CN102893656A - 网络中继器、QoS控制方法和存储QoS控制程序的存储介质 - Google Patents

网络中继器、QoS控制方法和存储QoS控制程序的存储介质 Download PDF

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Abstract

为了执行追踪向外线路的状态改变的QoS控制，公开了一种网络中继器，包括：流量控制装置，执行用于限制通过向内线路接收到的数据流的流入的流量控制；带宽控制装置，执行控制通过向内线路接收到并且通过向外线路发送的数据流的带宽的带宽控制；以及向外线路监控装置，监控所述向外线路的状态改变。在监控到的向外线路状态满足预先确定的指定条件的情况下，在对应于所述指定条件的条件下执行流量控制或带宽控制。

Description

网络中继器、QoS控制方法和存储QoS控制程序的存储介质
技术领域
本发明涉及网络中继器、QoS(服务质量)控制方法和存储QoS控制程序的存储介质，并且具体来说，涉及通过追踪向外线路上的传输速度的改变来执行最佳QoS控制的网络中继器、QoS控制方法和存储QoS控制程序的存储介质。
背景技术
QoS控制是用于确保各种通信量流经的网络中的重要通信的技术之一。换句话说，QoS控制是用于对数据执行不同处理的技术，所述处理是基于数据类型由通过网络的通信来执行的。
作为在诸如路由器的网络中继器中执行的QoS控制，优先级控制、带宽控制和流量控制被执行。
根据优先级控制，网络中继器根据分配给网络中继器从前端位置设备(前侧设备)输入的分组的优先级来改变传送网络中继器输出到后端位置设备(后侧设备)的分组的次序。也就是说，根据优先级控制，分配有高优先级的分组被优先传送给后端位置设备。
根据带宽控制，通过网络中继器的分组被按照该分组的类型被分类，并且分配给每一个类型的分组的带宽受到控制。在对于网络中继器的向内线路进行带宽控制的情况下，执行流入带宽限制。也就是说，监控流入网络中继器的通信量是否超过基于分组的类型预确定的带宽，并且丢弃超过预确定的带宽的分组。此外，在对于网络中继器的向外线路进行带宽控制的情况下，占用或限制向外线路的有效带宽内的每种类型分组的可用带宽的控制被执行。也就是说，网络中继器的向内线路和向外线路的带宽被控制以便被分配或限制。
根据流量控制，网络中继器内的缓冲器的停滞状态受到监控，并指示前端位置设备应在缓冲器中停滞的分组数目超出预定阈值的情况下限制发送分组。也就是说，在从前端位置设备输入的分组的数目增加的情况下，执行流量控制以避免缓冲器进入溢出状态并且导致丢弃分组的情形。
作为一种确定分组优先级的方法，存在一种基于关于发送源地址或目的地地址或待使用的协议的信息来确定优先级的方法。在使用地址信息的情况下，参考IP(因特网协议)地址或MAC(媒体存取控制)地址。此外，在使用协议的情况下，区别地使用TCP(传输控制协议)和UDP(用户数据报协议)。
作为另一种方法，存在一种在分组的字段中明确指定优先级的方法。在这种情况下，使用了指定传送分组的优先级次序的专用字段，诸如IP报头的TOS(服务类型)和DSCP(区分服务代码点)。在第2层的情况下，使用VLAN(虚拟局域网络)标签的TCI(标签控制信息)字段。
网络中继器通过使用上述方法来识别从前端位置设备输入的分组的优先级。随后，其优先级被识别出的分组被分发至相应地安排了每个优先级的输出缓冲器(或等待队列)，并且等待被传送到后端位置设备。被分发并且累积在每个输出缓冲器中的分组被从具有高优先级的输出缓冲器读取，并且传送到后端位置设备。
存在与对输出缓冲器进行读出控制有关的各种方法。
一种方法是，首先，读出在具有最高优先级的输出缓冲器中的分组，并且在具有最高优先级的输出缓冲器变空时读出在具有下一级优先级的输出缓冲器中的分组。此外，存在利用加权控制的另一种方法，即使分组保持在具有高优先级的输出缓冲器中，也以恒定速率读出具有低优先级的输出缓冲器中的分组。根据后一种方法，可以调整从每个输出缓冲器读出的数据量。
具体来说，在对向外线路执行带宽控制的情况下，使用通过CBQ(基于类的排队)的读出方法，该方法可以保证每种类型分组的发送分组的数目。根据CBQ，对每类通信确定需要在预定时间发送的分组的数目，并且设置应从为该类通信安排的输出缓冲器发送的分组的数目。在读出分组时，可以通过读出其数目对应于为每个输出缓冲器设置的数目的分组来保证每个类应传送的分组的数目。
此外，在对于向外线路进行带宽控制的情况下，通过限制每个输出缓冲器读出分组的速率，执行成形以使得不可消耗超过设置值的带宽，并且带宽不可超过网络设备的向外线路的有效带宽。
对于用于指示前端位置设备通过流量控制来限制发送分组的控制方法，存在使用第2层中的PAUSE(暂停)帧的方法和使用第3层中的ACK(确认)分组的方法。
IEEE(电气和电子工程师协会)802.3指定的以太网(注册商标)中的流量控制使用包括关于停止发送帧的时间的信息的PAUSE帧。当前端位置设备接收到指定停止发送帧的时间的PAUSE帧时，该前端位置设备从在接收到PAUSE帧时的时间开始停止发送数据直到由PAUSE帧指定的时间为止。
此外，TCP/IP(传输控制协议/因特网协议)中的流量控制使用ACK分组。在指示数据发送源设备限制发送分组的情况下，网络中继器将指示可接收的数据量的窗大小嵌入ACK分组中，并且通过将ACK分组发送到发送源设备来通知数据发送源设备该窗大小。接收ACK分组的发送源设备在由窗大小指定的数据量为最大可允许值的情况下发送下一个数据。因此，其中导致了拥塞状态的网络中继器通过发送回其窗大小被设置为“0”的ACK分组来指示发送源设备停止发送分组。
通过对网络中继器执行QoS控制，避免了网络中继器中的拥塞，并且实现了数据传送适于服务(或应用)并且被很好地调制。也就是说，通过执行控制以便对需要实时属性的服务(诸如如果导致分组延迟或丢弃则会带来不愉快的感觉的IP电话和动画递送)给予高优先级，确保了数据传送的通信质量。此外，对不会受分组延迟或丢弃严重影响的电子邮件服务和网页访问给予中优先级和低优先级。因此，流过拥塞网络的数据传送的次序被保持为预定程度。
专利文献1公开了与流量控制有关的技术，在由第2层网络连接的中继器中，对分配给多个队列中的每一个队列的每个优先级类别执行所述流量控制。根据专利文献1，接收数据帧的中继器监控累积在多个队列中的数据量，并且判断数据量是否超过预先确定的停止阈值，其中所述多个队列中的每个队列被分配有与其它队列中的队列不同的优先权等级。在接收数据帧的中继器判断数据量超过停止阈值的情况下，中继器发送流量控制消息。流量控制消息包括分配给其数据量超过停止阈值的队列的停止时间信息和优先级等级信息。当发送数据帧的中继器接收包括优先级等级信息和停止时间信息的流量控制消息时，接收流量控制消息的中继器在指定停止时间内停止发送属于指定优先级等级的数据帧。根据专利文献1公开的技术，使用PAUSE帧作为流量控制消息，并且在PAUSE帧的空白区域中设置指定优先级等级。
专利文献2公开了可以在既不会导致发送源设备和目的地设备中的拥塞又不会导致发送源设备与目的地设备之间的网络中的拥塞的情况下执行数据传送的技术。专利文献2公开的流量控制设备包括传送单元，所述传送单元执行终端设备、执行与网络的数据传送的网络接口单元、监控单元和控制单元之间的数据传送。基于在传送单元与网络接口单元之间传送的数据量，监控单元监控流量控制设备是否处于拥塞状态。监控单元尤其对指示数据优先级的每个队列值监控数据量。控制单元向作为数据发送源设备的网络设备或终端设备通知应传送的数据量基于监控结果而被限制。此时，控制单元改变TCP/IP的ACK分组的窗大小的值，并且向发送源设备通知该窗大小。
在这里，专利文献3和专利文献4公开了与ATM(异步转移模式)交换系统中的ATM信元的分组流量控制和动态速率控制调度器有关的技术。此外，专利文献5公开了根据数据量的增加或减少来增加或减少所分配的带宽大小的技术。
[相关技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]特开2007-096910
[专利文献2]特开2009-267642
[专利文献3]特开1999-098155
[专利文献4]特表2000-503176
[专利文献5]特开2000-196641
发明内容
[技术问题]
当设计网络时，在对于与网络中继器有关的每个优先级假定向外传输速度和带宽的许多情况中，通常可以确定网络中继器的QoS控制的参数。作为参数，例示了用于带宽控制中的每个优先级的带宽、应保证的带宽、与有效带宽的比、在流量控制中用于指示限制发送的信息、用于指示的参考点等。
然而，在网络中继器的向外线路为无线线路时，向外线路的传输速度容易改变。
例如，采用自适应编码/调制(称作自适应调制)的无线系统使用根据无线电波的传播环境的改变(例如，误比特率的改变)来改变调制方法的技术。根据自适应调制，可以通过在传播环境降级时执行低速调制来限制错误率的增加，并且因此可以避免通信质量的降低。此外，可以通过在传播环境良好时执行高速调制来使传播速度高。
作为调制方法，例示了BPSK(二相相移键控)、QPSK(正交相移键控)、16QAM(16正交幅度调制)等。每一个符号能够传送的位数在BPSK的情况下为1，在QPSK的情况下为2，并且在16QAM的情况下为4。因此，误比特率的特点是按BPSK、QPSK以及16QAM的次序降低。
当无线电波的传播环境差时，作为对比特差错具有强免疫性的调制方法的BPSK或QPSK被用作调制方法。同时，当传播环境好时，例如，具有比QPSK的传输速度高两倍的传输速度的16QAM被用作调制方法。
因此，在网络中继器的向外线路是基于应用自适应调制的无线系统的情况下，传输速度容易根据无线电波的传输环境改变而改变。
因此，存在网络设计者想要的QoS控制在网络中继器的向外线路的传输速度改变的情况下不被执行的问题。也就是说，网络设计者根据最初设计的网络中继器之间的传输速度来设置QoS控制的参数。然而，在假定的传输速度改变的情况下，最初设置的值对于已改变的传输速度来说不再是最佳的。
例如，在向外线路的传输速度变慢并且有效带宽降低的情况下，基于所设置的优先级控制优先处理被分配有高优先级的流，因此，用于被分配有低优先级的流的处理变得停滞。结果，在对应于具有低优先级的流的输出缓冲器中停滞的分组数目超过用于判断是否导致拥塞的阈值，并且因此，流量控制开始工作以限制被输入到网络中继器中的数据流。
也就是说，流量控制由于具有低优先级的流的停滞而开始工作，并且因此，被输入到网络中继器中的所有流受到限制，并且更进一步，甚至具有高优先级的流受到限制。因此，不可能提供最佳QoS控制。
在这里，在专利文献1中公开的每个优先级等级的流量控制可能能够处理上述情况。然而，为了对每个优先级等级执行流量控制，必须将优先级等级嵌入PAUSE帧的空白区域中(如专利文献1中所描述)等，并且在设备之间交换每个等级的流量控制信息。因此，不可能将在专利文献1中描述的流量控制应用于将标准化协议原样用于流量控制的装置。
本发明的一个目标是通过提供可以在不修改用于流量控制的标准化协议的情况下并且通过追踪向外线路传输速度的改变来执行最佳QoS控制的网络中继器、QoS控制方法以及存储QoS控制程序的存储介质来解决上述问题。
[问题的解决方案]
为了实现以上提及的目标，根据本发明的网络中继器包括：流量控制装置，执行用于限制通过向内线路接收到的数据流的流入的流量控制；带宽控制装置，执行控制通过向内线路接收的并且通过向外线路发送的数据流的带宽的带宽控制；以及向外线路监控装置，监控向外线路的状态改变。在监控到的向外线路状态满足预先确定的指定条件的情况下，在对应于指定条件的条件下执行流量控制或带宽控制。
此外，根据本发明的、用于通过向内线路接收数据并且通过向外线路发送接收到的数据的网络中继器的QoS控制方法包括：监控所述向外线路的状态改变；以及在监控到的所述向外线路的状态满足预先确定的指定条件的情况下，在对应于所述指定条件的条件下执行用于限制通过所述向内线路接收到的数据流的流入的流量控制或控制通过所述向内线路接收到并且通过所述向外线路发送的数据流的带宽的带宽控制。
此外，一种根据本发明的存储QoS控制程序的存储介质，所述QoS控制程序用于通过向内线路接收数据并且通过向外线路发送接收到的数据的网络中继器并且使得计算机执行：监控所述向外线路的状态改变的处理；以及在监控到的所述向外线路的状态满足预先确定的指定条件的情况下，在对应于所述指定条件的条件下执行用于限制通过所述向内线路接收到的数据流的流入的流量控制或控制通过所述向内线路接收到并且通过所述向外线路发送的数据流的带宽的带宽控制的处理。
[发明的有利效果]
根据本发明，即使网络中继器的向外线路的传输速度改变，也可以追踪向外线路传输速度的改变并且执行网络设计者想要的最佳QoS控制。
附图说明
图1是示出应用根据本发明的网络中继器的系统示例的系统配置图。
图2是示出根据本发明的网络中继器的第一示例性实施例的配置方框图。
图3是说明更新根据第一示例性实施例的网络中继器中的QoS参数的设置的操作的流程图。
图4是示出根据本发明的网络中继器的第二示例性实施例的配置方框图。
图5示出根据第二示例性实施例的网络中继器中的QoS信息表的设置示例。
图6是说明更新根据第二示例性实施例的网络中继器中的QoS参数的设置的操作的流程图。
图7是示出根据本发明的网络中继器的第三示例性实施例的配置方框图。
图8是说明更新根据第三示例性实施例的网络中继器中的QoS参数的设置的操作的流程图。
图9示出根据第三示例性实施例的网络中继器中的QoS信息表的设置示例。
图10示出根据第三示例性实施例的网络中继器中的QoS信息表的另一个设置示例。
图11是说明在根据第三示例性实施例的网络中继器中执行的流量控制操作的流程图。
图12是说明在根据第三示例性实施例的网络中继器中执行的另一个流量控制操作的流程图。
图13是说明在根据第三示例性实施例的网络中继器中执行的另一个不同的流量控制操作的流程图。
图14是示出根据本发明的网络中继器的第四示例性实施例的配置方框图。
图15是说明更新根据第四示例性实施例的网络中继器中的QoS设置参数的操作的流程图。
图16示出根据第四示例性实施例的网络中继器的QoS信息表的设置示例。
图17示出根据第四示例性实施例的网络中继器的修改示例中的QoS信息表的设置示例。
图18是示出根据本发明的网络中继器的第五示例性实施例的配置方框图。
图19是示出在根据第五示例性实施例的网络中继器中执行的操作的流程图。
具体实施方式
将参照图来描述结合根据本发明的网络中继器的示例性实施例。
图1是示出应用根据本发明的网络中继器的系统示例的系统配置图。
网络中继器10包括向内线路和向外线路，并且分别与前端位置设备和后端位置设备连接。图1示出网络中继器10通过终端线路与对应于前端位置设备的终端20连接并且通过设备间线路与对应于后端位置设备并且属于网络30的另一个网络中继器(图中未示出)连接的示例。网络中继器10将网络中继器10通过终端线路从终端20接收的数据通过设备间线路发送到网络30。此外，网络中继器10在相反方向上传送数据。也就是说，网络中继器10将网络中继器10通过设备间线路从网络30接收的数据通过终端线路发送到终端20。所述示例性实施例与对通过向内线路接收数据并且通过向外线路发送数据的网络中继器的QoS控制有关。
此外，设备间线路上的传输速度在系统配置中不总是恒定的，并且由于外部环境的影响而改变或者系统地改变。
作为传输速度由于外部环境的影响而改变的情况，例示了设备间线路是基于无线系统的情况。具体来说，在无线系统采用自适应调制方法的情况下，由外部环境的影响导致的传输速率改变是显著的。
作为设备间线路上的传输速度系统性地改变的情况，例示了基于网络计划根据时间区改变传输速度的情况。例如，将全天分为白天时间区、晚上至夜里时间区以及午夜至凌晨时间区。随后，执行使得传输速度和带宽控制中的比例在每个时间区中改变的操作。
[第一示例性实施例]
以下将描述与本发明有关并且应用于系统的网络中继器的第一示例性实施例。
图2是示出根据本发明的网络中继器的第一示例性实施例的配置方框图。将参照图2来描述根据第一示例性实施例的网络中继器100的配置。
如图2中所示，根据第一示例性实施例的网络中继器100包括流量控制装置110、带宽控制装置120、QoS控制装置130以及向外线路监控装置140。
流量控制装置110执行用于限制通过向内线路接收到的数据流的流入的流量控制。带宽控制装置120执行控制通过向内线路接收到并且通过向外线路发送的数据流的带宽的带宽控制。QoS控制装置130管理QoS控制的参数信息，所述QoS控制包括通过向内线路接收数据的处理直到通过向外线路发送数据的处理。此外，向外线路监控装置140监控向外线路状态的改变。在监控到的向外线路的状态满足预先确定的指定条件的情况下，向外线路监控装置140向QoS控制装置130通知指定的条件信息。
当QoS控制装置130从向外线路监控装置140获取关于向外线路的指定条件信息时，QoS控制装置130获取与指定条件信息指示的指定条件相对应地预确定的QoS控制的参数信息。随后，QoS控制装置130将所获取的QoS控制的参数信息传送到流量控制装置110和带宽控制装置120。
流量控制装置110基于由QoS控制装置130传送的QoS控制的参数信息来控制流量控制的执行。
带宽控制装置120基于由QoS控制装置130传送的QoS控制的参数信息来执行参数信息所指定的带宽控制。
图3是说明更新根据第一示例性实施例的网络中继器中的QoS参数的设置的操作的流程图。将参照图3来描述根据第一示例性实施例的网络中继器100的操作。
向外线路监控装置140监控向外线路的状态(S301)。在监控到的向外线路状态满足预先确定的指定条件的情况下，向外线路监控装置140向QoS控制装置130通知指定的条件信息(S302中为是)。
当QoS控制装置130获取关于向外线路的指定的条件信息时，QoS控制装置130获取与指定的条件信息指示的指定条件相对应地预确定的QoS控制的参数信息(S303)。QoS控制装置130向带宽控制装置120和流量控制装置110通知QoS控制的参数信息以更新旧的参数信息(S304)。
带宽控制装置120和流量控制装置110基于QoS控制装置130所通知的参数信息来更新带宽控制装置120和流量控制装置110所保存的旧的参数信息，以更新旧的参数信息(图3中的S304)。随后，带宽控制装置120和流量控制装置110基于更新过的QoS控制的参数信息，执行相应的QoS控制(S305)。
根据具有上文提到的配置的第一示例性实施例的网络中继器，通过追踪向外线路状态的改变，可以基于对应于改变的状态并且预先确定的QoS控制的参数信息来执行QoS控制。因此，通过与向外线路状态的预期改变相对应地预先设置QoS控制的参数信息，可以执行网络设计者想要的最佳QoS控制。
[第二示例性实施例]
接下来，将参照图4描述根据第二示例性实施例的网络中继器。
图4是示出根据本发明的网络中继器的第二示例性实施例的配置方框图。
根据第二示例性实施例的网络中继器200的QoS控制单元230管理QoS控制的参数信息。此外，QoS控制单元230包括QoS信息表231，在该QoS信息表231中设置了QoS控制的参数信息。在根据第二示例性实施例的网络中继器200中，将向内线路说明为与前端位置设备(图中未示出)连接的终端线路，并且将向外线路说明为与后端位置设备(图中未示出)连接并且为无线线路的设备间线路。
QoS信息表231为初步设置QoS控制的参数值的表，所述值应根据无线的设备间线路上的传输速度来确定。此外，根据第二示例性实施例的网络中继器200包括设备间线路终止单元240，所述设备间线路终止单元240监控设备间线路上的传输速度并且在传输速度改变的情况下输出改变的传输速度信息。根据第二示例性实施例的网络中继器200另外包括接收控制单元210和发送控制单元220。
接收控制单元210包括分组分析部分211和流入带宽限制控制部分212。
分组分析部分211分析通过终端线路从前端位置设备(图中未示出)接收到的分组，并且识别该分组的优先级等级。或者，可能优选的是，分组分析部分211基于容纳终端线路的端口的类型来识别优先级等级。
流入带宽限制控制部分212执行流入带宽限制。也就是说，流入带宽限制控制部分212对每个优先级等级监控通过终端线路流入网络中继器的数据流，并且丢弃超过预定带宽的流入网络中继器的数据流。此外，流入带宽限制控制部分212将每个优先级等级的数据流的流入带宽限制信息保存为参数信息。
发送控制单元220包括分组存储部分221和存储监控部分222。
分组存储部分221针对由接收控制单元210的分组分析部分211识别的每个优先级等级来存储处于等待被输出状态的分组。分组存储部分221是所谓的输出缓冲器，并且包括为每个优先级等级安排的FIFO(先入先出)队列。
存储监控部分222监控分组存储部分221中的分组的停滞状态。当分组存储部分221中的停滞状态达到预定阈值时，存储监控部分222输出指示分组存储部分221处于拥塞状态的拥塞信息。此外，当解决了拥塞状态时，存储监控部分222输出拥塞解决信息。
根据具有上文提到的配置的第二示例性实施例的网络中继器200，由QoS控制单元230接收设备间线路终止单元240输出的关于设备间线路的传输速度信息。接收关于设备间线路的传输速度信息的QoS控制单元230参考QoS信息表231。随后，QoS控制单元230读取与基于设备间线路的传输速度信息而识别的传输速度相对应地预先设置的QoS控制的参数信息。
根据第二示例性实施例，每个优先级等级的数据流的流入带宽限制信息被读取为QoS控制的参数信息。由QoS控制单元230从QoS信息表231读取的每个优先级等级的数据流的流入带宽限制信息被传送到流入带宽限制控制部分212。
流入带宽限制控制部分212基于由QoS控制单元230传送的每个优先级等级的数据流的流入带宽限制信息来更新参数信息，并且基于更新过的参数信息来控制每个优先级等级的数据流的流入带宽限制。
即使设备间线路上的传输速度改变，依靠上文提到的配置，根据第二示例性实施例的网络中继器也可以实现对流入带宽限制的控制，这对于改变后的传输速度而言是最佳的并且对每个优先级等级的数据流执行。
图5示出根据第二示例性实施例的网络中继器中的QoS信息表的设置示例。
图5示出在设备间线路上的传输速度被改变为100Mbps(每秒兆比特)、60Mbps以及30Mbps的情况下设置的QoS信息的示例。
图5(a)示出被例示为QoS参数信息的每个优先级等级的数据流的流入带宽限制信息的设置示例。图5(b)示意性示出在通过使用如上文提到的设置的参数执行流入带宽限制的情况下占据整个流入带宽中的每个优先级等级的带宽的状态。
在设备间线路上的传输速度为100Mbps的情况下，流入带宽限制被控制成使得30Mbps、40Mbps以及30Mbps的流入可以分别被允许用于高优先级等级的流、中优先级等级的流以及低优先级等级的流。在设备间线路上的传输速度改变为60Mbps的情况下，对于上文提到的允许容量，容易在设备中导致拥塞。随后，在所述情况下，用于高优先级等级的流、中优先级等级的流以及低优先级等级的流的流入容量分别被改变为30Mbps、20Mbps以及10Mbps。类似地，在设备间线路上的传输速度改变为30Mbps的情况下，用于高优先级等级的流和中优先级等级的流的流入容量分别被改变为15Mbps和10Mbps。此外，用于低优先级等级的流的流入容量改变为5Mbps。
图6是说明更新根据第二示例性实施例的网络中继器中的QoS设置参数的操作的流程图。
设备间线路终止单元240监控设备间线路上的传输速度(S601)。在设备间线路上的传输速度变得小于预定传输速度的情况下，设备间线路终止单元240向QoS控制单元230通知改变后的传输速度信息(S602中为是)。或者，可能优选的是，设备间线路终止单元240始终向QoS控制单元230通知传输速度信息，并且随后QoS控制单元230判断设备间线路上的传输速度是否变得小于预定传输速度。
QoS控制单元230参考QoS信息表231(S603)。QoS控制单元230获取与改变后的传输速度相对应地设置在QoS信息表231中的流入带宽限制信息(S604)。所获取的流入带宽限制信息被传送到流入带宽限制控制部分212，以更新旧的流入带宽限制信息(S605)。流入带宽限制控制部分212基于更新过的流入带宽限制信息，对每个优先级等级的流入网络中继器200的数据流执行流入带宽限制控制(S606)。
根据具有上述配置的第二示例性实施例的网络中继器，可以追踪设备间线路上的传输速度的改变，并且基于预先确定的流入带宽限制信息，与改变后的状态相对应地执行QoS控制。因此，通过与设备间线路的预期状态改变相对应地预确定流入带宽限制信息，可以执行网络设计者想要的最佳QoS控制。
[第三示例性实施例]
接下来，将描述根据第三示例性实施例的网络中继器。根据第三示例性实施例的网络中继器将用于向外线路的带宽控制的信息和关于执行流量控制的信息保存为QoS控制的参数信息。
图7是示出根据本发明的网络中继器的第三示例性实施例的配置方框图。
与根据第二示例性实施例的网络中继器200类似，根据第三示例性实施例的网络中继器300包括QoS信息表331，该QoS信息表331安装在QoS控制单元330上。应根据无线的设备间线路上的传输速度来确定的QoS控制的参数值被提前设置在QoS信息表331中。
在这里，同样地在第三示例性实施例中，将向内线路说明为与前端位置设备(图中未示出)连接的终端线路，并且将向外线路说明为与后端位置设备(图中未示出)连接并且为无线线路的设备间线路。此外，根据第三示例性实施例的网络中继器300与根据第二示例性实施例的网络中继器200类似之处在于，网络中继器300包括设备间线路终止单元340、接收控制单元310以及发送控制单元320。
设备间线路终止单元340监控设备间线路上的传输速度。当传输速度改变时，设备间线路终止单元340输出改变的传输速度信息。
接收控制单元310包括分组分析部分311和流量控制部分312。分组分析部分311分析通过终端线路接收到的分组，并且识别该分组的优先级等级。或者，可能优选的是，分组分析部分311基于容纳终端线路的端口的类型来识别优先级等级。
流量控制部分312执行限制通过终端线路流入网络中继器300的数据流的流量控制。可能优选的是，通过使用PAUSE帧向前端位置设备通知发送停止时间来执行流量控制，或者，可能优选的是，通过使用如上文提到的ACK帧向前端位置设备通知窗大小来执行流量控制。
发送控制单元320包括分组存储部分321、存储监控部分322以及向外带宽控制部分323。
具有与根据第二示例性实施例的分组存储部分221中的相同配置和相同功能的分组存储部分321对于每个优先级等级，存储处于等待被输出状态的分组。
存储监控部分322具有监控分组存储部分321中的分组的停滞状态并且根据流量控制标志的状态来判断是否必须执行流量控制的功能。在这里，将在下面详细描述流量控制标志。
也就是说，当为每个优先级等级安排的队列监控到的停滞状态达到预定阈值时，在相应优先级等级的流量控制标志被设置为开的情况下，存储监控部分322输出指示分组存储部分321处于拥塞状态的拥塞信息。当解决了拥塞状态时，分组存储部分321输出拥塞解决信息。然而，即使监控到的队列停滞状态达到预定阈值，只要相应优先级等级的流量控制标志被设置为关，存储监控部分322就不会输出拥塞信息。因此，存储监控部分322将每个优先级等级的流量控制标志保存为参数信息。
在这里，接收控制单元310的流量控制部分312基于存储监控部分322输出的拥塞信息来执行流量控制。
向外带宽控制部分323基于向外带宽控制信息使得分组存储部分321将分组输出到设备间线路终止单元340，并且控制每个优先级等级的设备间线路的带宽。也就是说，向外带宽控制部分323控制设备间线路的有效带宽内分配给由网络中继器300发送的数据流的每个优先级等级的带宽。
将参照图8来描述更新QoS参数的设置的操作。
图8是说明更新根据第三示例性实施例的网络中继器300中的QoS参数的设置的操作的流程图。
设备间线路终止单元340监控设备间线路上的传输速度(S801)。在设备间线路上的传输速度变得小于预定传输速度的情况下，设备间线路终止单元340向QoS控制单元330通知改变后的传输速度信息(S802中为是)。或者，可能优选的是，设备间线路终止单元340始终向QoS控制单元330通知设备间线路上的传输速度信息，并且随后QoS控制单元330判断设备间线路上的传输速度是否变得小于预定传输速度。
QoS控制单元330参考QoS信息表331(S803)。QoS控制单元330获取与改变后的传输速度相对应地设置在QoS信息表331中的QoS参数信息。在第三示例性实施例中设置的QoS参数信息为向外带宽控制信息和流量控制标志(S804)。所获取的向外带宽控制信息被传送到向外带宽控制部分323，以更新向外带宽控制部分323所保存的QoS参数信息(S805)。此外，所获取的流量控制标志被传送到存储监控部分322，以更新存储监控部分322所保存的QoS参数信息(S805)。
向外带宽控制部分323基于由QoS控制单元330传送的向外带宽控制信息来更新参数信息，并且基于更新过的参数信息来对设备间线路执行带宽控制(S806)。
此外，存储监控部分322基于由QoS控制单元330传送的每个优先级等级的流量控制标志来更新参数信息，并且基于更新过的参数信息来对设备间线路执行带宽控制(S806)。流量控制部分312基于存储监控部分322所输出的拥塞信息来执行流量控制。
接下来，将参考QoS信息表331的具体示例来描述根据第三示例性实施例的网络中继器300所执行的操作。
图9示出根据第三示例性实施例的网络中继器300中的QoS信息表331的设置示例。图10示出QoS信息表331的另一个设置示例。
图9和图10示出在设备间线路上的传输速度(有效带宽)改变为100Mbps、60Mbps以及30Mbps的情况下执行的QoS参数设置的示例。图9示出在假定单独占据带宽并且操作每个占据的带宽的情况下执行带宽控制的示例，而图10示出在假定对通信整体成形并且操作每个带宽的情况下执行带宽控制的示例。
虽然控制向内线路的流入带宽的带宽控制的参数被设置在根据参照图5描述的第二示例性实施例的QoS信息表231中，但是用于向外线路的带宽控制的参数被设置在根据第三示例性实施例的QoS信息表331中。
在图9(a)所示的示例的情况下，属于高优先级等级和中优先级等级的流分别占据30Mbps和40Mbps的带宽，并且使用这些带宽。
在设备间线路终止单元340所通知的设备间线路上的传输速度改变为60Mbps的情况下，QoS控制单元330从QoS信息表331获取对应于改变后的传输速度的QoS参数信息。根据该时间点的QoS参数信息，属于高优先级等级的流占据30Mbps的带宽，并且属于中优先级等级和低优先级等级的流分别使用剩余带宽的80％和20％。关于带宽控制的参数信息被传送到向外带宽控制部分323，以更新向外带宽控制部分323所保存的旧的参数信息。因此，属于高优先级等级的流占据60Mbps的有效带宽中的30Mbps的带宽。此外，带宽控制使得属于中优先级等级和低优先级等级的流变为分别使用剩余30Mbps带宽的80％和20％。
此外，在设备间线路终止单元340所通知的设备间线路上的传输速度改变为30Mbps的情况下，与30Mbps相对应地设置的QoS参数信息被获取，并且所获取的关于带宽控制的参数信息被传送到向外带宽控制部分323。因此，用于设备间线路的带宽控制被执行以使得属于高优先级等级、中优先级等级以及低优先级等级的流可以分别使用30Mbps的有效带宽的70％、15％以及15％。
图9(b)示意性地示出在通过使用如上所述设置的参数执行带宽控制的情况下占据每个优先级等级的设备间线路的带宽的状态。
同时，根据图10(a)中所示的示例，在传输速度为100Mbps、60Mbps以及30Mbps的每种情况下，执行带宽控制以使得属于高优先级等级、中优先级等级以及低优先级等级的流可以分别使用全部带宽的固定比例。此外，图10(b)示意性地示出在通过使用如上所述设置的参数执行带宽控制的情况下占据每个优先级等级的设备间线路的带宽的状态。
也就是说，在设备间线路终止单元340所通知的传输速度为100Mbps的情况下，执行带宽控制以使得属于高优先级等级、中优先级等级以及低优先级等级的流可以分别使用100Mbps的有效带宽的30％、40％以及15％。在设备间线路终止单元340所通知的传输速度为60Mbps的情况下，执行带宽控制以使得属于高优先级等级、中优先级等级以及低优先级等级的流可以分别使用60Mbps的有效带宽的50％、40％以及10％。此外，在设备间线路终止单元340所通知的传输速度为30Mbps的情况下，执行带宽控制以使得属于高优先级等级、中优先级等级以及低优先级等级的流可以分别使用30Mbps的有效带宽的70％、15％以及15％。
如上文所提到，即使QoS信息表331如图10中所示被设置，也基于与设备间线路终止单元340所通知的传输速度相对应地设置的QoS参数信息来执行控制。
接下来，将描述“流量控制标志”。
如上文所提到，流量控制标志指示在分组存储部分321进入拥塞状态的情况下是否应执行流量控制。流量控制标志为“关”意味着不执行流量控制。另一方面，流量控制标志为“开”意味着执行流量控制。此外，存在两种流量控制标志。也就是说，一种为对每个优先级等级设置的流量控制标志，而另一种为与优先级等级无关地指示是否应执行流量控制的流量控制综合标志。也就是说，每个优先级等级的流量控制标志指示每个优先级等级是否可以执行流量控制。此外，流量控制综合标志与优先级等级无关地指示是否可以执行流量控制。
图9示出设置每个优先级等级的流量控制标志的示例，而图10示出设置流量控制综合标志的示例。
将描述使用每个优先级等级的流量控制标志的示例。
根据图9中所示的示例性实施例，在设备间线路上的传输速度为100Mbps的情况下，属于中优先级等级和高优先级等级的流个别地占据带宽。在设备间线路上的传输速度为60Mbps的情况下，属于高优先级等级的流个别地占据带宽。
根据上述带宽控制，例如，如果在存储低优先级等级分组的分组存储部分321进入拥塞状态时执行流量控制，则未有效使用个别占据的带宽，于是QoS变得整体降低。也就是说，由于假定在本发明中使用了标准化协议，所以不能执行每个优先级等级的用于限制在前设备产生的流的流量控制。因此，一旦执行了流量控制，那么属于所有优先级等级并且特别包括不必受到限制的流的流是限制的对象，并且因此QoS变得整体降低。
根据示例性实施例，对应于低优先级等级的流量控制标志在这种情况下被设置为关，并且即使存储低优先级等级分组的分组存储部分321进入拥塞状态，也不会对属于低优先级等级的流执行流量控制。
此外，在设备间线路上的传输速度为60Mbps的情况下，对应于中优先级等级和低优先级等级二者的流量控制标志被设置为关。在这种情况下，不会对个别地占据的高优先级等级带宽造成影响。
另一方面，在对应于某个优先级等级的流量控制标志被设置为开的情况下，在存储属于该优先级等级的分组的分组存储部分321进入拥塞状态时执行流量控制，从而使得该分组可能不被丢弃。因此，在设备间线路上的传输速度为100Mbps的情况下，对应于中优先级等级和高优先级等级的流量控制标志分别被设置为开，并且在60Mbps的情况下，对应于高优先级等级的流量控制标志被设置为开。在传输速度为30Mbps的情况下，即使执行流量控制，流量控制也不会对任何带宽造成影响。因此，在传输速度为30Mbps的情况下，对应于所有优先级等级的流量控制标志被设置为开。
另一方面，在带宽控制信息被设置在QoS信息表331中的情况下，在QoS信息表331中使用了流量控制综合标志，以使得可以不必控制每个优先级等级的流量控制的执行。例如，根据图10中所示的设置示例，在任何传输速度的情况下，执行流量控制不会对任何其它带宽造成影响。因此，使用被设置为开的流量控制综合标志，而不是将对应于所有优先级等级的流量控制标志设置为开。
接下来，参照图11、图12以及图13来描述用于执行根据第三示例性实施例的网络中继器中的流量控制的控制操作。
图11是说明在根据第三示例性实施例的网络中继器中执行的流量控制操作的流程图。
当存储监控部分322检测到为每个优先级等级安排的分组存储部分321进入拥塞状态时(S1101中为是)，存储监控部分322检查每个优先级等级的相应流量控制标志的设置(S1102)。在每个优先级等级的相应优先级流量控制标志被设置为关时，存储监控单元322返回到监控分组存储部分321，而不输出拥塞信息(S1102中为关)。另一方面，在每个优先级等级的相应优先级流量控制标志被设置为开时，存储监控单元322将拥塞信息输出到流量控制部分312(S1102中为开)。接收拥塞信息的流量控制部分312执行流量控制(S1103)。
在这里，如果上述情况中的流量控制标志是流量控制综合标志，则存储监控部分322根据与优先级等级无关的流量控制综合标志的设置来判断是否必须将拥塞信息输出到流量控制部分312。
图12是说明在根据第三示例性实施例的网络中继器中执行的另一个流量控制操作的流程图。该示例示出在流量控制部分312保存流量控制标志的情况下执行的操作。
根据对上文提到的第三示例性实施例的网络中继器的配置的描述，存储监控部分322具有根据流量控制标志的状态来判断是否必须执行流量控制的功能。然而，可能优选的是，流量控制部分312具有根据流量控制标志的状态来判断是否必须执行流量控制的功能。在这种情况下，QoS控制单元330将QoS控制单元330从QoS信息表331读取的流量控制标志传送到流量控制部分312。流量控制部分312将所接收到的流量控制标志保存为参数信息。当存储监控部分322所监控的队列的停滞状态达到预定值时，存储监控部分322将拥塞信息输出到流量控制部分312，该拥塞信息指示相应的分组存储部分321处于拥塞状态。此时，存储监控部分322所通知的拥塞信息包括可以标识相应的优先级等级的信息。
在下面将描述在假定上述配置的情况下执行的图12中所示的操作。
当存储监控部分322检测到为每个优先级等级安排的分组存储部分321进入拥塞状态时(S1201中为是)，存储监控部分322将拥塞信息连同标识出进入拥塞状态的分组存储部分321的优先级等级的信息输出到流量控制部分312(S1202)。当流量控制部分312接收到每个优先级等级的拥塞信息时，流量控制部分312检查对应于该优先级等级的流量控制标志的设置(S1203)。在每个优先级等级的相应流量控制标志被设置为关的情况下，流量控制部分312不执行流量控制(S1203中为关)。另一方面，在每个优先级等级的相应流量控制标志被设置为开的情况下(S1203中为开)，流量控制部分312执行流量控制(S1204)。
图13是说明在根据第三示例性实施例的网络中继器中执行的另一个不同的流量控制操作的流程图。此示例示出当流量控制部分312保存与图12中描述的构成类似的流量控制标志时执行的操作。此外，在这种情况下使用的流量控制标志为流量控制综合标志。
当存储监控部分322检测到任何分组存储部分321进入拥塞状态时(S1301中为是)，存储监控部分322将拥塞信息输出到流量控制部分312(S1302)。当流量控制部分312接收到拥塞信息时，流量控制部分312检查流量控制综合标志的设置(S1303)。在流量控制综合标志被设置为关的情况下，流量控制部分312不执行流量控制(S1303中为关)。另一方面，在流量控制综合标志被设置为开的情况下(S1303中为开)，流量控制部分312执行流量控制(S1304)。
第三示例性实施例的网络中继器追踪设备间线路上的传输速度的改变，并且第三示例性实施例的网络中继器能够基于对应于改变后的状态的、预先确定的流量控制标志和向外线路的带宽控制信息来执行QoS控制。因此，通过与设备间线路的状态的预期改变相对应地预先确定向外线路的带宽控制信息和流量控制标志，能够执行网络设计者想要的最佳QoS控制。此外，根据第三示例性实施例的网络中继器包括可以指示是否能够执行每个优先级等级的流量控制的流量控制标志，并且可以在不会对个别占据的带宽造成影响的情况下控制流量控制的执行。
[第四示例性实施例]
接下来，将描述根据第四示例性实施例的网络中继器。
同样地在第四示例性实施例中，将向内线路说明为与在前设备(图中未示出)连接的终端线路，并且将向外线路说明为与在后设备(图中未示出)连接的设备间线路。
根据第四示例性实施例的网络中继器被用于基于预定计划来改变设备间线路上的传输速度的操作模式。也就是说，根据第四示例性实施例的网络中继器被用于基于网络计划根据时间区来改变设备间线路上的传输速度的操作模式。作为操作模式的示例，例示了以下操作。也就是说，将全天分为白天时间区、晚上至夜里时间区以及午夜至凌晨时间区，并且随后执行操作以使得传输速度和带宽控制中使用的带宽比例可以在每个时间区中改变。
图14是示出根据本发明的网络中继器的第四示例性实施例的配置方框图。
在根据第四示例性实施例的网络中继器400中，改变设备间线路上的传输速度以使得该传输速度在预定时间区中具有预定值。此外，网络中继器400具有包括QoS信息表431的QoS控制单元430，该QoS信息表431存储根据预定传输速度来设置的QoS控制的参数值。此外，QoS控制单元430包括对现在时间进行计时的计时器432。
根据第四示例性实施例的网络中继器400另外包括作为其它组件的接收控制单元310、发送控制单元320以及设备间线路终止单元440。接收控制单元310与发送控制单元320分别与根据第三示例性实施例的网络中继器300所包括的接收控制单元310与发送控制单元320具有相同配置和相同功能。因此，分配给这些组件的参考代码与根据第三示例性实施例的网络中继器300中使用的参考代码相同。
接收控制单元310包括分组分析部分311和流量控制部分312。分组分析部分311分析通过终端线路接收到的分组，并且随后识别该分组的优先级等级。流量控制部分312执行用于限制流入网络中继器300的数据流的流量控制。
发送控制单元320包括分组存储部分321、存储监控部分322以及向外带宽控制部分323。分组存储部分321对于每个优先级等级，存储等待被输出的分组。存储监控部分322具有监控分组存储部分321中的分组的停滞状态并且判断是否必须执行流量控制的功能。
在这里，流量控制部分312基于存储监控部分322输出的拥塞信息执行流量控制。
向外带宽控制部分323基于向外带宽控制信息来使分组存储部分321将分组输出到设备间线路终止单元440，并且控制每个优先级等级的设备间线路的带宽。
可能优选的是，设备间线路终止单元440具有与根据第三示例性实施例的网络中继器300中包括的设备间线路终止单元340类似地监控设备间线路上的传输速度并在传输速度改变时输出改变信息的配置。此外，可能优选的是，设备间线路终止单元440具有不监控设备间线路上的传输速度的配置。
将参照图15来描述更新根据第四示例性实施例的网络中继器中的QoS设置参数的操作。
图15是说明更新根据第四示例性实施例的网络中继器中的QoS设置参数的操作的流程图。
QoS控制单元430的计时器432对现在时间进行计时(S1501)。当达到预定时间时(S1502中为是)，QoS控制单元430参考QoS信息表431(S1503)。
QoS控制单元430获取与预定时间相对应地设置在QoS信息表431中的QoS参数信息(S1504)。根据第四示例性实施例的QoS参数信息与根据第三示例性实施例的QoS参数信息相同，并且包括向外带宽控制信息和流量控制标志(S1504)。
所获取的向外带宽控制信息被传送到向外带宽控制部分323，以更新向外带宽控制部分323所保存的QoS参数(S1505)。此外，所获取的流量控制标志被传送到存储监控部分322，以更新存储监控部分322所保存的QoS参数信息(S1505)。
向外带宽控制部分323通过使用由QoS控制单元430传送的向外带宽控制信息来更新参数信息，并且基于更新过的参数信息来对设备间线路执行带宽控制(S1506)。
此外，存储监控部分322通过使用由QoS控制单元430传送的每个优先级等级的流量控制标志来更新参数信息，并且基于更新过的参数信息来控制拥塞信息的输出(S1506)。流量控制部分312基于存储监控部分322所输出的拥塞信息来执行流量控制。
接下来，将描述QoS信息表431的具体示例。
图16示出设置在根据第四示例性实施例的网络中继器400的QoS信息表431中的参数的设置示例。设置在QoS信息表431中的QoS参数信息包括向外带宽控制信息和流量控制标志。
图16(a)示出每个时间区的设备间线路上的传输速度(有效带宽)的示例，以及与每个时间区中的传输速度相对应地设置的QoS参数信息。设备间线路上的传输速度从9:00至15:00为100Mbps，从15:00至20:00为60Mbps，并且从20:00至第二天9:00为30Mbps。
此外，与每个时间区中的传输速度相对应地设置的QoS参数信息示出以下情形，对每个时间区中的设备间线路的每个优先级等级的带宽控制是通过使用以下设置来执行的。
在从9:00至15:00的时间区中，属于高优先级等级和中优先级等级的流分别占据30Mbps和40Mbps的带宽以使用所述带宽。在从15:00至20:00的时间区中，属于高优先级等级的流占据30Mbps的带宽以使用所述带宽，并且属于中优先级等级和低优先级等级的流分别使用剩余带宽的80％和20％。此外，在从20:00至第二天9:00的时间区中，属于高优先级等级、中优先级等级以及低优先级等级的流分别使用整个带宽的70％、15％以及20％。
也就是说，当到达时间9:00时，从QoS信息表431读取对应于时间区“09:00至15:00”的QoS参数信息。在这种情况下，设备间线路上的传输速度为100Mbps，并且执行带宽控制以使得属于高优先级等级和中优先级等级的流可以分别占据30Mbps和40Mbps的带宽，并且属于低优先级等级的流可以使用剩余带宽。当到达时间15:00时，从QoS信息表431读取对应于时间区“15:00至20:00”的QoS参数信息。在这种情况下，设备间线路上的传输速度为60Mbps，并且执行带宽控制以使得属于高优先级等级的流可以占据30Mbps的带宽，并且属于中优先级等级和低优先级等级的流可以分别使用剩余带宽的80％和20％。此外，当到达时间20:00时，从QoS信息表431读取对应于时间区“20:00至09:00”的QoS参数信息。在这种情况下，设备间线路上的传输速度为30Mbps，并且执行带宽控制以使得属于高优先级等级、中优先级等级以及低优先级等级的流可以分别使用30Mbps的有效带宽的70％、15％以及15％。
在这里，图16(b)示意性地示出在通过使用如上所述设置的参数执行带宽控制的情况下占据每个优先级等级的设备间线路的带宽的状态。
图16(a)中所示的“开/关”是第三示例性实施例中描述的被设置给每个优先级等级的流量控制标志的值。由于每个优先级等级的流量控制标志以及使用每个优先级等级的流量控制标志的配置和操作与第三示例性实施例中所描述的相同，所以省略了对于每个优先级等级的流量控制标志、配置以及操作的描述。
在这里，毫无疑问的是，同样地在根据第四示例性实施例的网络中继器中，可以设置用于在与参照图10在根据第三示例性实施例的网络中继器中描述的操作模式相同的操作模式下执行带宽控制的参数。
如上所述，根据第四示例性实施例的网络中继器被用于以下操作模式中：设备间线路上的传输速度基于计划根据时间区来改变。当到达预定时间时，从QoS信息表431读取对应于该时间区的QoS控制的参数信息，并且执行对应于读取的参数信息的带宽控制和流量控制。因此，能够通过适应每个时间区中的数据流来有效地操作设备间线路，并且通过追踪每个时间区中的数据流来执行最佳QoS控制。此外，根据第四示例性实施例的网络中继器具有可以针对每个优先级等级指示是否能够执行流量控制的流量控制标志，并且可以在不对个别占据的带宽造成影响的情况下控制流量控制的执行。
将描述根据第四示例性实施例的网络中继器的修改示例。
虽然在QoS控制单元430上安装计时器432以便对根据以上描述的预定时间进行计时，但是可能优选的是，可以不在QoS控制单元430上安装计时器432。
在这种情况下，可能优选的是，设备间线路终止单元440与传输设备(图中未示出)合作管理时间信息，并且向QoS控制单元430通知与当传输速度基于传输设备的设置而改变时的时间相对应的时间信息。也就是说，当传输设备的传输速度在预先设置的某个时间改变时，设备间线路终止单元440识别改变后的传输速度，并且向QoS控制单元430通知指示识别出改变后的传输速度时的时间的时间信息。可能优选的是，该时间信息是识别出改变后的传输速度时的时间，或者可能优选的是，该时间信息是指示该时间被转换为的时间区的时间区信息。
即使QoS控制单元430从设备间线路终止单元440接收到通知，QoS控制单元430也执行图15中所示的S1503和S1504的处理，并且向外带宽控制部分323和存储监控部分322在S1505的处理中更新QoS参数信息。
根据第四示例性实施例的网络中继器的修改示例，无须将计时器432安装在QoS控制单元430上。设备间线路终止单元440向QoS控制部分430通知的时间信息包括与当传输速度基于传输设备的设置而改变时的时间相对应的时间，以及指示该时间被转换为的时间区的时间区信息。因此，能够通过追踪传输速度的实际改变来执行准确控制。
作为另一个修改示例，可能优选的是，当传输设备的传输速度在预定时间改变时，设备间线路终止单元440识别改变后的传输速度，并且向QoS控制单元430通知识别出的传输速度以及时间信息。也就是说，设备间线路终止单元440向QoS控制单元430通知传输速度信息以及识别出的时间信息。
在采用上述配置的情况下，可能的是，QoS控制单元430执行传输速度的比较和检查，所述传输速度与时间信息相对应地被设置在QoS信息表431中并且被包括在QoS参数信息中。也就是说，在设备间线路上的传输速度由于某些故障而未改变为预期传输速度的情况下，能够执行错误后处理而不更新QoS参数信息。图17是示出在考虑到上述情形的情况下设置QoS信息表的操作的流程图。
根据图17，QoS控制单元430从设备间线路终止单元440接收关于传输速度信息以及时间信息的通知(S1701)。QoS控制单元430参考QoS信息表431(S1702)。此时，QoS控制单元430读取与时间区相对应地设置在QoS信息表431中的传输速度信息。随后，QoS控制单元430执行读取出的传输速度信息与设备间线路终止单元440向QoS控制单元430通知的传输速度信息的比较和检查(S1703)。
在两个传输速度彼此一致的情况下(S1703中为是)，QoS控制单元430获取与该时间相对应地设置在QoS信息表431中的QoS参数信息(S1704)。随后，QoS控制单元430将所获取的QoS参数信息传送到向外带宽控制部分323和存储监控部分322，以更新QoS参数信息(S1705)。
在两个传输速度作为S1703中的比较和检查的结果而彼此不一致的情况下(S1703中为否)，QoS控制单元430在执行错误后处理之后完成操作(S1706)。也就是说，从设置在QoS信息表中的传输速度信息和设备间线路终止单元440向QoS控制单元430通知的传输速度信息彼此不一致的观点来看，可以认为引起了传输设备的故障或QoS信息表431中的设置错误。因此，执行向用户或类似人员通知反常状态的错误后处理。
根据第四示例性实施例的网络中继器的另一个修改示例，在检查设备间线路上的传输速度是否改变为预期传输速度之后更新QoS参数信息。因此，能够防止QoS参数信息由于传输设备故障或QoS信息表中的设置错误而被不适当地更新。
[第五示例性实施例]
在下面将描述根据本发明的网络中继器的第五示例性实施例。
图18是示出根据本发明的网络中继器的第五示例性实施例的配置方框图。将参照图18来描述根据第五示例性实施例的网络中继器1800的配置。
如图18中所示，根据第五示例性实施例的网络中继器1800包括流量控制装置1810、带宽控制装置1820以及向外线路监控装置1840。
流量控制装置1810执行用于限制通过向内线路接收到的数据流的流入的流量控制。带宽控制装置1820执行控制通过向内线路接收到并且通过向外线路发送的数据流的带宽的带宽控制。此外，向外线路监控装置1840监控向外线路的状态的改变。
在向外线路监控装置1840监控到的向外线路的状态满足预先确定的指定条件的情况下，流量控制装置1810或带宽控制装置1820对于对应于指定条件的条件执行流量控制或带宽控制。
图19是说明在根据第五示例性实施例的网络中继器中执行的操作的流程图。将参照图19来描述在根据第五示例性实施例的网络中继器1800中执行的操作。
向外线路监控装置1840监控向外线路的状态(S1901)。在向外线路监控装置1840所监控到的向外线路的状态满足预先确定的指定条件的情况下，流量控制装置1810和带宽控制装置1820执行在S1903中描述的操作(S1902中为是)。流量控制装置1810或带宽控制装置1820在对应于指定条件的条件下执行流量控制或带宽控制(S1903)。
根据具有上述配置的第五示例性实施例的网络中继器，能够追踪向外线路的状态的改变，并且与改变后的状态相对应地执行流量控制和带宽控制。因此，通过执行与向外线路的预期状态改变相对应的流量控制和带宽控制，能够执行网络设计者想要的最佳QoS控制。
[第六示例性实施例]
根据第六示例性实施例的网络中继器包括：流量控制装置，执行用于限制通过向内线路接收到的数据流的流入的流量控制；带宽控制装置，执行控制通过向内线路接收到并且通过向外线路发送的数据流的带宽的带宽控制；QoS控制装置，管理包括通过向内线路接收数据的处理直到通过向外线路发送数据的处理的QoS控制的参数信息；以及向外线路监控装置，监控向外线路的状态的改变，并且在监控到的向外线路的状态满足指定条件的情况下向QoS控制装置通知指定的条件信息。当QoS控制装置从向外线路监控装置获取关于向外线路的指定条件信息时，QoS控制装置获取与由指定条件信息指示的指定条件相对应地预确定的QoS控制的参数信息，并且将所获取的QoS控制的参数信息传送到流量控制装置和带宽控制装置。流量控制装置基于由QoS控制装置传送的QoS控制的参数信息来控制流量控制的执行，并且带宽控制装置基于由QoS控制装置传送的QoS控制的参数信息来执行该参数信息指定的带宽控制。
根据第六示例性实施例的用于通过向内线路接收数据并且通过向外线路发送接收到的数据的网络中继器的QoS控制方法包括：监控向外线路的状态的改变；在监控到的向外线路的状态满足预先确定的指定条件的情况下，获取指定的条件信息；获取与由指定条件信息指示的指定条件相对应地预确定的QoS控制的参数信息；以及在由参数信息指定的条件下，基于所获取的QoS控制的参数信息来执行用于限制通过向内线路接收到的数据流的流入的流量控制或者控制通过向内线路接收到并且通过向外线路发送的数据流的带宽的带宽控制。
在这里，能够通过使用硬件来实现根据上文提到的示例性实施例的网络中继器的功能，并且还能够通过计算机和在该计算机上工作的程序实现所述功能。所述程序被记录在要提供的诸如磁盘和半导体存储器的记录介质中，并且计算机在被启动时读取该程序。通过控制由计算机执行的操作，并使该计算机如根据每个上述实施例的网络中继器一样工作，实施了上文提到的处理。
虽然已经参考本发明的示例性实施例特别示出和描述了本发明，但是本发明不限于这些实施例。本领域的普通技术人员将理解的是，在不脱离如由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。
本申请基于2010年5月13日提交的日本专利申请No.2010-110920，并且主张该申请的优先权权益，所述申请的全部公开内容通过引用结合于此。
参考符号列表
10网络中继器
20终端
30网络
100、200、300以及400网络中继器
110流量控制装置
120带宽控制装置
130QoS控制装置
140向外线路监控装置
210、310接收控制单元
220、320发送控制单元
230、330、430QoS控制单元
240、340、440设备间线路终止单元
211、311分组分析部分
212流入带宽限制控制部分
312流量控制部分
221、321分组存储部分
222、322存储监控部分
323向外带宽控制部分
231、331、431QoS信息表
432计数器

Claims (10)

1.一种网络中继器，包括：
流量控制装置，执行用于限制通过向内线路接收到的数据流的流入的流量控制；
带宽控制装置，执行控制通过所述向内线路接收到并且通过向外线路发送的数据流的带宽的带宽控制；以及
向外线路监控装置，监控所述向外线路的状态改变，其中
在监控到的所述向外线路状态满足预先确定的指定条件的情况下，在对应于所述指定条件的条件下执行所述流量控制或所述带宽控制。
2.根据权利要求1所述的网络中继器，进一步包括：
服务质量(QoS)控制装置，管理QoS控制的参数信息，所述QoS控制与通过所述向内线路接收数据的处理直到通过所述向外线路发送数据的处理有关，其中
当所述QoS控制装置从所述向外线路监控装置获取关于所述向外线路的指定条件信息时，所述QoS控制装置获取与由所述指定条件信息指示的所述指定条件相对应地预确定的QoS控制的参数信息，并且将所获取的QoS控制的参数信息传送到所述流量控制装置和所述带宽控制装置，其中
所述流量控制装置基于由所述QoS控制装置传送的所述QoS控制的参数信息来控制所述流量控制的执行，以及其中
所述带宽控制装置基于由所述QoS控制装置传送的所述QoS控制的参数信息来执行由所述参数信息指定的所述带宽控制。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的网络中继器，其中
所述向外线路监控装置为设备间线路终止单元，所述设备间线路终止单元监控包括其传输速度由于外部环境而改变的无线线路的设备间线路上的传输速度，并且当在所述设备间线路上的所述传输速度的改变为预定值时，向所述QoS控制装置通知改变的传输速度信息，并且其中
所述QoS控制装置包括用于存储与所述设备间线路上的预定传输速度相对应地预确定的QoS控制的参数信息的QoS信息表，并且在从所述设备间线路终止单元接收到所述设备间线路上的改变后的传输速度信息的通知时，从所述QoS信息表读取与所述传输速度信息指示的传输速度相对应地预确定的QoS控制的参数信息。
4.根据权利要求1或权利要求2所述的网络中继器，其中
所述向外线路监控装置为设备间线路终止单元，所述设备间线路终止单元监控包括其传输速度由于外部环境而改变的无线线路的设备间线路上的传输速度，并且向所述QoS控制装置通知所述设备间线路的传输速度信息，其中
所述QoS控制装置包括QoS信息表，所述QoS信息表用于存储与所述设备间线路上的预定传输速度相对应地预确定的QoS控制的参数信息，并且其中
当所述QoS控制装置检测到所述设备间线路终止单元通知的所述传输速度信息改变为所述预定传输速度时，所述QoS控制装置从所述QoS信息表读取关于与改变后的传输速度相对应地预确定的QoS控制的参数信息。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的网络中继器，其中
所述QoS控制装置包括QoS信息表，所述QoS信息表用于存储与所述设备间线路上在每个预定时间区改变的预定传输速度相对应地预确定的QoS控制的参数信息，并且其中
当所述QoS控制装置检测到对应于所述时间区的时间时，所述QoS控制装置参考所述QoS信息表来读取与检测到的时间区中的所述设备间线路上的传输速度相对应地预确定的QoS控制的参数信息。
6.根据权利要求1或权利要求2所述的网络中继器，其中
所述向外线路监控装置为设备间线路终止单元，所述设备间线路终止单元监控其传输速度在每个预定时间区改变的设备间线路，并且当到达对应于所述时间区的时间时，向所述QoS控制装置通知与所述时间有关的时间信息，其中
所述QoS控制装置包括QoS信息表，所述QoS信息表用于存储与每个所述时间区中的所述设备间线路上的传输速度相对应地预确定的QoS控制的参数信息，并且其中
当所述QoS控制装置从所述设备间线路终止单元接收到关于所述时间信息的通知时，所述QoS控制装置参考所述QoS控制表来读取与所述时间信息指示的时间区中的所述设备间线路上的传输速度相对应地预确定的QoS控制的参数信息。
7.根据权利要求6所述的网络中继器，其中
所述设备间线路终止单元向所述QoS控制装置通知传输速度信息，所述传输速度信息指示在所述时间处所述设备间线路上的传输速度以及所述时间信息，并且其中
当所述QoS控制装置从所述设备间线路终止单元接收到关于所述时间信息和所述传输速度信息的通知时，所述QoS控制装置参考QoS信息表来读取由所述时间信息指示的时间区中的所述设备间线路上的传输速度，并且在读取出的传输速度与由所述设备间线路终止单元通知的传输速度信息指示的传输速度不一致的情况下，执行错误后处理。
8.根据权利要求1至权利要求7中任一项所述的网络中继器，其中
所述带宽控制装置为向外带宽控制单元，所述向外带宽控制单元控制在所述向外线路的有效带宽内每个优先级等级的传输数据流的带宽，其中
所述流量控制装置包括执行所述流量控制的流量控制单元，以及在为每个优先级等级安排的分组存储单元中监控每个优先级等级的拥塞状态的存储监控单元，其中
所述QoS控制装置管理的QoS控制的参数信息包括向外带宽控制信息和流量控制标志，所述向外带宽控制信息指定为每个优先级等级产生的并且与所述向外线路上的所述传输速度相对应地确定的所述数据流的发送带宽，所述流量控制标志指定是否可允许执行与所述向外线路上的传输速度相对应地为每个优先级等级定义的流量控制，并且其中
即使所述存储监控单元检测到为每个优先级等级安排的所述分组存储单元处于拥塞状态，当属于相应优先级等级的所述流量控制标志指示不允许执行流量控制时，所述流量控制单元也不执行所述流量控制。
9.一种用于通过向内线路接收数据并且通过向外线路发送接收到的数据的网络中继器的QoS控制方法，包括：
监控所述向外线路的状态改变；以及
在监控到的所述向外线路的状态满足预先确定的指定条件的情况下，在对应于所述指定条件的条件下执行用于限制通过所述向内线路接收到的数据流的流入的流量控制或控制通过所述向内线路接收到并且通过所述向外线路发送的数据流的带宽的带宽控制。
10.一种存储在通过向内线路接收数据并且通过向外线路发送接收到的数据的网络中继器中使用的QoS控制程序的存储介质，所述QoS控制程序使得计算机执行：
监控所述向外线路的状态改变的处理；以及
在监控到的所述向外线路的状态满足预先确定的指定条件的情况下，在对应于所述指定条件的条件下执行用于限制通过所述向内线路接收到的数据流的流入的流量控制或控制通过所述向内线路接收到并且通过所述向外线路发送的数据流的带宽的带宽控制的处理。
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