JP2009188501A - Switch device and cell missing detecting method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はネットワークのコアルータ等として使用されるスイッチ装置に関し、特に複数の入力部と複数の出力部と各入力部および各出力部をつなぐスイッチ部とにより構成され、一つの入力部から一つの出力部へのスイッチパスが複数存在するスイッチ装置におけるセル落ち検出方法に関する。 The present invention relates to a switch device used as a core router of a network, and in particular, includes a plurality of input units, a plurality of output units, each input unit, and a switch unit that connects each output unit, and one output unit outputs one output. The present invention relates to a cell drop detection method in a switch device in which a plurality of switch paths to a unit exist.
複数個の入力部と、複数個の出力部と、各入力部と各出力部をつなぐスイッチ部により構成され、一つの入力部から一つの出力部へのスイッチパスが複数存在するようなスイッチでは、入力部からスイッチ部に送出したセルがスイッチ部を介して出力部に到達するときに複数パスを経由するためにセルの順序入れ替えが生じる場合がある。これは、セルが入力部から出力部へ到達する際に遅延の異なるスイッチパスを介している場合に起こり得る。 In a switch that is composed of a plurality of input units, a plurality of output units, and a switch unit that connects each input unit and each output unit, and there are a plurality of switch paths from one input unit to one output unit. When the cell sent from the input unit to the switch unit reaches the output unit via the switch unit, the order of the cells may be changed because the cell passes through a plurality of paths. This can occur when a cell passes through switch paths with different delays when reaching the output from the input.
出力部にてセルの順序入れ替えを検出した場合、セルの順序を入力部からのセル出力順に戻す処理を行う。具体的には、セルの順序を認識するために入力部からスイッチ部へセルを送出する際にセル毎に順番に割り当てられたシーケンス番号をもとに、セル順序を元に戻す。このような処理をReordering処理と呼ぶ。 When the output unit detects a change in the order of the cells, a process of returning the order of the cells to the order of cell output from the input unit is performed. Specifically, in order to recognize the cell order, the cell order is restored based on the sequence numbers assigned in order for each cell when the cells are sent from the input unit to the switch unit. Such a process is called a reordering process.
スイッチ装置ではないが、送信端末と受信端末間の複数パスに一連のデータを送信する通信方法においても、シーケンス番号を用いてReordering処理と同様の処理が行われている。 Although not a switching device, a communication method that transmits a series of data on a plurality of paths between a transmission terminal and a reception terminal also performs processing similar to the reordering processing using a sequence number.
例えば特許文献1では、送信端末と受信端末の間の通信で用いられる1つの通信フローのデータを複数のフローに分岐させ、元のフローを復元する際にReordering処理と同様の処理が行われている。具体的には、例えば送信端末が属する第1のLAN(Local Area Network)と受信端末が属する第2のLANに、それぞれゲートウェイを設置し、送信端末から送出されたTCP(Transmission Control Protocol)コネクションのデータを、第1のLANのゲートウェイにおいてパケット単位でそれぞれの通信経路に振り分け、第2のLANのゲートウェイでは複数の通信経路から受信したパケットの順序逆転をTCPのシーケンス番号に従って修正している。
For example, in
また、例えば特許文献2では、複数の通信回線を効率的に利用し、回線利用率を向上させるために、端末のTCPに機能を追加して、従来1本のTCPコネクションを用いていた通信を複数のTCPコネクションを利用するように変更した通信において、Reordering処理と同様の処理が行われている。具体的には、まず送信端末と受信端末間の通信で1つの通信フローで行われていた通信を、複数の通信フローに分割して並列的に送る。次に送信端末から受信端末へとデータを送信する場合、送信端末の通信プロトコルは、1つの通信フローのデータを分割して複数の通信フローに振り分け、分割した複数の通信フローを元の1つの通信フローに復元するための復元情報として新たなヘッダをTCP/IPパケットに付加して(つまり2系統のシーケンス番号を用いて)、複数の通信フローでデータを送信する。そして、受信端末の通信プロトコルは、複数の通信フローから受信したデータの復元情報を参照し、Reordering処理と同様の処理を行って、元の1つの通信フローを復元する。なお、2系統のシーケンス番号を用いてパケットが経由するパス毎にパケット損失を検出する技術は、特許文献3にも記載がある。
In addition, for example, in
複数個の入力部と、複数個の出力部と、各入力部と各出力部をつなぐスイッチ部により構成され、一つの入力部から一つの出力部へのスイッチパスが複数存在するようなスイッチにおいて、入力部から出力部への何れかのスイッチパスでセル落ちが発生すると、Reordering処理にて、来るはずのセル(落ちたセル)を待ち続ける状態となり、処理が正常に動作しない。このため、セル落ちの有無を監視し、Reordering処理に落ちたセルの情報を反映する必要がある。そして、スイッチパス間の異なる遅延によりスイッチパス間でセル順序の入れ替えがあり得ることを考慮すると、セル落ちの監視は、スイッチパス毎に行う必要がある。 In a switch that includes a plurality of input units, a plurality of output units, and a switch unit that connects each input unit and each output unit, and there are a plurality of switch paths from one input unit to one output unit. If a cell drop occurs in any switch path from the input unit to the output unit, the reordering process waits for a cell that should come (fallen cell), and the process does not operate normally. For this reason, it is necessary to monitor the presence or absence of a cell drop and reflect the information of the dropped cell in the reordering process. In consideration of the possibility that the cell order may be changed between the switch paths due to different delays between the switch paths, it is necessary to monitor the cell drop for each switch path.
ここで、スイッチパス毎にセル落ちを監視する方法として、第2の従来技術で行われているように2系統のシーケンス番号を用いる方法が考えられる。すなわち、Reordering処理用に割り振られたシーケンス番号とは別にスイッチパス毎のシーケンス番号を用いる方法である。しかし、セル毎に2系統のシーケンス番号を割り振ると、セルのヘッダ情報の情報量が増えてしまい、転送レートの増加を招いてしまうという課題がある。このため、転送レートを増加させずにスイッチパス毎にセル落ちの監視が可能な技術が切望されている。 Here, as a method for monitoring cell drop for each switch path, a method using two system sequence numbers as in the second prior art can be considered. In other words, this is a method of using a sequence number for each switch path separately from the sequence number assigned for the reordering process. However, if two system sequence numbers are assigned to each cell, there is a problem that the amount of information of the cell header information increases and the transfer rate increases. For this reason, a technique that can monitor cell drop for each switch path without increasing the transfer rate is desired.
本発明は、複数個の入力部と、複数個の出力部と、各入力部と各出力部をつなぐスイッチ部により構成され、一つの入力部から一つの出力部へのスイッチパスが複数存在するようなスイッチにおいて、スイッチパス共通に割り振られた1系統のシーケンス番号により、スイッチパス毎のセル落ち検出を可能にすることを目的とする。 The present invention includes a plurality of input units, a plurality of output units, and a switch unit that connects each input unit and each output unit, and there are a plurality of switch paths from one input unit to one output unit. In such a switch, it is an object to enable detection of a cell drop for each switch path by using a sequence number assigned to one switch path.
本発明のスイッチ装置は、複数の入力部と、複数の出力部と、各入力部および各出力部をつなぐスイッチ部とにより構成され、一つの入力部から一つの出力部へのスイッチパスが複数存在するスイッチ装置において、前記出力部に、各入力部においてセルを送出するスイッチパスの順序と各入力部においてセルの宛先となる出力部毎にセルに付与されたシーケンス番号とから、同じスイッチパスを経由するセルに付与されるシーケンス番号の順番を認識し、各スイッチパス毎にシーケンス番号の連続性をチェックすることにより、セル落ちの監視を行うセル落ち検出手段を備える。 The switch device of the present invention includes a plurality of input units, a plurality of output units, and a switch unit that connects each input unit and each output unit, and a plurality of switch paths from one input unit to one output unit. In an existing switch device, the same switch path is determined based on the sequence of switch paths for sending cells in each input unit and the sequence number assigned to each cell for each output unit serving as a cell destination in each input unit. Cell drop detection means for recognizing cell drop by recognizing the order of sequence numbers assigned to cells passing through and checking the continuity of the sequence numbers for each switch path.
また本発明のセル落ち検出方法は、複数の入力部と、複数の出力部と、各入力部および各出力部をつなぐスイッチ部とにより構成され、一つの入力部から一つの出力部へのスイッチパスが複数存在するスイッチ装置におけるセル落ち検出方法において、前記出力部に設けられたセル落ち検出手段が、各入力部においてセルを送出するスイッチパスの順序と各入力部においてセルの宛先となる出力部毎にセルに付与されたシーケンス番号とから、同じスイッチパスを経由するセルに付与されるシーケンス番号の順番を認識し、各スイッチパス毎にシーケンス番号の連続性をチェックすることにより、セル落ちの監視を行う。 The cell drop detection method of the present invention includes a plurality of input units, a plurality of output units, and a switch unit that connects each input unit and each output unit, and switches from one input unit to one output unit. In the cell drop detection method in a switch device having a plurality of paths, the cell drop detection means provided in the output unit outputs a cell path in each input unit and an output serving as a cell destination in each input unit By recognizing the order of sequence numbers assigned to cells passing through the same switch path from the sequence numbers assigned to the cells for each copy, and checking the continuity of the sequence numbers for each switch path, Monitor.
本発明によれば、スイッチパス共通に割り振られた1系統のシーケンス番号により、スイッチパス毎のセル落ち検出が可能である。 According to the present invention, it is possible to detect a cell drop for each switch path by using one system sequence number assigned in common to the switch path.
『第1の実施の形態』
図1を参照すると、本発明を適用したスイッチ装置の一例は、L個の入力部、k個の中間段Buffer、N個の出力部で構成されるロードバランス型スイッチである。L,N,kは2以上の正の整数であり、互いに同じ値であっても良いし、違う値であっても良い。本例では、入力部と中間段バッファ間、中間段バッファと出力部間はクロスバ(XBAR)スイッチで接続されている構成を記載しているが、前段クロスバスイッチ1-2と後段クロスバスイッチ1-4を、光ケーブルなどを用いて物理的にメッシュ接続とする形態に置き換える形態も考えられる。
“First Embodiment”
Referring to FIG. 1, an example of a switch device to which the present invention is applied is a load balance type switch including L input units, k intermediate stage buffers, and N output units. L, N, and k are positive integers of 2 or more, and may be the same value or different values. In this example, the input section and the intermediate stage buffer, and the intermediate stage buffer and the output section are connected by a crossbar (XBAR) switch, but the front crossbar switch 1-2 and the rear crossbar switch 1- A mode in which 4 is physically replaced with a mesh connection using an optical cable or the like is also conceivable.
入力部1-1-1〜1-1-Lは、それぞれ前段クロスバスイッチ1-2の入力ポートに接続されており、前段クロスバスイッチ1-2の出力ポートは、中間段バッファ1-3-1〜1-3-kに接続されている。つまり、入力部1-1-1〜1-1-Lから出力されたセルは、前段クロスバスイッチ1-2を介して中間段バッファ1-3-1〜1-3-kに到達することになる。スイッチングされるセルにはセルヘッダが設けられ、入力部にてセルヘッダに、セル送出先の出力部番号、セル送出元の入力部番号および宛先出力部毎に個別に割り振られたシーケンス番号が付加される。 The input units 1-1-1 to 1-1-L are respectively connected to the input ports of the front-stage crossbar switch 1-2, and the output ports of the front-stage crossbar switch 1-2 are connected to the intermediate-stage buffer 1-3-1. Connected to ~ 1-3-k. In other words, cells output from the input units 1-1-1 to 1-1-L reach the intermediate stage buffers 1-3-1 to 1-3k via the previous stage crossbar switch 1-2. Become. The cell to be switched is provided with a cell header. At the input unit, an output unit number of the cell transmission destination, an input unit number of the cell transmission source, and a sequence number individually assigned to each destination output unit are added. .
中間段バッファ1-3-1〜1-3-kは、前段クロスババッファ1-2を介して入力部1-1-1〜1-1-Lから受信したセルを宛先となる出力部単位に格納するVOQ(Virtual Output Queue)を内蔵している。中間段バッファ1-3-1〜1-3-kの出力は後段クロスバスイッチ1-4の入力ポートに接続されており、後段クロスバスイッチ1-4の出力ポートは出力部1-5-1〜1-5-Nに接続されている。つまり、中間段バッファ1-3-1〜1-3-kから出力されたセルは後段クロスバスイッチ1-4を介して出力部1-5-1〜1-5-Nに到達することになる。 The intermediate stage buffers 1-3-1 to 1-3-k receive the cells received from the input units 1-1-1 to 1-1-L via the previous-stage crossbar buffer 1-2 in units of destination output units. Built-in VOQ (Virtual Output Queue) to store. The output of the intermediate stage buffer 1-3-1 to 1-3-k is connected to the input port of the rear-stage crossbar switch 1-4, and the output port of the rear-stage crossbar switch 1-4 is connected to the output section 1-5-1 to Connected to 1-5-N. That is, the cells output from the intermediate stage buffers 1-3-1 to 1-3k reach the output units 1-5-1 to 1-5-N via the post-stage crossbar switch 1-4. .
出力部1-5-1〜1-5-Nは、後段クロスバスイッチ1-4からセルを受け取り、入力部1-1-1〜1-1-L毎にセル順序を確認して、セルの順序逆転があった場合に、正しいセル順に整える処理を行うReordering処理部7-5と、各入力部がセル送出するスイッチパスの順序を予め認識し、各入力部にてセルの宛先となる出力部毎にセルに付与されたシーケンス番号からセルが経由したスイッチパスを認識し、セルが経由したスイッチパス毎にシーケンス番号の連続性をチェックすることによりセル落ち監視を実施するセル落ち検出部7-1とを有する。
The output units 1-5-1 to 1-5-N receive cells from the post-stage crossbar switch 1-4, check the cell order for each of the input units 1-1-1 to 1-1-L, and Reordering processing unit 7-5 that performs processing to arrange in the correct cell order when there is a reversal of order, and recognizes in advance the order of the switch path that each input unit sends out the cell, and output that becomes the destination of the cell at each input unit Cell
図1に示すロードバランス型スイッチでは、或る入力部から或る出力部へセルを送出する場合、中間段バッファ1-3-1〜1-3-kの何れかを経由することになる。このため、図2に示すように例えば入力部1から出力部1にセルを出力する場合、k個のスイッチパスが存在する。この場合、同一スイッチパス内ではセル順序が入れ替わることはない。しかし、異なるスイッチパスを使用してセルを送出した場合、出力部にはセル順序が逆転して到着する場合がある。その理由は、スイッチパスにはバッファ(中間段バッファ)が存在するために、中間段バッファのセル蓄積状態の相違により、入力部から出力部までの到達時間がスイッチパス毎に異なる場合があるためである。また、バッファ溢れなどが原因で、セル落ちが生じる場合がある。
In the load balance type switch shown in FIG. 1, when a cell is sent from a certain input unit to a certain output unit, it passes through any one of the intermediate stage buffers 1-3-1 to 1-3k. Therefore, as shown in FIG. 2, for example, when a cell is output from the
本実施の形態の場合、各出力部に設けられたセル落ち検出部7-1は、各入力部においてセルを送出するスイッチパスの順序と各入力部においてセルの宛先となる出力部毎にセルに付与されたシーケンス番号とから、同じスイッチパスを経由するセルに付与されるシーケンス番号の順番を認識し、セルが経由したスイッチパス毎にシーケンス番号の連続性をチェックすることにより、セル落ちの監視を行う。またReordering処理部7-5は、セル落ち検出部7-1によるセル落ち検出結果を考慮してReordering処理を行う。 In the case of the present embodiment, the cell drop detection unit 7-1 provided in each output unit includes a cell path order in each input unit and a cell for each output unit serving as a cell destination in each input unit. By recognizing the order of sequence numbers assigned to cells passing through the same switch path from the sequence numbers assigned to the cells, and checking the continuity of the sequence numbers for each switch path passed by the cells, Monitor. The reordering processing unit 7-5 performs the reordering process in consideration of the cell drop detection result by the cell drop detection unit 7-1.
各入力部においてセルを送出するスイッチパスの順序として、本実施の形態では、たとえばFOFF(Full Ordered Frames First)方式で定まる順序を用いる。FOFF方式は、ロードバランス型スイッチにおいて入力部がセルを分散出力するアルゴリズムの一種であり、各入力部において、宛先の出力部毎に、各中間段バッファへ順番にセルを送出する方式である。簡単な例として、4つのスイッチパスを持つロードバランス型スイッチにおいて、或る入力部Aが或る出力部Bに対してFOFF方式でセルを送出する順番を図5に示す(図5ではスイッチパスの説明のためスイッチパスの途中に存在する中間段バッファは記載していない)。このようにFOFF方式では、複数のスイッチパスに順番にシーケンス番号0,1,2,3,4,…,とセルを送出していく。ロードバランス型スイッチおよびFOFF方式に関する参考文献としては、「Isaac Keslassy, "The Load-Balanced Router," Ph.D. Dissertation, Stanford University, June 2004」がある。
In this embodiment, for example, the order determined by the FOFF (Full Ordered Frames First) method is used as the order of switch paths for transmitting cells in each input unit. The FOFF method is a kind of algorithm in which cells are distributed and output by an input unit in a load balance type switch. In each input unit, a cell is sequentially transmitted to each intermediate buffer for each destination output unit. As a simple example, in a load-balanced switch having four switch paths, the order in which a certain input unit A sends cells to a certain output unit B by the FOFF method is shown in FIG. For the purpose of explanation, intermediate buffer existing in the middle of the switch path is not shown). As described above, in the FOFF method, cells with
上述のように各入力部がFOFF方式でセルを送出している場合、セル落ち検出部7-1においては、スイッチパスの数とセルの宛先となる出力部毎にセルに付与されたシーケンス番号とから、同じスイッチパスを経由する一連のセルのシーケンス番号の順番を認識することができる。例えば図5の場合、シーケンス番号0のセルをスイッチパス0から受信した場合、スイッチパス0からは以後、シーケンス番号4、シーケンス番号8、…、シーケンス番号4Mのセルを受信することがわかる。同様に、シーケンス番号1のセルをスイッチパス1から受信したのであれば、スイッチパス1からは以後、シーケンス番号1+4Mのセルを受信し、シーケンス番号2のセルをスイッチパス2から受信したのであれば、スイッチパス2からは以後、シーケンス番号2+4Mのセルを受信し、シーケンス番号3のセルをスイッチパス3から受信したのであれば、スイッチパス3からは以後、シーケンス番号3+4Mのセルを受信することがわかる。このため、セル落ち検出部7-1は、スイッチパス毎にシーケンス番号の連続性をチェックすることにより、スイッチパス単位でセル落ちの有無を検出することができる。例えば、図5の場合、シーケンス番号0のセルを受信した後、シーケンス番号4のセルよりも先にシーケンス番号8のセルを受信した場合には、シーケンス番号4のセルが落ちたことを直ちに検出することができる。
As described above, when each input unit sends a cell by the FOFF method, in the cell drop detection unit 7-1, the number of switch paths and the sequence number assigned to the cell for each output unit serving as the cell destination From the above, the sequence number sequence of a series of cells passing through the same switch path can be recognized. For example, in the case of FIG. 5, when a cell with sequence number 0 is received from switch path 0, it is understood that cells with
『第2の実施の形態』
図3を参照すると、本発明を適用したスイッチ装置の別の例は、L個の入力部とN個の出力部の間を単位スイッチを複数段並べたスイッチ部にて接続した構成となっている。
“Second Embodiment”
Referring to FIG. 3, another example of the switch device to which the present invention is applied has a configuration in which a plurality of unit switches are connected in a plurality of stages between L input units and N output units. Yes.
入力部1-1-1〜1-1-Lは、スイッチ部3-2の入力ポートに接続されており、スイッチ部3-2の出力ポートは出力部1-5-1〜1-5-Nに接続されている。つまり、入力部1-1-1〜1-1-Lから出力されたセルはスイッチ部3-2を介して出力部1-5-1〜1-5-Nに到達する。また、スイッチ部3-2は、複数の単位スイッチを多段接続(例:クロス接続)して構成されたスイッチで、或る入力部から或る出力部へのスイッチパスが複数存在する。 The input units 1-1-1 to 1-1-L are connected to the input ports of the switch unit 3-2, and the output ports of the switch unit 3-2 are the output units 1-5-1 to 1-5- Connected to N. That is, the cells output from the input units 1-1-1 to 1-1-L reach the output units 1-5-1 to 1-5-N via the switch unit 3-2. The switch unit 3-2 is a switch configured by connecting a plurality of unit switches in multiple stages (eg, cross connection), and there are a plurality of switch paths from a certain input unit to a certain output unit.
出力部1-5-1〜1-5-Nは、スイッチ部を経由して入力部からセルを受け取り、入力部1-1-1〜1-1-L毎にセル順序を確認して、セルの順序逆転があった場合に、正しいセル順に整える処理を行うReordering処理部7-5と、セルが経由したスイッチパス毎にセル落ちを監視するセル落ち検出部7-1とを有する。 The output units 1-5-1 to 1-5-N receive cells from the input unit via the switch unit, check the cell order for each of the input units 1-1-1 to 1-1-L, A reordering processing unit 7-5 that performs processing for adjusting the correct cell order when cell order is reversed, and a cell loss detection unit 7-1 that monitors cell loss for each switch path through which the cell passes.
図3に示すスイッチでは、或る入力部から或る出力部へセルを送出する場合、スイッチ部を構成する単位スイッチの何れかを経由することになる。このため、図4に示すように例えば入力部1から出力部1にセルを出力する場合でも複数のスイッチパスが存在する。この場合、同一スイッチパス内ではセル順序が入れ替わることはない。しかし、異なるスイッチパスを使用してセルを送出した場合、出力部にはセル順序が逆転して到着する場合がある。その理由は、スイッチパスにバッファ等が存在した場合、入力部から出力部までの到達時間がスイッチパス毎に異なる場合があるためである。また、バッファ溢れなどが原因で、セル落ちが生じる場合がある。
In the switch shown in FIG. 3, when a cell is sent from a certain input unit to a certain output unit, it passes through any one of the unit switches constituting the switch unit. For this reason, as shown in FIG. 4, even when a cell is output from the
本実施の形態の場合、各出力部に設けられたセル落ち検出部7-1は、各入力部においてセルを送出するスイッチパスの順序と各入力部においてセルの宛先となる出力部毎にセルに付与されたシーケンス番号とから、同じスイッチパスを経由するセルに付与されるシーケンス番号の順番を認識し、セルが経由したスイッチパス毎にシーケンス番号の連続性をチェックすることにより、セル落ちの監視を行う。またReordering処理部7-5は、セル落ち検出部によるセル落ち検出結果を考慮してReordering処理を行う。 In the case of the present embodiment, the cell drop detection unit 7-1 provided in each output unit includes a cell path order in each input unit and a cell for each output unit serving as a cell destination in each input unit. By recognizing the order of sequence numbers assigned to cells passing through the same switch path from the sequence numbers assigned to the cells, and checking the continuity of the sequence numbers for each switch path passed by the cells, Monitor. The reordering processing unit 7-5 performs the reordering process in consideration of the cell drop detection result by the cell drop detection unit.
本実施の形態では、各入力部においてセルを送出するスイッチパスの順序として、各入力部において、セルの宛先となる出力部毎に、各スイッチパスへ順番にセルを送出する方式を使用する。簡単な例として、4つのスイッチパスを持つスイッチにおいて、或る入力部Aが或る出力部Bに対してセルを送出する順番は図5で説明した順番と同じになる。 In the present embodiment, as the order of switch paths for sending cells in each input unit, a method of sending cells in order to each switch path is used for each output unit serving as a cell destination in each input unit. As a simple example, in a switch having four switch paths, the order in which a certain input unit A sends cells to a certain output unit B is the same as the order described in FIG.
上述のように各入力部がセルを送出している場合、セル落ち検出部7-1においては、スイッチパスの数とセルの宛先となる出力部毎にセルに付与されたシーケンス番号とから、同じスイッチパスを経由する一連のセルの系列を認識することができる。例えば図5の場合、シーケンス番号0のセルをスイッチパス0から受信した場合、スイッチパス0からは以後、シーケンス番号4、シーケンス番号8、…、シーケンス番号4Mのセルを受信することがわかる。同様に、シーケンス番号1のセルをスイッチパス1から受信したのであれば、スイッチパス1からは以後、シーケンス番号1+4Mのセルを受信し、シーケンス番号2のセルをスイッチパス2から受信したのであれば、スイッチパス2からは以後、シーケンス番号2+4Mのセルを受信し、シーケンス番号3のセルをスイッチパス3から受信したのであれば、スイッチパス3からは以後、シーケンス番号3+4Mのセルを受信することがわかる。このため、セル落ち検出部7-1は、スイッチパス毎にシーケンス番号の連続性をチェックすることにより、スイッチパス単位でセル落ちの有無を検出することができる。例えば、図5の場合、シーケンス番号0のセルを受信した後、シーケンス番号4のセルよりも先にシーケンス番号8のセルを受信した場合には、シーケンス番号4のセル落ちがあったことを検出することができる。
When each input unit sends out a cell as described above, in the cell drop detection unit 7-1, from the number of switch paths and the sequence number assigned to the cell for each output unit that is the destination of the cell, It is possible to recognize a series of cells passing through the same switch path. For example, in the case of FIG. 5, when a cell with sequence number 0 is received from switch path 0, it is understood that cells with
次に、セル落ち検出部7-1の実施例について図面を参照して詳細に説明する。 Next, an example of the cell drop detection unit 7-1 will be described in detail with reference to the drawings.
図6を参照すると、第1の実施例に係るセル落ち検出部7-1は、入力部検出部7-2、スイッチパス解析部7-3、連続性監視部7-4で構成される。 Referring to FIG. 6, the cell drop detection unit 7-1 according to the first embodiment includes an input unit detection unit 7-2, a switch path analysis unit 7-3, and a continuity monitoring unit 7-4.
入力部検出部7-2は、受信したセルの送出元である入力部を特定する入力部番号とシーケンス番号をセルのヘッダ情報から抽出し、入力部番号は連続性監視部7-4とスイッチパス解析部7-3に送出し、シーケンス番号はスイッチパス解析部7-3に送出する。 The input unit detector 7-2 extracts the input unit number and sequence number for identifying the input unit that is the source of the received cell from the cell header information, and the input unit number is the switch between the continuity monitoring unit 7-4 and the switch. The sequence number is sent to the path analysis unit 7-3, and the sequence number is sent to the switch path analysis unit 7-3.
スイッチパス解析部7-3は、入力部検出部7-2から受信した入力部番号とシーケンス番号とをもとに、スイッチパス番号とスイッチパス毎のシーケンス番号とを検出する手段であり、スイッチパス番号とスイッチパス毎のシーケンス番号とを連続性監視部7-4に出力する。 The switch path analyzing unit 7-3 is a means for detecting the switch path number and the sequence number for each switch path based on the input unit number and the sequence number received from the input unit detecting unit 7-2. The path number and the sequence number for each switch path are output to the continuity monitoring unit 7-4.
連続性監視部7-4は、受信した入力部番号、スイッチパス番号、スイッチパス毎のシーケンス番号をもとに、入力部毎かつスイッチパス毎にセル落ち監視を行い、監視結果(セル落ちの有無、落ちたセル数など)をReordering処理部7-5に送出する。 The continuity monitoring unit 7-4 performs cell drop monitoring for each input unit and each switch path based on the received input unit number, switch path number, and sequence number for each switch path, and the monitoring result (cell drop The presence / absence and the number of dropped cells) are sent to the Reordering processing unit 7-5.
Reordering処理部7-5は、受信したセルを入力部毎のシーケンス番号をもとにReordering処理を行い、連続性監視部7-4からセル落ちがあったことが通知されると未到着セルを考慮したReordering処理を行い、Reordering処理が滞ることがないように処理を行う。 The reordering processing unit 7-5 performs the reordering process on the received cell based on the sequence number for each input unit, and when the continuity monitoring unit 7-4 notifies that there is a cell drop, Perform the reordering process in consideration and perform the process so that the reordering process is not delayed.
次に本実施例のセル落ち検出部7−1の動作を説明する。 Next, the operation of the cell drop detection unit 7-1 of the present embodiment will be described.
入力部検出部7-2は、受信したセルの送出元である入力部番号とシーケンス番号とをセルのヘッダ情報から抽出し、入力部番号は連続性監視部7-4とスイッチパス解析部7-3に、シーケンス番号はスイッチパス解析部7-3にそれぞれ送出する。 The input unit detection unit 7-2 extracts the input unit number and the sequence number that are the transmission source of the received cell from the cell header information, and the input unit number is obtained from the continuity monitoring unit 7-4 and the switch path analysis unit 7 -3 and the sequence number are sent to the switch path analysis unit 7-3.
スイッチパス解析部7-3は、受信した入力部番号とシーケンス番号とからスイッチパス番号とスイッチパス監視用のシーケンス番号とを検出して連続性監視部7-4に送出する。前述した各実施の形態のスイッチ装置の場合、入力部からは各スイッチパスに1セルずつ順番にセルを送出するために、スイッチパス解析部7-3におけるスイッチパス番号とスイッチパス監視用のシーケンス番号との検出処理は、例えば図7に示すような除算器を用いて実現することができる。すなわち、入力されたセルのシーケンス番号をスイッチパス数(図7の例では4)で除算することにより、除算結果の商がスイッチパス毎のシーケンス番号、剰余がスイッチパス番号とみなすことができる。 The switch path analysis unit 7-3 detects the switch path number and the switch path monitoring sequence number from the received input unit number and sequence number, and sends them to the continuity monitoring unit 7-4. In the case of the switch device of each embodiment described above, the switch path number and the switch path monitoring sequence in the switch path analysis section 7-3 are sent from the input section to the switch path one cell at a time. The number detection process can be realized by using a divider as shown in FIG. 7, for example. That is, by dividing the sequence number of the input cell by the number of switch paths (4 in the example of FIG. 7), the quotient of the division result can be regarded as the sequence number for each switch path, and the remainder can be regarded as the switch path number.
連続性監視部7-4は、セル送出元の入力部毎かつスイッチパス毎に、受信したセルのシーケンス番号の連続性を監視し、シーケンス番号の飛びを検出した場合、そのスイッチパスにおいてセル落ちがあったと判定する。例えば、図8に示すように、スイッチパス0にてシーケンス番号4のセルが欠落した場合、スイッチパス0においてスイッチパス毎のシーケンス番号として0の次に2が受信されるため、1のセルが落ちたことが検出できる。
The continuity monitoring unit 7-4 monitors the continuity of the sequence number of the received cell for each input unit of the cell transmission source and for each switch path. It is determined that there was. For example, as shown in FIG. 8, when a cell with
Reordering処理部7-5は、セル送出元である入力部毎に付加されたシーケンス番号を監視してReordering処理していくが、連続性監視部7-4から監視結果(セル落ちの有無、落ちたセル数など)を受信し、セル落ちがあった場合には落ちたセルを読み飛ばすなどの処理を行うことによって、落ちたセルを永遠に待ち続けてしまうことによるReordering処理の停止を回避する。 The reordering processing unit 7-5 monitors the sequence number added to each input unit that is a cell transmission source and performs the reordering process. If there is a cell drop, the reordering process will be stopped by waiting for the dropped cell forever. .
図9を参照すると、第2の実施例に係るセル落ち検出部7-1は、図6に示した第1の実施例に係るセル落ち検出部7-1と比較して、入力部検出部7-2、スイッチパス解析部7-3および連続性監視部7-4に加えて更に、監視結果挿入部7-6を有する点で相違する。 Referring to FIG. 9, the cell drop detection unit 7-1 according to the second embodiment is compared with the cell drop detection unit 7-1 according to the first embodiment illustrated in FIG. In addition to 7-2, the switch path analyzing unit 7-3 and the continuity monitoring unit 7-4, it further differs in that it has a monitoring result insertion unit 7-6.
監視結果挿入部7-6は、セルと連続性監視部7-4の監視結果(セル落ちの有無、落ちたセル数、送出元入力Interface(入力部番号)など)とを入力し、受信したセルのヘッダ情報に、監視結果を挿入してReordering処理部7-5に送出する。監視結果を挿入するセルは、当該監視結果を導出するに至ったセルである。例えば図8の場合、シーケンス番号8のセルを処理した時点で、連続性監視部7−4によってスイッチパス0にてシーケンス番号4のセルが欠落したことが検出されるため、シーケンス番号8のセルのヘッダ情報に、シーケンス番号4のセルが落ちたという情報(セル落ち監視結果)を挿入する。また、セル落ちを検出した場合以外に、セル落ちを検出しなかった場合にも監視結果をセルのヘッダ情報に挿入しても良い。例えば図8の場合、シーケンス番号5のセルを処理した時点では、その前にシーケンス番号1のセルが受信されているので、シーケンス番号5のセルのヘッダ情報に「セル落ちなし」という情報(セル落ち監視結果)を挿入しても良い。
The monitoring result insertion unit 7-6 inputs and receives the cell and the monitoring result of the continuity monitoring unit 7-4 (whether there is a cell drop, the number of dropped cells, the source input interface (input unit number), etc.) The monitoring result is inserted into the cell header information and sent to the Reordering processing unit 7-5. The cell into which the monitoring result is inserted is a cell that has led to the deriving of the monitoring result. For example, in the case of FIG. 8, when the cell of
Reordering処理7-5では、監視結果挿入部7-6から受信したセルのヘッダ情報よりセル落ち監視結果(セル落ちの有無、落ちたセル数など)を認識してReordering処理を実施する。 In the reordering process 7-5, the cell drop monitoring result (presence / absence of cell drop, number of dropped cells, etc.) is recognized from the cell header information received from the monitoring result insertion unit 7-6, and the reordering process is performed.
図10を参照すると、第3の実施例に係るセル落ち検出部7-1は、図6に示した第1の実施例に係るセル落ち検出部7-1と比較して、入力部検出部7-2、スイッチパス解析部7-3および連続性監視部7-4に加えて更に、ダミーセル挿入部7-7を有する点で相違する。 Referring to FIG. 10, the cell drop detection unit 7-1 according to the third embodiment is compared with the cell drop detection unit 7-1 according to the first embodiment shown in FIG. In addition to 7-2, switch path analysis unit 7-3 and continuity monitoring unit 7-4, there is a further difference in having a dummy cell insertion unit 7-7.
ダミーセル挿入部7-7は、セルと連続性監視部7-4の監視結果(セル落ちの有無、落ちたセル数など)とを入力し、受信するセル流にセル落ちした分のダミーセルを補完してReordering処理部7-5に送出する。ダミーセルは、落ちたセルの代わりとなるセルであり、例えばダミーセルのヘッダ情報には、落ちたセルが持つべきシーケンス番号、入力部番号、および宛先出力部番号が設定されている。ヘッダ情報以外のセルの内容は任意で良い。 The dummy cell insertion unit 7-7 inputs the cell and the monitoring result of the continuity monitoring unit 7-4 (presence / absence of cell drop, number of dropped cells, etc.) and complements the dummy cell for the cell drop in the received cell flow To the Reordering processing unit 7-5. The dummy cell is a cell that substitutes for the dropped cell. For example, in the header information of the dummy cell, a sequence number, an input unit number, and a destination output unit number that the dropped cell should have are set. The contents of the cells other than the header information may be arbitrary.
Reordering処理7-5では、ダミーセル挿入部7-7から受信したダミーセルも含めてReordering処理を実施することによりReordering処理が停止することを回避することができる。 In the reordering process 7-5, it is possible to avoid stopping the reordering process by performing the reordering process including the dummy cell received from the dummy cell insertion unit 7-7.
以上、本発明の実施の形態および実施例について説明したが、本発明は以上の例に限定されず、その他各種の付加変更が可能である。例えば、以上の実施の形態においては、図1および図3に記載したスイッチを適用例とし、各入力部が宛先出力部毎に各スイッチパスにセルを順番に送出していく場合を例に取って説明した。しかし、本発明は、各入力部においてセルを送出するスイッチパスの順序が事前に決まっていさえすれば良く、各スイッチパスに順番にセルを出力するかどうかは必ずしも必要でない。 Although the embodiments and examples of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above examples, and various other additions and modifications can be made. For example, in the above embodiment, the switch described in FIG. 1 and FIG. 3 is used as an application example, and each input unit sends cells to each switch path in turn for each destination output unit. Explained. However, according to the present invention, it is only necessary that the order of switch paths for sending cells in each input unit is determined in advance, and it is not always necessary to output cells in order to each switch path.
また以上の実施の形態においては、各入力部においてセルを送出するスイッチパスの順序の情報をスイッチ装置が特に保持することはなかったが、各入力部においてセルを送出するスイッチパスの順序の情報を保持する管理テーブルを用意し、セル落ち検出部7−1のスイッチパス解析部7−3内で管理し参照するようにしても良い。図11にそのような管理テーブルの一例を示す。この例の管理テーブルでは、各入力部毎に、どのシーケンス番号のセルはどのスイッチパスに出力するかを記述している。例えば、入力部1は、シーケンス番号0のセルはスイッチパス0へ出力し、シーケンス番号1のセルはスイッチパス2に、シーケンス番号2のセルはスイッチパス4に出力する。
In the above embodiment, the switch device does not particularly hold information on the order of switch paths for sending cells in each input unit, but information on the order of switch paths for sending cells in each input unit. May be prepared and managed and referenced in the switch path analysis unit 7-3 of the cell drop detection unit 7-1. FIG. 11 shows an example of such a management table. In the management table of this example, for each input unit, which cell of which sequence number is output to which switch path is described. For example, the
1-1-1〜1-1-L…入力部
1-2…前段クロスバスイッチ(XBAR Switch)
1-3-1〜1-3-k…中間段バッファ(Buffer)
1-4…後段クロスバスイッチ(XBAR Switch)
1-5-1〜1-5-N…出力部
2-1-1〜2-1-k…入力部1から出力部1へのスイッチパス
3-1-1〜3-1-L…入力部
3-2…スイッチ部
3-3-1〜3-3-N…出力部
7-1…セル落ち検出部
7-2…入力部検出部
7-3…スイッチパス解析部
7-4…連続性監視部
7-5…Reordering処理部
7-6…監視結果挿入部
7-7…ダミーセル挿入部
1-1-1 to 1-1-L ... Input section
1-2… The front crossbar switch (XBAR Switch)
1-3-1 to 1-3k ... Intermediate stage buffer (Buffer)
1-4… Roller crossbar switch (XBAR Switch)
1-5-1 to 1-5-N ... Output section
2-1-1 to 2-1-2k: Switch path from
3-1-1 ~ 3-1-L ... Input section
3-2 ... Switch part
3-3-1 to 3-3-3 ... Output section
7-1 ... Cell drop detector
7-2… Input detector
7-3… Switch path analysis unit
7-4… Continuity monitoring unit
7-5… Reordering processing part
7-6… Monitoring result insertion part
7-7… Dummy cell insertion part
Claims (18)
前記出力部に、各入力部においてセルを送出するスイッチパスの順序と各入力部においてセルの宛先となる出力部毎にセルに付与されたシーケンス番号とから、同じスイッチパスを経由するセルに付与されるシーケンス番号の順番を認識し、各スイッチパス毎にシーケンス番号の連続性をチェックすることにより、セル落ちの監視を行うセル落ち検出手段を備えることを特徴とするスイッチ装置。 In a switching device that includes a plurality of input units, a plurality of output units, and a switch unit that connects each input unit and each output unit, and there are a plurality of switch paths from one input unit to one output unit,
Assigned to the cells via the same switch path from the order of switch paths for sending the cells at each input unit and the sequence numbers assigned to the cells for each output unit serving as the cell destination at each input unit. A switch device comprising cell drop detection means for recognizing cell drop by recognizing the sequence number sequence to be performed and checking the continuity of the sequence number for each switch path.
前記出力部に設けられたセル落ち検出手段が、各入力部においてセルを送出するスイッチパスの順序と各入力部においてセルの宛先となる出力部毎にセルに付与されたシーケンス番号とから、同じスイッチパスを経由するセルに付与されるシーケンス番号の順番を認識し、各スイッチパス毎にシーケンス番号の連続性をチェックすることにより、セル落ちの監視を行うことを特徴とするセル落ち検出方法。 A cell drop in a switching device that includes a plurality of input units, a plurality of output units, and a switch unit that connects each input unit and each output unit, and has a plurality of switch paths from one input unit to one output unit. In the detection method,
The cell drop detection means provided in the output unit is the same from the sequence of switch paths for sending cells in each input unit and the sequence number assigned to the cell for each output unit serving as the cell destination in each input unit. A cell drop detection method characterized in that cell drop monitoring is performed by recognizing the order of sequence numbers assigned to cells passing through a switch path and checking the continuity of the sequence numbers for each switch path.
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