網絡中繼裝置的製作方法

2023-10-17 12:31:24 4

專利名稱：：網絡中繼裝置的製作方法
技術領域：
：本發明涉及網絡中繼裝置，尤其涉及網絡中繼裝置的消耗功率的降低。
背景技術：
：以交換機和路由器為主的網絡中繼裝置是構成網絡的重要設備。近幾年，隨著網絡的大規模化和通過網絡進行傳輸的數據量的增加，網絡中繼裝置的高性能化和大容量化顯著進步。另一方面，隨著高性能化、大容量化，網絡中繼裝置的消耗功率呈上升趨勢，從系統維護成本和環境保護的觀點來看，抑制網絡中繼裝置的消耗功率已成為技術問題。這裡，在日本特開2000-201166號公報中敘述了在用電纜互相連接的裝置中具有通常模式和省電模式的技術。但是，在上述相關技術中，對網絡中繼裝置的省電問題沒有什麼考慮。一般來說，為了提高網絡中繼裝置的性能(例如交換容量)，一般採用的方法是提高構成設備的半導體集成電路的集成度/動作時鐘頻率，來提高單位時間的數據包處理能力。但隨著集成度/動作時鐘頻率的提高，半導體集成電路的消耗功率也增大，在過去的網絡中繼裝置中，通過設計性能和功能降低的半導體集成電路，實現低消耗功率。但這種方法存在無法實現既滿足必要的性能又實現省電。
發明內容本發明是為了解決上述問題而完成的，其目的在於在網絡中繼裝置中既在必要時保持必要的性能，又抑制消耗功率量。為了解決上述問題的至少一部分，本發明的第1方式提供一種網絡中繼裝置。涉及本發明第1方式的網絡中繼裝置具有一個或多個接口部、一個或多個中繼處理部以及動作模式變更部。上述接口部分別與一個或多個線路相連接，接收與目的地信息建立關聯的數據包，並且向傳輸目的地發送數據包。上述接口部還能夠把動作切換到一個或多個消耗功率電平不同的動作模式上。上述中繼處理部根據與上述數據包建立關聯的目的地信息，決定上述已收到的數據包的上述傳輸目的地。上述中繼處理部還能夠把動作切換到一個或多個消耗功率電平不同的動作模式上。上述動作模式變更部能夠獨立地對上述接口部的動作模式和上述中繼處理部的動作模式進行變更。若採用涉及本發明第1實施方式的網絡中繼裝置，則中繼處理部和接口部能夠分別切換到消耗功率電平不同的動作模式上，能夠分別獨立地變更動作模式。由此，能夠靈活地進行變更，即提高消耗功率電平，提高網絡中繼裝置的性能，或者降低消耗功率電平，降低網絡中繼裝置的消耗功率。其結果，在網絡中繼裝置中，能夠既在必要時維持必須的性能，又抑制消耗功率量。本發明的第2方式提供一種與多條線路相連接的網絡中繼裝置。涉及本發明第2實施方式的網絡中繼裝置具有數據包中繼單元和時鐘信號供給單元。上述數據包中繼單元接收從上述多條線路中的某一條發送來的數據包，並且決定上述已接收的數據包的傳輸目的地，傳輸上述已接收的數據包。再者，上述數據包中繼單元與所供給的時鐘信號相同步動作。上述時鐘信號供給單元向上述數據包中繼單元供給時鐘信號。並且，上述時鐘信號供給單元能夠把供給到上述數據包中繼單元內的時鐘信號中的至少一部分信號的頻率切換到多個不同的值上。若採用涉及本發明第2實施方式的網絡中繼裝置，則能夠把供給到數據包中繼單元內的時鐘信號中的至少一部分的頻率變更為不同的值。由此，若提高頻率，則能夠提高與該時鐘信號同步動作的數據包中繼單元的動作速度，提高網絡中繼裝置的性能。並且，若降低頻率，則能夠降低數據包中繼單元的動作速度，降低網絡中繼裝置的消耗功率。其結果，在網絡中繼裝置中，能夠既在必要時維持必要的性能，又抑制消耗功率量。圖1是表示涉及實施例的網絡裝置的基本構成的方框圖。圖2是表示裝置控制部的內部構成的方框圖。圖3是表示以接口板和中繼處理板為中心的構成的方框圖。圖4是表示設定文件內容的一部分的說明圖。圖5是表示起動處理的處理例程的流程圖。圖6是說明流量切換模式和定期切換模式的說明圖。圖7是表示流量切換模式中的頻率切換處理的處理例程的流程圖。圖8是表示定期切換模式中的頻率切換處理的處理例程的流程圖。圖9是說明在對方裝置之間對線路的通信速度/通信模式進行自動調整的自動協商功能的圖。圖10是表示通信速度切換運轉模式中的頻率切換處理的處理例程的流程圖。圖11是表示涉及第1變形例的網絡中繼裝置1000a的基本構成的方框圖。圖12是表示涉及第2變形例的網絡中繼裝置1000b的基本構成的方框圖。具體實施例方式以下參照附圖，根據實施例來說明本發明的實施方式。A、實施例網絡中繼裝置的構成參照圖1～圖3，說明涉及實施例的網絡中繼裝置的構成。圖1是表示涉及實施例的網絡裝置的基本構成的方框圖。圖2是表示裝置控制部的內部構成的方框圖。圖3是表示以接口板和中繼處理板為中心的構成的方框圖。如圖1所示，涉及本實施例的網絡中繼裝置1000，主要具有控制板10、中繼處理板100和接口板300。在控制板10上搭載裝置控制部11。控制板10、中繼處理板100和接口板300通過控制總線400而連接成能夠通信的狀態。控制板10的裝置控制部11能夠通過控制總線400向接口板300和中繼處理板100的各個構成要素髮送控制信號，或者從各個構成要素取得各種信息。在圖1中，控制板10，為了利用冗餘化來提高可靠性，而配備了二個，一個是通常時所使用的運用體系的控制板；另一個是運用體系的控制板10發生故障時使用的待機體系的控制板。裝置控制部11是對網絡中繼裝置1000整體進行管理的控制部，如圖2所示，具有中央運算裝置(CPU)12和存儲器13。在存儲器13內存儲控制程序14和設定文件17。CPU12通過執行控制程序14來實現裝置控制部的功能。控制程序14包括進行RIP(RoutingInformationProtocol路由信息協議)和OSPF(OpenShortestPathFirst優先開放最短路徑)等路由協議處理的模塊等各種模塊。在圖2中，有選擇地表示出了為說明本實施例所必須的構成，在本說明書中，說明圖示的構成。控制程序14具有流量管理模塊15、頻率變更模塊16、和通信速度管理模塊18。流量管理模塊15通過與中繼處理板100進行通信，取得由中繼處理板100處理後的數據包的流量。頻率變更模塊16對中繼處理板100和接口板300上所搭載的電路以及各種總線(以後敘述)的動作頻率(時鐘信號的頻率)的設定、變更進行控制。例如，在以後敘述的起動處理中，設定與動作模式相對應的動作頻率。通信速度管理模塊18對各個物理接口部320上所連接的各條線路600的通信速度進行管理。這些模塊所進行的處理還將在以後進行敘述。在本實施例中，網絡中繼裝置1000具有2個中繼處理板100。2個中繼處理板100分別具有同一構成，所以，在圖1中，對同一構成要素標註同一符號。中繼處理板100具有數據包處理電路120和傳輸目的地決定電路130。數據包處理電路120和傳輸目的地決定電路130之間，通過內部總線140而連接成能夠通信的狀態。數據包處理電路120和傳輸目的地決定電路130是為了實現後述的這些電路功能而設計的ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit專用集成電路)。在本實施例中，網絡中繼裝置1000具有3個接口板300。3個接口板300分別具有同一構成，所以，在圖1中對一個接口板300表示出其內部構成，對其餘的接口板300，省略了內部構成的圖示。各個接口板300具有收發處理電路310、以及多個物理接口部320。收發處理電路310和數據包處理電路120及傳輸目的地決定電路130一樣，是專門設計的ASIC。物理接口部320通過線路600與網絡相連接，對在線路600上流動的數據包進行光/電變換、電平變換等物理接口變換，變換成在接口板內能夠處理的信息。線路600採用同軸電纜或光纖等。在此，上述中繼處理板100的數據包處理電路120和接口板300的收發處理電路310，通過外部總線500連接成能夠進行通信的狀態。各個數據包處理電路120能夠與3個接口板300的全部的收發處理電路310進行通信。參照圖3，以中繼處理板100和接口板300為中心進一步詳細說明網絡中繼裝置1000的構成。中繼處理板100除具有上述數據包處理電路120、傳輸目的地決定電路130和內部總線140外，還具有板上電源(OBP)160和時鐘生成部CL1～CL5。並且，接口板300除具有上述收發處理電路310和物理接口部320外，還具有板上電源(OBP)360和時鐘生成部CL6、CL7。板上電源160是向中繼處理板100上所具有的各個構成要素供給電力的裝置；板上電源360是向接口板300上所具有的各個構成要素供給電力的裝置，分別與總電源部700相連接。各時鐘生成部CL1～CL7在圖3中以時鐘生成部CL1為代表，如圖所示具有高頻振蕩器22、低頻振蕩器23和選擇器21。高頻振蕩器22和低頻振蕩器23例如用水晶振子等來生成規定頻率的時鐘信號。由高頻振蕩器22生成的時鐘信號的頻率高於由低頻振蕩器23生成的時鐘信號的頻率。以下把由高頻振蕩器22生成的時鐘信號稱為高時鐘信號HH；把由低頻振蕩器23生成的時鐘信號稱為低時鐘信號HL。例如高時鐘信號HH的頻率設定為從低時鐘信號HL頻率的1.5倍到3倍。選擇器21根據裝置控制部11的控制，使高頻振蕩器22和低頻振蕩器23中的某一個生成時鐘信號，輸出該時鐘信號。從以上的說明中可知，各時鐘生成部CL1～CL7能夠根據裝置控制部11的控制，有選擇地輸出高時鐘信號HH或低時鐘信號HL中的某一個時鐘信號。時鐘生成部CL1向上述中繼處理板100的傳輸目的地決定電路130內供給時鐘信號，傳輸目的地決定電路130與供給的時鐘信號同步動作。時鐘生成部CL2和時鐘生成部CL3向連接上述傳輸目的地決定電路130和數據包處理電路120的內部總線140內供給時鐘信號，內部總線140與供給的時鐘信號同步動作。時鐘生成部CL4向上述中繼處理板100的數據包處理電路120內供給時鐘信號，數據包處理電路120與供給的時鐘信號同步動作。時鐘生成部CL5和時鐘生成部CL6向連接上述中繼處理板100的數據包處理電路120和接口板300的收發處理電路310的外部總線500內供給時鐘信號，外部總線500與供給的時鐘信號同步動作。時鐘生成部CL7向接口板300的收發處理電路310內供給時鐘信號，收發處理電路310與供給的時鐘信號同步動作。進一步說明收發處理電路310、數據包處理電路120、傳輸目的地決定電路130的構成。如圖3所示，收發處理電路310具有收發引擎311和存儲器312。數據包處理電路120具有傳輸引擎121和存儲器122。傳輸目的地決定電路130具有傳輸目的地檢索引擎131、存儲器132和高速檢索存儲器133。高速檢索存儲器133例如可以採用CAM(ContentAddressableMemory內容可尋址的存儲器)。在存儲器132內存儲轉發表134。在高速檢索存儲器133內存儲IP位址表135。高速檢索存儲器133是具有檢索功能的存儲器，它能夠高速檢索已註冊在IP位址表135內的IP位址。而且，轉發表134和IP位址表135由裝置控制部11進行配備。以下簡單地說明利用以上說明的網絡中繼裝置1000進行的數據包中繼處理。通過線路600發送來的數據電信號通過物理接口部320而變換成位數據(相當於OSI(OpenSystemInterconnection開放系統互聯)參照模式中的物理層的處理)。收發處理電路310的收發引擎(engine)311對位數據進行解釋，按照OSI參照模式中的數據鏈路層中所使用的數據塊(以下稱為幀。有乙太網(註冊商標)幀等)單位進行識別。收發處理電路310的收發引擎311再從被識別的幀中提取在網絡層中使用的數據塊(以下稱為數據包。有IP數據包等)，把被提取的數據包通過外部總線500發送到數據包處理電路120內。或者，也可以採用這樣的結構，即收發引擎311不提取數據包，而發送幀，在數據包處理電路120內從幀中提取數據包。存儲器312在由收發引擎311進行這些處理時，作為暫時存儲幀等數據的緩衝區使用。預先由裝置控制部11在收發處理電路310內設定收發處理電路310的收發引擎311在多個數據包處理電路120中向哪個數據包處理電路120內發送數據包，或者根據幀的報頭信息來決定。數據包處理電路120的傳輸引擎121把從收發引擎311發送來的數據包暫時存儲在存儲器122內。傳輸引擎121提取與發送來的數據包建立關聯的目的地信息。目的地信息例如是包括IP位址的報頭信息。傳輸引擎121把已提取的目的地信息通過內部總線140發送到相同的中繼處理板100內的傳輸目的地決定電路130內。傳輸目的地決定電路130把作為發送來的目的地信息的IP位址作為檢索鍵標，對高速檢索存儲器133內所存儲的IP位址表135進行檢索。在IP位址表135中，指針與每個註冊的IP位址建立關聯，所以，傳輸目的地決定電路130通過檢索能夠取得與作為檢索鍵標的IP位址相對應的指針。傳輸目的地決定電路130參照存儲器132內所存儲的轉發表(Forwardingtable)134，取得與指針對應的數據包處理信息。在數據包處理信息中描述了對數據包的傳輸目的地進行確定的信息、即對應發送數據包的線路進行確定的信息。確定線路的信息，例如是與對象線路相連接的物理接口部320的編號和接收處理電路310的編號。傳輸目的地決定電路130通過內部總線140把已取得的數據包處理信息發送到數據包處理電路120內。數據包處理電路120的傳輸引擎121若取得數據包處理信息，則根據數據包處理信息，從網絡中繼裝置1000所具有的多個收發處理電路310中確定應當傳輸數據包的收發處理電路310。傳輸引擎121通過外部總線500向已確定的收發處理電路310傳輸所對應的數據包處理信息和數據包。收發處理電路310若收到數據包和數據包處理信息，則根據數據包處理信息從確定的物理接口部320中發送數據包。對通過線路600而發送到網絡中繼裝置1000內的各個數據包進行以上說明的一系列的數據包中繼處理。以下參照圖4和圖5，說明網絡中繼裝置1000的起動處理。圖4是表示設定文件內容的一部分的說明圖。圖5是表示起動處理的處理例程的流程圖。起動處理在電源接通時或發生故障而重新起動時執行。若開始起動處理，則首先起動控制板10(步驟S110)。若起動控制板10，則控制板10的裝置控制部11讀取存儲器13內所存儲的設定文件17(步驟S120)。設定文件17是為了用戶進行網絡中繼裝置1000的設定而記錄各種設定信息的文件。設定文件17除圖4所示外，也還包括線路的種類及連結聚合功能的定義等線路信息、和與路由協議有關的定義等路由協議信息等各種信息。圖4有選擇地表示說明本實施例所必須的部分。設定文件17如圖4所示包括運轉模式指定信息，用來指定網絡中繼裝置1000的運轉模式。涉及本實施例的網絡中繼裝置1000能夠按以下5個運轉模式進行運轉。1、通常功率固定運轉模式2、小功率固定運轉模式3、流量切換運轉模式4、定期切換運轉模式5、通信速度切換運轉模式再者，設定文件17作為與流量切換運轉模式下的運轉有關的設定值，可以包括流量範圍的指定、以及與流量範圍相對應的動作模式的指定。設定文件17作為與定期切換運轉模式下的運轉有關的設定值，可以包括時間段的指定、以及與時間段相對應的動作模式的指定。再者，設定文件17作為與通信速度切換運轉模式下的運轉有關的設定值，可以包括通信速度範圍的指定以及與通信速度範圍相對應的動作模式的指定，對這些運轉模式在以後敘述。設定文件17還可以包括不使用註冊信息。不使用註冊信息可以包括不使用接口和信息以及不使用埠信息。不使用註冊信息是用於預先註冊不使用接口板和不使用物理接口部的信息。不使用註冊信息例如是在多個接口板300中具有不使用的接口板(不使用接口板)的情況下用於確定該不使用接口板的信息，例如採用接口板300的識別號(在圖4所示例中為#3)。並且，不使用註冊信息例如是在多個接口板300所分別具有的多個物理接口部320中具有不使用的物理接口部(不使用物理接口部)的情況下用於確定該不使用物理接口部的信息，例如，採用不使用物理接口部所屬的接口板300的識別號和不使用物理接口部的識別號的組合(在圖4所示的例中為#4-2和#2-3)。當讀取設定文件17時，由裝置控制部11根據設定文件17內所記錄的信息，來執行網絡中繼裝置1000的各構成要素的起動，設定(步驟S130)。這裡，執行起動、設定的各構成要素包括裝置控制部11以外的所有構成要素，例如中繼處理板1000的數據包處理電路120、傳輸目的地決定電路130、內部總線140、以及接口板300的收發處理電路310和外部總線500。具體來說，裝置控制部11對中繼處理板100的板上電源160進行控制，向數據包處理電路120、傳輸目的地決定電路130和內部總線140內供給功率。同樣，裝置控制部11控制接口板300的板上電源360，向收發處理電路310和物理接口部320內供給功率。同樣通過板上電源360也向外部總線500內供給功率。但是，裝置控制部11，在設定文件17內作為不使用註冊信息註冊有不使用接口板的情況下，把從所註冊的接口板300的板上電源360的輸出設為斷開。其結果，該接口板300內所包括的各個要素(包括收發處理電路310、物理接口部320和時鐘生成部CL6、CL7)處於停止供給功率的狀態。同樣，在設定文件17內作為不使用註冊信息註冊有不使用物理接口部的情況下，裝置控制部11設定不從板上電源360中向所註冊的物理接口部320內供給功率，或者利用已知的技術來抑制消耗功率。再者，在設定文件17中設定了通常功率固定運轉模式的情況下，裝置控制部11控制各個時鐘生成部CL1～CL7，生成並輸出高時鐘信號HH。這樣一來，上述數據包處理電路120、傳輸目的地決定電路130、內部總線140、外部總線500和收發處理電路310分別與高時鐘信號HH同步起動。同樣，在設定文件17內設定了3種切換運轉模式(流量切換、定期切換、通信速度切換)中的某一種的情況下，作為初始狀態，上述數據包處理電路120、傳輸目的地決定電路130、內部總線140、外部總線500和收發處理電路310分別與高時鐘信號HH同步進行起動。另一方面，在設定文件17中設定了低功率固定運轉模式的情況下，裝置控制部11控制各個時鐘生成部CL1～CL7，生成並輸出低時鐘信號HL。這樣一來，上述數據包處理電路120、傳輸目的地決定電路130、內部總線140、外部總線500和收發處理電路310分別與低時鐘信號HL同步起動。以下在網絡中繼裝置1000的動作中，將各個構成要素120、130、140、500、310與高時鐘信號HH同步的動作模式稱為高時鐘動作，各個構成要素120、130、140、500、310與低時鐘信號HL同步的動作模式稱為低時鐘動作。一般的概念是，為了能夠進行高速數據包處理，將決定各個構成要素的動作速度的主要因素之一的時鐘信號設為高速是一種方法，但由於內部的半導體集成電路的動作高速化，消耗功率也上升。在採用這種設計方法的各構成要素所適用的網絡中繼裝置1000中，若使供給到各個構成要素內的動作時鐘信號高速化，則交換容量增大，消耗功率也上升。相反，若使時鐘信號低速，則能夠控制消耗功率，但交換容量減小。若利用裝置控制部11來起動、設定網絡中繼裝置1000的各個構成要素，形成能夠運用上述數據包中繼處理的狀態，則數據包中繼處理的運用開始進行(步驟S140)，起動處理結束。在此，如上所述，在設定文件17中，能夠設定為2種固定運轉模式(通常功率、低功率)和3種切換運轉模式(流量切換、定期切換、通信速度切換)中的某一個模式。通常功率固定運轉模式是運用開始後總在高時鐘動作下運轉的運轉模式；低功率固定運轉模式是運用開始後總在低時鐘動作下運轉的運轉模式；另一方面，切換運轉模式是運用開始後根據數據包中繼處理的實際處理負荷和預計的處理負荷，自動地變更高時鐘動作和低時鐘動作的運轉模式。參照圖6～圖8，說明流量切換運轉模式、定期切換運轉模式。圖6是說明流量切換模式和定期切換模式的說明圖。圖7是表示流量切換模式中的頻率切換處理的處理例程的流程圖。圖8是表示定期切換模式中的頻率切換處理的處理例程的流程圖。在圖6中，橫軸表示1日的時間經過；縱軸表示單位時間的通信量(數據包的流量)。對網絡中繼裝置請求的交換容量不一定總請求很高的值，大多是比較有規律地隨網絡運用環境而變化。例如在圖6所示的例中，從7時左右開始，通信量急劇增加，從8時左右到18時左右平均通信量增大。另一方面，從18時左右到20時左右，通信量急劇減少；從20時左右到次日7時左右，平均通信量減少，達到從8時左右到18時左右的通信量的約1/3。在已知這種通信量的變化是定期地反覆出現的情況下，用戶選擇例如流量切換運轉模式。在流量切換設定中，如圖4所示，將數據包的單位時間的流量(數據包流量packets/sec)大於等於0小於M時所對應的動作設定為低時鐘動作；將大於等於M時所對應的動作設定為高時鐘動作。M值例如設定為從8時左右到18時左右的平均通信量和從20時左右到次日7時左右的平均通信量的中間值。參照圖7，說明以流量切換運轉模式來運用網絡中繼裝置1000時的頻率切換處理。當開始運用時，裝置控制部11的流量管理模塊15檢測出當前的數據包流量(步驟S202)。用作當前的數據包流量的值，採用例如從規定時間(例如5分)前到現在止的平均數據包流量。若檢測出當前的數據包流量，則裝置控制部11的頻率變更模塊16參照圖4所示的設定文件17內所述的流量切換設定，選擇出與被檢測的當前的數據包流量相對應的動作模式(在圖4所示的例中，為低時鐘動作或者高時鐘動作)(步驟S204)。頻率變更模塊16接著判斷網絡中繼裝置1000的當前的動作模式是否與在步驟S204選擇的動作模式相同(步驟S206)。當頻率變更模塊16判斷為當前的動作模式與在步驟S204中選擇的動作模式相同時(步驟S206為「是」)，返回到步驟S202的處理，反覆進行上述處理。另一方面，頻率變更模塊16若判斷出當前的動作模式不同於在步驟S204選擇的動作模式(在步驟S206為「否」)則把網絡中繼裝置1000的動作模式變更為在步驟S204選擇的動作模式(步驟S208)。作為具體例子，說明以下情況進行圖4所示的流量切換設定，在步驟S202中當前的數據包流量小於M，在步驟S204中選擇了低時鐘動作作為所對應的動作模式。在此情況下，在網絡中繼裝置1000已按低時鐘動作進行運轉時，返回到步驟S202；在網絡中繼裝置1000按高時鐘動作進行運轉時，動作模式從高時鐘動作變更為低時鐘動作。通過下述動作進行從高時鐘動作向低時鐘動作的動作模式的變更，即，對從上述時鐘生成部CL1～CL7供給時鐘信號的各個構成要素120、130、140、500和310進行再起動，把從這些時鐘生成部CL1～CL17生成的時鐘信號從高時鐘信號HH變更為低時鐘信號HL。若執行以上這樣的頻率切換處理，則如圖6所示，在通信量大、請求大的交換容量的時間段(在圖6的例中為8時左右～18時左右)內，網絡中繼裝置1000按高時鐘動作運用。另一方面，在通信量小、不太請求交換容量的時間段(在圖6的例中為20時左右至次日7時左右)內，網絡中繼裝置1000按低時鐘動作運用。並且，在圖6所示通信環境的情況下，用戶也可以選擇定期切換運轉模式。參照圖8，說明按定期切換運轉模式來使用網絡中繼裝置1000運用時的頻率切換處理。當開始運用時，裝置控制部11的頻率變更模塊16判斷當前的時刻是否已到了設定文件17所述的時刻T1(步驟S302)。頻率變更模塊16若判斷為當前的時刻為T1(步驟S302為「是」)，則參照設定文件17，把網絡中繼裝置1000的動作變更為時刻T1～T2的時間範圍內所指定的動作模式(步驟S304)，返回到步驟S302。在圖4所示的例中在時刻T1～T2時間範圍內所指定的動作模式是低時鐘動作，所以，在步驟S304中，網絡中繼裝置1000的動作從高時鐘動作變更為低時鐘動作。頻率變更模塊16若判斷出當前的時刻不是T1(步驟S302為「否」)，則判斷當前的時刻是否是設定文件17中所述的時刻T2(步驟S306)。頻率變更模塊16若判斷為當前的時刻是T2(步驟S306為「是」)，則參照設定文件17，把網絡中繼裝置1000的動作變更為時刻T2～T1的時間範圍內指定的動作模式(步驟S308)，返回到步驟S302。在圖4所示的例中，時刻T2～T1的時間範圍內指定的動作模式是高時鐘動作，所以，在步驟S308中，網絡中繼裝置1000的動作從低時鐘動作變更為高時鐘動作。頻率變更模塊16若判斷出當前的時刻不是T2(步驟S306為「否」)，則返回到步驟S302。若執行以上這樣的頻率切換處理，則如圖6所示，網絡中繼裝置1000與選擇了流量切換運轉模式時一樣，在被請求大的交換容量的時間段中，按高時鐘動作運用；在不太被請求交換容量的時間段中，按低時鐘動作運用。接著，參照圖9～圖10，說明通信速度切換運轉模式。圖9是說明和對方裝置之間對線路的通信速度/通信模式進行自動調整的自動協商功能的圖。圖10是表示通信速度切換運轉模式中的頻率切換處理的處理例程的流程圖。自動協商功能是在對方裝置之間自動調整線路通信速度/通信模式的功能。在由IEEE(美國電氣和電子學會)制定的通信防止中，具有一種帶自動協商功能的接口。在具有自動協商功能的代表性通信方式，已有10BASE-T/100BASE-TX(IEEE802.3u中規定)、1000BASE-T(IEEE802.3ab中規定)、1000BASE-X(IEEE802.3z中規定)。在網絡中繼裝置1000的物理接口部320支持這些通信方式的情況下，如圖9所示，若用線路600與對方裝置2000的物理接口部2020互相連接，則物理接口部320能夠確認在與通過線路600進行連接的對方裝置2000的物理接口部2020之間的互相傳輸能力，自動地調整通信速度/通信模式。具體來說，在兩個裝置之間，通過交換用於傳遞傳輸能力信息的控制信號SG，來確認互相的傳輸能力。並且，能夠自動設定兩個裝置共同支持的模式中的優先級最高的通信速度/通信模式。並且，也能夠手動設定通信速度/通信模式。在這樣的物理接口部320具有自動協商功能的情況下，由各物理接口部320中調整的通信速度來決定流入到網絡中繼裝置1000內的數據包量。例如在連接10條線路600的網絡中繼裝置1000中，在所有的線路600的通信速度均按10Mbps調整的情況下，網絡中繼裝置1000如果有10Mbps×10條＝100Mbps的交換容量，則能夠處理所有的數據包。並且，在所有的線路600的通信速度均按1000Mbps調整的情況下，網絡中繼裝置1000需要1000Mbps×10條＝10Gbps的交換容量。這樣，根據由物理接口部320進行的通信速度的調整結果，對網絡中繼裝置1000請求的交換容量並不一定是高值。用戶在選擇通信速度切換運轉模式時，考慮動作模式能夠提供的交換容量，在設定文件17內設定通信速度範圍以及與其相對應的動作模式。在圖4所示的例中，將所有的線路600的通信速度的合計值(以下稱為合計通信速度)大於等於0小於N的情況所對應的動作模式設定為低時鐘動作；將合計通信速度大於等於N的情況所對應的動作模式設定為高時鐘動作。參照圖10，說明在以通信速度切換運轉模式運用網絡中繼裝置1000時的頻率切換處理。當開始運行時，裝置控制部11的通信速度管理模塊18取得當前的各線路600的通信速度，判斷是否發生了合計的通信速度變更(步驟S402)。例如在新連接了線路600的情況下，發生通信速度變更。通信速度管理模塊18若判斷為未發生通信速度變更(步驟S402為「否」)，則繼續監視通信速度變更的發生。通信速度管理模塊18若判斷為發生了通信速度的變更(步驟S402為「是」)，則計算、檢測出所有線路600的通信速度的合計值(合計通信速度)(步驟S404)。裝置控制部11的頻率變更模塊16參照設定文件17，選擇出與被檢測的合計通信速度相對應的動作模式(步驟S406)。頻率變更模塊16判斷出網絡中繼裝置1000的當前的動作模式是否與在步驟S406中選擇的動作模式相同(步驟S408)。頻率變更模塊16若判斷出當前的動作模式和在步驟S406中選擇的動作模式相同(步驟S408為「是」)，則返回到步驟S402，反覆進行上述處理。另一方面，頻率變更模塊16若判斷為當前的動作模式不同於在步驟S406中選擇的動作模式(步驟S408為「否」)，則把網絡中繼裝置1000的動作模式變更為步驟S406中選擇的動作模式(步驟S410)。作為具體例，說明以下情況進行圖4所示的通信速度切換設定，在步驟S404中當前的合計通信速度小於N，在步驟S406中低時鐘動作被選擇作為所對應的動作模式。在此情況下，在網絡中繼裝置1000已經按低時鐘動作運轉時，返回到步驟S402，在網絡中繼裝置1000按高時鐘動作運轉時，動作模式從高時鐘動作變更為低時鐘動作。動作模式的變更和上述流量切換運轉模式中的動作模式的變更相同。若執行以上這樣的頻率切換處理，則在通信速度的合計值大、預計大量數據包流入的狀態下，網絡中繼裝置按高時鐘動作運用。另一方面，在通信速度的合計值小、不太請求交換容量的狀態下，網絡中繼裝置按低時鐘動作運用。從以上說明中可以看出，在本實施例中，頻率變更模塊16通過變更生成的時鐘信號的頻率，來變更網絡中繼裝置1000的動作模式。也就是說，本實施例中的頻率變更模塊16相當於權利要求項目中的動作模式變更部。若採用以上說明的本實施例的網絡中繼裝置1000，則通過用戶的設定，來變更向各個構成要素供給的時鐘信號的頻率。這樣一來，若使頻率高速化，則能夠提高半導體集成電路(例如數據包處理電路120、傳輸目的地決定電路130)的處理速度，提高網絡中繼裝置1000的性能，並且，若使頻率低速化，則能夠降低半導體集成電路的處理速度，降低網絡中繼裝置1000的消耗功率。其結果是，在網絡中繼裝置1000中，既能夠在必要時維持必要的性能，又能夠抑制消耗功率量。再者，由於如定期切換運轉模式、流量切換運轉模式和通信速度切換運轉模式那樣，根據處理負荷來自動地切換高時鐘動作和低時鐘動作，所以，能夠在需要交換容量時確保大的交換容量，並且在不需要交換容量時，減小消耗功率。其結果是，能夠在不犧牲交換性能的情況下抑制整體的消耗功率量。再者，用戶能夠預先把不使用的接口板300註冊在設定文件17內。裝置控制部11對已註冊的不使用的接口板300，在起動時參照設定文件17，有選擇地停止供給功率。其結果是，能夠進一步抑制消耗功率量。另外，用戶能夠把不使用的物理接口部320預先註冊在設定文件17內。裝置控制部11在設定文件17內註冊了不使用的物理接口部320的情況下，設定為不從板上電源360向已註冊的物理接口部320內供給功率，或者利用已知技術來抑制消耗功率的狀態。其結果是，能夠進一步抑制消耗功率量。B、變形例上述實施例中的網絡中繼裝置1000的硬體構成是一個例子，並非僅限於此。以下把其他的硬體構成例表示為第1變形例和第2變形例。第1變形例圖11是表示涉及第1變形例的網絡中繼裝置1000a的基本構成的方框圖。在涉及上述實施例的網絡中繼裝置1000中，控制板10、中繼處理板100是分離開的。但在涉及第1變形例的網絡中繼裝置1000a中，沒有控制板10，裝置控制部11搭載在中繼處理板100上。此外的構成和各部分的功能與實施例相同，所以，在圖11中，標註和圖1相同的符號，並省略其說明。在涉及變形例的網絡中繼裝置1000a中，也能夠獲得和實施例相同的作用和效果。並且，雖然省略了圖示，但也可以在一塊板上搭載圖11中的中繼處理板100的構成要素以及接口板300的構成要素。第2變形例圖12是表示涉及第2變形例的網絡中繼裝置1000b的基本構成的方框圖。在涉及上述實施例的網絡中繼裝置1000中，中繼處理板100是2塊，但在涉及第2變形例的網絡中繼裝置1000b中，具有3塊中繼處理板100。3塊中繼處理板100中的2塊是通常時進行數據包中繼處理的運用體系的板，其餘的一塊是在運用體系的中繼處理板100發生異常時取代發生異常的中繼處理板100進行中繼數據包處理的待機體系的板。也就是說，中繼處理板100中的一個是冗餘中繼處理板100。在此，通常運轉時，即待機體系的中繼處理板100在數據包中繼處理中不使用期間，裝置控制部11停止向待機體系的中繼處理板100的各個構成要素(數據包處理電路120、傳輸目的地決定電路130、內部總線140等)供給時鐘信號。這樣一來，抑制了網絡中繼裝置1000整體的消耗功率。而且，在運用體系的中繼處理板100中的一塊發生異常的情況下，重新開始起動向待機體系的中繼處理板100的各個構成要素供給時鐘信號，通過控制總線400向待機體系的中繼處理板100複製未發生異常的運用體系的中繼處理板100的設定(轉發表134和IP位址表135的內容等)。這樣一來，發生異常時，能夠迅速地把待機體系的中繼處理板100替換成運用體系。而且，為了使該體系替換不出現問題，最好在通常運轉時在待機體系的中繼處理板100中，僅使用於控制板10與待機體系的中繼處理板100進行通信的控制總線400的控制電路，處於被供給時鐘信號而能夠動作的狀態下。並且，最好對通過控制總線400的通信，在通常運轉時定期地進行確認是否正常的處理。上述實施例中的網絡中繼裝置1000搭載了2塊中繼處理板100，但在第2變形例中的網絡中繼裝置1000b如圖12所示搭載了3塊中繼處理板100。3塊中繼處理板100中的2塊作為運用體系並行地進行數據包中繼處理，由此能夠增大交換容量。3個中繼處理板100中的一塊是在運用體系的2塊中繼處理板100中的某一塊發生故障時，代替發生故障的中繼處理板100而使用的待機體系的中繼處理板100。在第2變形例中的網絡中繼裝置1000b中，在不太需要交換容量的情況下(例如圖6中的20時左右至次日7時左右止)，裝置控制部11使運用體系的中繼處理板100為1個，而把其餘的二個作為待機體系的中繼處理板100。在此情況下，也可以停止向待機體系的中繼處理板的各個構成要素供給時鐘信號。這樣一來，一個運用體系的中繼處理板100單獨地進行數據包中繼處理，所以網絡中繼裝置1000b整體的交換容量減小，能夠控制消耗功率。這種運用體系和待機體系的切換也可以根據網絡中繼裝置1000b整體的數據包流量的監視而動態地執行。例如在數據包流量為規定閾值以上的情況下，使2個中繼處理板100作為運用體系動作；在數據包流量小於規定閾值的情況下，使一個中繼處理板100作為運用體系動作。這樣，能夠在需要交換容量時，確保大的交換容量，並且在不需要交換容量時，降低消耗功率。上述實施例的中繼處理板100搭載有數據包處理電路120、傳輸目的地決定電路130和內部總線140的一個組(以下稱為中繼處理組)。第2變形例的中繼處理板100如圖12所示搭載了2個中繼處理組。2個中繼處理組並行地進行數據包中繼處理，由此可增大交換容量。在涉及第2變形例的網絡中繼裝置1000中，在不太需要交換容量的情況下(例如圖6的從20時左右起到次日7時左右止)，裝置控制部11也可以停止向一個中繼處理組內供給時鐘信號。這樣一來，剩餘的一個中繼處理組單獨地進行數據包中繼處理，所以裝置整體的交換容量減小，能夠抑制消耗功率。也可以根據網絡中繼裝置1000整體的數據包流量的監視而動態地進行這樣的時鐘信號的停止、供給的切換。例如在數據包流量為閾值以上的情況下，分別向2個中繼處理組供給時鐘信號使其動作；在數據包流量為閾值以下的情況下，對一個中繼組停止共用時鐘信號。這樣一來，能夠在需要交換容量時，確保大的交換容量，在不需要交換容量時，降低消耗功率。第3變形例在上述實施例中，在時鐘生成部CL1～CL7具有2個頻率振蕩器22、23，由此生成2種頻率的時鐘信號。但時鐘信號的生成方法並不僅限於此。例如時鐘生成部也可以具有一個頻率振蕩器和按規定倍頻率對時鐘信號倍頻的倍頻電路。倍頻電路根據裝置控制部11的控制，來變更倍頻率，由此能夠生成2種頻率的時鐘信號。而且，倍頻電路也可配備在作為時鐘信號的供給對象的要素(例如數據包處理電路120)的內部。而且，由裝置控制部11進行的倍頻電路的控制，既可以通過信號線向倍頻電路發送高或低的控制信號來進行，也可以通過把標記寫入到對倍頻電路的控制寄存器內來進行。第4變形例在上述實施例中，將網絡中繼裝置1000的動作模式以在高時鐘動作和低時鐘動作這2個階段進行控制。但也可以以多階段的動作模式進行控制。具體來說，也可以使時鐘生成部CL1～CL7的全部或一部分構成為能夠生成3種以上的不同頻率，根據處理負荷或用戶的設定，以多階段變更使網絡中繼裝置1000動作的時鐘信號的頻率。或者也可以不同時變更時鐘生成部CL1～CL7，而是每一部分分階段地進行變更，由此以多階段的動作模式進行控制。具體來說，將使時鐘生成部CL1～CL7全部生成高時鐘信號HH進行動作的狀態作為第1動作模式。將使向數據包處理電路120和傳輸目的地決定電路130以及內部總線140供給時鐘信號的時鐘生成部CL1～CL4生成低時鐘信號HL、使向外部總線500和收發處理電路310供給時鐘信號的時鐘生成部CL5～CL7生成高時鐘信號HH來進行動作的狀態作為第2動作模式。將使時鐘生成部CL1～CL7全都生成低時鐘信號HL來進行動作的狀態作為第3動作模式。並且，也可以根據處理負荷或用戶的設定，在第1～第3動作模式中的某一種下，有選擇地運用網絡中繼裝置1000。這樣，可以使分別供給的時鐘信號獨立，來變更中繼處理板100的動作、接口板300的動作以及外部總線500的動作，因此能夠靈活地變更網絡中繼裝置1000的處理性能和消耗功率的平衡。其他變形例在上述實施例中，可以把用硬體來實現的結構的一部分置換成軟體。相反，也可以把用軟體來實現的結構的一部分置換成硬體。例如在上述實施例中，數據包處理電路120和傳輸目的地決定電路130由ASIC來構成，但也可以由通用處理器和程序來構成。以上根據實施例、變形例，說明了本發明。但上述發明的實施方式是為了便於理解本發明，並非對本發明的限定。本發明在不脫離其構思和權利要求書的情況下，能夠進行變更、改進，並且，其等效物包含在本發明內。權利要求1.一種網絡中繼裝置，其特徵在於，具有一個或多個接口部，分別與一個或多個線路相連接，接收與目的地信息建立關聯的數據包，並且將數據包發送到傳輸目的地，上述一個或多個接口部能夠把動作切換到一個或多個消耗功率電平不同的動作模式上；一個或多個中繼處理部，根據與上述數據包建立關聯的目的地信息，決定上述被接收的數據包的上述傳輸目的地，上述一個或多個中繼處理部能夠把動作切換到一個或多個消耗功率電平不同的動作模式上；以及動作模式變更部，能夠獨立地變更上述接口部的動作模式和上述中繼處理部的動作模式。2.如權利要求1所述的網絡中繼裝置，其特徵在於，上述中繼處理部具有一個或多個第1時鐘生成部，有選擇地生成頻率不同的多種第1時鐘信號；以及一個或多個構成電路，與上述已生成的第1時鐘信號同步進行動作，上述動作模式變更部控制上述一個或多個第1時鐘生成部，通過對所生成的上述第1時鐘信號的頻率進行變更，來變更上述中繼處理裝置的動作模式。3.如權利要求2所述的網絡中繼裝置，其特徵在於，上述中繼處理部具有一個或多個第2時鐘生成部，有選擇地生成頻率不同的多種第2時鐘信號；多個上述構成電路；以及第1總線，用於在各構成電路之間傳輸數據，上述第1總線與上述已生成的第2時鐘信號同步進行動作，上述動作模式變更部還控制上述第2時鐘生成部，通過對所生成的上述第2時鐘信號的頻率進行變更，來變更上述中繼處理裝置的動作模式。4.如權利要求3所述的網絡中繼裝置，其特徵在於，多個上述構成電路包括數據包處理電路，對上述一個或多個接口部，執行包含上述數據包在內的數據的收發；以及傳輸目的地決定電路，對由上述數據包處理電路接收的數據包決定上述傳輸目的地，上述第1總線是用於在上述數據包處理電路和上述傳輸目的地決定電路之間傳輸數據的總線，上述動作模式變更部對下述信號的各頻率成組地進行變更，上述信號為為上述數據包處理電路生成的上述第1時鐘信號、為上述傳輸目的地決定電路生成的上述第1時鐘信號、為在上述數據包處理電路和上述傳輸目的地決定電路之間傳輸數據用的總線而生成的上述第2時鐘信號。5.如權利要求1所述的網絡中繼裝置，其特徵在於，還具有一個或多個第3時鐘生成部，有選擇地生成頻率不同的多種第3時鐘信號；以及第2總線，用於在上述一個或多個接口部和上述一個或多個中繼處理部之間傳輸數據，上述第2總線與上述已生成的第3時鐘信號同步進行動作，上述動作模式變更部還控制上述第3時鐘生成部，通過對所生成的上述第3時鐘信號的頻率進行變更，來變更上述第2總線的動作模式。6.如權利要求1所述的網絡中繼裝置，其特徵在於，上述接口部具有一個或多個第4時鐘生成部，有選擇地生成頻率不同的多種第4時鐘信號；以及一個或多個收發處理電路，與上述已生成的第4時鐘信號同步進行動作，上述一個或多個收發處理電路將從上述一個或多個線路接收的上述數據包傳輸到上述一個或多個中繼處理部中，將從上述中繼處理部返回的上述數據包分配到上述一個或多個線路中，上述動作模式變更部還控制上述第4時鐘生成部，通過對所生成的上述第4時鐘信號的頻率進行變更，來對上述接口部的動作模式進行變更。7.如權利要求1所述的網絡中繼裝置，其特徵在於，上述網絡中繼裝置通過對上述接口部和上述中繼處理部的一部分或全部的動作模式進行切換，可切換到多種運轉模式上，根據上述網絡中繼裝置的處理負荷，來切換上述多種運轉模式。8.如權利要求7所述的網絡中繼裝置，其特徵在於，還具有對由上述網絡中繼裝置接收或發送的上述數據包量進行檢測的數據包量檢測部，根據上述已檢測的數據包量，來執行上述多種運轉模式的切換。9.如權利要求7所述的網絡中繼裝置，其特徵在於，還具有對與上述處理負荷大的時間段和上述處理負荷小的時間段有關的時間信息進行存儲的存儲部，參照上述時間信息，來執行上述多種運轉模式的切換。10.如權利要求7所述的網絡中繼裝置，其特徵在於，還具有對上述已連接的上述一個或多個線路的通信速度進行檢測的通信速度檢測部，根據上述通信速度，來執行上述多種運轉模式的切換。11.如權利要求1所述的網絡中繼裝置，其特徵在於，具有多個上述接口部，預先註冊多個上述接口部中的不動作的接口部，減小或者停止向上述已註冊的接口部內供給的功率。12.如權利要求1所述的網絡中繼裝置，其特徵在於，上述一個或多個接口部具有用於和上述線路相連接的多個物理接口部，預先註冊不動作的上述線路，減小或者停止向上述多個物理接口部中的與上述已註冊的線路相對應的物理接口部內供給的功率。13.如權利要求1所述的網絡中繼裝置，其特徵在於，具有多個上述中繼處理部，上述多個中繼處理部中的至少一個是其他中繼處理部發生異常時所使用的冗餘中繼處理部，在不使用上述冗餘中繼處理部期間，至少部分停止向上述冗餘中繼處理部供給時鐘信號。14.如權利要求1所述的網絡中繼裝置，其特徵在於，上述中繼處理部具有多個構成電路，該多個構成電路具有相同的功能，根據上述網絡中繼裝置的處理負荷，至少對上述具有相同功能的多個構成電路中的一部分電路停止供給時鐘信號。15.如權利要求1所述的網絡中繼裝置，其特徵在於，具有多個上述中繼處理部，上述多個中繼處理部能夠並行地執行對上述數據包的處理，根據上述網絡中繼裝置的處理負荷，至少部分停止對上述多個中繼處理部中的一部分供給時鐘信號。16.一種網絡中繼裝置，與上述多個線路相連接，其特徵在於具有數據包中繼單元，接收從上述多個線路中的某一個發送來的數據包，並且決定上述已接收的數據包的傳輸目的地，傳輸上述已接收的數據包，上述數據包中繼單元與所供給的時鐘信號同步進行動作；以及時鐘信號供給單元，向上述數據包中繼單元供給時鐘信號，上述時鐘信號供給單元能夠將向上述數據包中繼單元供給的時鐘信號中的至少一部分信號的頻率切換到多個不同值。17.如權利要求16所述的網絡中繼裝置，其特徵在於，上述數據包中繼單元包括第1電路和第2電路，實現上述數據包中繼單元的功能的至少一部分；傳輸單元，用於在上述第1電路和第2電路之間傳輸數據，上述時鐘信號供給單元對下述頻率成組地進行切換，上述頻率為向上述第1電路供給的時鐘信號的頻率，向上述第2電路供給的時鐘信號的頻率、以及向上述傳輸單元供給的時鐘信號的頻率。18.如權利要求17所述的網絡中繼裝置，其特徵在於，還具有對由上述數據包中繼單元接收或傳輸的上述數據包量進行檢測的數據包量檢測單元，上述時鐘信號供給單元根據上述已檢測的數據包量，來對向上述數據包中繼單元供給的時鐘信號中的至少一部分信號的頻率進行切換。19.如權利要求17所述的網絡中繼裝置，其特徵在於，還具有對與上述處理負荷大的時間段和上述處理負荷小的時間段有關的時間信息進行存儲的存儲單元，上述時鐘信號供給單元參照上述時間信息，對向上述數據包中繼單元供給的時鐘信號中的一部分信號的頻率進行切換。20.如權利要求17所述的網絡中繼裝置，其特徵在於，還具有對上述已連接的線路的通信速度進行檢測的通信速度檢測單元，上述時鐘信號供給單元根據上述通信速度，對向上述數據包中繼單元供給的時鐘信號中的至少一部分信號的頻率進行切換。全文摘要本發明的目的在於在網絡中繼裝置中既在必要時保持必要的性能，又抑制消耗功率量。網絡中繼裝置具有數據包中繼單元和時鐘信號供給單元。數據包中繼單元接收從多條線路中的某一條發送來的數據包，並且決定已接收的數據包的傳輸目的地，傳輸已接收的數據包。再者，數據包中繼單元與所供給的時鐘信號同步動作。時鐘信號供給單元向數據包中繼單元內供給時鐘信號。再者，時鐘信號供給單元，能夠把供給到數據包中繼單元內的時鐘信號中的至少一部分信號的頻率切換到多個不同的值上。文檔編號H04L12/66GK101030930SQ20061010561公開日2007年9月5日申請日期2006年7月17日優先權日2006年2月27日發明者筱原誠之,松山信仁,村中孝行,木村功,赤羽真一申請人:阿拉克斯拉網絡株式會社