＶＩＤ：２２４とを示すテーブルエントリを備えるテーブルを有し、アドレス２２１を検索キーとして、エントリ有効フラグ２２２と、Ｐｏｒｔ ＩＤ：２２３と、ＶＩＤ：２２４とが検索される。ＲＡＭから受信したこれらの情報と、エントリ有効フラグが‘１’であるエントリの内、入力フレームのヘッダから抽出した情報が一致するエントリがあった場合、当該入力フレームのコネクションＩＤ：４２４は、一致したコネクション検索ＲＡＭ：２２のアドレスとなる。

一方、コネクション検索ＣＡＭ：２３は、エントリ有効フラグ２３２と、Ｐｏｒｔ ＩＤ：２３３と、ＶＩＤ：２３４と、アドレス２３１とを示すテーブルエントリを備えるテーブルを有し、エントリ有効フラグ２３２と、Ｐｏｒｔ ＩＤ：２３３と、ＶＩＤ：２３４とを検索キーとして、アドレス２３１が検索される。コネクション検索ＣＡＭ：２３の場合、得られたアドレス２３１＋コネクション検索ＲＡＭのエントリ数ｎがコネクションＩＤ：４２４となる。さらに、コネクション検索ＣＡＭ：２３の場合は、コネクション検索ＲＡＭと同様に、アドレス２３１を検索キーとし、エントリ有効フラグ２２２と、Ｐｏｒｔ ＩＤ：２２３と、ＶＩＤ：２２４とを示すテーブルエントリを検索することも可能である。

図７にコネクション検索処理の一例を示す。入力フレームが、図２に示したフレームフォーマットをもつ入力フレーム４０の場合、入力ヘッダ処理部１０３はコネクション検索処理Ｓ１００を実施する。入力ヘッダ処理部１０３は、コネクション検索ＲＡＭ：２２のｎエントリ全てを検索し、その中からエントリ有効フラグ２２２が‘1’であり、入力フレームの装置内ヘッダ４２の入力Ｐｏｒｔ ＩＤ：４２１と、入力フレームのＶＬＡＮタグ４０３が示すＶＩＤの値（ＶＩＤ♯）とに対応するテーブルエントリを検索する（Ｓ１０１）。一致したエントリがあればそのアドレス２２１をコネクションＩＤ：４２４として取得し（Ｓ１０２）、終了する（Ｓ１０４）。一方、Ｓ１０１において、コネクション検索ＲＡＭ：２２に一致するエントリがなければ、エントリ有効フラグ２３２を‘１’、Ｐｏｒｔ ＩＤ：２３３を入力フレームの装置内ヘッダのＰｏｒｔ ＩＤ：４２１、ＶＩＤ：２３４を入力フレームのＶＬＡＮタグ４０３が示すＶＩＤの値（ＶＩＤ♯）として、コネクション検索ＣＡＭ：２３を検索し、ヒットしたアドレス２３１＋コネクション検索ＲＡＭのエントリ数ｎをコネクションＩＤ：４２４として取得し（Ｓ１０３）、終了する（Ｓ１０４）。

本実施例では、通信装置２０Ｎは、通信ネットワークＮＷに流入するフレームに対して帯域制御を行っている。

帯域監視部１０４は、入力ヘッダ処理部１０３から入力フレームを受信すると、入力フレームの装置内ヘッダ４２が示すコネクションＩＤ：４２４を用いて、帯域監視テーブル２４を参照して、フロー毎の帯域制御を行う。

図８に示すように、帯域監視テーブル２４は、コネクションＩＤ：２４１をもつ複数のテーブルエントリからなる。各テーブルエントリは、コネクションＩＤ：２４１と対応して、設定帯域２４２、バースト長２４３、前回トークン値２４４、前回到着時刻２４５の値を示している。

帯域監視部１７は、入力フレームを受信すると、帯域監視テーブル２４から、入力フレームのコネクションＩＤ：４２４と対応するテーブルエントリを検索し、コネクション毎の使用帯域を監視する。具体的には、以下のリーキーバケツ方式により監視する。まず、入力フレーム到着時の現在時刻から前回到着時刻２４５を減算し、フレーム到着間隔を算出する。このフレーム到着間隔と設定帯域２４２を掛け合わせ、前回トークン値２４４から減算し、現在のトークン値を計算する。この際、計算された現在のトークン値が“０”未満である場合には、現在のトークン値を“０”とする。このようにして計算された現在のトークン値に当該入力フレームのフレーム長４２３を加算した際に、バースト長２４３を超過しなければ当該フレームは設定帯域通りに到着したフレームとし、そのまま透過させ、現在のトークン値に当該入力フレームのフレーム長４２３を加算した値を前回トークン値２４４に、入力フレームの到着時刻を前回到着時刻２４５に上書きする。一方、現在のトークン値に当該入力フレームのフレーム長４２３を加算した際に、バースト長２４３を超過すれば当該フレームは設定帯域を超過して到着したフレームとし、即時廃棄し、現在のトークン値を前回トークン値２４４に、入力フレームの到着時刻を前回到着時刻２４５に上書きする。このような帯域監視処理を実行した後、透過した入力フレームを入力フレームバッファ１０５に蓄積する。

入力フレームバッファ１０５に蓄積された入力フレームは、入力スケジューラ１０６によって読み出され、各入力フレームをその装置内ヘッダ４２が示す入力Ｐｏｒｔ ＩＤ：４２１と対応するＳＷインタフェース１０２に振り分ける。

スイッチ部１１は、各インタフェースボード（ＮＩＦ）１０のＳＷインタフェース１０２−１〜１０２−ｎから入力フレームを受け取り、フレーム転送テーブル２１を検索し、出力先を決定し、フレームを転送する。

図９に示すように、フレーム転送テーブル２１は、入力フレームの入力ＮＩＦ ＩＤ：４２３毎に存在し、コネクションＩＤ：２１１をもつ複数のテーブルエントリからなる。各テーブルエントリは、コネクションＩＤ：２１１と対応して、出力ＮＩＦ ＩＤ：２１２、出力Ｐｏｒｔ ＩＤ：２１３、出力コネクションＩＤ：２１４の値を示している。この出力コネクションＩＤ：２１４は、コネクションＩＤがインタフェースボード（ＮＩＦ）１０内でユニークなため、入力側から出力側のインタフェースボード（ＮＩＦ）１０への変換するためのものである。

スイッチ部１１は、入力フレームを受信すると、入力フレームの入力ＮＩＦ ＩＤ：４２３に対応するフレーム転送テーブル２１を選択し、入力フレームのコネクションＩＤ：４２４と対応するテーブルエントリを検索し、装置内ヘッダ４２のコネクションＩＤ：４２４にテーブルエントリが示す出力コネクションＩＤ：２１４を上書きし、入力フレームをテーブルエントリが示す出力ＮＩＦ ＩＤ：２１２の出力Ｐｏｒｔ ＩＤ：２１３に対応するインタフェースボード（ＮＩＦ）１０のＳＷインタフェース１０２に出力する。

各ＳＷインタフェース１０２が受信した出力フレームは、次々と出力ヘッダ処理部１０７に供給される。

出力ヘッダ処理部１０７は、ＳＷインタフェース１０２−１〜１０２−ｎから出力フレームを受け取り、出力ヘッダ処理テーブル２５を検索し、出力フレームのヘッダ処理を行う。

図１０に示すように、出力ヘッダ処理テーブル２５は、コネクションＩＤ：２５１をもつ複数のテーブルエントリからなる。各テーブルエントリは、コネクションＩＤ：２５１と対応して、ＶＬＡＮタグ処理２５２、ＶＬＡＮタグ２５３、送信元ＭＡＣアドレス２５４、宛先ＭＡＣアドレス２５５の値を示している。

出力ヘッダ処理部１０７は、出力フレームを受信すると、出力ヘッダ処理テーブル２５から、出力フレームのコネクションＩＤ：４２４と対応するテーブルエントリを検索し、出力フレームに実施すべきヘッダ処理に関する情報を取得し、その情報に基づいたヘッダ処理を行う。具体的には、ＶＬＡＮタグ処理２５２に応じてＶＬＡＮタグの付与、変換、削除などを行い、付与や変換を行う場合には、ＶＬＡＮタグ：２５３の情報を使用する。さらに、出力フレームの宛先ＭＡＣアドレス４０１にテーブルエントリの宛先ＭＡＣアドレス２５５を、送信元ＭＡＣアドレス４０２にテーブルエントリの送信元ＭＡＣアドレス２５４をそれぞれ上書きし、出力フレームを出力フレームバッファ１０８に蓄積する。
入力フレームバッファ１０８に蓄積された出力フレームは、出力スケジューラ１０８によって読み出され、各出力フレームをその装置内ヘッダ４２が示す入力Ｐｏｒｔ ＩＤ：４２１と対応する入出力回線インタフェース１０１に振り分ける。入出力回線インタフェース１０１は、受信した出力フレームから装置内ヘッダ４２を除去し、図２に示したフォーマットで出力フレームを出力回線に送出する。

図１１に、通信装置２０Ｎのノード管理部１２が実施する、コネクション検索ＲＡＭ：２２およびコネクション検索ＣＡＭ：２３へのコネクション設定処理Ｓ２００を示す。

オペレータがオペレータ端末Ｔ１０から各通信装置２０Ｎや各コネクションの設定を入力すると、ネットワーク管理システムＮＭＳは各通信装置２０Ｎに設定すべき装置情報やコネクション情報を設定する。この装置情報には、各入出力回線インタフェース１０１の動作モードなどが含まれ、コネクション情報には、あるＶＬＡＮタグを有するフレームを、どのＮＩＦ：１０のどの入出力回線インタフェース１０１で受信し、どのＮＩＦ：１０のどの入出力回線インタフェース１０１へ出力するかに関する情報、さらには、当該コネクションの設定帯域などが含まれる。

これらの情報を管理用の通信回線ＮＬ２０Ｎから受信したノード管理部１２は、コネクション設定処理Ｓ２００として、まず、コネクション検索ＣＡＭに当該コネクションを設定し、このコネクションＩＤに対応する各テーブルに有効値を設定する（Ｓ２０１）。さらに、処理モードがポートモードか、またはタグモードかをチェックする（Ｓ２０２）。ここで、ポートモードとは、当該入出力回線インタフェース１０１においては、入力フレームのＶＬＡＮタグを無視し、入力された全てのフレームを一つのコネクションとして処理するモードである。このため、当該入出力回線インタフェース１０１に入力されるコネクションは一つだけというモードになる。一方、タグモードは、入力フレームのＶＬＡＮタグを識別するモードである。このため、該入出力回線インタフェース１０１に入力されるコネクションは複数存在する。このため、Ｓ２０２においてポートモードの場合には、当該入出力回線インタフェース１０１に入力されるコネクションは一つだけとなるため、当該コネクションコネクション検索ＲＡＭ：２２に設定し、このコネクションＩＤに対応する各テーブルに有効値を設定し（Ｓ２０３）、終了となる（Ｓ２０７）。

一方、Ｓ２０２においてタグモードの場合には、コネクション検索ＲＡＭ：２２に空きがあるかチェックする（Ｓ２０４）。その結果、空きがあれば当該コネクションをコネクション検索ＲＡＭ：２２に設定し、このコネクションＩＤに対応する各テーブルに有効値を設定し（Ｓ２０３）、終了となる（Ｓ２０７）。

一方、Ｓ２０４において、コネクション検索ＲＡＭ：２２に空きがないと判断された場合、コネクション検索ＲＡＭ：２２に設定済みのタグモードのコネクションのうち、設定しようとしているコネクションの設定帯域よりも小さいコネクションがないかをチェックするために、帯域監視テーブル２４を検索する（Ｓ２０５）。その結果、設定しようとしているコネクションの設定帯域よりも小さいコネクションがあった場合には、コネクション検索ＲＡＭ：２２に設定済みのコネクションの中で、設定帯域２４２が最小のコネクションをコネクション検索ＲＡＭ：２２から削除し、当該コネクションはコネクション検索ＲＡＭ：２２に設定し、このコネクションＩＤに対応する各テーブルに有効値を設定し（Ｓ２０３）、終了となる（Ｓ２０７）。

一方、Ｓ２０５において、設定しようとしているコネクションの設定帯域よりも小さいコネクションがなかった場合には、そのまま終了となる（Ｓ２０７）。

以上により、装置の動作モードや設定帯域に応じて、通過頻度が高いと思われるコネクションをコネクション検索ＲＡＭ：２２に設定することが可能となる。
＜実施例２＞
図１２は、本発明の別の通信装置２００Ｎのブロック構成を示す。

通信装置２００Ｎは、実施例１の通信装置２０Ｎと異なり、統計情報テーブル２６を有し、さらに新たな情報が追加されたコネクション検索ＲＡＭ：２２０を有している。また、通信装置２００Ｎは、これらの統計情報テーブル２６の情報を用いてコネクション検索ＲＡＭ：２２０の設定を更新するコネクション更新処理部１０９を有する。その他、それぞれのブロックの構成は、通信装置２０Ｎと同様である。

入力ヘッダ処理部１０３は、実施例１と同様のコネクション検索処理によりコネクション検索ＲＡＭ：２２０およびコネクション検索ＣＡＭ：２３を検索し、各入力フレームの装置内ヘッダ４２にコネクションＩＤ：４２４の値を追加する。さらに、当該コネクションＩＤで受信したフレーム数と受信バイト数を統計情報テーブル２６に加算する。

図１３に示すように、統計情報テーブル２６は、コネクションＩＤ：２６１をもつ複数のテーブルエントリからなる。各テーブルエントリは、コネクションＩＤ：２６１に対応する、受信フレーム数２６２、受信バイト数２６３を示している。

図１４に示すように、コネクション検索ＲＡＭ：２２０は、実施例１と同様の検索キーとしてのアドレス２２１と、エントリ有効フラグ２２２と、Ｐｏｒｔ ＩＤ：２２３と、ＶＩＤ：２２４とに加え、新たに受信フレーム数２２０５と、受信バイト数２２０６との領域が追加されたテーブルエントリを備えたテーブルを有する。

入力フレーム処理部１０３は、入力フレームを受信し、実施例１と同様のコネクション検索処理Ｓ１００により入力フレームのコネクションＩＤ：４２４が判明すると、当該コネクションＩＤに対応する統計情報テーブル２６のエントリを取得する。そして、受信フレーム数２６２に１、受信バイト数２６３に入力フレームのフレーム長４２３を加算し、統計情報テーブル２６に書き戻す。

コネクション更新処理部１０９は、この統計情報テーブル２６の情報を用いて、以下のようにコネクション検索ＲＡＭ：２２０の情報を更新する。

図１５には、コネクション更新処理部１０９が行う登録基準値更新処理Ｓ３００を示す。ここで、登録基準値とは、コネクション検索ＲＡＭ：２２０にコネクションを登録するかどうかの基準値を示す。この登録基準値は、統計情報テーブル２６の受信フレーム数２６２または受信バイト数２６３から、登録基準値更新処理Ｓ３００によって生成され、コネクション検索ＲＡＭ：２２０内に登録されているコネクションの中で最も受信フレーム数または受信バイト数の小さいエントリの値となる。

コネクション更新処理部１０９は、通信装置２００Ｎが動作し始めると周期的に以下の動作を繰り返す。まず、本処理部の内部変数である開始フラグを‘０’、完了フラグを‘０’、iを‘０’、登録基準値を‘０’、基準エントリを‘０’に初期化し（Ｓ３０１）、iをアドレス２２１としてコネクション検索ＲＡＭ：２２０を検索する（Ｓ３０２）。当該エントリのエントリ有効フラグ２２２が‘１’かどうかをチェックし（Ｓ３０３）、エントリ有効フラグ２２２が‘１’であれば、予め設定レジスタ１１１にオペレータから設定されている基準値対象の設定を確認する（Ｓ３０４）。基準値対象が受信フレーム数であれば内部変数である開始フラグが‘０’かどうかをチェックし（Ｓ３０５）、開始フラグが‘０’であれば開始フラグに‘１’を設定し（Ｓ３０６）、内部変数の基準エントリに受信フレーム数２２０５、基準エントリにiを設定する（Ｓ３０７）。

その後、コネクション検索ＲＡＭ：２２０の全エントリを検索完了したかどうかを判定し（Ｓ３０８）、完了していれば内部変数の完了フラグに‘１’、iに‘０’を設定し（Ｓ３０９）、Ｓ３０２から処理を継続する。

一方、Ｓ３０８において、全エントリの検索が完了していなければ、iに‘１’を加算し、Ｓ３０２から処理を継続する。

一方、Ｓ３０３において、コネクション検索ＲＡＭ：２２０から取得したエントリ有効フラグ２２２が‘１’でなかった場合には、Ｓ３０８から処理を継続する。

一方、Ｓ３０５において、内部変数の開始フラグが‘０’でなかった場合、コネクション検索ＲＡＭ：２２０から取得した受信フレーム数２２０５が、内部変数の登録基準値よりも小さいかをチェックし（Ｓ３１０）、小さければＳ３０７以降の処理を継続する。

一方、Ｓ３０４において、設定レジスタ１１１にオペレータから設定されている基準値対象が受信バイト数であれば、内部変数である開始フラグが‘０’かどうかをチェックし（Ｓ３１２）、開始フラグが‘０’であれば開始フラグに‘１’を設定し（Ｓ３１３）、内部変数の基準エントリに受信バイト数２２０６、基準エントリにiを設定し（Ｓ３１４）、その後Ｓ３０８から処理を継続する。

一方、Ｓ３１２において、内部変数の開始フラグが‘０’でなかった場合、コネクション検索ＲＡＭ：２２０から取得した受信バイト数２２０６が、内部変数の登録基準値よりも小さいかをチェックし（Ｓ３１５）、小さければＳ３１４以降の処理を継続する。

上記において、内部変数の完了フラグと、登録基準値と、基準エントリは、図１６に示すコネクション設定更新処理Ｓ４００においても使用される。コネクション設定更新処理Ｓ４００は、これらの情報を用いて、コネクション検索ＲＡＭ：２２０の情報を更新する処理である。

図１６は、コネクション更新処理部１０９が行うコネクション設定更新処理を示す。コネクション更新処理部１０９は、通信装置２０Ｎが動作し始めると、予め設定レジスタ１１１にオペレータから設定されている任意の周期（通常１秒程度）に従って以下の動作を繰り返す。まず、内部変数ｊにコネクション検索ＲＡＭ：２２０の全エントリ数ｎ＋１を設定し（Ｓ４０１）、上記Ｓ３００が有する内部変数の完了フラグが‘１’かどうかチェックする（Ｓ４０２）。完了フラグが‘１’であれば、内部変数ｊをコネクションＩＤ：２６１として、統計情報テーブル２６を検索し、当該エントリの受信フレーム数２６２および受信バイト数２６２を取得する。さらに当該エントリのこれらのフィールドに‘０’を書き戻し（Ｓ４０３）、予め設定レジスタ１１１にオペレータから設定されている基準値対象の設定を確認し（Ｓ４０４）、それが受信フレーム数であれば、統計情報テーブル２６から取得した受信フレーム数２６２が、上記Ｓ３００が有する内部変数の登録基準値よりも大きいかをチェックする（Ｓ４０５）。大きい場合には、コネクション検索ＲＡＭ：２２０のエントリの内、上記Ｓ３００が有する内部変数の基準エントリiに該当するエントリを削除し、このコネクションＩＤに対応する各テーブルの該当エントリも削除する（Ｓ４０６）。そして、コネクション検索ＣＡＭ：２３のエントリの内、内部変数ｊ−コネクション検索ＲＡＭ：２２０の全エントリ数ｎに該当するエントリをコネクション検索ＲＡＭ：２２０へ登録（この際、統計情報テーブル２６から取得した受信フレーム数２６２および受信バイト数２６３を、コネクション検索ＲＡＭ：２２０の受信フレーム数２２０５および受信バイト数２２０６にコピー）し、このコネクションＩＤに対応する各テーブルに有効値を設定する（Ｓ４０７）。

この後、統計情報テーブル２６の全エントリを検索完了したかどうかを判定し（Ｓ４０８）、完了していれば処理を終了し（Ｓ４１１）、完了していなければ、内部変数ｊに‘１’を加算してＳ４０２から処理を継続する。

一方、Ｓ４０５において、統計情報テーブル２６から取得した受信フレーム数２６２が、上記Ｓ３００が有する内部変数の登録基準値よりも大きくない場合、Ｓ４０８から処理を継続する。

一方、Ｓ４０４において、予め設定レジスタ１１１にオペレータから設定されている基準値対象の設定が受信バイト数の場合、統計情報テーブル２６から取得した受信バイト数２６３が、上記Ｓ３００が有する内部変数の登録基準値よりも大きいかをチェックし（Ｓ４０９）、大きい場合には、Ｓ４０５から処理を継続する。

一方、Ｓ４０９において、統計情報テーブル２６から取得した受信バイト数２６３が、上記Ｓ３００が有する内部変数の登録基準値よりも大きくない場合、Ｓ４０８から処理を継続する。

一方、Ｓ４０２において、上記Ｓ３００が有する内部変数の完了フラグが‘１’でない場合、Ｓ４０８から処理を継続する。

以上の登録基準値更新処理Ｓ３００およびコネクション設定更新処理Ｓ４００により、統計情報テーブル２６に保持されている一定期間の通過フレーム数または通過バイト数が少ないコネクションのエントリをコネクション検索ＲＡＭ：２２０から削除し、通過フレーム数または通過バイト数が多いコネクションのエントリを追加することが可能となる。このように、一定期間の統計情報を用いることで、瞬間的なトラヒックのバーストなどの影響を受けずに、十分長い期間での各コネクションの通過頻度に従ってコネクション検索ＲＡＭ：２２０の内容を更新することができるため、消費電力の高いコネクション検索ＣＡＭ：２３の検索頻度を抑止し低消費電力化が可能となる。

２０Ｎ、２００Ｎ・・・通信装置、２１・・・フレーム転送テーブル、２２・・・コネクション検索ＲＡＭ、２３・・・コネクション検索ＣＡＭ、２４・・・帯域監視テーブル、２５・・・出力ヘッダ処理テーブル、２６・・・統計情報テーブル、１０４・・・地域監視部、１０９・・・コネクション更新処理部

Claims (6)

1. 受信したデータの転送処理を、予め保持された前記データの転送先を示す転送情報を前記データのヘッダ情報に基づいて検索し、前記転送情報で行う通信装置であって、
   データを送受信する入出力部と、
   前記データのヘッダ情報と前記転送情報とを対応付けて保持する第一のメモリと、
   前記ヘッダ情報と前記転送情報とを対応付けて保持し、前記第一のメモリより消費電力が大きい第二のメモリと、
   前記入出力部を介して受信されるデータのヘッダ情報を抽出し、前記抽出されたヘッダ情報に基づいて前記第一のメモリ又は前記第二のメモリを検索し、前記抽出されたヘッダ情報に対応する前記転送情報を取得するヘッダ処理部と、
   前記転送情報に基づいて前記データの転送先を決定するデータ処理部と、
   前記通信装置に設定されている前記データの制御情報に基づいて、前記第一のメモリと前記第二のメモリに保持させる情報を決定する管理部とを備え、
   前記管理部は、前記データの転送情報設定時に、
   前記転送情報を前記第二のメモリに保持し、
   前記データの転送処理が第一の処理モードの場合は、前記転送情報を前記第一のメモリに保持し、
   前記データの転送処理が前記第一の処理モードと異なる第二の処理モードの場合は、前記第一のメモリの空状態と前記データの帯域に応じて前記第一のメモリに保持する内容を前記転送情報で更新し、
   前記ヘッダ処理部は、前記第一のメモリ又は前記第二のメモリの検索時に、
   前記第一のメモリを検索し、
   前記第一のメモリに転送情報がない場合に前記第二のメモリを検索する
   ことを特徴とする通信装置。
2. 請求項１に記載の通信装置であって、
   前記制御情報は、前記データの転送に使用可能な通信帯域を示す帯域情報であり、前記帯域情報は前記転送情報毎に設定されることを特徴とする通信装置。
3. 請求項２に記載の通信装置であって、
   前記管理部は、前記転送情報毎に設定された前記帯域情報のうち、他の帯域情報よりも大きい通信帯域を示す帯域情報が設定された前記転送情報及び前記転送情報に対応する前記ヘッダ情報を優先して、前記第一のメモリに保持させることを特徴とする通信装置。
4. 請求項１に記載の通信装置であって、
   受信したデータのフレーム数とバイト数を記憶するテーブルと、
   前記テーブルの情報に基づき前記第一のメモリが保持する転送情報を更新するコネクション更新処理部とを備え、
   前記ヘッダ処理部がデータの受信毎に前記テーブルのフレーム数とバイト数を更新し、
   前記コネクション更新処理部は、
   前記第一のメモリで検索されたフレーム数またはバイト数と予め登録された前記第一のメモリへの転送情報の登録可否を示す基準のフレーム数またはバイト数とを比較して、前記検索されたフレーム数またはバイト数が前記基準のフレーム数またはバイト数より小さい場合、前記第一のメモリへの転送情報の登録可否を示す基準を更新し、
   前記基準のフレーム数またはバイト数と前記テーブルに記憶されたフレーム数またはバイト数とを比較して、前記テーブルに記憶されたフレーム数またはバイト数が前記基準のフレーム数またはバイト数より大きい場合、前記第一のメモリへの転送情報の登録を更新する
   ことを特徴とする通信装置。
5. 請求項１に記載の通信装置であって、
   前記ヘッダ処理部は、前記抽出されたヘッダ情報に基づいて前記第一のメモリを検索し、前記抽出されたヘッダ情報に対応する前記転送情報が前記第一のメモリに保持されていない場合、前記第二のメモリを検索し、前記抽出されたヘッダ情報に対応する前記転送情報を取得することを特徴とする通信装置。
6. 請求項１に記載の通信装置であって、
   前記第一のメモリは、前記第二のメモリより消費電力が小さいことを特徴とする通信装置。

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