JPH06350648A - データ・パケットを貯蔵する方法及び装置 - Google Patents

データ・パケットを貯蔵する方法及び装置

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JPH06350648A
JPH06350648A JP26200093A JP26200093A JPH06350648A JP H06350648 A JPH06350648 A JP H06350648A JP 26200093 A JP26200093 A JP 26200093A JP 26200093 A JP26200093 A JP 26200093A JP H06350648 A JPH06350648 A JP H06350648A
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シュ−ピン・チャン
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 バッファ・メモリの利用度とメモリ管理のオ
ーバヘッドとの間で妥当なバランスが保てるようにバッ
ファ・スペースを割り当てる。 【構成】 ネットワーキング装置は複数のバッファを有
する。各バッファはそれぞれのサイズを持っている。複
数のバッファはバッファの複数組に区分される。各組は
それぞれ異なるサイズのバッファを有する。バッファの
組の順序あるシーケンスが定められる。組の１つは順序
あるシーケンスの中の第一の組である。第一組からある
バッファが割り当てられる。データ・パケットの部分が
この割り当てられたバッファに貯蔵される。パケットの
サイズが割り当てられたバッファのサイズより大きいな
らばバッファ組のシーケンス順序に従って別のバッファ
組から次のバッファが割り当てられる。データ・パケッ
トの次の部分がもう一つのバッファに貯蔵されデータ・
パケット全体が受信されるまでこのステップが繰り返さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】ネットワーキング装置（ＮＤ）は
ホスト・プロセッサから通信に関係する処理をダウンロ
ードするタスクのような通信タスクを行うためにコンピ
ュータ・ネットワークで用いられている。ＮＤは複数ネ
ットワーク間またはホスト・プロセッサとホスト・プロ
セッサが接続されたネットワークとの間に介在される。
ＮＤは処理装置およびメモリを有し通信に特有なタスク
を実行する。
【０００２】ネットワーキング装置、例えばブリッジ、
ルータまたはホスト・ネットワーク・アダプタ等におい
て、データ・パケットは付属するネットワークから受け
取られてバッファに貯蔵される。その後、データ・パケ
ットは加盟している処理装置（ＮＤにそのようなものが
含まれているときには）へ、また処理装置や他のネット
ワークに転送される。データ・パケットを転送する前に
データ・パケットを貯蔵しておくために特殊なバッファ
・メモリが使用される。
【０００３】
【従来の技術】入来するパケットのためにバッファ・ス
ペースを割り当て、関係するパケットが転送された後そ
のスペースを解放するために幾つかの方法が用いられて
きた。概略を述べると、メモリ管理作業を簡単にするた
めバッファ・メモリ全体が所定サイズの複数のバッファ
に区分される。２バッファ・メモリ管理方法が広く用い
られてきた。
【０００４】第一の方法は単一のサイズのバッファを使
用する。パケットを貯蔵するのに用いられるバッファの
個数は所定の最大数に制限される。あるシステムではデ
ータ・パケット全体を貯蔵するのに１つのバッファが使
用されるが、他のシステムではパケットを貯蔵するのに
複数のバッファが使用される。単一のバッファが使用さ
れる場合にはＮＤによって受信されるいかなるパケット
をも受容できるのに十分な大きさのサイズが必要であ
る。単一バッファ割り当て方式は非常に簡単であるが
（各パケットに１つのバッファが割り当てられる）、バ
ッファ・メモリの利用度は極めて非効率的である。パケ
ットのサイズが変動する場合にこのことは特にそうであ
る。
【０００５】他方、メモリ利用度が低いという問題を克
服するためにバッファ・メモリが小バッファに区分さ
れ、各パケットがパケット全体を受容するのに必要とさ
れる個数のバッファに貯蔵されることもある。しかしな
がら、所与のパケットに対して用いられるバッファ全部
が何らかの形でリンクされてパケットが全体として転送
されるときにパケットを取り出すことができるようにす
る必要があるため、このやりかたはバッファ・メモリ管
理方式を一層複雑にする。
【０００６】第二の方法は複数の異なるサイズのバッフ
ァを使用する。バッファ・メモリはそれぞれ所与のサイ
ズを有するバッファの複数の組に区分けされる。各デー
タ・パケットはそのパケットを受容するのに十分な大き
さの単一のバッファに貯蔵される。それぞれの異なる組
は異なるサイズのバッファを有する。しかしながら、こ
の方法は受信データ・パケットの長さがそのヘッダーで
与えられないときには余分な複雑さをもたらす。その場
合、一時貯蔵装置にパケット全体が受け取られてその全
体サイズが判明するまで適切なバッファ・プールを選択
することができない。このことはパケットをバッファに
貯蔵するのに必要な時間を長くする。
【０００７】ネットワーキング装置内部のバッファ・メ
モリ割り当て方式はシステムのスループットおよび利用
度に影響を与える重要な因子である。より正確に述べる
と、ＮＤ内のバッファ・メモリはバッファ・メモリ管理
装置（例えば加盟している汎用プロセッサまたは特定用
途プロセッサ）によって管理される。バッファの各割り
当ては管理上のオーバヘッドを生じる。バッファ・スペ
ースの割り当てはＮＤのプロセッサにとって実行するの
に比較的時間を要するプロセスである。割り当てプロセ
スはメモリ管理作業（例えばパケットが受信されるとき
およびパケットが伝送後解放されるときの待ちの管理）
にとってデータ・パケット当たり多くのクロック・サイ
クルを必要とすることがある。さらに受信された１つの
パケットに対して複数のバッファが割り当てられるとき
には、バッファ・メモリ管理装置によって単位時間当た
りに取り扱われるバッファの数に制限があるため、管理
のオーバヘッドも大きくなりシステムのスループットも
損なわれる。
【０００８】従来のシステムにおいて、管理のオーバヘ
ッドを低減するために各パケット当たり１つのバッファ
を使用してオーバヘッドを最小にするようにしてきた。
しかしながら、１つのパケットを１つのバッファに受け
入れるためにはバッファのサイズは受信する可能性のあ
る最大のパケットのサイズであることが必要となる。例
えばファイバー配信型のデータ・インタフェース（ＦＤ
ＤＩ）については４５００バイトのバッファが必要とな
る筈である。この場合、所与の環境で小さなパケットが
受信または送信される可能性が高いときにはバッファ・
メモリの実際の利用度は非常に低くなる。ＮＤがバッフ
ァを使い尽くした後ＮＤは更に受信するパケットを貯蔵
することができなくなるのでこのことは問題である。こ
の後のパケットは、たとえバッファ・メモリが未使用ス
ペースを大量に持っていたとしてもその後失われる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従ってバッファ・メモ
リの利用度とメモリ管理のオーバヘッドとの間で妥当な
バランスが保てるようにバッファ・スペースを割り当て
ることが望まれる。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明はネットワーキン
グ装置においてデータ・パケットを貯蔵するための方法
及び装置において実施される。ネットワーキング装置は
複数のバッファを有する。各バッファはそれぞれのサイ
ズを持っている。
【００１１】複数のバッファはバッファの複数組に区分
される。各組はそれぞれ異なるサイズのバッファを有す
る。バッファの組の順序あるシーケンスが定められる。
組の１つは順序あるシーケンスの中の第一の組である。
第一組からあるバッファが割り当てられる。データ・パ
ケットの部分がこの割り当てられたバッファに貯蔵され
る。
【００１２】パケットのサイズが割り当てられたバッフ
ァのサイズより大きいならばバッファ組のシーケンス順
序に従って別のバッファ組から次のバッファが割り当て
られる。データ・パケットの次の部分がもう一つのバッ
ファに貯蔵されデータ・パケット全体が受信されるまで
このステップが繰り返される。
【００１３】
【実施例】本発明はバッファ・メモリ１０（図２に詳細
に示される）を有するネットワーキング装置９０（図１
に示される）において実施される。本発明の一面によれ
ばバッファ・メモリ１０中の使用可能なスペースはそれ
ぞれのバッファ１４、１８、２４、２８、および３４の
組１２、１６、２２、２６、３２に区分される。各組の
中のバッファは互いに同じサイズを有する。各組におけ
るバッファのサイズは何れの他の組のバッファのサイズ
とも異なっている。入来データ・パケットをすべて貯蔵
するようにバッファを割り当てるためにバッファ組の所
定の固定された順序あるシーケンスが用いられる。
【００１４】本発明のもう一つの面によれば各パケット
のデータの第一部分がバッファ組のシーケンス中の第一
サイズに等しいサイズの（第一の）割り当てられたバッ
ファ（例えばバッファ１４）に貯蔵される。データ・パ
ケットのサイズが割り当てられたバッファのサイズに等
しいかまたはこれより小であるならばこの第一部分のサ
イズはパケットのサイズに等しくされる（パケット全体
が割り当てられたバッファに貯蔵される）。そうでなけ
れば第一部分のサイズが割り当てられたバッファのサイ
ズに等しくされる。
【００１５】所与のパケットを貯蔵するのに用いられる
バッファのすべてを予め割り当てる必要はない。パケッ
トが（第１の）割り当てられたバッファよりも大きいと
きにはこの割り当てられたバッファが充満すると直ちに
このパケットを貯蔵するために第２のバッファが割り当
てられる。第２のバッファのサイズはバッファ組のシー
ケンス中の２番目のサイズに等しい。残りのデータのサ
イズ（全データ・パケットから第１部分のサイズを差し
引いたもの）が割り当てられた第２のバッファのサイズ
よりも小さいときには第２部分なサイズはデータの残余
部分と等しくされる。そうでなければ第２部分のサイズ
は割り当てられた第２のバッファのサイズに等しい。第
２バッファが一旦割り当てられるとＮＤ９０はデータを
第２バッファにに貯蔵し始める。
【００１６】パケットが割り当てられた第１及び第２の
バッファの組み合わせのサイズを依然超過するならば、
第２のバッファが充満されると直ちに第３のバッファ
（例えばバッファ２８）が割り当てられる。この第３バ
ッファのサイズはバッファ組のシーケンス中の３番目の
サイズと同じ大きさである。パケットの次の部分はこの
第３部分に貯蔵される。この手順はパケット全体がバッ
ファ・メモリに貯蔵されるまで繰り返される。
【００１７】バッファの異なる組におけるバッファのサ
イズおよびバッファ組の所定順序のシーケンスはシステ
ムの特定の動作環境に対して観測されまたは予期される
トラッフィクを基準として割り当てられる。
【００１８】本発明は図１に示された如きネットワーキ
ング装置（ＮＤ）９０においてデータ・パケットを貯蔵
するための方法及び装置において実施される。データは
少なくとも１つのネットワーク・インタフェース４０ａ
を介して受信され、あるいは複数のネットワーク・イン
タフェース４０ａ−４０ｎから受信されることもある。
ネットワーク・インタフェースはＮＤ９０を複数のネッ
トワーク５０ａ−５０ｎ（これらはＦＤＤＩプロトコ
ル、イサーネット（登録商標）またはトークン・リング
を使用することもある）に結合する。データはまたホス
ト・システム７０ａに結合されたホスト・インタフェー
ス６０ａを経由して受信されることもある。例えばホス
ト・インタフェース６０ａはマイクロチャネル・バスで
あっても良い。また、オプションとして、複数のホスト
・システム７０ａ−７０ｎに結合された複数のホスト・
インタフェース６０ａ−６０ｎを経由して受信されても
良い。
【００１９】データはバッファ・メモリ１０内に貯蔵さ
れる。これらのデータにはネットワーク５０ａへの伝送
を待機しているパケット、伝送されたがまだ受信確認さ
れていないパケットおよび受信されたが完全に処理され
おらずその宛先にまだ伝送されていないパケットが含ま
れる。パケットが一旦貯蔵されるとバッファ・メモリ１
０中のデータはホスト・システム７０ａまたは他のネッ
トワーク５０ｎに伝送される。データはまたホスト７０
ａからも受信され、バッファ・メモリ１０に貯蔵され、
そしてネットワーク５０ａに送出されまたはホスト・シ
ステム７０に返送される。
【００２０】ＮＤ９０で実行されるすべてのソフトウエ
アを稼働させるためにＮＤ９０内部に処理装置８０が存
在していても良い。この処理装置８０は、Ｉｎｔｅｌ８
０３６８プロセッサや８０９６０プロセッサのような汎
用マイクロプロセッサ、、ディジタル信号処理装置（Ｄ
ＳＰ）または特別設計の処理装置であって良い。処理装
置８０は、ネットワーク５０ａ−５０ｎ、ホスト・シス
テム７０ａ−７０ｎまたは他のデータ源等の可能なすべ
てのパケット発生源からデータ・パケットおよび制御メ
ッセージを受け取る。処理装置８０は、ネットワーク５
０ａまたはホスト・システム７０ａ等の少なくとも１つ
の指定宛先に少なくとも１つのパケットまたは制御メッ
セージを伝送することによって応答する。
【００２１】ＮＤ９０内では内部接続機能要素３０（デ
ータ・バス、スイッチ、等の任意の同等の接続装置であ
って良い）が、処理装置８０、バッファ・メモリ１０、
バッファ・メモリ管理装置２０、ネットワーク・インタ
フェース４０ａ−４０ｎおよびホスト・システム・イン
タフェース６０ａ−６０ｎの間でデータ通路を与える。
ネットワーキング装置９０によって受信されたデータ・
パケットはその宛先にこれを送信する前にまたはこれを
棄却する前にバッファ・メモリ１０内の１または複数の
バッファ１４、１８、２４、２８及び３４に貯蔵され
る。
【００２２】メモリ・スペース利用度とバッファ管理の
オーバヘッドとの所望のバランスをとるため、バッファ
・メモリ１０は少なくとも２つ、そしてもし可能ならば
異なるサイズのバッファの複数組１２、１６、２２、２
６、３２に区分される。図２はバッファ・メモリの区分
けを示す。それぞれの組１２、１６、２２、２６、３２
内のバッファはそれぞれ同じサイズを有する。バッファ
組（またはバッファ組標識）の所定のシーケンスが組の
中の空バッファにデータを貯蔵するときにバッファ割り
当てのために用いられる。各バッファ組に対するバッフ
ァ・サイズの決定はＮＤ９０が設置されるネットワーク
５０ａ−５０ｎについての作業環境の下で経験的に観測
されるパケット・サイズに基づく。ネットワークのトラ
ッフィックを監視することによりパケット・サイズに対
する確率分布関数が得られる。この分布関数は典型的に
は背景となるネットワークおよび使用されるプロトコル
によって決まる多モード関数である。
【００２３】この経験による情報は所望のバッファ・サ
イズおよびバッファ割り当てシーケンスを決めるために
用いられる。複数のネットワーク５０ａ−５０ｎに接続
されたＮＤ９０においては、それらの特性が相互に非常
に異なっているときには所定のバッファ割り当てシーケ
ンスは接続された各ネットワーク毎に作り込まれる。ネ
ットワークの特性が相互に非常に異なっているときに
は、ネットワーク装置９０全体の受信パケット・サイズ
の確率分布関数を用いる代わりに、接続された個々のネ
ットワーク５０ａ−５０ｎについての受信パケット・サ
イズの確率分布関数がそれぞれのネットワーク・インタ
フェース４０ａ−４０ｎについてにシーケンスを決定す
るのに用いられる。
【００２４】図２は本発明の実施例に使用するのに適す
る例示的バッファ・メモリ１０を示す。バッファ・メモ
リ１０はそれぞれのバッファ組１２、１６、２２、２
６、３２に割り当てられる５つの異なるサイズのバッフ
ァ１４、１８、２４、２８、３４を有する。各組１２、
１６、２２、２６、３２内のバッファ１４、１８、２
４、２８、３４は同じ組内の他のバッファと同じサイズ
を有する。各組（例えばくみ１２）には他のすべての組
１６、２２、２６、３２内のバッファのサイズとは異な
るサイズのバッファが含まれる。例えば組１２は１２８
バイトのバッファ１４、組１６は２５６バイトのバッフ
ァ１８、組２２は５１２バイトのバッファ２４、組２６
は１０２４バイトのバッファ２８、そして組３２は２０
４８バイトのバッファ３４を含むことができる。
【００２５】所定のバッファ割り当てシーケンスはバッ
ファ組の順序リストの形を取る。例えばシーケンスは１
２、３２、１６、３２、１２のごとくである。このシー
ケンスはバッファ・メモリ管理装置２０内のアレイに貯
蔵されうる。シーケンスの値は所与パケットを貯蔵する
ためにそこから順次にバッファを割り当て得る組を表
す。任意のバッファ組がシーケンス中で１回以上含まれ
て良い。
【００２６】図３は本発明に従ってデータを貯蔵する方
法を示すフローダイアグラムである。ステップ１００に
おいて、ＮＤ９０はデータ・パケットの受信に備える。
ステップ１０８において、接続されたネットワーク５０
ａからネットワーク・インタフェース４０ａによってデ
ータ・パケットが受信される。ステップ１１２におい
て、ネットワーク・インタフェース４０ａがバッファを
必要とし、複数のバッファの中からバッファが割り当て
られる。適当な組から任意の割り当て可能なバッファが
用いられ得る。割り当てられたバッファは順序シーケン
ス中の第１サイズに等しいサイズを有する。ＮＤ９０は
データ・パケットの貯蔵に備える。
【００２７】ステップ１１６において、受信データ・パ
ケットの一部が割り当てられたバッファに貯蔵される
間、パケット中の残余のデータがネットワークから受信
される。パケットのサイズが割り当てられたバッファの
サイズに等しいかまたはこれより大であるならばこの貯
蔵された部分は割り当てられたバッファのサイズと等し
いサイズである。パケットのサイズが割り当てられたバ
ッファのサイズより小であるならば、この部分はパケッ
トのサイズと等しいサイズである。
【００２８】ステップ１２０において、受信したパケッ
トが最早データを持っていないならばプロセスは終了す
る。ステップ１２４において、パケットにまだデータが
あるが割り当てられたバッファが充満しているときには
（つまり、所定シーケンス中の第１バッファのサイズよ
りもパケット・サイズのほうが大であるとき）ステップ
１２８において次のバッファ・サイズが決定される。こ
の後、所定シーケンス中の次のバッファ・サイズを有す
る次のバッファがステップ１１２で割り当てられる。
【００２９】ステップ１１２が実行される都度次のバッ
ファが割り当てられるのでこれらバッファのサイズはバ
ッファ組の所定の順序シーケンスに従うものとなる。複
数のバッファから割り当てられたそれぞれ次のバッファ
にデータ・パケットの残余の部分を貯蔵しながらパケッ
トのすべてのデータが貯蔵されるまでステップ１１２な
いし１２８が繰り返される。
【００３０】図４は図３の方法の変形を示す。図４は第
１バッファを割り当てるためのルックアヘッド割り当て
方式を用いた方法を示す。この方式は各データ・パケッ
トの第１部分に対しより迅速な貯蔵をもたらす可能性が
ある。ステップ２０４および２０６において、データ・
パケットが到着する前にバッファ組のシーケンス中の第
１組からバッファが割り当てられる。ステップ２０８お
よび２１０において、ＮＤはデータ・パケットの受信を
待つ。
【００３１】ステップ２１６ないし２２８は図３の方法
におけるステップ１１６ないし１２８のそれぞれと同じ
である。ステップ２３０において、割り当てられた各バ
ッファがデータ・パケットからのデータで充満される都
度複数のバッファから次々とバッファが割り当てられ
る。この後ステップ２１６に制御が戻り、ここで次のデ
ータがバッファに貯蔵される。
【００３２】以下の例は説明の便宜のためになされるも
のであり、本発明の実施可能な形態の範囲を制限するも
のでないことを理解すべきである。更に、バッファ・メ
モリ１０の利用度とメモリ管理のオーバヘッドとの間の
最適なバランスは個々のユーザのトラフィック・パター
ン、バッファ・メモリ容量およびメモリ管理装置２０の
処理速度に依存するものであることも理解されるべきで
ある。従って、単一の好適なシーケンスというものはな
く、各ユーザ毎に最適の組み合わせは変わるものであ
る。
【００３３】図５及び図６は２つの異なるネットワーク
におけるパケット・サイズの分布を示すヒストグラムで
ある。図５はイサーネット・ネットワークで生じうるパ
ケット・サイズのプロファイルを示す。最大のパケット
・サイズは１５００バイトである。図５において、パケ
ット・サイズの確率密度関数は双峰分布型である。パケ
ットの殆どは２つの別個の領域の一方に入る。パケット
の多くは２５６バイト長に達しない。つまりパケットは
線２１０の左にある。２５６と１０２４バイト長の間に
極めて僅かながらパケットがある。残りのパケットの内
殆どは１０２４バイトと１２８０バイトの間にある。こ
れらは線２２０の左側にある。残余のパケットは１５０
０バイト長に達しない。これらはすべて線２２０と線２
３０との間にある。
【００３４】本発明によれば、バッファ組の単純なシー
ケンスは１６ー２６ー１６でも良い（順番に図２の小バ
ッファ、大バッファ、および小バッファを表す）。ここ
で小バッファ組１６は２５６バイトのサイズの小バッフ
ァ１８を含む。大バッファ組２６は１０２４バイトのサ
イズの大バッファ２８を含む。この順序において順序シ
ーケンスの第１サイズは複数のバッファ中最小のバッフ
ァのサイズである。２５６バイト以下のサイズのパケッ
トは１個のバッファ１８に貯蔵される。２５６バイト長
と１２８０バイト長との間のパケットは１個の小バッフ
ァ１８と１個の大バッファ２８に貯蔵される。１２８０
バイト長と１５００バイト長との間のパケットは第１の
小バッファ１８、１個の大バッファ２８及び第２の小バ
ッファ１８に貯蔵される。
【００３５】図６はパケット・サイズが３つの領域に分
布するようなより複雑なトラフィック分布を示すヒスト
グラムである。これらの領域は、小（２５６バイトより
小）、中（９００乃至１５００バイト）、および大（３
５００乃至４５００バイト）である。この型の分布は４
５００バイト長までのパケットが伝送されるＦＤＤＩネ
ットワークにおいて起こりうる。このようなネットワー
クに対しては幾つかの代替シーケンスが使用される可能
性がある。
【００３６】本発明による例示的バッファ・サイズ・シ
ーケンスは小（２５６バイト）バッファおよび大（２０
４８バイト）バッファを１８ー３４ー３４ー１８の順
（小ー大ー大ー小、即ちＳＬＬＳ）で使用することがで
きる。これは関連するバッファ組シーケンス１６ー３２
ー３２ー１６を用いて割り当てられる。２５６バイト以
下のパケットは１個の小バッファ１８に貯蔵される。２
５６ないし２３０４バイト長のパケットは１個の小バッ
ファ１８および１個の大バッファ３４に貯蔵される。４
３５２バイト長までのパケットは１個の小バッファ１８
および２個の大バッファ３４に貯蔵される。これより大
きなパケットは小バッファ１８、２個の大バッファ３４
および追加の小バッファ１８に貯蔵される。
【００３７】もう一つの代替方式は３個のバッファ即
ち、小（２５６バイト）バッファ１８、中（１０２４バ
イト）バッファ２８、および大（２０４８バイト）バッ
ファ３４を使用する方式であって良い。バッファ組シー
ケンスは例えば１６ー２６ー１６ー３２ー２６（小ー中
ー小ー大ー中、つまりＳＭＳＬＭ）である。２５６バイ
トまでのパケットは１個の小バッファ１８に貯蔵され
る。２５６ないし１２８０バイトのパケットは小バッフ
ァ１８および中バッファ２８に貯蔵される。１２８０な
いし１５３６バイトのパケットは１個の小バッファ１
８、１個の中バッファ２８、および追加の小バッファ１
８に貯蔵されうる。１５３６ないし３５８４バイトのパ
ケットは１個の小バッファ１８、１個の中バッファ２
８、追加の小バッファ１８、および大バッファ３４に貯
蔵される。３５８４バイトより長いパケットは１個の小
バッファ１８、１個の中バッファ２８、追加の小バッフ
ァ１８、大バッファ３４、および追加の中バッファ２８
に貯蔵される。このシーケンスは上述のＳＬＬＳシーケ
ンスよりも効率的にバッファ・メモリ１０のスペースを
使用する。他方、ＳＭＳＬＭシーケンスは２つの理由に
よりＳＬＬＳシーケンスより多くのオーバヘッドを必要
とする。第１に、１２８０ないし２３０４バイトのパケ
ットはＳＭＳＬＭシーケンスを用いて３個のバッファに
貯蔵されるのに対してＳＬＬＳシーケンスでは２個のバ
ッファに貯蔵されるだけである。第２に、３５８４バイ
トより長いパケットはＳＭＳＬＭシーケンスにより５個
のバッファに貯蔵されるがＳＬＬＳシケンスでは４個の
バッファに貯蔵されるだけである。
【００３８】上述の２つの例は各々バッファ・メモリ１
０の最小サイズのバッファ１４に多数のパケットが群集
するようなパケット・サイズ分布を含んでいる。他の型
のトラフィック負荷（図示せず）も同様に可能であり、
この場合、所定の順序シーケンスの最初のバッファ・サ
イズは最大のバッファ・サイズである。例えば、パケッ
ト・サイズがすべて６００と１５００バイトの間に一様
に分布している場合には、１０２４バイト・バッファ２
８に始まりこの後５１２バイト・バッファ２４が続く大
ー小（ＬＳ）シーケンスを使用することが望ましい。
【００３９】本発明に従い、バッファ・メモリ利用度と
バッファ・メモリ管理のオーバヘッドとの間でユーザが
望むバランスを実現するために任意のバッファ・サイズ
及びバッファ組の任意のシーケンスが使用されうること
は当業者にとって明らかであろう。
【００４０】
【発明の効果】本発明によりバッファ・メモリの利用度
とメモリ管理のオーバヘッドとの間で妥当なバランスが
保てるようにバッファ・スペースが割り当てられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による例示的ネットワーキング装置のブ
ロック図。
【図２】図１に示したバッファ・メモリのブロック図。
【図３】図１に示したネットワーキング装置を使用する
方法を示すフローダイアグラム。
【図４】図１に示したネットワーキング装置を使用する
別の方法を示すフローダイアグラム。
【図５】図１に示すネットワーキング装置によって処理
されるパケット・サイズの例示的分布を示すヒストグラ
ム。
【図６】図１に示すネットワーキング装置によって処理
されるパケット・サイズのもう一つの例示的分布を示す
ヒストグラム。
【符号の説明】
９０：ネットワーキング装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アーメド・ナスル−エル−ディン・タンタ ウィ アメリカ合衆国ニューヨーク州、ヨークタ ウン・ハイツ、チェストナット・コート 397番地

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】各々それぞれのサイズを有する複数のバッ
    ファを有するネットワーキング装置においてデータ・パ
    ケットを貯蔵するための方法であって、 各組がそれぞれ異なるサイズのバッファを有するように
    上記複数のバッファを複数の組に区分けするステップ
    と、 バッファの組の順序づけられたシーケンスを作成するス
    テップと、 上記シーケンス中の第１組からバッファを割り当てるス
    テップと、 上記データ・パケットの部分を上記割り当てられたバッ
    ファアに貯蔵するステップと、 上記データ・パケットのサイズが上記割り当てられたバ
    ッファのサイズよりも大であるとき上記シーケンスに従
    って他のバッファ組から次のバッファを割り当てて上記
    データ・パケットの残余の部分を該次のバッファに貯蔵
    するステップと、 より成るデータ・パケットを貯蔵す
    る方法。
  2. 【請求項２】上記シーケンス中の第１組は上記複数のバ
    ッファ中最小のバッファと等しいサイズのバッファを含
    んで成る請求項１記載のデータ・パケットを貯蔵する方
    法。
  3. 【請求項３】上記シーケンス中の第１組は上記複数のバ
    ッファ中最大のバッファと等しいサイズのバッファを含
    んで成る請求項１記載のデータ・パケットを貯蔵する方
    法。
  4. 【請求項４】ネットワーキング装置においてデータ・パ
    ケットを貯蔵するための装置であって、 各組がそれぞれ異なるサイズノバッファを有するバッフ
    ァの複数の組と、 バッファの組の順序づけられたシーケンスを作成する手
    段と、 上記シーケンス中の第１組からバッファを割り当てる手
    段と、 上記データ・パケットの部分を上記割り当てられたバッ
    ファアに貯蔵する手段と、 上記データ・パケットのサイズが上記割り当てられたバ
    ッファのサイズよりも大であるとき上記シーケンスに従
    って他のバッファ組から次のバッファを割り当てて上記
    データ・パケットの残余の部分を該次のバッファに貯蔵
    する手段と、 より成るデータ・パケットを貯蔵する装置。
  5. 【請求項５】上記バッファを割り当てる手段はバッファ
    ・メモリ管理装置を含んで成る請求項４記載のデータ・
    パケットを貯蔵する装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020066283A (ko) * 2001-02-09 2002-08-14 삼성전자 주식회사 네트웍 메모리 관리 방법 및 그를 이용한 네트웍 드라이브장치

Families Citing this family (71)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5459455A (en) * 1991-07-29 1995-10-17 Kabushiki Kaisha Toshiba Method and apparatus for data communication between transmission terminal and reception terminal of a network system
GB2268372B (en) * 1992-06-11 1995-11-01 Roke Manor Research Improvements in or relating to data transmission systems
JP3445304B2 (ja) * 1993-03-29 2003-09-08 株式会社東芝 ファイル管理装置
US5761739A (en) * 1993-06-08 1998-06-02 International Business Machines Corporation Methods and systems for creating a storage dump within a coupling facility of a multisystem enviroment
JP3594980B2 (ja) * 1993-12-10 2004-12-02 株式会社東芝 ファイル管理方式
WO1995018415A1 (en) * 1993-12-30 1995-07-06 International Business Machines Corporation Queue management in a data processing link
US5812774A (en) * 1994-03-01 1998-09-22 Cabletron Systems, Inc. System for transmitting data packet from buffer by reading buffer descriptor from descriptor memory of network adapter without accessing buffer descriptor in shared memory
US5854898A (en) 1995-02-24 1998-12-29 Apple Computer, Inc. System for automatically adding additional data stream to existing media connection between two end points upon exchange of notifying and confirmation messages therebetween
JP2766216B2 (ja) * 1995-05-08 1998-06-18 甲府日本電気株式会社 情報処理装置
GB2301712B (en) * 1995-06-02 2000-02-23 Dsc Communications Integrated directional antenna
US5742595A (en) * 1995-06-02 1998-04-21 Dsc Communications Corporation Processing CDMA signals
GB2301752B (en) * 1995-06-02 2000-03-29 Dsc Communications Control message transmission in telecommunications systems
GB2301751B (en) * 1995-06-02 2000-02-09 Dsc Communications Control message transmission in telecommunications systems
US5745496A (en) * 1995-06-02 1998-04-28 Dsc Communications Corporation Apparatus and method of establishing a downlink communication path in a wireless telecommunications system
US5915216A (en) * 1995-06-02 1999-06-22 Dsc Communications Corporation Apparatus and method of transmitting and receiving information in a wireless telecommunications system
GB2301737A (en) * 1995-06-02 1996-12-11 Dsc Communications Method of Transmitting Information in a Wireless Telecommunications System
US5809093A (en) * 1995-06-02 1998-09-15 Dsc Communications Corporation Apparatus and method of frame aligning information in a wireless telecommunications system
GB2301735B (en) * 1995-06-02 1999-07-28 Dsc Communications Message handling in a telecommunications network
US5696766A (en) * 1995-06-02 1997-12-09 Dsc Communications Corporation Apparatus and method of synchronizing a transmitter in a subscriber terminal of a wireless telecommunications system
GB2301717B (en) * 1995-06-02 1999-08-11 Dsc Communications Network controller for monitoring the status of a network
US5812775A (en) * 1995-07-12 1998-09-22 3Com Corporation Method and apparatus for internetworking buffer management
US5909427A (en) * 1995-07-19 1999-06-01 Fujitsu Network Communications, Inc. Redundant switch system and method of operation
WO1997010656A1 (en) * 1995-09-14 1997-03-20 Fujitsu Network Communications, Inc. Transmitter controlled flow control for buffer allocation in wide area atm networks
US5778180A (en) * 1995-11-06 1998-07-07 Sun Microsystems, Inc. Mechanism for reducing data copying overhead in protected memory operating systems
US5862140A (en) * 1995-11-21 1999-01-19 Imedia Corporation Method and apparatus for multiplexing video programs for improved channel utilization
US5956088A (en) * 1995-11-21 1999-09-21 Imedia Corporation Method and apparatus for modifying encoded digital video for improved channel utilization
US5784698A (en) * 1995-12-05 1998-07-21 International Business Machines Corporation Dynamic memory allocation that enalbes efficient use of buffer pool memory segments
WO1997026737A1 (en) * 1996-01-16 1997-07-24 Fujitsu Limited A reliable and flexible multicast mechanism for atm networks
US5907717A (en) * 1996-02-23 1999-05-25 Lsi Logic Corporation Cross-connected memory system for allocating pool buffers in each frame buffer and providing addresses thereof
US6233704B1 (en) 1996-03-13 2001-05-15 Silicon Graphics, Inc. System and method for fault-tolerant transmission of data within a dual ring network
US5748900A (en) * 1996-03-13 1998-05-05 Cray Research, Inc. Adaptive congestion control mechanism for modular computer networks
US5862313A (en) * 1996-05-20 1999-01-19 Cray Research, Inc. Raid system using I/O buffer segment to temporary store striped and parity data and connecting all disk drives via a single time multiplexed network
US5920732A (en) * 1996-07-01 1999-07-06 Apple Computer, Inc. System for preallocating additional larger buffer sizes in accordance with packet sizes of discarded packets that can't be stored in existing preallocated buffer sizes
US5748905A (en) * 1996-08-30 1998-05-05 Fujitsu Network Communications, Inc. Frame classification using classification keys
US6288722B1 (en) * 1996-10-17 2001-09-11 International Business Machines Corporation Frame buffer reconfiguration during graphics processing based upon image attributes
US5873121A (en) * 1996-11-19 1999-02-16 Advanced Micro Devices, Inc. Efficient memory management system for minimizing overhead in storage of data transmitted in a network
US6014727A (en) * 1996-12-23 2000-01-11 Apple Computer, Inc. Method and system for buffering messages in an efficient but largely undivided manner
JPH10289180A (ja) * 1997-02-12 1998-10-27 Canon Inc 通信処理装置及び方法
US6046817A (en) * 1997-05-12 2000-04-04 Lexmark International, Inc. Method and apparatus for dynamic buffering of input/output ports used for receiving and transmitting print data at a printer
US5916309A (en) * 1997-05-12 1999-06-29 Lexmark International Inc. System for dynamically determining the size and number of communication buffers based on communication parameters at the beginning of the reception of message
US5931915A (en) 1997-05-13 1999-08-03 International Business Machines Corporation Method for processing early arrival messages within a multinode asynchronous data communications system
US6073181A (en) * 1997-06-03 2000-06-06 International Business Machines Corporation Multi-buffer error detection for an open data-link interface LAN adapter
US5961606A (en) * 1997-06-30 1999-10-05 Sun Microsystems, Inc. System and method for remote buffer allocation in exported memory segments and message passing between network nodes
US6031624A (en) * 1997-09-08 2000-02-29 Lexmark International, Inc. Method and apparatus for adaptive data buffering in a parallelized printing system
US6088777A (en) * 1997-11-12 2000-07-11 Ericsson Messaging Systems, Inc. Memory system and method for dynamically allocating a memory divided into plural classes with different block sizes to store variable length messages
US6477143B1 (en) 1998-01-25 2002-11-05 Dror Ginossar Method and apparatus for packet network congestion avoidance and control
US6175862B1 (en) * 1998-06-17 2001-01-16 International Business Machines Corporation Hot objects with sequenced links in web browsers
US7013305B2 (en) 2001-10-01 2006-03-14 International Business Machines Corporation Managing the state of coupling facility structures, detecting by one or more systems coupled to the coupling facility, the suspended state of the duplexed command, detecting being independent of message exchange
US6216174B1 (en) 1998-09-29 2001-04-10 Silicon Graphics, Inc. System and method for fast barrier synchronization
US6993032B1 (en) * 2000-06-29 2006-01-31 Intel Corporation Buffer arrangements to support differential link distances at full bandwidth
US6775758B2 (en) * 2000-12-21 2004-08-10 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Buffer page roll implementation for PCI-X block read transactions
US20030217184A1 (en) * 2000-12-30 2003-11-20 Govindan Nair Method and apparatus for allocating buffers shared among protocol layers in a protocol stack
US20020174362A1 (en) * 2001-03-29 2002-11-21 Ibm Corporation Method and system for network management capable of identifying sources of small packets
US6842800B2 (en) * 2001-08-30 2005-01-11 Marconi Intellectual Property (Ringfence) Inc. System and method for managing configurable buffer sizes
US6851027B2 (en) * 2001-09-17 2005-02-01 Intel Corporation Memory system organized into blocks of different sizes and allocation method therefor
US7003597B2 (en) * 2003-07-09 2006-02-21 International Business Machines Corporation Dynamic reallocation of data stored in buffers based on packet size
US7515584B2 (en) * 2003-09-19 2009-04-07 Infineon Technologies Ag Switching data packets in an ethernet switch
US8423643B2 (en) * 2003-11-19 2013-04-16 International Business Machines Corporation Autonomic assignment of communication buffers by aggregating system profiles
US7146466B2 (en) * 2004-03-23 2006-12-05 International Business Machines System for balancing multiple memory buffer sizes and method therefor
US20060198518A1 (en) * 2004-04-07 2006-09-07 Sony Corporation Information processing device and information processing method
US9489424B2 (en) * 2004-12-20 2016-11-08 Oracle International Corporation Cursor pre-fetching
US20060187963A1 (en) * 2005-02-18 2006-08-24 International Business Machines Corporation Method for sharing single data buffer by several packets
JP4355674B2 (ja) * 2005-03-17 2009-11-04 富士通株式会社 リモートコピー方法及びストレージシステム
US8125904B2 (en) * 2006-05-30 2012-02-28 Broadcom Corporation Method and system for adaptive queue and buffer control based on monitoring and active congestion avoidance in a packet network switch
WO2007139426A1 (en) * 2006-05-31 2007-12-06 Intel Corporation Multiple phase buffer enlargement for rdma data transfer
TWI423032B (zh) * 2009-04-30 2014-01-11 Ralink Technology Corp 提升資料傳輸效能的方法
US9894008B2 (en) * 2014-08-20 2018-02-13 Citrix Systems, Inc. Systems and methods for implementation of jumbo frame over existing network stack
US20170230311A1 (en) * 2016-02-10 2017-08-10 Freescale Semiconductor, Inc. Buffer allocation and use for packet cloning and mangling
CN107797872A (zh) * 2016-09-07 2018-03-13 北京百度网讯科技有限公司 用于传输信息的方法和装置
US10824369B2 (en) * 2018-07-31 2020-11-03 Nutanix, Inc. Elastic method of remote direct memory access memory advertisement
US20230336503A1 (en) * 2022-04-15 2023-10-19 Microsoft Technology Licensing, Llc Receiving packet data

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55157181A (en) * 1979-05-25 1980-12-06 Nec Corp Buffer memory control system
US4677616A (en) * 1985-09-11 1987-06-30 At&T Company Flow control scheme for a switching network
US4736369A (en) * 1986-06-13 1988-04-05 International Business Machines Corp. Adaptive session-level pacing
JPS6336348A (ja) * 1986-07-30 1988-02-17 Toshiba Corp バツフアメモリ管理方法
FR2625392B1 (fr) * 1987-12-24 1993-11-26 Quinquis Jean Paul Circuit de gestion de pointeurs d'ecriture de files tampons notamment pour commutateur temporel de paquets auto-acheminables
JPH02117243A (ja) * 1988-10-27 1990-05-01 Toshiba Corp パケット通信装置
US5125096A (en) * 1988-10-31 1992-06-23 International Business Machines Corporation System for implementing to a packet switch protocol for a multinode data communications network utilizing separate data and control paths
JP2736092B2 (ja) * 1989-01-10 1998-04-02 株式会社東芝 バッファ装置
US5189672A (en) * 1989-10-12 1993-02-23 Alcatel Cit Device for regulating the throughput of virtual circuits on an asynchronous time-division multiplex transmission channel
US5014265A (en) * 1989-11-30 1991-05-07 At&T Bell Laboratories Method and apparatus for congestion control in a data network

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020066283A (ko) * 2001-02-09 2002-08-14 삼성전자 주식회사 네트웍 메모리 관리 방법 및 그를 이용한 네트웍 드라이브장치

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Publication number Publication date
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