JP7172721B2 - Frame transfer control method - Google Patents
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Description
本発明は、フレーム転送の遅延を制御する技術に関する。 The present invention relates to techniques for controlling frame transfer delays.
イーサネット(登録商標)などのベストエフォート型のアーキテクチャーは、帯域コストが低い反面、到達信頼性や転送時間特性(遅延の大小や変動)を保証する仕組みが弱い。 A best-effort architecture such as Ethernet (registered trademark) has a low bandwidth cost, but has a weak mechanism for guaranteeing arrival reliability and transfer time characteristics (delay size and variation).
到達信頼性は従来からの伝統的課題であった。近年ではイーサネット経由での時刻同期が試みられ、転送時間特性の改善が重要となった。イーサネットなどで転送時間特性を向上させる既存の手法としては、(1)フロー制御、(2)優先度添付「IEEE P802.1p」の方式などが挙げられる。 Reachability reliability has been a traditional issue for a long time. In recent years, time synchronization via Ethernet has been attempted, and improvement of transfer time characteristics has become important. Existing techniques for improving transfer time characteristics in Ethernet and the like include (1) flow control and (2) priority attachment "IEEE P802.1p".
ところが、フロー制御については到達信頼性を向上できる反面、フレームの転送が待たされることにより転送時間特性に大きな負の影響与え、解決策とはならない。 However, while flow control can improve arrival reliability, it has a large negative effect on transfer time characteristics due to waiting for frame transfer, and cannot be a solution.
また、優先度添付の方式によれば、到達時間特性に強く影響を受けるフレーム(以下、時間過敏フレームとする。)に高優先度を付加し、他の一般のトラフィックよりも優先転送させることにより、出力時の待ち時間の短縮および変動抑制がある程度は期待できる。 In addition, according to the method of adding priority, a high priority is added to frames that are strongly affected by arrival time characteristics (hereinafter referred to as time-sensitive frames), and preferential transfer is performed over other general traffic. , reduction in waiting time and suppression of fluctuations can be expected to some extent.
もっとも、イーサネットでは、図1に示すように、出力中のフレームを追い越すことはできない。すなわち、時間過敏フレームが到着したときに他の一般フレームが出力中であれば、時間過敏フレームは出力中の一般フレームを追い越すことができず、その出力が終了するまで待機させられる。 However, in Ethernet, as shown in FIG. 1, it is not possible to overtake the frame being output. That is, if another general frame is being output when the time-sensitive frame arrives, the time-sensitive frame cannot overtake the general frame being output and is forced to wait until the output is completed.
特にイーサネットではフレーム長が「64~1518」オクテットの間で不定なため、出力の待ち時間も変動し、これにより時刻同期などに悪影響を及ぼすおそれがある。このような問題を解決するため、特許文献1記載の割り込み制御方法などが提案されている。 Especially in Ethernet, since the frame length is indefinite between 64 and 1518 octets, the output latency also fluctuates, which may adversely affect time synchronization. In order to solve such a problem, an interrupt control method and the like described in Patent Document 1 have been proposed.
特許文献1の割り込み制御方法は、フレーム送信中の場合にエスケープ信号を発行することで現在のフレーム送信を中断し、時間過敏フレームなどの高優先度フレームの送信を割り込ませている。 The interrupt control method of Patent Document 1 interrupts the current frame transmission by issuing an escape signal when a frame is being transmitted, and interrupts the transmission of a high-priority frame such as a time-sensitive frame.
この制御方法によれば、転送時間特性は大きく改善するものの、既存のイーサネットとの互換性が失われてしまう。また、専用のハードウェアが必要となるため、高コストとなるおそれがある。 According to this control method, although transfer time characteristics are greatly improved, compatibility with the existing Ethernet is lost. Also, since dedicated hardware is required, there is a risk of high costs.
本発明は、このような従来の問題を解決するためになされ、時間過敏フレームの優先転送を既存設備で可能にし、転送遅延の変動を低コストで抑制することを解決課題としている。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such conventional problems, and aims to enable preferential transfer of time-sensitive frames using existing equipment and suppress variations in transfer delay at low cost.
(1)本発明の一態様は、端末間のフレーム送受信を中継装置により中継するときのフレーム転送の制御方式であって、
送信元の前記端末は、到達時間特性に強く影響を受ける時間過敏フレームを送信先の前記端末に送信する際、
事前に前記中継装置を経由してBPDU(Bridge Protocol Data Unit)のフレームをBPDUシグナルとして送信し、
前記中継装置は、前記BPDUシグナルの受信後に前記時過敏フレームの転送ポートを前記BPDU以外のブロッキング状態にする一方、
前記時間過敏フレームにBPDUの情報を追加したBPDUカプセル化フレームについては前記転送ポートを通過させることを特徴としている。
(1) One aspect of the present invention is a frame transfer control method when frame transmission/reception between terminals is relayed by a relay device,
When the source terminal transmits a time-sensitive frame that is strongly affected by arrival time characteristics to the destination terminal,
Transmitting a BPDU (Bridge Protocol Data Unit) frame as a BPDU signal via the relay device in advance,
After receiving the BPDU signal, the relay device puts the transfer port of the time-sensitive frame into a blocking state other than the BPDU;
A BPDU-encapsulated frame obtained by adding BPDU information to the time-sensitive frame is passed through the transfer port.
(2)本発明の他の態様は、端末間のフレーム送受信を中継装置により中継するときのフレーム転送の制御方法であって、
送信元の前記端末は、到達時間特性に強く影響を受ける時間過敏フレームを送信先の前記端末に送信する際、事前に前記中継装置を経由してBPDU(Bridge Protocol Data Unit)のフレームをBPDUシグナルとして送信するステップと、
前記中継装置は、前記BPDUシグナルの受信後に前記時過敏フレームの転送ポートを前記BPDU以外のブロッキング状態にするステップと、
前記時間過敏フレームにBPDUの情報を追加したBPDUカプセル化フレームについては前記転送ポートを通過させるステップと、を有することを特徴としている。
(2) Another aspect of the present invention is a frame transfer control method when frame transmission/reception between terminals is relayed by a relay device, comprising:
When the transmission source terminal transmits a time-sensitive frame that is strongly affected by the arrival time characteristics to the transmission destination terminal, the terminal transmits a BPDU (Bridge Protocol Data Unit) frame via the relay device in advance as a BPDU signal. sending as
a step of, after receiving the BPDU signal, placing the transfer port of the time-sensitive frame in a blocking state other than the BPDU;
and passing a BPDU-encapsulated frame obtained by adding BPDU information to the time-sensitive frame through the transfer port.
(3)本発明のさらに他の態様は、端末間において到達時間特性に強く影響を受ける時間過敏フレームを中継する装置であって、
前記時間過敏フレームに先だってBPDU(Bridge Protocol Data Unit)のフレームで構成されたBPDUシグナルを受信すれば、前記時過敏フレームの転送ポートを前記BPDU以外のブロッキング状態にする一方、
前記時間過敏フレームに前記BPDUの情報を追加したBPDUカプセル化フレームについては前記転送ポートを通過させることを特徴としている。
(3) Still another aspect of the present invention is a device for relaying time-sensitive frames strongly affected by arrival time characteristics between terminals,
If a BPDU signal composed of a frame of a BPDU (Bridge Protocol Data Unit) is received prior to the time-sensitive frame, setting a transfer port of the time-sensitive frame to a blocking state other than the BPDU;
A BPDU-encapsulated frame obtained by adding the BPDU information to the time-sensitive frame is passed through the transfer port.
本発明によれば、時間過敏フレームの優先転送を可能となり、転送遅延の変動を低コストで抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to preferentially transfer time-sensitive frames, and suppress variations in transfer delay at low cost.
以下、本発明の実施形態に係るフレーム転送の制御方式(方法)を説明する。この制御方式は、主にスパニングツリープロトコル(Spanning Tree Protocol:STP)のインフラを応用している。 A frame transfer control system (method) according to an embodiment of the present invention will be described below. This control method mainly applies the infrastructure of the spanning tree protocol (STP).
このSTPは、レイヤー2ネットワーク上において、閉路を自動検出し、閉路上の一点を遮断することにより、閉路上のフレーム無限巡回を防止する経路制御プロトコルに関し、IEEE802.1Dにて規定されている。 This STP is defined in IEEE 802.1D as a route control protocol for preventing infinite circulation of frames on a loop by automatically detecting a loop and blocking one point on the loop on a layer 2 network.
具体的にはネットワーク上のひとつのブリッジをルート(Root)として選定し、ルート以外のノードからルートへの最短経路を計算し、最短経路に包含されないパスを冗長経路とみなし、これを遮断する。 Specifically, one bridge on the network is selected as the root, the shortest route from a node other than the root to the root is calculated, and paths not included in the shortest route are regarded as redundant routes and cut off.
その際、ブリッジ間で経路情報を交換するために「BPDU(Bridge Protocol Data Unit)」と呼ばれる専用のイーサネットフレームが使用される。この「BPDU」は遮断されたパスも通過することができる。 At that time, a dedicated Ethernet frame called "BPDU (Bridge Protocol Data Unit)" is used to exchange route information between bridges. This "BPDU" can pass through blocked paths as well.
そして、前記制御方式は、「BPDU」の専用インサーネットフレームをスイッチングハブ(以下、スイッチとする。)に応用することで時間過敏フレームの通過時に一時的に転送経路、即ち転送ポートを占有させる。これにより時間過敏フレームが優先転送でき、転送遅延変動の発生を抑制すると同時に到達信頼性も確保することが可能となる。 In the control method, a switching hub (hereinafter referred to as a switch) is applied to a dedicated Internet frame of 'BPDU' to temporarily occupy a transfer path, that is, a transfer port when a time-sensitive frame passes through. As a result, time-sensitive frames can be preferentially transferred, and it is possible to suppress the occurrence of transfer delay fluctuations and at the same time ensure arrival reliability.
なお、前記制御方式は、「BPDU」の専用イーサネットフレームを用いてシグナリングを実行する点で「BPDUシグナリング(Signaling)」とも呼ぶことができ、これを実行するスイッチを「BSスイッチ」と呼ぶものとする。 In addition, the control method can also be called "BPDU signaling" in that signaling is performed using a dedicated Ethernet frame of "BPDU", and a switch that executes this is called a "BS switch". do.
≪ネットワーク構成≫
図2に基づき前記制御方式のモデルケースを説明する。図2では比較的簡易なネットワーク構成を例示しているが、端末間のフレーム送受信をスイッチなどの中継装置で中継するネットワーク構成であれば、同様に適用されるものとする。
≪Network configuration≫
A model case of the control method will be described with reference to FIG. Although FIG. 2 exemplifies a relatively simple network configuration, any network configuration in which frame transmission/reception between terminals is relayed by a relay device such as a switch is similarly applied.
図2中の端末11,12間では、時間過敏フレームF1を用いたアプリケーションが実行され、BSスイッチ1a~1cを経由(中継)して時間過敏フレームF1が送受信されている。
An application using the time-sensitive frame F1 is executed between the
例えば端末11,12間においてPTP(Precision Time Protocol)の時刻同期を実行し、両端末11,12間で時刻同期用のメッセージ(同期メッセージ,遅延要求メッセージ,遅延応答メッセージなど)の交換などが想定される。
For example, PTP (Precision Time Protocol) time synchronization is performed between
一方、端末13~15は、時間過敏ではない一般のアプリケーションを実行している。ここでは時間過敏フレームF1ではなく、一般フレームF2を送受信し、帯域を大きく消費している。 Terminals 13-15, on the other hand, are running general applications that are not time sensitive. Here, the general frame F2 is transmitted and received instead of the time-sensitive frame F1, thereby consuming a large amount of bandwidth.
特に一般フレームのサイズは不統一なため、前述のように時間過敏フレームF1の転送遅延が変動し、時間過敏アプリケーション(PTP時刻同期など)に悪影響を与えるおそれがある。 In particular, since the sizes of general frames are not uniform, the transfer delay of the time-sensitive frame F1 fluctuates as described above, which may adversely affect time-sensitive applications (such as PTP time synchronization).
なお、図2中の矢印R1~R4は、BSスイッチ1a~1cを経由して端末13から端末15に一般フレームF2を送信する経路を示している。また、同矢印r1~r3は、BSスイッチb1,1cを経由して端末14から端末15に一般フレームF2を送信する経路を示している。
Arrows R1 to R4 in FIG. 2 indicate routes for transmitting the general frame F2 from the
≪シグナリングの推移≫
図3~図6に基づき前記制御方式のシグナリングの推移を説明する。ここで各図中のP1~P5はBSスイッチ1a~1cのポートを示し、ポートP1~P5上に表した「FWD」はフォワーディング状態を示し、同「BLK」はブロッキング状態を示している。
<Transition of Signaling>
The transition of the signaling of the control method will be explained with reference to FIGS. 3 to 6. FIG. Here, P1 to P5 in each figure indicate the ports of the
(1)まず、図3に示すように、端末11から端末12に時間過敏フレームF1を送信する際、事前にBPDUシグナルSが送信される。すなわち、BPDUシグナルSを時間過敏フレームF1に先だって送信し、BPDUシグナルSの送信の段階では時間過敏フレームF1は送信されない。
(1) First, as shown in FIG. 3, when transmitting the time-sensitive frame F1 from the
このBPDUシグナルSの送信は、各時間過敏フレームF1のエントリー毎(BPDUシグナリングのエントリー毎)に行われる。また、図2~図10では、端末11からの送信のみを示しているが、端末12からの送信の場合も同様とする。 The transmission of this BPDU signal S is performed for each entry of each time-sensitive frame F1 (for each BPDU signaling entry). 2 to 10 show only the transmission from the terminal 11, the same applies to the transmission from the terminal 12. FIG.
具体的にはBPDUシグナルSは、イーサネットフレームをベースに構成され、図12に示すように、
(A)プロトコルID
(B)プロトコルバージョンID
(C)BPDUタイプ
(D)フラグ
(E)セッションID
(F)送信元MACアドレス
(G)送信先MACアドレス
(H)パスカウント
(I)タイマー
のフィールドが追加されている。
Specifically, the BPDU signal S is configured based on an Ethernet frame, and as shown in FIG.
(A) Protocol ID
(B) Protocol version ID
(C) BPDU type (D) Flag (E) Session ID
(F) source MAC address (G) destination MAC address (H) pass count (I) timer fields are added.
表1は、各フィールド(A)~(I)の詳細を示している。ここで端末11は、フラグのフィールドに「発呼ビット」をセットして送信するものとする。また、セッションIDには、端末11内で一意の識別番号が付与され、BPDUシグナリングの複数エントリーを識別するために用いられている。 Table 1 shows the details of each field (A)-(I). Here, it is assumed that the terminal 11 sets the "calling bit" in the flag field and transmits. A unique identification number is assigned to the session ID within the terminal 11, and is used to identify multiple entries of BPDU signaling.
なお、端末11からのBPDUシグナルSの送信は、「BSスイッチ1a→1b→1c」の順で端末12に向けて転送される。
The transmission of the BPDU signal S from the terminal 11 is transferred to the terminal 12 in the order of "
(2)つぎにBSスイッチ1aは、図4に示すように、端末11からBPDUシグナルSを受信すれば、時間過敏フレームF1の転送ポートP1をSTPブロッキング状態、即ちBPDU以外のフレームの通過ができない状態に設定する。
(2) Next, when the
したがって、矢印R1に示すように、端末13から一般フレームF2を受信した場合に転送ポートP1からBSスイッチ1bに転送できなくなる。一方、BSスイッチ1aは、STPブロッキング状態のまま転送ポートP1からBPDUシグナルSをBSスイッチ1bに転送する。
Therefore, as indicated by arrow R1, when general frame F2 is received from
(3)また、BSスイッチ1bは、図5に示すように、ポートP2でBPDUシグナルSを受信すれば、時間過敏フレームF1の転送ポートP3をSTPブロッキング状態に設定する。
(3) Also, as shown in FIG. 5, when the
したがって、矢印r1に示すように、端末14から一般フレームF2を受信した場合に転送ポートP3からBSスイッチ1cに転送できなくなる。一方、BSスイッチ1bは、STPブロッキング状態のまま転送ポートP3からBPDUシグナルSをBSスイッチ1cに転送する。
Therefore, as indicated by arrow r1, when general frame F2 is received from
(4)さらにBSスイッチ1cは、図6に示すように、ポートP4でBPDUシグナルSを受信した後に時間過敏フレームF1の転送ポートP5をSTPブロッキング状態に設定する。
(4) Further, the
これにより端末11から端末12への転送ポートP1,P3,P5のすべてがSTPブロッキング状態に設定され、BPDU以外のフレームが通過できない状態となる。この意味で転送ポートP1,P3,P5に出力中のフレームが存在しない状態が完成する。 As a result, all of the transfer ports P1, P3, and P5 from the terminal 11 to the terminal 12 are set to the STP blocking state, and frames other than BPDU cannot pass through. In this sense, the state in which there is no frame being output to the transfer ports P1, P3, and P5 is completed.
その後、BSスイッチ1cはBPDUシグナルSを端末12に送信する。このBPDUシグナルSを受信した端末12は、矢印Lに示すように、端末11の発呼に応じる場合にBPDUシグナルSを返信する。
After that, the
このときBPDUシグナルSのフラグフィールドにACKビットをセットすることで返信であることを明示し、BPDUシグナルのキャッチボール状態を防止する。なお、端末12からのBPDUシグナルSの返信は、BSスイッチ1c→1b→1aの順で端末11に向けて転送される。
At this time, the ACK bit is set in the flag field of the BPDU signal S to indicate that it is a reply, thereby preventing the BPDU signal from playing catch. The reply of the BPDU signal S from the terminal 12 is transferred to the terminal 11 in the order of
≪時間過敏フレームの転送≫
(1)図7~図10に基づき時間過敏フレームF1の転送を説明する。ここでは端末11は、図7に示すように、時間過敏フレームF1をBPDUカプセル化した状態でBSブリッジ1aに送信する。
≪Transfer of time-sensitive frames≫
(1) Transfer of the time-sensitive frame F1 will be explained with reference to FIGS. 7 to 10. FIG. Here, as shown in FIG. 7, the terminal 11 BPDU-encapsulates the time-sensitive frame F1 and transmits it to the
この送信時期としては、矢印Lの返信を受信して転送ポートP1,P3,P5のSTPブロッキング状態を確認できた後が好ましい。ここで前記カプセル化された時間過敏フレームF1をBPDUカプセル化フレームCと呼ぶ。このフレームCは、図13に示すように、時間過敏フレームF1に
(A)プロトコルID
(B)プロトコルバージョンID
(C)BPDUタイプ
(D)フラグ
(E)セッションID
のフィールドが追加されている。これによりBPDUカプセル化フレームCにBPDUの情報などが追加され、BPDUカプセル化フレームの外見上はBPDUといえる。なお、前記各フィールドは表1と同義とする。
It is preferable that this transmission be performed after receiving the reply indicated by the arrow L and confirming the STP blocking status of the transfer ports P1, P3, and P5. The encapsulated time-sensitive frame F1 is called BPDU-encapsulated frame C herein. This frame C, as shown in FIG. 13, includes (A) protocol ID in the time-sensitive frame F1.
(B) Protocol version ID
(C) BPDU type (D) Flag (E) Session ID
field has been added. As a result, BPDU information and the like are added to the BPDU-encapsulated frame C, and the BPDU-encapsulated frame looks like a BPDU. The above fields are synonymous with those in Table 1.
(2)BPDUカプセル化フレームCは、外見上BPDUといえ、図7中の矢印X1に示すように、BSスイッチ1aのブロッキング状態の転送ポートP1を通過し、BSスイッチ1bのポートP2で受信される。
(2) The BPDU-encapsulated frame C is apparently a BPDU, passes through the blocking forwarding port P1 of the
同様にBPDUカプセル化フレームCは、図8中の矢印X2に示すように、BSスイッチ1bのブロッキング状態の転送ポートP3を通過し、BSスイッチ1cのポートP4で受信される。ここで受信されたBPDUカプセル化フレームCは、図9中の矢印X3に示すように、BSスイッチ1cのブロッキング状態の転送ポートP5を通過し、端末12に受信されて到達する。
Similarly, BPDU-encapsulated frame C passes through blocking transfer port P3 of
このように前記制御方式によれば、転送ポートP1,P3,P5のブロッキング状態でBPDUカプセル化フレームCを端末11から端末12に転送することが可能となる。これにより時間過敏フレームF1が一般フレームF2の出力終了まで待機させられることがなく、時間過敏フレームF1の優先転送が実現される。 As described above, according to the control method, the BPDU-encapsulated frame C can be transferred from the terminal 11 to the terminal 12 while the transfer ports P1, P3, and P5 are blocked. As a result, the time-sensitive frame F1 is not kept waiting until the output of the general frame F2 is completed, and preferential transfer of the time-sensitive frame F1 is realized.
このとき図8~図10に示すように、各ポートP1,P3,P5をBPDUカプセル化フレームCが通過した後は、それぞれのブロッキング状態が解除され、一般フレームF2の通過が許可される。 At this time, as shown in FIGS. 8 to 10, after the BPDU-encapsulated frame C has passed through each of the ports P1, P3, and P5, the respective blocking states are canceled and the passage of the general frame F2 is permitted.
したがって、ブロッキング状態の解除後には、矢印R1~R4に示すように、端末13から一般フレームF2を端末15に送ることが可能となる。また、矢印r1~r3に示すように、端末14から一般フレームF2を端末15に送ることも可能となる。 Therefore, after releasing the blocking state, it becomes possible to send the general frame F2 from the terminal 13 to the terminal 15 as indicated by the arrows R1 to R4. It is also possible to send the general frame F2 from the terminal 14 to the terminal 15 as indicated by arrows r1 to r3.
≪BSスイッチの構成≫
図11に基づきBSスイッチ1a~1cの構成例を説明する。この各BSスイッチ1a~1cは、一般的なスイッチと同じく、スイッチエンジン2,ポート3(図2~図10のポートP1~P5に相当する。),FDBテーブル(MACアドレステーブル)4を備えている。
≪Structure of BS switch≫
A configuration example of the BS switches 1a to 1c will be described with reference to FIG. Each of the BS switches 1a-1c has a switch engine 2, ports 3 (corresponding to ports P1-P5 in FIGS. 2-10), and an FDB table (MAC address table) 4, like a general switch. there is
このポート3は、矢印Qに示すように、ポートステートという状態を持つ。このポートステートがフォワーディング状態の場合には、すべてのフレームが通過することができる。一方、ポートステートがブロッキング状態の場合にはBPDUのみが通過することができる。
This
さらにBSスイッチ1a~1cは、BPDUシグナルSをモニタリングするBPDUシグナリング処理部6と、シグナリング処理部のモニタリングするBPDUシグナルの情報を記録するSIB(シグナル情報ベース)7と、エントリーの送信先MACアドレスがマルチキャストの場合のユーザの割当てを記憶する設定値DB5とを備えている。
Furthermore, the BS switches 1a to 1c include a BPDU
≪BSスイッチ1a~1cの動作例≫
以下、BSスイッチ1a~1cの主要な動作を図2~図10のネットワーク構成に基づき説明する。
<<Example of operation of
Main operations of the BS switches 1a to 1c will be described below based on the network configurations shown in FIGS. 2 to 10. FIG.
(1)シグナル処理
BPDUシグナルSの発呼を受信したBSスイッチ1a~1cは、該BPDUシグナルSの「セッションID」・「送信元MACアドレス」・「送信先MACアドレス」・「パスカウント」・「タイマー」の情報を読み出す。読み出した情報をBPDUシグナルS毎にSIB7に記録し、エントリーとして登録する。
(1) Signal processing The BS switches 1a to 1c that have received the call origination of the BPDU signal S process the "session ID", "source MAC address", "destination MAC address", "pass count", and "session ID" of the BPDU signal S. Reads the "timer" information. The read information is recorded in the
(2)ポートブロッキング
BSスイッチ1a~1cは、SIB7に登録された個々のエントリーに対して、次の動作を行う。ここでは一例としてBSスイッチ1aの動作に基づき説明する。
(2) Port Blocking The BS switches 1a-1c perform the following operations for each entry registered in the SIB7. Here, the operation of the
まず、BSスイッチ1aは、エントリーの送信先MACアドレスがユニキャストアドレスであればFDB4を参照して該当アドレスの転送ポートP1を割り出し、割り出された転送ポートP1をブロッキング状態とする。
First, if the transmission destination MAC address of the entry is a unicast address, the
一方、エントリーの送信先MACアドレスがマルチキャストであれば設定値5に従って対象の転送ポートP1を割り出し、割り出された転送ポートP1をブロッキング状態とする。ただし、個々のエントリー毎にポートブロッキングが行われるため、BSスイッチ1aにおけるブロッキング状態は転送ポートP1だけに限られない。
On the other hand, if the transmission destination MAC address of the entry is multicast, the target transfer port P1 is determined according to the setting
その後、BSスイッチ1aは、前記割り出された転送ポートP1からBPDUシグナルSの発呼を転送する。この転送を受信したBSスイッチ1bも同様に前述のシグナル処理およびポートブロッキングの動作を行う。この動作の連鎖により転送経路上の転送ポートP1,P3,P5のすべてがブロッキングされ、出力中のフレームが排除される。
After that, the
これにより特別なハードウェアを必要とすることなく、広く普及しているスパニングツリー用のSTPポートステートのみを使って時間過敏フレームF1の優先転送および転送遅延の変動を抑制ができ、この点で低コスト化に貢献する。 As a result, priority transfer of the time-sensitive frame F1 and fluctuations in transfer delay can be suppressed using only the STP port state for the widely used spanning tree without requiring special hardware. Contribute to cost reduction.
(3)シグナル返信
端末12からBPDUシグナルSの返信を受信したBSスイッチ1a~1cは、該シグナルの返信を端末11に向けて順に転送する。このとき端末11のMACアドレスがBPDUシグナルSに記述されているので、FDB4を参照すれば転送するポート(図2~図10中ではポートP4、P2)を割り出すことができる。
(3) Signal Reply The BS switches 1a to 1c that have received the BPDU signal S reply from the terminal 12 forward the signal reply to the terminal 11 in order. At this time, since the MAC address of the terminal 11 is described in the BPDU signal S, the transfer port (ports P4 and P2 in FIGS. 2 to 10) can be determined by referring to the FDB4.
(4)BPDUカプセル化フレームの転送
BPDUカプセル化フレームCは外見上BPDUなので、各BSスイッチ1a~1cは、ブロッキングポートP1,P3,P5を透過させ、宛先の端末12まで転送する(スイッチエンジン2をBPDUトラップではなく、ハードウェア転送も可能にしておく。)。
(4) Transfer of BPDU-encapsulated frame Since the BPDU-encapsulated frame C is apparently BPDU, each of the BS switches 1a to 1c passes through the blocking ports P1, P3, and P5 and transfers it to the destination terminal 12 (switch engine 2). is also enabled for hardware forwarding instead of BPDU trapping).
(5)BPDUカプセル化フレームのモニタリング
BPDUカプセル化フレームCは、BSスイッチ1a~1cにおいてCPU転送され、シグナリング処理部6により以下のモニタリング処理が施される。
(5) Monitoring of BPDU-encapsulated frame The BPDU-encapsulated frame C is transferred by the CPUs in the BS switches 1a to 1c, and subjected to the following monitoring processing by the
まず、BPDUカプセル化フレームCの送信元MACアドレス・送信先MACアドレス・セッションIDをキーにSIB7を検索し、SIB7から同じ情報を持つBPDUシグナルSのエントリーを取得する。
First, the
つぎにBSスイッチ1a~1cは、前記エントリーのパスカウントの値から「1」を減算する。減算の結果、パスカウントの値が「0」になれば前記エントリーに対応した転送ポートP1,P3,P5のブロッキング状態を解除して前記エントリーを削除する一方、パスカウントの値が「0」でなければブロッキング状態を維持する。 Next, the BS switches 1a to 1c subtract "1" from the pass count value of the entry. As a result of the subtraction, when the pass count value becomes "0", the blocking state of the transfer ports P1, P3, P5 corresponding to the entry is canceled and the entry is deleted. If not, keep the blocking state.
したがって、同じエントリーについて、パスカウントに記述された個数のBPDUカプセル化フレームCを優先的に送信することができる。特に個々のBPDU毎にブロッキングの維持・解除を繰り返す必要がなく、効率化が図られている。 Therefore, for the same entry, it is possible to preferentially transmit the number of BPDU-encapsulated frames C described in the path count. In particular, there is no need to repeatedly maintain and release blocking for each individual BPDU, thus improving efficiency.
(6)エントリーエージング
BSスイッチ1a~1cは、周期的に自己のSIB7をスキャンし、各エントリーのタイマー(BPDUシグナルSの有効時間/ブロッキング状態の有効時間)を、BPDUシグナルSの受信時からの経過時間に応じて減算する。
(6) Entry aging The BS switches 1a to 1c periodically scan their
このときタイマーのタイムアップまでは、前記エントリーに対応した転送ポートP1,P3,P5をブロッキング状態に維持する。したがって、同じエントリーについては、複数のBPDUカプセル化フレームCをタイムアップまでの間に優先的に送信することができる。一方、タイマーがタイムアップした場合には、転送ポートP1,P3,P5のブロッキング状態を解除し、前記エントリーをSIB7から削除する。 At this time, the transfer ports P1, P3, and P5 corresponding to the entry are maintained in the blocking state until the timer times out. Therefore, for the same entry, multiple BPDU-encapsulated frames C can be preferentially transmitted until the time expires. On the other hand, when the timer times out, the blocking state of the transfer ports P1, P3, P5 is released and the entry is deleted from the SIB7.
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載された範囲内で変形して実施することができる。例えばBPDUシグナルSのパスカウントやタイマーのフィールドは必須ではなく、記述がなくともよい。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified and implemented within the scope described in each claim. For example, the pass count and timer fields of the BPDU signal S are not essential and need not be described.
この場合には前述のモニタリングやエントリーエージングの効果を得ることができないものの、時間過敏フレームF1の優先転送および転送遅延の変動抑制の効果を得ることが可能である。 In this case, although the aforementioned effects of monitoring and entry aging cannot be obtained, it is possible to obtain the effects of preferential transfer of the time-sensitive frame F1 and suppression of fluctuations in transfer delay.
1a~1c…BSスイッチ(中継装置)
2…スイッチエンジン
3(P1,P2,P3)…ポート
4…FDB
5…設定値
6…BPDUシグナリング処理部
7…SIB
11~15…端末
1a to 1c ... BS switch (relay device)
2 Switch engine 3 (P1, P2, P3)
5... Setting
11 to 15... terminal
Claims (5)
送信元の前記端末は、到達時間特性に強く影響を受ける時間過敏フレームを送信先の前記端末に送信する際、
事前に前記中継装置を経由してBPDU(Bridge Protocol Data Unit)のフレームをBPDUシグナルとして送信し、
前記中継装置は、前記BPDUシグナルの受信後に前記時間過敏フレームの転送ポートを
前記BPDU以外のブロッキング状態にする一方、
前記時間過敏フレームにBPDUの情報を追加したBPDUカプセル化フレームについては前記転送ポートを通過させ、
送信先の前記端末は、前記BPDUシグナルの受信後に送信元の前記端末に返信することを特徴とするフレーム転送の制御方式。 A frame transfer control method when frame transmission/reception between terminals is relayed by a relay device,
When the source terminal transmits a time-sensitive frame that is strongly affected by arrival time characteristics to the destination terminal,
Transmitting a BPDU (Bridge Protocol Data Unit) frame as a BPDU signal via the relay device in advance,
After receiving the BPDU signal, the relay device puts the transfer port of the time -sensitive frame into a blocking state other than the BPDU;
passing a BPDU-encapsulated frame obtained by adding BPDU information to the time-sensitive frame through the transfer port;
A control method for frame transfer, wherein the destination terminal sends a reply to the source terminal after receiving the BPDU signal.
状態が解除される
ことを特徴とする請求項1記載のフレーム転送の制御方式。 2. The frame forwarding control system according to claim 1, wherein said blocking state is released when said BPDU-encapsulated frame passes through said forwarding port.
送信先の前記端末は、前記BPDUシグナルに着呼ビットをセットして返信することを
特徴とする請求項1記載のフレーム転送の制御方式。 The terminal of the transmission source sets a calling bit and a unique identification number within the terminal in the BPDU signal and transmits the signal,
2. The frame transfer control system according to claim 1, wherein said destination terminal sets an incoming call bit in said BPDU signal and returns it.
前記各中継装置は、前記BPDUシグナルの受信後に前記パスカウントの情報を保存するシグナル情報保存部を備え、
前記BPDUカプセル化フレームの通過毎に前記パスカウントの値から「1」を減算し、
前記パスカウントの値が「0」になれば、前記ブロッキング状態を解除することを特徴とする請求項2記載のフレーム転送の制御方式。 The BPDU signal includes the number of BPDU-encapsulated frames passed through the transfer port as a pass count,
each of the relay devices includes a signal information storage unit that stores the path count information after receiving the BPDU signal;
subtracting "1" from the value of the pass count each time the BPDU-encapsulated frame passes;
3. The frame transfer control system according to claim 2, wherein said blocking state is released when said pass count value becomes "0".
前記中継装置は、前記BPDUシグナルの受信後に前記有効時間を保存するシグナル情
報保存部を備え、
前記有効時間の経過後に前記転送ポートのブロッキング状態を解除することを特徴とする請求項1~3のいずれか記載のフレーム転送の制御方式。 While the BPDU signal includes the valid time of the blocking state,
The relay device includes a signal information storage unit that stores the valid time after receiving the BPDU signal,
4. The frame transfer control system according to claim 1, wherein the blocking state of the transfer port is released after the valid time has elapsed.
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