JP2008219828A - Switching hub, priority control method thereof and priority control apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ネットワーク通信におけるサービス品質(Quality of Service)制御技術 に係り、特にスイッチングハブの優先度を制御する方法および優先制御装置に関する。なお、サービス品質(Quality of Service)は、ToS(Type of Service)および/またはCoS(Class of Service)を意味し、ここで述べる優先制御機能はこれらを利用したものである。以下、優先制御を行うためのToSおよび/またはCoSの値を「Cos値/Tos値」と記し、適宜「優先度」と呼ぶものとする。 The present invention relates to a quality of service control technique in network communication, and more particularly to a method and a priority control apparatus for controlling priority of a switching hub. Note that “Quality of Service” means ToS (Type of Service) and / or CoS (Class of Service), and the priority control function described here uses these. Hereinafter, the value of ToS and / or CoS for performing priority control will be referred to as “Cos value / Tos value” and will be referred to as “priority” as appropriate.
近年、パケットの優先度の設定を行うことができる優先制御可能なスイッチングハブが多くのネットワークで使用されるようになった。以下、優先制御可能なスイッチングハブを用いたネットワークについて簡単に説明する。 In recent years, a switching hub capable of priority control capable of setting packet priority has been used in many networks. A network using a switching hub capable of priority control will be briefly described below.
図1(a)は従来のスイッチングハブを用いたネットワークの一例を示す構成図、図1(b)は従来のスイッチングハブを用いたネットワークの他の例を示す構成図である。 FIG. 1A is a configuration diagram showing an example of a network using a conventional switching hub, and FIG. 1B is a configuration diagram showing another example of a network using a conventional switching hub.
図1(a)において、端末10は送信フレームの優先度(Cos値/Tos値)に値を付与できるアプリケーションを搭載した端末である。このアプリケーションが優先通信を行う場合には、当該アプリケーションは送信フレームの優先度(Cos値/Tos値)を他の送信フレームよりも高い値に書き換える。
In FIG. 1A, a
端末10から優先度(Cos値/Tos値)が設定されたフレームが送信されると、スイッチングハブ20はポートP8において端末10から受信したフレームの優先度(Cos値/Tos値)を認識し、優先度に応じた出力キューバッファに転送する。スイッチングハブ30は、ポートP9においてスイッチングハブ20から受信したフレームの優先度(Cos値/Tos値)を認識し、優先度に応じた出力キューバッファに転送する。このように、受信したフレームの優先度をそのまま信用し、優先度に応じた出力キューに転送することにより優先通信を実現することができる。
When a frame in which a priority (Cos value / Tos value) is set is transmitted from the
図1(b)において、端末11は送信フレームの優先度(Cos値/Tos値)を付与できないアプリケーションを搭載した端末である。この端末11に対して優先通信を行う場合、スイッチングハブ21は、端末11を接続したポート10で送信フレームが常に高い優先度に書き換えられるように設定される。スイッチングハブ30は、ポートP11においてスイッチングハブ21から受信したフレームの優先度(Cos値/Tos値)を認識し、優先度に応じた出力キューバッファに転送することで優先通信を実現することができる。
In FIG. 1B, a terminal 11 is a terminal equipped with an application to which transmission frame priority (Cos value / Tos value) cannot be assigned. When priority communication is performed with respect to the terminal 11, the
スイッチングハブの優先度設定に関しては、特許文献1に電話システムの例が開示されている。この電話システムでは、アナログ電話機のようなレガシー端末をインターネットと交換接続させるための主装置をレガシー端末とスイッチングハブとの間に接続し、主装置の制御部がスイッチングハブの優先度制御部に対して優先度設定の指示を行うことで電話の優先通信を実現している(段落0019−0020、0027参照)。 Regarding the priority setting of the switching hub, Patent Document 1 discloses an example of a telephone system. In this telephone system, a main unit for connecting a legacy terminal such as an analog telephone to the Internet is connected between the legacy terminal and the switching hub, and the control unit of the main unit is connected to the priority control unit of the switching hub. The priority communication of the telephone is realized by instructing priority setting (see paragraphs 0019-0020 and 0027).
しかしながら、図1(b)に示すように、アプリケーションで優先度の付与ができない場合、スイッチングハブの対応ポートにて優先度(Cos値/Tos値)を強制的に書き換えるように予め設定しておく必要がある。特に、アプリケーションで優先度の付与ができない環境下で、優先度の高い通信が発生した場合、ユーザ自身がスイッチングハブの優先度設定を変更しなければならない。このような設定は一般ユーザにとって容易ではない。 However, as shown in FIG. 1B, when priority cannot be given by the application, the priority (Cos value / Tos value) is forcibly rewritten at the corresponding port of the switching hub in advance. There is a need. In particular, when communication with high priority occurs in an environment where priority cannot be given by an application, the user himself / herself must change the priority setting of the switching hub. Such setting is not easy for general users.
また特許文献1に開示された電話システムでは、主装置がスイッチングハブの優先度設定指示を行うので、主装置自体に制御機能を設けておく必要があり、回路規模の増大およびコストの上昇を避けることができない。 Further, in the telephone system disclosed in Patent Document 1, since the main apparatus issues a switching hub priority setting instruction, it is necessary to provide a control function in the main apparatus itself, thereby avoiding an increase in circuit scale and cost. I can't.
このように、従来の技術では、ユーザにとって手軽でかつ確実に優先通信を実現できる方式を提供することができなかった。 As described above, the conventional technique cannot provide a method that is easy and reliable for the user to realize the priority communication.
本発明は上述した如き実状に鑑みてなされたもので、その目的は、ユーザ自身がスイッチングハブの設定を変更することなく、簡単な手順でスイッチングハブの優先度設定を自動的に行い、優先通信を可能とすることにある。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and its purpose is to automatically set the priority of the switching hub in a simple procedure without the user himself changing the setting of the switching hub, and to perform priority communication. Is to make it possible.
本発明による優先制御機能を有するスイッチングハブは、各ポートでの所定の接続確認信号の受信を検出する検出手段と、前記所定の接続確認信号の受信に応じて、当該ポートに入力する入力信号の優先度を強制的に変更する優先度変更手段と、を有することを特徴とする。 A switching hub having a priority control function according to the present invention includes a detecting means for detecting reception of a predetermined connection confirmation signal at each port, and an input signal input to the port in response to reception of the predetermined connection confirmation signal. Priority changing means for forcibly changing the priority.
本発明の一実施形態によれば、所定の接続確認信号はポートに接続された優先制御装置(優先制御ボックス)から定期的に受信されるものであり、当該ポートに入力する入力信号は通信端末から優先制御装置を通して受信される。優先度は入力信号の所定フレームに含まれるToS(Type of Service)および/またはCoS(Class of Service)の値である。 According to an embodiment of the present invention, a predetermined connection confirmation signal is periodically received from a priority control device (priority control box) connected to a port, and an input signal input to the port is a communication terminal. Is received through the priority controller. The priority is a value of ToS (Type of Service) and / or CoS (Class of Service) included in a predetermined frame of the input signal.
本発明によれば、優先させたい通信が発生した際に、利用者が優先制御装置を通信端末とスイッチングハブの間に接続するだけで、スイッチングハブが端末が送信するフレームの優先度を自動的に変更することができる。したがって、簡単な構成・操作によって利用者の意思で優先通信が可能となる。 According to the present invention, when a communication to be prioritized occurs, the user simply connects the priority control device between the communication terminal and the switching hub, and the priority of the frame transmitted by the switching hub is automatically set. Can be changed. Therefore, priority communication is possible with the intention of the user with a simple configuration and operation.
1.本発明の概念的説明
図2は本発明による優先制御ボックスおよびスイッチングハブの基本的動作を説明するための概念的説明図である。まず、優先度(Cos値/Tos値)が付与された送信フレームをスイッチングハブ300のポートP1へ送信できる場合には、図2(a)に示すように、優先制御ボックス200を接続しない。スイッチングハブ300は、ポートP1で優先度(Cos値/Tos値)が設定されたフレームを受信し、ポートP1において優先度が認識され、それに従って転送処理が実行される。
1. Conceptual Description of the Present Invention FIG. 2 is a conceptual explanatory diagram for explaining basic operations of a priority control box and a switching hub according to the present invention. First, when a transmission frame with a priority (Cos value / Tos value) can be transmitted to the port P1 of the
これに対して、送信フレームに優先度(Cos値/Tos値)を付与できない場合には、図2(b)に示すように、優先制御ボックス200とスイッチングハブ300のポートP1とがケーブル等によって接続される。この接続によって、後述するように優先制御ボックス200から接続確認パケットがスイッチングハブ300のポートP1へ送出される。この接続確認パケットを認識すると、スイッチングハブ300はポートP1から入力する送信パケットの優先度(Cos値/Tos値)を高い値に強制的に設定し優先通信を可能にする。
On the other hand, when priority (Cos value / Tos value) cannot be given to the transmission frame, as shown in FIG. 2B, the
2.実施例
図3は本発明の一実施例による優先制御ボックスおよびスイッチングハブを接続したネットワークを示す概略的ブロック図である。ここでは、端末100は送信フレームの優先度(Cos値/Tos値)を付与できないアプリケーションを搭載した端末である。従って、この端末100に対して優先通信を行う場合、上述したように優先制御ボックス200をスイッチングハブ300のポートP1に接続する。
2. FIG. 3 is a schematic block diagram showing a network in which a priority control box and a switching hub are connected according to an embodiment of the present invention. Here, the
優先制御ボックス200は、それが接続されていることをスイッチングハブ300のポートで認識できればよいのであるから、特別な制御装置を必要としない。接続状態において接続確認パケットをスイッチングハブ300へ定期的に送出する機能を有するだけでよい。接続確認された状態では、端末100からの送信パケットをそのままスイッチングハブ300へ転送するリピータとして動作する。したがって、ここでは端末100側に接続する物理層デバイスPHYとスイッチングハブ300側に接続する物理層デバイスPHYとの間にバッファを接続した簡単な構成を一例として示している。
Since the
スイッチングハブ300は、複数ポートP1−Pnのそれぞれが物理層デバイスPHYを通してバッファ部301に接続されている。バッファ部301はポートごとに入力バッファおよび優先度別出力バッファを有し、制御部304の制御下で、スイッチ制御部302およびMACアドレス−ポート対応テーブル303によって周知のスイッチング制御が行われる。また、制御部304は、優先制御ボックス200から接続確認パケットを受信した場合には、優先度変更部305を制御して当該ポートに入力する送信パケットに対して優先度(Cos値/Tos値)の強制書込みを行う。さらに、優先制御部306は、優先度(Cos値/Tos値)が付与された送信パケットに対して通常の優先制御を行う。
In the
図4は本実施例によるスイッチングハブの優先度強制設定動作を示すフローチャートである。制御部304は各ポートに優先制御ボックス200からの接続確認パケットが受信されたか否かを常時監視している(ステップS401)。優先制御ボックス200からの接続確認パケットをポートPiで受信すると(ステップS401のYES)、制御部304は、ポートPiに入力する送信パケットは高い優先度に設定する必要があると判断し、優先度変更部305に対して、当該ポートPiに入力する送信パケットに対して高い優先度(Cos値/Tos値)を強制的に書込むように設定する(ステップS402)。こうしてスイッチングハブ300はポートPiから入力する送信パケットの優先度(Cos値/Tos値)を高い値に強制的に設定して優先通信を実現することができる。
FIG. 4 is a flowchart showing the priority setting operation of the switching hub according to this embodiment. The
優先制御ボックス200がポートPiから取り外されると、優先制御ボックス200から接続確認パケットがポートPiで受信されなくなるので(ステップS401のNO)、制御部304は、現在のポートPiの設定状態をチェックし(ステップs403)、優先度変更部305が優先度の強制書換モードに設定がされている場合には(ステップS403のYES)、それを解除する(ステップS404)。これによって優先度の強制的な書き換えは行われない。
When the
なお、スイッチングハブの制御部304はプログラム制御プロセッサあるいはマイクロプロセッサ上で図4に示すような優先度強制設定プログラムを実行することにより同様の機能を実現することもできる。
The
図5は本実施例の基本的動作を説明するためのネットワーク図である。図5(a)は優先制御を必要としない場合の接続を示しており、ここではアプリケーションで優先度の付与ができない端末100がスイッチングハブ300のポートP2に直接接続される。この場合、優先制御ボックス200が接続されていないので、スイッチングハブ300の制御部304は、ポートP2での入力フレームの優先度(Cos値/Tos値)を書き換えないように優先度変更部305を設定する。したがってスイッチングハブ300は入力フレームの優先度をそのまま信用して転送する。
FIG. 5 is a network diagram for explaining the basic operation of this embodiment. FIG. 5A shows the connection when priority control is not required. Here, the terminal 100 to which priority cannot be assigned by an application is directly connected to the port P2 of the
図5(b)は優先制御を必要とする場合の接続を示している。上述したように、端末100を優先制御ボックス200を介してスイッチングハブ300のポートP1に接続したとすると、優先制御ボックス200は接続確認パケットを送出し、それを検出したスイッチングハブ300の制御部304は、優先度変更部305を制御して、ポートP1を、入力フレームの優先度(Cos値/Tos値)を強制的に高い優先度に書き換えるように設定する。これによって、優先度が付与されていない送信フレームに高い優先度が付与されてスイッチングハブ300から送信される。
FIG. 5B shows a connection when priority control is required. As described above, if the terminal 100 is connected to the port P1 of the
図6は本発明の第1実施例による優先制御ボックスおよびスイッチングハブを用いたIPネットワークシステムの構成図である。端末100は端末あるいは端末に搭載するアプリケーションにて優先度の付与ができないが、一時的に優先通信を必要とするものとする。 FIG. 6 is a block diagram of an IP network system using a priority control box and a switching hub according to the first embodiment of the present invention. The terminal 100 cannot be assigned priority by a terminal or an application installed in the terminal, but temporarily needs priority communication.
端末101は、端末100の通信相手であり、端末あるいは端末に搭載するアプリケーションにて優先度の付与ができない端末であるが、スイッチングハブ300bはポートP3にて入力フレームの優先度(Cos値/Tos値)を強制的に高い値に変更する設定となっているものとする。
The terminal 101 is a communication partner of the terminal 100 and is a terminal to which priority cannot be given by the terminal or an application installed in the terminal. However, the switching
スイッチングハブ300a、300bおよび優先制御ボックス200は、図3−5において説明したスイッチングハブ300および優先制御ボックス200と同様の機能を持つ。
The
IPネットワークは、Diffserv方式による優先機能を有するネットワーク機器で構成され、端末100および101の間にこれらネットワーク機器群が介在する。IPネットワーク内の全てのネットワーク機器は、入力ポートにおいて入力フレームの優先度(Cos値/Tos値)を信用し、優先度に対応した出力キューへ転送することにより優先通信を実現する機能を有する。
The IP network is composed of network devices having a priority function based on the Diffserv method, and these network device groups are interposed between the
このようなネットワークにおいて、端末100の利用者は、相手側のスイッチングハブ300bのポートP3が高い優先度に設定されているので、まず優先制御ボックス200を端末100とスイッチングハブ300aの間に接続する。この接続は、優先制御ボックス200をケーブルでスイッチングハブ300aのポートP1に接続することを意味するが、これに限定されるものではなく、優先制御ボックス200を通る経路と通らない経路とを選択できる回路を構成しても良い。
In such a network, the user of the terminal 100 connects the
優先制御ボックス200を接続することによって、優先制御ボックス200から接続確認パケットがスイッチングハブ300aのポートP1に送出され、スイッチングハブ300aのポートP1は、自動的に、入力フレームの優先度(Cos値/Tos値)が強制的に高い値に変更される設定となる。したがって、これ以後、端末100からの送信フレームは優先制御され、相手側端末101との間で優先通信を実現できる。
By connecting the
このように優先制御ボックス200を通信端末とスイッチングハブ300の間に接続するだけで、スイッチングハブ300aが送信フレームの優先度を自動的に変更するので、簡単な構成・操作によって利用者の意思で優先通信が可能となる。したがってネットワークシステムに不慣れな利用者でも簡単に優先通信を利用可能となる。端末種別あるいは端末に搭載するアプリケーションでの優先設定付与に関係なく機能するので、どのような端末装置でも優先通信が可能となるという利点もある。
In this way, simply by connecting the
3.応用例
上述した本実施例による優先制御ボックス200とスイッチングハブ300の組み合わせを試験機に見立てることによって、ネットワークの優先制御設定を確認するための試験に使用することができる。
3. Application Example By using the combination of the
図7は本発明の一応用例として優先制御ボックスおよびスイッチングハブを用いたネットワーク試験システムを示すブロック図である。ここで、IPネットワーク500は優先制御機能を持ったネットワーク機器群であり、試験システムの試験対象となる。
FIG. 7 is a block diagram showing a network test system using a priority control box and a switching hub as an application example of the present invention. Here, the
試験器1と試験器2とがIPネットワーク500に接続されている。試験器1は端末100a、優先制御ボックス200a、スイッチングハブ300aおよび負荷装置501からなり、優先制御ボックス200aがスイッチングハブ300aのポートP6に接続され、負荷装置501がポートP4に接続されているものとする。また、試験器2も同様に、端末100b、優先制御ボックス200b、スイッチングハブ300bおよび負荷装置502からなり、優先制御ボックス200bがスイッチングハブ300bのポートP7に接続され、負荷装置501がポートP5に接続されているものとする。端末100a、100b、優先制御ボックス200a,200b、スイッチングハブ300a、300bは、それぞれ既に説明した端末100、優先制御ボックス200、スイッチングハブ300と同様である。したがって、スイッチングハブ300aのポートP6とスイッチングハブ300bのポートP7とは、それぞれ強制的に高い優先度に変更された優先ポートとなり、スイッチングハブ300aのポートP4とスイッチングハブ300bのポートP5とは、それぞれ非優先ポートとなっている。負荷装置501および502はパケットを大量発生させる装置であり、IPネットワーク500を過負荷状態とするためのものである。
Tester 1 and tester 2 are connected to
試験は、負荷装置501および502にてパケットを大量に発生させた状態で、端末100aおよび100bにて通信速度の測定を行う。そして、ネットワーク500が過負荷状態であっても、端末100aおよび100b間の通信が優先されていることを確認することにより、試験対象であるIPネットワーク500を構成するネットワーク機器が正常に優先制御設定されていることを確認することが可能となる。
In the test, with the
上述した実施例はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明によらず特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 The above-described embodiments are illustrative in all respects and are not restrictive. The scope of the present invention is defined by the scope of the claims, regardless of the above description of the embodiments, and includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.
100,101 端末
200 優先制御ボックス
300 スイッチングハブ
500 IPネットワーク
501,502 負荷装置
100, 101
Claims (10)
各ポートでの所定の接続確認信号の受信を検出する検出手段と、
前記所定の接続確認信号の受信に応じて、当該ポートに入力する入力信号の優先度を強制的に変更する優先度変更手段と、
を有することを特徴とするスイッチングハブ。 A switching hub having a priority control function,
Detecting means for detecting reception of a predetermined connection confirmation signal at each port;
Priority changing means for forcibly changing the priority of an input signal input to the port in response to reception of the predetermined connection confirmation signal;
A switching hub comprising:
前記スイッチングハブの1つのポートに接続するための第1接続手段と、
前記通信端末に接続するための第2接続手段と、
前記ポートに対して所定の接続確認信号を定期的に送信する接続確認手段と、
を有し、
前記所定の接続確認信号によって、前記スイッチングハブの前記ポートへ送信する送信信号の優先度を強制的に変更させることを特徴とする優先制御装置。 A priority control device for connecting a switching hub having a priority control function and a communication terminal,
First connection means for connecting to one port of the switching hub;
Second connection means for connecting to the communication terminal;
Connection confirmation means for periodically transmitting a predetermined connection confirmation signal to the port;
Have
A priority control device for forcibly changing the priority of a transmission signal to be transmitted to the port of the switching hub by the predetermined connection confirmation signal.
前記スイッチングハブの各ポートで所定の接続確認信号を受信したか否かを判定し、
前記所定の接続確認信号を受信した場合には、当該ポートに入力する入力信号の優先度を強制的に変更する、
ことを特徴とする優先制御方法。 A switching hub priority control method having a priority control function,
Determine whether each port of the switching hub has received a predetermined connection confirmation signal;
When the predetermined connection confirmation signal is received, the priority of the input signal input to the port is forcibly changed.
A priority control method characterized by the above.
各ポートでの所定の接続確認信号の受信を検出する検出手段と、
前記所定の接続確認信号の受信に応じて、当該ポートに入力する入力信号の優先度を強制的に変更する優先度変更手段と、
を有するスイッチングハブとして機能させるためのプログラム。 Computer
Detecting means for detecting reception of a predetermined connection confirmation signal at each port;
Priority changing means for forcibly changing the priority of an input signal input to the port in response to reception of the predetermined connection confirmation signal;
A program for functioning as a switching hub.
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