CN1767500B - 数据包通信装置 - Google Patents

Abstract

本发明要解决的问题是就由配备在路由器内部的服务器来提供业务的路由器而言，不能对应于用户请求来动态分配服务器资源。本发明同过如下方案解决上述问题：对在多个网络接口中接收的业务请求数据包进行控制，使其总和带宽不超过事先设定的阈值，从而可在将某个业务占用的服务器资源抑制在规定值内的同时、以最大限度处理来自用户的业务请求，另外，将服务器上各业务占用的资源通知给网络接口，并缓和其它业务的频带限制，从而在某个业务的占用资源比既定值少的情况下，其它业务可利用这部分剩余资源。

Description

数据包通信装置 

技术领域

本发明涉及一种构成IP(Intemet Protocol：因特网协议)网络的路由器。具体而言，涉及在服务器站点与IP网络的连接点，对每个业务分类通信量，控制各自的流量，并对每个业务保证对用户的响应的方法和装置。 

背景技术

在经网络提供多个业务时，为了保证各个业务品质，使用路由器的QoS(Quality of Service：服务质量)功能。通过使用QoS功能，在连接线路内设定各个业务的数据包利用的频带，对优先级高的业务优先提供给用户。 

QoS功能是将流作为单位来进行频带控制或优先控制的功能。这里，所谓流由TCP(Transmission Control Protocol：传输控制协议)或UDP(User Datagram Protocol：用户数据报协议)的端口序号和发送源或目的地IP地址的组合一致的数据包集合来表示。接收业务请求的输入侧网络接口及连接服务器的输出侧网络接口双方可利用该QoS功能。 

在单一的服务器上提供多个业务的情况下，若服务器接收大量不同用户下优先级低的业务的数据包并处理该请求，则该业务的负载上升，占据服务器的处理资源的大部分，有时不同用户下优先级高的其它业务的品质下降。因此，在多个业务共享服务器的处理资源的情况下，期望在多个业务之间使优先级有差异，优先将优先级高的业务提供给用户。 

例如，考虑将大容量文件传输中所用的FTP(File TransferProtocol：文件传输协议)占用的频带最大值抑制到线路带宽的30％，将其余的线路带宽用于用作业务用应用程序的接口之HTTP(HyperText Transfer Protocol：超文本传送协议)或电子邮件的取得中所使用 的SMTP(Simple Mail Transfer Protocol：简单邮件传输协议)，防止在FTP的文件传输中占用线路频带。 

为了设定每个业务的优先级，通过在路由器的服务器连接侧网络接口中利用QoS功能对各个业务的数据包占用的带宽设定限制，间接限制由各个业务占用的服务器资源。 

路由器具有由CPU和其外围装置构成的控制部，该控制部执行OSPF(Open Shortest PathFirst：开方式最短路径优先)和BGP(BorderGateway Protocol：边界网管协议)等路径控制协议处理、或使用telnet或HTTP的设定管理用用户接口的提供。伴随网络业务的多样化，为了高功能化，在路由器内部配置CPU或网络处理器、及其软件构成的服务器。服务器经路由器内部的交换接口(switch interface)连接于网络接口上。 

对这种配备在路由器内的服务器适用路由器的QoS功能，在保证服务器提供的每个业务的业务品质的情况下，对每个服务器配备用于实现QoS功能的机构，这导致路由器的成本增大。 

为了抑制成本的增大，在沿袭现有的路由器的构成的情况下，为了保证每个业务的通信品质，对接收来自用户的请求数据包之多个网络接口一律地、或对应于利用的实际情况来进行频带限制。 

如上所述，在对接收来自用户的请求数据包之多个网络接口一律地、或对应于利用的实际情况来进行频带限制的方法中，若将服务器接收的业务请求限制在规定范围内，则产生如下问题。即，在来自用户的业务请求中，对每个网络接口都会有偏差，由某个网络接口接收的业务请求未达到该网络接口的既定值的情况下，经其它网络接口连接的用户不能利用服务器中产生的剩余资源，造成浪费。 

另外，考虑如下情况：由网络接口限制业务请求的最大值，以便由路由器内部的服务器提供多个业务、对它们分别规定最大限制资源、在该规定以上不消耗服务器资源。此时，若服务器上的某个业务仅消耗最大限制资源以下的资源，则该业务具有剩余资源。存在不能将该剩余资源分配给其它业务来有效利用服务器资源的问题。 

发明内容

本发明的通信装置的特征在于，具备从外部接收数据包的多个接口；与多个接口连接、向外部提供多个业务的服务器；将接口和服务器相互连接的总线；和管理多个接口接收的数据包量总和的频带监视表格，参照频带监视表格，控制从各网络接口中继至服务器中的数据包的量。 

利用该构成，可监视经由多个接口输入到提供业务的服务器中的数据包量，将其反映到QoS控制中。 

这里，多个接口分别具备频带监视表格，通过多个接口彼此将自已接收的数据包量通知给其它接口，频带监视表格存储所述多个接口各自接收的数据包量，并算出数据包量的总和。 

另外，频带监视表格最好具有由流识别符、通过流识别符识别的流的最大频带、每个网络接口的流的输入频带和输出频带、全部网络接口下的流的输入频带总和及输出频带总和所构成的项目。由此，可对每个业务适当控制应处理的数据量。 

还具有业务信息登录表格，业务信息登录表格具有由流识别符、服务器识别符、业务种类、分配资源构成的项目，项目表示将由服务器识别符所识别的服务器上的服务器种类所识别的业务，从服务器被分配给多少资源、以及具有哪个流识别符的流由该业务来处理。 

并且，在服务器中监视每个业务的资源利用状况，并对应于资源利用状况来更新业务信息登录表格的分配资源，从而可有效利用服务器的资源。 

还具有最大频带计算表格，最大频带计算表格具有包含流识别符与资源比的项目，在向频带监视表格追加某个流的项目时，参照最大频带计算表格，设定流的最大频带，由此可进一步有效利用资源。 

在上述实例中，将服务器资源管理功能部设置在网络接口中，但也可相反设置在网络接口的外部。这里，服务器资源管理功能部具备频带监视表格，通过多个接口将自己接收的数据包量通知给服务器资源管理功能部，频带监视表格对输入至多个接口中的每一个的数据包量进行累积，算出数据包量的总和。 

另外，频带监视表格对规定服务器提供的规定业务所对应的每个 流，管理多个接口接收的数据包量总和。由此，可对每个业务适当控制应处理的数据量，可有效使用服务器的资源。 

另外，在本发明的其它方式中，其特征在于：具有从输入线路接收来自用户的数据的多个接口；连接至与多个接口连接、并提供多个业务的服务器上的输出线路；和服务器资源管理功能部，对规定服务器提供的规定业务所对应的每个流，管理多个接口接收的数据量总和，对每个流，控制从所述多个接口输出到所述输出线路的数据量。 

这里，服务器资源管理功能部对规定服务器提供的规定业务所对应的每个流，管理最大频带，将从多个接口对规定服务器提供的规定业务输出的数据量控制在最大频带或以下。 

并且，服务器资源管理功能部从服务器接收该服务器的资源状态，反映该资源状态，变更最大频带。 

另外，本发明的通信方法的特征在于，由多个接口接收来自用户的数据，在经由多个接口输出给提供多个业务的服务器时，对由规定服务器提供的规定业务所对应的每个流，管理多个接口接收的数据量的总和，对每个流，控制从多个接口输出到输出线路的数据量。本发明解决了背景技术下成为课题的下述技术问题： 

(1)经网络接口连接的用户不能利用服务器中产生的剩余资源，和 

(2)不能将剩余资源分配给其它业务来有效活用服务器资源。 

针对(1)课题，本发明的路由器中，连接于内部交换接口的服务器直接或经路由器控制部，将自己提供的每个业务的最大可利用资源通知给全部网络接口的服务器资源管理功能。 

网络接口上的服务器资源管理功能具有与服务器识别符关联地保持每个业务的最大可利用资源的功能。另外，具有如下功能，即，使用对每个业务种类确定的、单位资源的平均占用频带，在不超过该最大可利用资源的范围下，与业务识别符关联地保持可处理的用户请求的带宽的功能。 

另外，具有如下功能，即，路由器的网络接口分别保持从用户终端接收到的业务请求的带宽，并对每个业务管理全部网络接口下的业 务请求带宽的总和。 

网络接口上的接口间协同功能具有如下功能，在与其它网络接口的接口间协同功能之间，彼此通知服务器资源管理功能所保持的、网络接口从用户终端接收到的业务请求的带宽。 

服务器资源管理功能在全部网络接口上的业务请求带宽之和超过事先设定的每个业务的最大带宽的情况下，通过废弃网络接口中对应的数据包，进行调整，使业务请求满足规定以内。对各个网络接口按照一律的比例、或事先分别设定的优先级来进行该数据包的废弃。 

针对(2)课题，在本发明的路由器中，服务器资源监视功能监视连接于路由器的内部交换接口的服务器上的多个业务。服务器资源监视功能监视服务器上的多个业务分别占用的服务器的处理资源量，将业务识别符与占用处理资源关联地保持，通知给最大交易数通知功能。 

最大交易数通知功能具有将业务识别符与最大交易数关联地保持、并通知给全部的网络接口的功能。这里，为了求出每个业务的最大交易数，对每个业务选择当前的占用处理资源与最低保证资源中的少的一方，并从服务器整体资源中减去这些值的和，求出“服务器的剩余资源”。 

根据事先设定的比例，将该剩余资源分配给各业务。之后，使用对每个业务平均化的、对交易消耗的服务器资源的比例，将每个业务的剩余资源变换为可对每个业务增加的交易数。通过使之与当前的交易数匹配，设为每个业务的最大交易数。 

网络接口的流控制部将通知的每个业务的最大交易数与每个业务的流检测条件关联地保持，并在检测出对应于该条件的流的情况下，对数据包处理部或数据包传输部发出数据包废弃指示，以使该流落入事先设定的最大交易数内。 

发明效果 

在保证分配给在服务器上执行的多个业务中的每一个的服务器资源的同时，向各业务分配服务器整体中产生的剩余资源，可在服务器资源的范围内将业务品质提高到最大限度。 

附图说明

图1是表示本发明的路由器构成一例的示意图。 

图2是表示本发明的路由器的网络接口构成一例的示意图。 

图3是网络接口上的服务器资源管理功能保持的业务信息登录表格。 

图4是网络接口上的服务器资源管理功能保持的频带监视表格。 

图5是网络接口上的服务器资源管理功能保持的最大频带计算表格。 

图6是网络接口上的服务器资源管理功能保持的服务器信息表格。 

图7是网络接口上的流控制部保持的流管理表格。 

图8是表示本发明的路由器构成的处理的一例的示意图。 

图9是表示本发明的路由器网络接口的处理的一例的示意图。 

图10是表示中断来自某个网络接口的业务请求流时的例子的频带监视表格。 

图11是表示本发明的路由器中配备的服务器的构成一例的示意图。 

图12是服务器保持的资源利用状况管理表格。 

图13是进行服务器中的资源监视时的业务信息登录表格。 

图14是进行服务器中的资源监视时的频带监视表格。 

图15是表示本发明中进行服务器中的资源监视时的网络接口构成一例的示意图。 

图16是表示独立于网络接口而具有服务器资源管理功能的本发明的路由器的构成一例的示意图。 

具体实施方式

下面，参照附图来说明本发明的实施方式。 

图1是本发明的路由器之示意图。本发明的路由器1由利用内部交换接口5连接的路由器控制部2、可提供多个业务的一个或多个服务器3a、3b、网络接口4a、4b构成。本发明的路由器1经交换网络6或由路由器7构成的网络，从多个用户终端8a-8c接收业务请求， 并且，服务器3a、3b中对应于业务请求的服务器处理业务请求，响应用户终端。 

在本发明的路由器1中，后述的网络接口4a、4b上的服务器资源管理功能管理每个业务的资源分配状态、和来自用户的业务请求，并在网络接口上限制来自用户的业务请求，使由来自用户的业务请求所消耗的服务器上的资源不超过事先对每个业务设定的阈值，由此进行每个业务的资源分配，保证每个业务的品质。 

图2是本发明的网络接口4a、4b的示意构成图。网络接口具有从外部连接线路接收数据包的数据包接收部41、检索数据包的中继对象的中继对象检索部42、对事先设定的流进行频带控制、优先控制等的流控制部43、赋予中继对象标题的标题处理部44、将赋予了中继对象标题的数据包发送给路由器内部的交换接口的数据包传输部45，并且，还具有服务器资源管理功能46和接口间协同功能47。数据包接收部41、和中继对象检索部42、标题处理部44、数据包传输部45进行路由器的通常的数据包中继处理。 

图7是流控制部43具有的流管理表格431的实例。流管理表格431具有由流识别符、和数据包发送源或目的地对象的IP地址及TCP或UDP的端口序号的组合来表示的、由流检测条件构成的项目。流控制部43具有利用来自路由器控制部2或服务器3a、3b的通知来追加或删除该流管理表格431的项目的功能。另外，流控制部43具有如下功能，即，在接收到的数据包标题是构成流控制对象的数据包标题的情况下，指示标题处理部44废弃数据包或改写数据包标题的功能。 

在本发明的网络接口4a、4b中，服务器资源监视功能46管理对服务器3a、3b提供的每个业务所设定的最大可利用资源。根据该最大可利用资源，流控制部43进行每个流的频带控制，由此，路由器1将服务器3a、3b中的每个业务的资源消耗量控制在既定值内。 

图3表示本发明的服务器资源管理功能46中保持的业务信息登录表格461。业务信息登录表格461具有由流识别符、服务器识别符、业务种类、分配资源构成的项目。一个项目表示某个服务器上的某个 业务可从服务器分配多少资源后使用。 

服务器资源管理功能具有如下功能，即，接收来自服务器3a、3b或路由器控制部2的通知，追加或删除、更新该项目的功能。 

图4表示本发明的服务器资源管理功能46中保持的频带监视表格462。频带监视表格462具有由流识别符、和最大频带、每个网络接口的对应流的输入频带和输出频带、全部网络接口中对应流的输入频带总和、输出频带总和构成的项目。服务器资源管理功能46具有如下功能，对应于利用来自服务器3a、3b或路由器控制部2的通知向业务信息登录表格461登录项目或删除项目，向该频带监视表格462追加或删除项目。 

另外，服务器资源管理功能46具有如下功能，即，将作为频带监视表格462的项目的、该网络接口应设定的每个流的最大带宽与流识别符一起通知给流控制部的功能。流控制部43具有如下功能，即，接收来自服务器资源管理功能46的该通知后，设定对应的流的最大带宽，对该流进行频带控制的功能。 

另外，服务器资源管理功能46具有对在频带监视表格462中存在项目的流、从流控制部接收通知后更新其输入频带的功能。另外，服务器资源管理功能46具有如下功能，即，在与接口间协同功能47之间，对在频带监视表格462中存在项目的流，通知从流控制部接收到通知的输入频带，并接收其它网络接口上的输入频带的功能。 

图5表示服务器资源管理功能46保持的最大频带计算表格463。最大频带监视表格463将流识别符和用于算出最大频带的数值、例如资源比作为项目。该资源比是指输入到服务器的流的每单位频带的服务器资源消耗量。考虑将业务信息登录表格461中的某个流作为频带监视表格462的项目来追加的情况。表格461中所示的登录流之分配资源、除以登录流与业务种类一致的表格463中的项目之资源比的值，为分配给登录流的最大频带。 

服务器资源管理功能46具有如下功能，即，接收来自服务器3a、3b或路由器控制部2的通知，向该最大频带计算表格463追加或删除项目的功能。 

图6是服务器信息表格464。服务器资源管理功能46为了用于后述的服务器内的多个业务间的剩余资源分配，所以保持服务器信息表格464。服务器信息表格464将服务器识别符、和内部地址、保有资源设为项目。内部地址表示在经内部交换接口将数据包传输到由服务器识别符表示的服务器的情况下，作为内部标题的一部分来赋予的地址，保有资源表示由服务器识别符所表示的服务器具有的资源。 

服务器资源管理功能46具有如下功能，即，接收来自服务器3a、3b或路由器控制部2的通知后，追加或删除服务器信息表格464的项目的功能。 

在提供经由网络的业务的情况下，为了提供高品质的业务，有时连接线路的带宽成为瓶颈。因此，通过经路由器内的后续内部交换接口，配备由CPU或网络处理器等构成的服务器，消除通信线路的瓶颈，对来自用户的业务请求，提供高品质的业务。 

在通信线路的瓶颈消除、来自用户的业务请求增加的情况下，有时服务器的资源成为瓶颈。在路由器外部连接服务器的情况下，在与服务器之间的网络接口中利用流控制功能，并对来自用户的业务请求设置上限，从而将每个业务的消耗资源抑制在规定范围内。 

但是，在经路由器内部的交换接口配备服务器的情况下，因为路由器的内部交换接口不具有流控制功能，所以需要在输入侧的全部网络接口中利用流控制功能，向来自用户的业务请求提供优先级，以中继至服务器。 

在输入侧的网络接口中进行流控制的情况下，若来自用户的业务请求分布中按每个网络接口存在偏差，则服务器中产生剩余资源。 

在服务器中产生剩余资源的情况下，期望对接收超过设定值的业务请求、并利用流控制限制用户请求的网络接口，将设定值扩大服务器的剩余资源部分，对用户请求有效分配服务器资源。 

在本发明中，网络接口上的服务器资源管理功能管理全部网络接口上的用户请求之接收状态，对应于用户请求的总和，控制从各网络接口中继至服务器的用户请求量，从而有效地对用户请求分配对每个业务设定的资源。 

图8是表示本发明的业务品质保证方式的实施方式之示意图。这里，示出用户终端8a对服务器3a利用HTTP、用户终端8c对服务器3a利用HTTP和SIP、用户终端8c对服务器3b利用HTTP进行业务请求的实例。 

在路由器1内的服务器3a、3b启动业务之后，服务器3a、3b或路由器控制部2向网络接口4a和4b的服务器资源管理功能通知每个业务的服务器识别符和业务种类、分配资源。这里，服务器3a启动HTTP和SIP业务，分别对其分配60和40的资源。 

此时，网络接口4a、4b的服务器资源管理功能46如图3所示，在自己保持的业务信息表格461中生成项目。流识别符对每个项目选择不重复的值。同时，如图4所示，在频带监视表格462中生成项目。 

此时，登录在频带监视表格462中的每个业务的最大频带，登录的是对业务信息表格461的分配资源除以图5所示的最大频带计算表格中的对应资源比的值。 

并且，服务器资源管理功能46为了检测请求在业务信息管理表格461中登录的业务的数据包，在流控制部43中设定流检测条件。流检测条件从业务信息管理表格461的项目中的服务器识别符和业务种类中、检索服务器的地址和TCP或UDP的端口序号后利用。 

若用户终端8a、8c发送将服务器设为目的地的业务请求数据包，则经交换网络6或路由器7将业务请求数据包发送给路由器1。路由器1利用网络接口4a和4b来接收这些数据包。在网络接口内，数据包接收部41接收这些数据包，向标题处理部44发送数据包，向中继对象检索部42和流控制部43通知数据包标题。 

中继检索部42中，根据数据包标题中的目的地地址，检索中继对象的地址，并根据该中继对象的地址，检索输出对象的网络接口。中继对象检索部42将检索结果的网络接口的识别符作为中继对象，通知给标题处理部44。标题处理部44将从中继对象检索部43通知的中继对象存储在内部标题中，赋予至从数据包接收部41接收的对应数据包，发送给数据包传输部45。数据包传输部45读取从标题处理部44接收的数据包的内部标题，经路由器内部的交换接口5，向 存储在内部标题中的中继对象所指示的网络接口发送数据包。 

流控制部43中，读取从数据包接收部41接收的数据包标题，参照自身具有的流管理表格431，判断由网络接口接收到的数据包是否是成为流控制对象的数据包。 

流控制部43根据流管理表格431的项目，监视服务器3a、3b内的每个业务的业务请求数据包的输入带宽。另外，必要时对标题处理部44指示废弃数据包，以使该输入频带不超过流管理表格431中的对应项目的最大带宽。 

这样，为了利用流控制部43进行的数据包废弃指示来限制至服务器的业务请求数据包的带宽，服务器资源管理功能46监视全部网络接口中的业务请求数据包之输入带宽。 

首先，流控制部43对于在流管理表格431中存在项目的流，定期将其输入带宽通知给服务器资源管理功能46。服务器资源管理功能46将从流控制部43通知的、自己的网络接口上的每个业务的输入带宽更新写入监视表格462的对应项目中。 

图9示出其它实施例。 

接口间协同功能47如图9所示，从其它网络接口关联地接收接口识别符和流识别符、输入带宽。然后，将这些信息定期通知给服务器资源管理功能46。服务器资源管理功能46将定期从接口间协同功能47通知的、其它网络接口中的每个业务的输入带宽更新写入频带监视表格462的对应项目中。 

另外，接口间协同功能47如图9所示，对从服务器资源管理功能46通知的、每个业务的业务请求数据包的输入带宽赋予网络接口识别符，通知给自己以外的全部网络接口的接口间协同功能。 

再次参照图4，说明本发明的功能。 

这里，收集全部网络接口中的每个业务的业务请求数据包的输入带宽的结果，如图4所示，流识别符为1的流的输入带宽在网络接口4a、4b中分别作为75Mbps、15Mbps登录在频带监视表格462中。同样，对流识别符为2的流，登录为0Mbps、10Mbps，对流识别符为3的流，登录为0Mbps、70Mbps。 

对于流识别符为2的流，因为全部网络接口中的输入带宽总和10Mbps未超过设定为最大频带的40Mbps，所以不进行网络接口上的频带限制。 

对于流识别符为3的流，因为全部网络接口中的输入带宽总和70Mbps超过设定为最大频带的50Mbps，所以在网络接口4b中进行频带限制，将输入带宽限制为50Mbps。因此，网络接口4b上的服务器资源管理功能46将流控制部43具有的流管理表格431的、关于流识别符3的项目之最大带宽设定为50Mbps。 

对于流识别符为1的流，因为全部网络接口中的输入带宽总和90Mbps超过设定为最大频带的30Mbps，所以在网络接口4a、4b中进行频带限制，作为整体，将输入带宽限制为30Mbps。此时，在一例中，对各个网络接口以相同比例进行频带限制。其结果是，将对该流的网络接口4a、4b中的最大带宽分别取1/3，设定为25Mbps、5Mbps。在本例中，各用户公平处理。或者，对网络接口设置优先顺序，例如对网络接口4a优先分配频带，将剩余的频带分给其它网络接口。 

图10示出频带监视表格的其它状态。这里，示出从用户终端8c至服务器3a的HTTP业务请求停止了的情况下的动作实例。网络接口4a的服务器资源管理功能46经接口间协同功能47来收集网络接口4b的流控制部43监视的输入带宽。结果，如图10所示，在服务器资源管理功能46保持的频带监视表格中，网络接口4b中的流识别符为1的流的输入带宽为0。 

服务器资源管理功能46根据基于来自接口间协同功能47的通知的、其它网络接口中的输入带宽的更新，再计算网络接口的频带限制值。 

这里。因为网络接口4a、4b中的输入带宽为75Mbps、0Mbps，所以将各个频带限制值设为30Mbps、0Mbps。网络接口4a中的至HTTP业务的业务请求数据包的输入带宽从25Mbps增加至30Mbps。由此，将由于网络接口4b中的输入带宽减少而在服务器3a中产生的剩余资源，分配给网络接口4a接收的业务请求。 

这样，通过在全部网络接口中，始终管理业务请求数据包的输入带宽总和，从而，在多个网络接口间有业务请求数据包偏差的情况下，向其它网络接口上的业务请求分配基于该偏差的、服务器上的剩余资源。 

在上述实例中，使多个网络接口的输入带宽全部以相同比例减少，但根据本发明的服务器资源管理功能，通过对网络接口的优先级进行加权，可对来自某个网络接口的业务请求优先分配服务器资源。 

在上述实施方式中，对服务器上提供的各个业务固定分配可利用的服务器资源，对流控制的最大带宽进行控制，从而在多个网络接口间融通剩余资源的同时，最大化服务器资源的利用效率。 

但是，在单个服务器上提供多个业务的情况下，对于对每个业务分配的资源而言，有可能实际利用的资源比例对每个业务均不同。在有资源的利用比例不足100％的业务的情况下，为了该业务而确保的资源中、未被利用的资源成为剩余资源。期望将这样的剩余资源暂时分配给利用比例达到100％、在网络接口上对业务请求数据包进行频带限制的业务。 

在本发明的其它实例中，在服务器中还监视每个业务的资源利用状况，将每个业务的剩余资源通知给网络接口上的服务器资源管理功能，并对应于服务器上的资源利用状况来更新分配资源。由此，在某个业务具有剩余资源的情况下，其它业务可使用该资源。 

图11中示出每个业务的剩余资源为可融通时的本发明的服务器3a、3b的构成的示意图。服务器3a、3b具有资源监视功能32，监视以过程(process)形式安装的多个业务31a-31z，并保持各个资源占用的服务器资源。另外，资源监视功能32具有将收集到的每个业务的资源利用状况通知给网络接口4a、4b或路由器控制部2的资源利用状况通知功能33。 

图12中示出资源监视功能32具有的、管理每个业务的资源利用状况的资源利用状况管理表格321。资源利用状况管理表格321将业务种类、和分配资源、利用资源、最大资源作为项目。分配资源是事先分配给每个业务的资源，利用资源是各个业务实际利用的资源，最 大资源表示每个业务的利用资源总和未超过服务器资源的同时、最大限度利用业务资源时的对业务的分配资源。 

图15中示出服务器中进行资源监视时的网络接口4a、4b的变形例。网络接口4a、4b与图2所示情况一样，具有数据包接收部41、中继对象检索部42、流控制部43、标题处理部44、数据包传输部45、服务器资源管理功能46、接口间协同功能47，并且，还具有接收来自服务器3a、3b或路由器控制部2的服务器资源利用状况通知的资源通知接收功能48。 

资源通知接收功能48具有如下功能，即，根据从服务器3a、3b或路由器控制部2接收了通知的服务器资源利用状况，更新服务器资源管理功能46具有的业务信息登录表格461的分配资源的功能。 

这里，作为实例，示出服务器资源为100的情况。将服务器资源中的60分配给HTTP业务、40分配给SIP业务，实际利用的资源分别为60和10。另外，此时各网络接口中的业务请求数据包的输入带宽如图10所示。 

图13是进行服务器中的资源监视时的业务信息登录表格。 

资源监视功能32监视过程的动作状态，如图12所示，更新资源利用管理表格。另外，向网络接口4a、4b或路由器控制部2通知资源的利用状况。接收到资源的利用状况的、网络接口上的资源通知接收功能48如图13所示，更新服务器资源管理功能46具有的业务信息登录表格461。 

图14是进行服务器中的资源监视时的频带监视表格的实例。 

服务器资源管理功能46接收业务信息登录表格461的更新，如图14所示，更新频带监视表格462。通过服务器3a的HTTP业务的可利用资源扩大到90，将来自网络接口3a的HTTP业务请求数据包的最大带宽扩大到45Mbps。服务器资源监视功能46向流控制部43通知该变更，与之匹配地，流控制部43更新流管理表格431。 

这样，通过监视服务器资源的实际利用状况，通知给服务器资源监视功能46后，使之反映到流控制部43具有的流管理表格431中，从而在某个业务产生剩余资源的情况下，可将该剩余资源分配给其它 业务。 

以上示出在将路由器内部的服务器上提供的业务所消耗的服务器资源抑制到规定值以下的同时、在多个网络接口之间或多个业务间融通剩余资源的方式。图16是将服务器资源管理功能从网络接口中独立出来而具有的本发明路由器的构成一例的示意图。 

作为实施本方式的形式，图15中示出在网络接口内设置服务器资源管理功能的实例，但也可如图16所示，使用在网络接口外部设置服务器资源管理功能，经路由器的内部交换接口与网络接口和路由器控制部、服务器连接的方式。 

产业上的可利用性 

本发明是涉及构成IP网络的路由器的发明，被认为可用于伴随今后对网络的高功能化要求的增加，确保网络上提供的业务的品质。 

Claims (16)

1.一种数据包通信装置，所述数据包通信装置包含利用内部交换网络来连接的对用户终端提供网络业务的一个或多个服务器、接收来自外部的数据包的一个或多个网络接口、和控制路由器的路由器控制部，其特征在于：

所述数据包通信装置是可在该网络接口中执行包含频带限制的流控制的路由器，

所述网络接口对传输到路由器内部的服务器的数据包进行频带控制；

所述网络接口通过将从用户终端发送的、对于由路由器内部的所述服务器执行的业务的业务请求数据包的带宽上限限制在预定值以内，将每个业务消耗的服务器资源限制在一定值以内，

所述服务器保持按每个业务管理在服务器上执行的业务所占用的服务器资源的表格；

所述网络接口对于利用资源未达到事先设定的分配资源的业务，计算所述服务器的剩余资源，并对其它的业务请求数据包处于频带限制状态的业务，分配该剩余资源。

2.根据权利要求1所述的数据包通信装置，其特征在于：

所述网络接口具备如下功能：

对各个服务器的每个业务，监视由该网络接口接收到的、以路由器内部的服务器为目的地的业务请求数据包所占用的带宽的功能，

将所监视的所述带宽与网络接口识别符及服务器识别符、业务种类一起通知给其它网络接口的功能，和

接收从其它网络接口通知的网络接口识别符及服务器识别符、业务种类、所监视的所述带宽的功能；

在由网络接口接收的每个业务的业务请求数据包所占用的带宽有变更的情况下，将该变更通知给其它网络接口，并变更网络接口中的每个业务的业务请求数据包的最大占用带宽，来限制因业务请求数据包的接收在所述服务器中消耗的一系列的服务器资源。 

3.根据权利要求2所述的数据包通信装置，其特征在于：

所述网络接口具有保持最大频带计算表格的功能，该表格以业务种类、和资源比作为项目，该资源比是输入到所述服务器的流的每单位频带的服务器资源消耗量；

在从所述路由器内部的服务器或路由器控制部将分配给每个业务的服务器资源通知所述网络接口时，所述网络接口通过对所通知的所述服务器资源除以最大频带计算表格的资源比，确定每个业务的业务请求数据包的最大带宽，并设定给该网络接口所具备的流控制部。

4.根据权利要求3所述的数据包通信装置，其特征在于：

所述网络接口具有计算每个业务的、至全部网络接口的业务请求数据包的输入带宽总和的功能；

通过将对每个业务设定的至服务器的输入带宽上限相对于请求数据包的输入带宽的该总和的比例，乘以至各个网络接口的业务请求数据包的输入带宽，控制每个业务的业务请求数据包的至服务器的输入带宽不超过事先设定的至服务器的输入带宽的上限值。

5.根据权利要求3所述的数据包通信装置，其特征在于：

所述网络接口具有计算每个业务的、至全部网络接口的业务请求数据包的输入带宽总和的功能；

路由器控制部具有对每个网络接口设定优先级的功能；

在来自用户的业务请求数据包的输入带宽总和超过事先设定的输入带宽上限值的情况下，将每个网络接口的事先设定的优先级比、与每个网络接口的输入带宽比均加权使用，更新每个网络接口的输入带宽的上限值。

6.一种数据包通信装置，其特征在于：具备

从外部接收数据包的多个接口；

与该多个接口连接、向外部提供多个业务的服务器；以及

将该接口和服务器相互连接的总线；

所述接口具备管理所述多个接口接收的数据包量总和的频带监视表格；

所述接口参照所述频带监视表格，控制从各网络接口中继至服务 器中的数据包的量，

所述服务器保持按每个业务管理在服务器上执行的业务所占用的服务器资源的表格；

所述接口对于利用资源未达到事先设定的分配资源的业务，计算所述服务器的剩余资源，并对其它的业务请求数据包处于频带限制状态的业务，分配该剩余资源。

7.根据权利要求6所述的数据包通信装置，其特征在于：

所述多个接口分别具备所述频带监视表格；

通过所述多个接口彼此将自己接收的数据包量通知给其它接口，所述频带监视表格存储所述多个接口各自接收的数据包量，并算出数据包量的总和。

8.根据权利要求6所述的数据包通信装置，其特征在于：

所述频带监视表格具有由流识别符、通过该流识别符识别的流的最大频带、每个网络接口的该流的输入频带及输出频带、全部网络接口中的该流的输入频带总和及输出频带总和所构成的项目。

9.根据权利要求8所述的数据包通信装置，其特征在于：

所述接口还具有业务信息登录表格；

该业务信息登录表格具有由流识别符、服务器识别符、业务种类、分配资源构成的项目；

所述项目表示由所述服务器识别符所识别的服务器上的所述业务种类所识别的业务，从所述服务器被分配多少资源、以及具有哪个流识别符的流由该业务来处理。

10.根据权利要求9所述的数据包通信装置，其特征在于：

在所述服务器中监视每个业务的资源利用状况，并且所述接口根据所述资源利用状况来更新所述业务信息登录表格的分配资源。

11.根据权利要求8所述的数据包通信装置，其特征在于：

所述接口还具有最大频带计算表格；

该最大频带计算表格具有包含流识别符与资源比的项目，该资源比是输入到所述服务器的流的每单位频带的服务器资源消耗量；

在向所述频带监视表格追加某个流的项目时，参照该最大频带计 算表格，设定流的最大频带。

12.根据权利要求6所述的数据包通信装置，其特征在于：

将服务器资源管理功能部设置在网络接口的外部；

该服务器资源管理功能部具备所述频带监视表格；

通过所述多个接口中的各个接口将自身接收的数据包量通知给所述服务器资源管理功能部，所述频带监视表格对输入至所述多个接口中的每一个的数据包量进行累积，并算出数据包量的总和。

13.根据权利要求6所述的数据包通信装置，其特征在于：

所述频带监视表格对由预定服务器提供的预定业务所对应的每个流，管理所述多个接口接收的数据包量总和。

14.一种通信装置，其特征在于：

具有：

通过输入线路接收来自用户的数据的多个接口；和

与该多个接口连接、并且连接至提供多个业务的服务器上的输出线路，

所述接口具有服务器资源管理功能部，该服务器资源管理功能部对由预定服务器提供的预定业务所对应的每个流，管理所述多个接口接收的数据量的总和；

所述接口对所述每个流，控制从所述多个接口输出到所述输出线路的数据量，

所述服务器保持按每个业务管理在服务器上执行的业务所占用的服务器资源的表格；

所述接口对于利用资源未达到事先设定的分配资源的业务，计算所述服务器的剩余资源，并对其它的业务请求数据包处于频带限制状态的业务，分配该剩余资源。

15.根据权利要求14所述的通信装置，其特征在于：

所述服务器资源管理功能部对由预定服务器提供的预定业务所对应的每个流，管理最大频带；

所述服务器资源管理功能部将从所述多个接口对由预定服务器提供的预定业务输出的数据量，控制在所述最大频带或以下。 

16.根据权利要求15所述的通信装置，其特征在于：

所述服务器资源管理功能部从所述服务器接收该服务器的资源状态，并反映该资源状态，变更所述最大频带。 

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