JP2000358072A - Traffic observing device, system and method for transferring datagram - Google Patents

Traffic observing device, system and method for transferring datagram

Info

Publication number
JP2000358072A
JP2000358072A JP2000037062A JP2000037062A JP2000358072A JP 2000358072 A JP2000358072 A JP 2000358072A JP 2000037062 A JP2000037062 A JP 2000037062A JP 2000037062 A JP2000037062 A JP 2000037062A JP 2000358072 A JP2000358072 A JP 2000358072A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
datagram
value
preference
transfer
preference value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000037062A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3471276B2 (en
Inventor
Takashi Shimizu
敬司 清水
Takashi Kurimoto
崇 栗本
Ikuo Yamazaki
育生 山崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP2000037062A priority Critical patent/JP3471276B2/en
Publication of JP2000358072A publication Critical patent/JP2000358072A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3471276B2 publication Critical patent/JP3471276B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve a stable datagram communication network which never falls into a congestion collapsing state by providing a preference value inserting function, etc., for writing a preference value calculated by a preference value calculating function in the header of a datagram to be transmitted. SOLUTION: A traffic observing device 8 is formed of a traffic observing function 8a, a preference value calculating function 8b and a preference value inserting function 8c. Through the use of data obtained by the function 8a, this device 8 evaluates an impact (load) to the network of the traffic of a user to digitize it to realize writing of it into the header of the datagram. Then, a preference value to be written by the function 8c of the device 8 is retained in a field for writing a preference value in the header part of the datagram to be transferred.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、高速コンピュー
タ間通信を提供する公衆網におけるベストエフォ−ト型
データ通信サービスを提供するためのトラヒック観測装
置,データグラム転送システムおよびデータグラム転送
方法に関する。
The present invention relates to a traffic observation device, a datagram transfer system, and a datagram transfer method for providing a best-effort data communication service in a public network providing high-speed computer-to-computer communication.

【0002】[0002]

【従来の技術】インターネットで用いられているインタ
ーネットプロトコル(IP)パケットのように、その配
達が網によって保証されないデータユニットをデータグ
ラムと呼ぶ。このようなデータグラムの転送によりデー
タ通信サービスを実現する網をデータグラム転送網と呼
ぶ。このようなデータグラム転送網では、網内のデータ
グラム転送装置(例えば、インターネットではルータと
呼ばれる装置が相当する)が、任意の大きさを持ったデ
ータグラムをそのヘッダに記載された宛先アドレスに向
かってリレーすることにより、データ通信サービスが実
現される。また、このデータグラム転送装置では、自ら
の処理能力を超えるデータグラムがごく短い期間に集中
して到着した場合(これを輻輳状態と呼ぶ)、到着した
データグラムを適宜廃棄してしまう。このため、データ
グラム転送網では、「網は個々のデータグラムのその宛
先への配達を目指し、網内の転送装置の能力の可能な限
りの転送を行う」というベストエフォート型データ通信
サービスを提供することとなる。
2. Description of the Related Art Data units whose delivery is not guaranteed by the network, such as Internet Protocol (IP) packets used in the Internet, are called datagrams. A network that realizes a data communication service by transferring such a datagram is called a datagram transfer network. In such a datagram transfer network, a datagram transfer device in the network (for example, a device called a router in the Internet) corresponds to a datagram having an arbitrary size to a destination address described in its header. By relaying the data, a data communication service is realized. Further, in the datagram transfer device, when datagrams exceeding its own processing capacity arrive in a concentrated manner in a very short period of time (this is called a congestion state), the arrived datagram is appropriately discarded. For this reason, the datagram forwarding network provides a best-effort data communication service that the network aims to deliver each datagram to its destination and transfers as much of the capabilities of the forwarding devices in the network as possible. Will be done.

【0003】図19は、これまで述べたようなデータグ
ラム転送システムを構成するデータグラム転送装置の一
般的な構成を示すブロック図であり、このデータグラム
転送装置は、複数の入力インタフェース部(以下、入力
I/F部という)1と複数の出力インタフェース部(以
下、出力I/F部という)2とが、一つのバックプレー
ンスイッチ部3に接続された構成をとっている。このバ
ックプレーンスイッチ部3はいずれか任意の入力I/F
部1からいずれか任意の出力I/F部2へ、内部で競合
することなくデータグラムを転送する能力を持ってい
る。
FIG. 19 is a block diagram showing a general configuration of a datagram transfer device constituting a datagram transfer system as described above. This datagram transfer device has a plurality of input interface units (hereinafter referred to as "input interface units"). , An input I / F unit) and a plurality of output interface units (hereinafter, referred to as output I / F units) 2 are connected to one backplane switch unit 3. This backplane switch unit 3 is connected to any input I / F
It has the ability to transfer datagrams from the unit 1 to any output I / F unit 2 without contention internally.

【0004】図20は、図19における入力I/F部1
を詳細に示す。この入力I/F部1は、ラインI/F部
1a,転送宛先テーブル1b,転送処理部1cおよびデ
ータグラム転送部1dから構成されている。そして、こ
の入力I/F部1では、ラインI/F部1aにおいて入
力リンクからのデータグラムが受信されると、転送処理
部1cは転送宛先テーブル1bを参照し、宛先アドレス
から所望の出力I/F部2を決定するとともに、前記バ
ックプレーンスイッチ部3を介して受信したデータグラ
ムを所望の出力I/F部2へ転送させるために、適当な
データグラム転送部1dへデータグラムを送る。
FIG. 20 shows an input I / F unit 1 shown in FIG.
Is shown in detail. The input I / F unit 1 includes a line I / F unit 1a, a transfer destination table 1b, a transfer processing unit 1c, and a datagram transfer unit 1d. In the input I / F unit 1, when a datagram from an input link is received in the line I / F unit 1a, the transfer processing unit 1c refers to the transfer destination table 1b and determines a desired output I / F from the destination address. / F unit 2 is determined, and the datagram is sent to an appropriate datagram transfer unit 1d in order to transfer the datagram received via the backplane switch unit 3 to a desired output I / F unit 2.

【0005】図21は、図19における出力I/F部2
を詳細に示す。この出力I/F部2は、データグラム受
信部2a,バッファメモリ2b,バッファ書き込み制御
部2c,バッファ読み出し制御部2dおよびラインI/
F部2eから構成されている。そして、この出力I/F
部2では、バックプレーンスイッチ部3よりデータグラ
ム受信部2aに受信されたデータグラムは、バッファ書
き込み制御部2cの処理方法に従って、バッファメモリ
2bに書き込まれ、出力リンクが利用可能になるのを待
つ。すなわち、図22のフローチャートに示すように、
あらかじめ決められた順(通常はI/F番号の昇順な
ど)に入力I/F部1を選択し(ステップS1)、そこ
から到着しているデータグラムの有無を調べる(ステッ
プS2)。到着している場合には、これをバッファメモ
リ2bの空き領域に書き込み(ステップS3)、未処理
の入力I/F部1があれば(ステップS4)、ステップ
S1以下の処理を繰り返し、なければ終了する。これら
の入力I/F部1に対する処理は、出力リンクにおける
処理単位時間(通常は一つのデータグラムを送出する時
間)に対して入力I/F部1の数がnの場合、n倍の速
度で行う必要がある。一方、バッファ読み出し制御部2
dは、ラインI/F2eが空きになると、書き込まれた
順にバッファメモリ2bからラインI/F部2eへデー
タグラムを転送する。そして、このデータグラムはライ
ンI/F部2eにより出力リンクへ送信される。
FIG. 21 shows the output I / F unit 2 in FIG.
Is shown in detail. The output I / F unit 2 includes a datagram receiving unit 2a, a buffer memory 2b, a buffer write control unit 2c, a buffer read control unit 2d, and a line I / F.
It is composed of an F section 2e. And this output I / F
In the unit 2, the datagram received by the datagram receiving unit 2a from the backplane switch unit 3 is written into the buffer memory 2b in accordance with the processing method of the buffer write control unit 2c, and waits until an output link becomes available. . That is, as shown in the flowchart of FIG.
The input I / F unit 1 is selected in a predetermined order (usually ascending I / F numbers, etc.) (step S1), and the presence or absence of a datagram arriving therefrom is checked (step S2). If it has arrived, it is written into a free area of the buffer memory 2b (step S3). If there is an unprocessed input I / F unit 1 (step S4), the processing from step S1 is repeated. finish. The processing for these input I / F units 1 is n times faster when the number of input I / F units 1 is n with respect to the processing unit time (normally, the time for transmitting one datagram) on the output link. Must be done in On the other hand, the buffer read control unit 2
When the line I / F 2e becomes empty, d transfers the datagram from the buffer memory 2b to the line I / F unit 2e in the order of writing. Then, this datagram is transmitted to the output link by the line I / F unit 2e.

【0006】従来のデータグラム転送装置では、この出
力I/F部2におけるバッファ書き込み制御部2cの処
理方法として、バッファメモリ2bに空きがある限り、
到着した順にデータグラムを書き込んで行くという方法
が採用されている。この処理方法とバッファ読み出し制
御部2dにて書き込まれた順に読み出す方法とを組み合
わせた方法は、最初に到着したデータグラムが最初に出
力されることから、ファーストインファーストアウト
(FIFO)方式と呼ばれる。
In the conventional datagram transfer device, as a processing method of the buffer write control unit 2c in the output I / F unit 2, as long as there is a free space in the buffer memory 2b,
A method is employed in which datagrams are written in the order of arrival. A method combining this processing method and a method of reading data in the order of writing in the buffer read control unit 2d is called a first-in first-out (FIFO) method because a datagram that arrives first is output first.

【0007】また、バッファメモリ2bに空きがない期
間にデータグラムが到着した場合、通常それらはすべて
廃棄されるが、特にインターネットにおいては、バッフ
ァメモリ2bを使い尽くす状況を回避し、多くのデータ
グラムが一度に廃棄されるという状況を防ぐことで、リ
ンクの利用効率を高めることが可能となる。そのため、
インターネットで用いられるルータでは、バッファ書き
込み方法として、バッファメモリにたとえ空きがあった
としても、バッファメモリの使用量に応じた適当な確率
であらかじめデータグラムを廃棄してしまうというラン
ダムアーリーディテクション(RED)方式が採用され
ている。
When datagrams arrive during a period when there is no free space in the buffer memory 2b, all of them are usually discarded. In particular, in the Internet, it is possible to avoid a situation in which the buffer memory 2b is used up and to use many datagrams. By preventing a situation in which a link is discarded at once, it is possible to increase the link use efficiency. for that reason,
In a router used on the Internet, as a buffer writing method, random early detection (RED) in which datagrams are discarded in advance at an appropriate probability in accordance with the amount of buffer memory used, even if there is free space in the buffer memory. ) Method is adopted.

【0008】また、図23はこのRED方式による書き
込み処理手順を示す。これは、あらかじめ決められた順
に入力I/F部1を選択し(ステップS1)、そこから
到着しているデータグラムの有無を調べ(ステップS
2)、バッファメモリ2bの使用量の概算値を求め(ス
テップS5)、この概算値に基づいた確率を求め(ステ
ップS6)、続いて転送判断を行い(ステップS7)、
この判断結果に基づき、転送を行わない場合にはバッフ
ァメモリ2bに空きがあっても廃棄を行うという手順を
とる。
FIG. 23 shows a write processing procedure based on the RED method. This is done by selecting the input I / F unit 1 in a predetermined order (step S1) and checking for the presence or absence of a datagram arriving therefrom (step S1).
2), an approximate value of the used amount of the buffer memory 2b is obtained (step S5), a probability based on this approximate value is obtained (step S6), and a transfer determination is made (step S7);
Based on the result of this determination, if the transfer is not to be performed, a procedure is taken to discard the buffer memory 2b even if there is a free space.

【0009】このように、従来のデータグラム転送装置
にあっては、バッファメモリ2bへの書き込み方法に注
目すると、FIFO方式の場合はデータグラムの到着順
に、一方、RED方式の場合でも、バッファメモリ2b
の使用量に応じた適当な確率でパケットを廃棄するもの
の、基本的には到着順にバッファメモリ2bへデータグ
ラムを書き込んでいる。そして、書き込み時にバッファ
メモリ2bに空きがない場合にはデータグラムを廃棄す
るというものであり、また、データグラムを転送するか
廃棄するかの判断を、データグラムそのものに関する情
報ではなく、出力I/F部2での情報、つまりバッファ
メモリ2bの利用状況、例えば、バッファメモリに空き
がない、バッファメモリの空きが10%を下回っている
等に基づいて行っている。
As described above, in the conventional datagram transfer apparatus, focusing on the method of writing to the buffer memory 2b, the order of arrival of datagrams in the case of the FIFO method is different from that in the case of the RED method. 2b
Although the packets are discarded at an appropriate probability in accordance with the amount of data used, datagrams are basically written in the buffer memory 2b in the order of arrival. If there is no free space in the buffer memory 2b at the time of writing, the datagram is discarded. Also, the decision whether to transfer or discard the datagram is made not by the information on the datagram itself but by the output I / O. This is performed based on the information in the F unit 2, that is, the usage status of the buffer memory 2b, for example, when there is no free space in the buffer memory or when the free space in the buffer memory is less than 10%.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな方法を用いる従来のデータグラム転送システムにお
いては、データグラム転送装置が、データグラムの転送
処理を、出力I/F部2で得られる情報のみしか考慮に
入れずデータグラムの到着順に行っており、短い期間に
他のユーザより多くのデータグラムを送信することで、
送信したデータグラムの廃棄も多くなるが、全体として
は他のユーザより多くの網資源を獲得するということが
可能となる。多くのユーザがより多くの網資源を獲得す
ることを目的として、このように多くのデータグラムを
送出した場合、網内のそれぞれのデータグラム転送装置
は輻輳状態に陥り、送出されたデータグラムの多くを廃
棄することとなる。この結果、廃棄されずに最終的な宛
先まで到着するデータグラムの数が急激に減少し、網全
体としての実効的なデータ転送能力が低下した状態、つ
まり輻輳崩壊状態に陥ってしまうという課題があった。
However, in the conventional datagram transfer system using such a method, the datagram transfer device performs the datagram transfer processing only on the information obtained by the output I / F unit 2. Only in the order of arrival of datagrams, and by sending more datagrams than other users in a short period of time,
Although the transmitted datagram is discarded more frequently, it becomes possible to acquire more network resources than other users as a whole. When many users send out such many datagrams in order to acquire more network resources, each datagram transfer device in the network falls into a congestion state, and the transmitted datagrams are transmitted. Many will be discarded. As a result, the number of datagrams arriving at the final destination without being discarded sharply decreases, and the problem that the effective data transfer capability of the entire network is reduced, that is, the network is congested and collapsed. there were.

【0011】この発明は前記課題を解決するものであ
り、データグラム転送装置の出力I/F部におけるバッ
ファ書き込み制御部が、データグラムの送出に対する網
の評価により得られる情報(プレファレンス値)を利用
し、データグラムを到着順以外の方法で優先転送処理を
行うことで、ユーザがより多くの網資源を獲得しようと
して必要以上のデータグラムを送出することを抑制で
き、これにより輻輳崩壊状態に陥らない安定したデータ
グラム通信網を実現できるトラヒック観測装置,データ
グラム転送システムおよびデータグラム転送方法を得る
ことを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned problem, and a buffer write control section in an output I / F section of a datagram transfer device transmits information (preference value) obtained by evaluating a network for transmission of a datagram. By using and performing preferential transfer processing of datagrams in a method other than the order of arrival, it is possible to suppress the user from sending more datagrams than necessary in order to acquire more network resources, thereby causing a congestion collapse state An object of the present invention is to provide a traffic observation device, a datagram transfer system, and a datagram transfer method that can realize a stable datagram communication network that does not fall.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】前記目的達成のため、請
求項1の発明にかかるトラヒック観測装置は、あらかじ
め決められた期間前から現在までの間に、ユーザが網内
に送信または網から受信したデータグラムに関するトラ
ヒック情報を観測し、保持するトラヒック観測機能と、
該トラヒック観測機能により得られたトラヒック情報か
らユーザのデータグラムの送出に関する網の評価を数値
化し、それをプレファレンスとして計算するプレファレ
ンス値計算機能とを有し、プレファレンス値挿入機能
に、前記プレファレンス値計算機能により計算されたプ
レファレンス値を前記送信されるデータグラムのヘッダ
に書き込ませるようにしたものである。
In order to achieve the above object, a traffic observation apparatus according to the present invention is provided such that a user transmits or receives data from a network before or after a predetermined period of time. A traffic observation function that observes and retains traffic information related to the datagram
A preference value calculation function of quantifying a network evaluation regarding the transmission of a user datagram from the traffic information obtained by the traffic observation function, and calculating the preference as a preference; The preference value calculated by the preference value calculation function is written in the header of the transmitted datagram.

【0013】また、請求項2の発明にかかるデータグラ
ム転送システムは、ユーザ端末から送信されたデータグ
ラムを受けたデータグラム転送装置が、そのデータグラ
ムのヘッダに記載された転送宛先アドレスに向って前記
データグラムをリレーするデータグラム転送システム
に、前記データグラムに関するトラヒック情報に基づい
てユーザのトラヒックの網に対するインパクトを評価
し、それを数値化した結果をプレファレンス値として前
記ヘッダに書き込むトラヒック観測手段を設けたもので
ある。
[0013] In the datagram transfer system according to the second aspect of the present invention, the datagram transfer device receiving the datagram transmitted from the user terminal transmits the datagram to the transfer destination address described in the header of the datagram. A traffic observing means which evaluates the impact of a user's traffic on a network based on traffic information related to the datagram, and writes a numerical result of the evaluation as a preference value in the header to a datagram transfer system for relaying the datagram. Is provided.

【0014】また、請求項3の発明にかかるデータグラ
ム転送システムは請求項2のトラヒック観測手段に加え
て、前記データグラムのヘッダに記載された前記プレフ
ァレンス値に従ってデータグラムの優先転送処理を行う
手段を設けたものである。
According to a third aspect of the present invention, in addition to the traffic observing means of the second aspect, the datagram transfer system performs priority transfer processing of the datagram according to the preference value described in the header of the datagram. Means are provided.

【0015】また、請求項4の発明にかかるデータグラ
ム転送システムは、前記データグラム転送装置に、前記
データグラムをいずれかの入力インタフェース部からい
ずれかの出力インタフェース部へ競合することなく転送
するバックプレーンスイッチ部を設け、前記出力インタ
フェース部が、受信したデータグラムのヘッダから前記
プレファレンス値を取得し、そのプレファレンス値の小
さいものから順に、輻輳状態とならない範囲で転送すべ
きデータグラムを選択して、優先的にバッファメモリに
書き込むバッファ書き込み制御部を設けたものである。
Further, the datagram transfer system according to the invention of claim 4 transfers the datagram to the datagram transfer device from any input interface unit to any output interface unit without conflict. A plane switch unit is provided, and the output interface unit obtains the preference value from the header of the received datagram, and selects datagrams to be transferred within a range that does not cause a congestion state, in order of the preference value being smaller. Then, a buffer write control unit for writing the data into the buffer memory preferentially is provided.

【0016】また、請求項5の発明にかかるデータグラ
ム転送システムは、前記トラヒック情報を、データグラ
ムのサイズまたは連続して送出されるデータグラムの時
間間隔としたものである。
In the datagram transfer system according to a fifth aspect of the present invention, the traffic information is a datagram size or a time interval between datagrams transmitted continuously.

【0017】また、請求項6の発明にかかるデータグラ
ム転送システムは、前記トラヒック観測手段に、前記プ
レファレンス値としてデータグラムのヘッダに存在する
データグラムのサイズフィールドを利用させるようにし
たものである。
In the datagram transfer system according to the present invention, the traffic observation means uses a datagram size field present in a datagram header as the preference value. .

【0018】また、請求項7の発明にかかるデータグラ
ム転送システムは、前記トラヒック観測手段に、一つ前
の前記データグラムの送出時刻と現在時刻との差の逆数
をプレファレンス値として計算させるようにしたもので
ある。
In the datagram transfer system according to the present invention, the traffic observation means may calculate a reciprocal of a difference between a transmission time of the immediately preceding datagram and a current time as a preference value. It was made.

【0019】また、請求項8の発明にかかるデータグラ
ム転送システムは、前記トラヒック観測手段に、前記デ
ータグラムのサイズおよび連続するデータグラムの間隔
からスライディングウィンドウ方式による平均レートを
プレファレンス値として計算させるようにしたものであ
る。
The datagram transfer system according to the invention of claim 8 causes the traffic observation means to calculate an average rate by a sliding window method as a preference value from the size of the datagram and the interval between successive datagrams. It is like that.

【0020】また、請求項9の発明にかかるデータグラ
ム転送システムは、前記トラヒック観測手段に、前記デ
ータグラムのサイズおよび連続するデータグラム間隔か
ら観測期間の平均レートをプレファレンス値として計算
させるようにしたものである。
The datagram transfer system according to a ninth aspect of the present invention causes the traffic observation means to calculate an average rate during an observation period as a preference value from the size of the datagram and a continuous datagram interval. It was done.

【0021】また、請求項10の発明にかかるデータグ
ラム転送システムは、前記トラヒック観測手段に、ユー
ザが送出したデータグラムの個数と受信したデータグラ
ムの個数との差をプレファレンス値として求めさせるよ
うにしたものである。
Further, the datagram transfer system according to the tenth aspect of the present invention causes the traffic observing means to calculate a difference between the number of datagrams transmitted by the user and the number of received datagrams as a preference value. It was made.

【0022】また、請求項11の発明にかかるデータグ
ラム転送システムは、前記バッファ書き込み制御部で、
受信したデータグラムのプレファレンス値をプレファレ
ンス値取り出し機能により取得し、このプレファレンス
値をキーにしてプレファレンス比較機能にてソーティン
グを行い、データグラムにプレファレンス値の昇順に順
序付けを行い、さらにその順序に従って前記バッファ書
き込み制御機能にバッファメモリに対する書き込み処理
を行わせるようにしたものである。
Further, in the datagram transfer system according to the eleventh aspect of the present invention, in the buffer write control unit,
The preference value of the received datagram is obtained by the preference value extraction function, the preference value is used as a key, the sorting is performed by the preference comparison function, the datagrams are ordered in ascending preference value order, and According to the order, the buffer write control function is caused to perform a write process to the buffer memory.

【0023】また、請求項12の発明にかかるデータグ
ラム転送システムは、前記出力インタフェース部に複数
の優先順位を有するクラス別バッファメモリ部を持た
せ、前記バッファ書き込み制御部にプレファレンス値に
従ってその優先順位を持った複数のクラスを選択し、前
記データグラムの書き込みを行わせるようにしたもので
ある。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the datagram transfer system, the output interface unit has a class-specific buffer memory unit having a plurality of priorities, and the buffer write control unit controls the priority according to a preference value. A plurality of classes having a ranking are selected, and the datagram is written.

【0024】また、請求項13の発明にかかるデータグ
ラム転送システムは、前記プレファレンス値の取得処理
を、データグラムの到着率に応じて変更可能な可変間隔
または常に固定の固定間隔の期間ごとに行うようにした
ものである。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the datagram transfer system, the processing for acquiring the preference value is performed at intervals of a variable interval which can be changed according to the arrival rate of the datagram or a fixed interval which is always fixed. It is something to do.

【0025】また、請求項14の発明にかかるデータグ
ラム転送システムは、前記バッファ書き込み制御部で、
データグラムの前記バッファメモリへの書き込み前に転
送判断を行わせ、転送を行わないと判断した場合には、
前記バッファメモリに空き領域があっても廃棄を行わ
せ、転送を行うと判断した場合には前記バッファメモリ
への書き込み処理を行わせるようにしたものである。
Further, in the datagram transfer system according to the invention of claim 14, the buffer write control unit includes:
A transfer determination is performed before writing the datagram to the buffer memory, and when it is determined that the transfer is not performed,
Even if there is an empty area in the buffer memory, discarding is performed, and when it is determined that transfer is performed, writing processing to the buffer memory is performed.

【0026】また、請求項15の発明にかかるデータグ
ラム転送システムは、前記バッファ書き込み制御部で、
既にバッファメモリに書き込んである処理ずみデータグ
ラムのプレファレンス値の総和を計算させ、この計算結
果に基づく確率計算を行わせて、その確率に応じてデー
タグラムの廃棄を行わせるようにしたものである。
The datagram transfer system according to a fifteenth aspect of the present invention provides the datagram transfer system, wherein:
The sum of the preference values of processed datagrams already written in the buffer memory is calculated, a probability calculation based on the calculation result is performed, and the datagram is discarded according to the probability. is there.

【0027】また、請求項16の発明にかかるデータグ
ラム転送システムは、前記バッファ書き込み制御部で、
データグラムにプレファレンス値の昇順に順序付けを行
わせた後、その順序付けに従ったバッファメモリの使用
量の概算値に基づく確率を求めさせ、得られた確率に応
じてデータグラムの廃棄を行わせるようにしたものであ
る。
Further, in the datagram transfer system according to the invention of claim 16, the buffer write control unit includes:
After the datagrams are ordered in ascending order of preference values, a probability is calculated based on the estimated value of the buffer memory usage according to the ordering, and the datagram is discarded according to the obtained probability. It is like that.

【0028】また、請求項17の発明にかかるデータグ
ラムの転送方法は、ユーザによるデータグラムの送出時
に、そのデータグラムが網に対してどのようなインパク
トを与えるかという評価を行い、この評価を反映したプ
レファレンス値を計算して、その計算結果を前記データ
グラムのヘッダに書き込み、前記プレファレンス値に従
って前記データグラムの優先転送処理を行うようにした
ものである。
Further, in the datagram transfer method according to the seventeenth aspect of the present invention, when a user sends a datagram, the datagram is evaluated for its impact on the network, and this evaluation is performed. The reflected preference value is calculated, the calculation result is written in the header of the datagram, and priority transfer processing of the datagram is performed according to the preference value.

【0029】また、請求項18の発明にかかるデータグ
ラム転送システムは、前記データグラム転送装置に、前
記データグラムをいずれかの入力インタフェース部から
いずれかの出力インタフェース部へ競合することなく転
送するバックプレーンスイッチ部を設け、前記出力イン
タフェース部が、適当なタイミングでスレッショルド値
を計算しておき、受信したデータグラムのヘッダから前
記プレファレンス値を取得し、バッファ書き込み前に前
記スレッショルド値と前記プレファレンス値を用いて転
送判断を行い、転送を行わないと判断した場合にはバッ
ファメモリに空き領域があっても廃棄を行い、転送を行
うと判断した場合にはバッファメモリへの書き込むバッ
ファ書き込み制御部を設けたものである。
The datagram transfer system according to the invention of claim 18 transfers the datagram to the datagram transfer device from any of the input interface units to any of the output interface units without conflict. A plane switch unit, the output interface unit calculates a threshold value at an appropriate timing, obtains the preference value from a header of a received datagram, and writes the threshold value and the preference value before writing to a buffer. A transfer determination is performed using the value. If it is determined that the transfer is not to be performed, the buffer is discarded even if there is an empty area in the buffer memory. Is provided.

【0030】また、請求項19の発明にかかるデータグ
ラム転送システムは、前記バッファ書き込み制御部にお
ける転送判断において、受信したデータグラムのプレフ
ァレンス値と前記スレッショルド値との比較を行わせ、
プレファレンス値が前記スレッショルド値より大きい場
合に前記データグラムを廃棄させ、小さい場合に前記バ
ッファメモリへの書き込みを行わせるようにしたもので
ある。
Further, in the datagram transfer system according to the invention of claim 19, in the transfer determination in the buffer write control unit, a comparison is made between a preference value of the received datagram and the threshold value,
If the preference value is larger than the threshold value, the datagram is discarded, and if the preference value is smaller, the data is written to the buffer memory.

【0031】また、請求項20の発明にかかるデータグ
ラム転送システムは、前記バッファ書き込み制御部にお
ける転送判断において、受信したデータグラムのプレフ
ァレンス値と前記スレッショルド値の各値の差を入力と
する関数にて確率を計算させ、得られた確率に応じてデ
ータグラムの廃棄を行わせるようにしたものである。
The datagram transfer system according to the twentieth aspect of the present invention is the datagram transfer system, wherein in the transfer determination in the buffer write control unit, a function which receives a difference between a preference value of the received datagram and each of the threshold value as an input. , The probability is calculated, and the datagram is discarded according to the obtained probability.

【0032】また、請求項21の発明にかかるデータグ
ラム転送システムは、前記バッファ書き込み制御部に、
あらかじめ決められた範囲のデータグラムの到着、転送
および廃棄のうちのいずれかの事象が発生した時刻およ
び前記プレファレンス値を保存するプレファレンス値保
存機能を持たせ、これらのプレファレンス値を用いて前
記スレッショルド値を計算させるようにしたものであ
る。
Also, in the datagram transfer system according to the invention of claim 21, the buffer write control unit includes:
Arrival of a datagram in a predetermined range, a time at which any one of the events of transfer and discard occurs, and a preference value storage function for storing the preference value, and using these preference values, The threshold value is calculated.

【0033】また、請求項22の発明にかかるデータグ
ラム転送システムは、前記バッファ書き込み制御部にお
ける転送判断において、前記スレッショルド値、受信し
たデータグラムのプレファレンス値、および、バッファ
の使用量、または、その概算値を入力とする関数にて確
率を計算させ、得られた確率に応じてデータグラムの廃
棄を行わせるようにしたものである。
Also, in the datagram transfer system according to the present invention, in the transfer determination in the buffer write control unit, the threshold value, the preference value of the received datagram, and the used amount of the buffer, or The probability is calculated by a function that receives the estimated value as an input, and the datagram is discarded according to the obtained probability.

【0034】また、請求項23の発明にかかるデータグ
ラム転送システムは、前記バッファ書き込み制御部にお
ける転送判断に用いる確率の計算において、バッファの
使用量、または、その概算値によって決まる値と前記ス
レッショルド値の積より大きなプレファレンス値をもつ
データグラムは全て廃棄し、そうでない場合でも前記ス
レッショルド値以上のプレファレンス値をもつデータグ
ラムは、プレファレンス値が大きなものほど高確率で廃
棄し、またバッファ使用量、または、その概算値が大き
いほどより優先的に大きなプレファレンス値のデータグ
ラムを廃棄するような確率値を生成する関数を用いさせ
たものである。
In the datagram transfer system according to the twenty-third aspect of the present invention, in the calculation of the probability used for the transfer determination in the buffer write control unit, a value determined by a buffer usage amount or an approximate value thereof and the threshold value may be used. All datagrams having a preference value larger than the product of the above are discarded, and even if not, datagrams having a preference value equal to or higher than the threshold value are discarded with a higher probability as the preference value is larger and the buffer is used. A function that generates a probability value that discards a datagram having a larger preference value with a larger amount or an approximate value thereof is more preferentially used.

【0035】また、請求項24の発明にかかるデータグ
ラム転送システムは、前記転送判断に用いるスレッショ
ルド値の計算方法において、受信したデータグラムのプ
レファレンス値を適当な確率でランダムにサンプリング
し、サンプルが一定数集まった時点でそれらサンプルの
中央値をスレッショルド値に設定させるようにしたもの
である。
According to a twenty-fourth aspect of the present invention, in the datagram transfer method according to the thirteenth aspect of the present invention, in the threshold value calculation method used in the transfer determination, a preference value of the received datagram is randomly sampled at an appropriate probability, and When a certain number of samples are collected, the median of those samples is set to a threshold value.

【0036】また、請求項25の発明にかかるデータグ
ラム転送システムは、前記転送判断に用いるスレッショ
ルド値の計算方法において、受信したデータグラムのプ
レファレンス値を適当な確率でランダムにサンプリング
し、サンプルが一定数集まった時点でそれらサンプルの
平均値をスレッショルド値に設定させるようにしたもの
である。
Further, in the datagram transfer system according to the twenty-fifth aspect of the present invention, in the threshold value calculation method used for the transfer determination, a preference value of the received datagram is randomly sampled at an appropriate probability, and When a certain number of samples are collected, the average value of the samples is set to a threshold value.

【0037】また、請求項26の発明にかかるデータグ
ラム転送システムは、前記転送判断に用いるスレッショ
ルド値の計算方法において、転送を行うと判断したデー
タグラムのプレファレンス値を適当な確率でランダムに
サンプリングし、サンプルが一定数集まった時点でそれ
らサンプルの平均値をスレッショルド値に設定するもの
である。
In the datagram transfer system according to the twenty-sixth aspect, in the threshold value calculation method used for the transfer determination, a preference value of the datagram determined to be transferred is randomly sampled at an appropriate probability. Then, when a certain number of samples are collected, the average value of those samples is set as a threshold value.

【0038】[0038]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態の
図について説明する。この発明のデータグラム転送シス
テムで実行されるプレファレンス値を用いた選択的デー
タグラム転送方法は、以下の2点を組み合わせて実行さ
れる。1.網はユーザのデータグラム送出時にそのデー
タグラムが網に対しどのようなインパクト(負荷)を与
えるかという評価を行い、それを反映させた値としてプ
レファレンス値を計算し、それをデータグラムのヘッダ
に付与する。ここで、網に対してのインパクトが少ない
ものに対して、小さいプレファレンス値を与える。2.
網内のデータグラム転送装置においては、データグラム
の到着順ではなく、プレファレンス値に従ったデータグ
ラムの優先転送処理を行う。具体的には網に対してのイ
ンパクトが少ないことを意味するプレファレンス値の小
さいものほど高い確率で優先して転送を行うよう制御す
る。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. The selective datagram transfer method using the preference value executed in the datagram transfer system of the present invention is executed by combining the following two points. 1. The network evaluates the impact (load) of the datagram on the network when the user sends the datagram, calculates a preference value as a value reflecting the impact, and uses the result as the header of the datagram. To be given. Here, a small preference value is given to those having a small impact on the network. 2.
In the datagram transfer device in the network, priority transfer processing of the datagram is performed according to the preference value, not the arrival order of the datagram. More specifically, the control is performed such that the smaller the preference value, which means the smaller the impact on the network, the higher the probability of transfer with priority.

【0039】図1は前記データグラムの転送方法を実行
するデータグラム転送システムを示すブロック図であ
り、ここでは一般的な網とユーザ端末との接続形態の様
子とこの発明を実現する装置の一つであるトラヒック観
測装置が導入される位置を具体的に示してある。これに
よればユーザ端末4からライン終端装置5およびアクセ
ス網6を介して送信されたデータグラムは、網内のデー
タグラム転送装置Dにおいて、図20に示すような入力
I/F部1の転送宛先テーブル1bに従って、宛先アド
レスの示す端末までリレーされて行く。このアクセス網
を終端するライン終端装置7と網内の最初のデータグラ
ム転送装置Dとの間にトラヒック観測手段としてのトラ
ヒック観測装置8が接続されている。
FIG. 1 is a block diagram showing a datagram transfer system for executing the above-mentioned datagram transfer method. In this example, a general connection state between a network and a user terminal and an apparatus for realizing the present invention are shown. Specifically, the position where the traffic observation device is introduced is specifically shown. According to this, the datagram transmitted from the user terminal 4 via the line terminating device 5 and the access network 6 is transferred to the input I / F unit 1 as shown in FIG. According to the destination table 1b, relaying is performed to the terminal indicated by the destination address. A traffic observation device 8 as traffic observation means is connected between a line terminating device 7 for terminating the access network and the first datagram transfer device D in the network.

【0040】図2はこのトラヒック観測装置8の構成を
示し、これがトラヒック観測機能8a,プレファレンス
値計算機能8bおよびプレファレンス値挿入機能8cに
より構成され、これらのうちトラヒック観測機能8a
は、あらかじめ決められた期間前から現在までの間に、
ユーザ網内に送信、あるいは網より受信したデータグラ
ムに関するトラヒック情報、例えばデータグラムのサイ
ズや連続して送出されたデータグラムの時間間隔などを
観測し、保持する機能である。また、プレファレンス値
計算機能8bは、トラヒック観測機能8aにより保持さ
れている情報から決められた計算式を用いて、プレファ
レンス値を計算する機能である。また、プレファレンス
値挿入機能8cは、到着したデータグラムに、プレファ
レンス値計算機能8bにより計算された値をデータグラ
ムのヘッダに書き込む機能である。すなわち、このよう
なトラヒック観測装置8では、トラヒック観測機能8a
により得られたデータを用いて、プレファレンス値計算
機能8bにより、ユーザのトラヒックの網に対するイン
パクト(負荷)を評価してその数値化を行い、それをデ
ータグラムのヘッダに書き込むことを実現する。そし
て、前記トラヒック観測装置8のプレファレンス値挿入
機能8cにより書き込まれるプレファレンス値は、図3
に示すように、転送されるデータグラムのヘッダ部分に
おけるプレファレンス値を書き込むフィールドに保存す
る。このフィールドの値は、データグラム転送網内を転
送される間変更されず、各データグラム転送装置Dに、
網がトラヒック観測装置8において行った評価結果を伝
える機能を実現する。
FIG. 2 shows the configuration of the traffic observation device 8, which is composed of a traffic observation function 8a, a preference value calculation function 8b and a preference value insertion function 8c, of which the traffic observation function 8a
Between the time before the predetermined period and the present,
This is a function of observing and holding traffic information related to datagrams transmitted or received in the user network, for example, the size of datagrams and the time interval of continuously transmitted datagrams. The preference value calculation function 8b is a function of calculating a preference value using a calculation formula determined from information held by the traffic observation function 8a. The preference value insertion function 8c is a function to write the value calculated by the preference value calculation function 8b into the datagram that has arrived, in the header of the datagram. That is, in such a traffic observation device 8, the traffic observation function 8a
Using the data obtained by the above, the preference value calculation function 8b evaluates the impact (load) of the user's traffic on the network, quantifies it, and writes it into the datagram header. The preference value written by the preference value insertion function 8c of the traffic observation device 8 is as shown in FIG.
As shown in (1), the preference value in the header portion of the datagram to be transmitted is stored in a field for writing. The value of this field is not changed during the transfer in the datagram transfer network, and each datagram transfer device D
The network realizes a function of transmitting an evaluation result performed in the traffic observation device 8.

【0041】図4は、この発明のデータグラム転送装置
Dの出力I/F部2におけるバッファ書き込み制御部2
cの構成を示し、これがプレファレンス値取り出し機能
2c1、プレファレンス値比較機能2c2および書き込
み制御機能2c3から構成される。これらのうち、プレ
ファレンス値取り出し機能2c1は、到着したデータグ
ラムのヘッダよりプレファレンス値を取り出して保持
し、プレファレンス値比較機能2c2は、保持されてい
る各プレファレンス値の比較を行い、到着したデータグ
ラムに対しプレファレンス値のより小さいものが優先さ
れるような制御手順を与える。さらに、書き込み制御機
能2c3は、プレファレンス値比較機能2c2の結果を
用い、プレファレンス値の小さいものから順に、輻輳状
態とならない範囲で転送するデータグラムを選択し、そ
れらを図21に示すようなバッファメモリ2bへ書き込
む制御を行い、また、選択されなかったデータグラムは
廃棄する制御を行う。
FIG. 4 shows the buffer write control unit 2 in the output I / F unit 2 of the datagram transfer device D of the present invention.
This shows the configuration of c, which is composed of a preference value retrieval function 2c1, a preference value comparison function 2c2, and a write control function 2c3. Among these, the preference value retrieval function 2c1 retrieves and holds the preference value from the header of the arriving datagram, and the preference value comparison function 2c2 compares the stored preference values and receives A control procedure is provided such that a smaller preference value is given priority to a given datagram. Further, the write control function 2c3 uses the result of the preference value comparison function 2c2 to select datagrams to be transferred within a range that does not cause a congestion state in ascending order of preference values, and as shown in FIG. Control is performed to write data into the buffer memory 2b, and control is performed to discard unselected datagrams.

【0042】図5は、この発明における書き込み制御機
能2c3による書き込み処理方法を示すフローチャート
である。これは、従来のFIFO方式とは違い、最初に
プレファレンス値取り出し機能2c1により到着してい
るデータグラムのプレファレンス値のリストを取得する
(ステップS11)。次に、プレファレンス値比較機能
2c2により、この値をキーにしソーティングを行い
(ステップS12)、データグラムにプレファレンス値
の昇順に順序付けを行う(ステップS13)。そして、
その順序に従って、書き込み制御機能2c3によりバッ
ファメモリ2bへの書き込み処理を行い(ステップS1
4)、未処理のデータグラムがある場合には(ステップ
S15)、ステップS13以下の処理を実行し、ない場
合には処理を終了する。
FIG. 5 is a flowchart showing a write processing method by the write control function 2c3 according to the present invention. This is different from the conventional FIFO method, in which a list of preference values of an arriving datagram is first acquired by the preference value retrieval function 2c1 (step S11). Next, sorting is performed using this value as a key by the preference value comparison function 2c2 (step S12), and the datagrams are ordered in ascending order of preference values (step S13). And
In accordance with the order, the writing control function 2c3 performs a writing process to the buffer memory 2b (step S1).
4) If there is an unprocessed datagram (step S15), the processing from step S13 is executed, and if not, the processing is terminated.

【0043】この発明では、データグラムはデータグラ
ム転送装置Dにおいて、到着順に処理されるのではな
く、ヘッダに存在するプレファレンス値の小さいものが
優先的に転送されることとなる。このプレファレンス値
は、網がユーザのトラヒックを観測することで付与する
ため、たとえ、あるユーザが短い期間に多くのデータグ
ラムを送信したとしても、それらのデータグラムにはト
ラヒック観測装置が大きなプレファレンス値をつけるよ
うになり、データグラム転送装置Dでより低いプレファ
レンス値をもつデータグラムよりも高い確率で廃棄され
てしまう。従って、短い期間に多くのデータグラムを送
信することでデータグラムの廃棄も多くなるが、結果的
により多くの網資源を獲得することが不可能となる。そ
の結果、ユーザが多くの網資源の獲得を目的として不必
要なデータグラムを送出することを抑制でき、データグ
ラム転送網が輻輳崩壊状態に陥る危険性を低くすること
が可能となる。
In the present invention, the datagram is not processed in the order of arrival in the datagram transfer device D, but the datagram having the smaller preference value existing in the header is transferred preferentially. This preference value is provided by the network by observing the user's traffic, so that even if a user sends many datagrams in a short period of time, a large traffic observing device is required for those datagrams. The reference value is added, and the datagram transfer device D discards the datagram with a higher probability than a datagram having a lower reference value. Therefore, sending many datagrams in a short period of time causes more datagrams to be discarded, but eventually makes it impossible to acquire more network resources. As a result, it is possible to suppress the user from sending unnecessary datagrams for the purpose of acquiring many network resources, and it is possible to reduce the risk of the datagram transfer network falling into a congestion collapse state.

【0044】前記のプレファレンス値を用いた選択的デ
ータグラム転送方法は、網によるユーザトラヒックの評
価とその数値化およびその数値による順序付けによる優
先転送処理の二つの機能的要素からなり、これらの要素
は、それぞれトラヒック観測装置8におけるプレファレ
ンス値計算機能8bおよびデータグラム転送装置Dにお
けるバッファ書き込み制御部2cの処理方法として実施
されるものである。以下では、これらの二つについての
実施形態をそれぞれ述べる。
The selective datagram transfer method using the above-mentioned preference value comprises two functional elements, that is, the evaluation of user traffic by the network, its numerical conversion, and priority transfer processing by ordering based on the numerical values. Are implemented as the processing method of the preference value calculation function 8b in the traffic observation device 8 and the buffer write control unit 2c in the datagram transfer device D, respectively. In the following, embodiments of these two will be described.

【0045】前記のように、バッファ書き込み制御部2
cでは、最初にプレファレンス値取り出し機能2c1に
より到着しているデータグラムのプレファレンス値のリ
ストを取得し、プレファレンス比較機能として、このプ
レファレンス値をキーにしてソーティングを行い、デー
タグラムにプレファレンス値の昇順に順序付けを行い、
さらにその順序に従って、バッファメモリ2bへの書き
込み処理を行っている。そしてプレファレンス値の取得
処理は、適当な期間T毎に行う。この期間Tを長くすれ
ば、その間に到着してソーティングの対象となるデータ
グラムの数が増加するため、多くのデータグラム間で優
先順位の比較ができ、この発明の効果は大きくなるが、
到着してから転送処理が行われ、出力リンクへ送信され
るまでの遅延時間が大きくなる。この期間Tは、その点
を考慮して最適な値を選択する。また、常に固定した期
間でもよいが、データグラムの到着率に応じて適応的に
期間を変更することも可能である。
As described above, the buffer write control unit 2
In c, first, a list of preference values of the arriving datagram is acquired by the preference value retrieval function 2c1, and sorting is performed using this preference value as a key as a preference comparison function, and the datagram is processed. Order in ascending order of reference values,
Further, the writing process to the buffer memory 2b is performed according to the order. Then, the process of acquiring the preference value is performed every appropriate period T. If this period T is lengthened, the number of datagrams arriving during the period and to be sorted increases, so that the priority order can be compared among many datagrams, and the effect of the present invention increases.
The transfer processing is performed after arrival, and the delay time until transmission to the output link increases. In this period T, an optimum value is selected in consideration of this point. Although the period may be always fixed, the period may be adaptively changed according to the arrival rate of the datagram.

【0046】また、図6に示すように、図5の処理手順
に加えてデータグラムのバッファメモリ2bへの書き込
みをする前に、転送判断を別途行い(ステップS1
6)、この判断結果に基づき、転送を行わない場合には
(ステップS17)、バッファメモリ2bに空き領域が
あっても廃棄を行うという処理手順をとることも可能で
ある。一つのより具体的な例を図7に示す。既に処理を
行いバッファメモリに書き込みを行ったデータグラムの
プレファレンス値の総和を計算し(ステップS18)、
それに基づいた確率を求め(ステップS19)、その確
率に応じて廃棄を行うことが可能となる。この場合、後
に処理されるデータグラム、つまりプレファレンス値の
大きいデータグラムほど高い確率で廃棄されることにな
り、この処理を行わない図5の場合に比べてこの発明の
効果は大きくなる。また、この発明の書き込み処理方法
は、インターネットのルータに用いられている前記RE
D方式との併用も可能である。図8はこのRED方式を
併用した書き込み処理手順を示すフローチャートであ
る。これによれば、最初にプレファレンス値のリストを
取得し(ステップS11)、ソーティングを行うことで
(ステップS12)、得られるデータグラムの順序付け
に従って(ステップS13)、RED方式の転送処理手
順が行われる。すなわち、バッファメモリ2bの使用量
の概算を行い(ステップS20)、この概算値に基づい
た確率を求め(ステップS21)、続いて転送判断を行
った後(ステップS17)、その判断結果に従ってバッ
ファメモリ2bへの書き込みまたは廃棄を行うという手
順をとる。
As shown in FIG. 6, in addition to the processing procedure of FIG. 5, before writing a datagram to the buffer memory 2b, a transfer judgment is separately performed (step S1).
6) If the transfer is not performed based on the determination result (step S17), it is also possible to take a processing procedure of discarding even if there is an empty area in the buffer memory 2b. One more specific example is shown in FIG. The sum of the preference values of the datagrams that have already been processed and written into the buffer memory is calculated (step S18).
A probability based on the probability is obtained (step S19), and discarding can be performed according to the probability. In this case, a datagram to be processed later, that is, a datagram having a larger preference value, will be discarded with a higher probability, and the effect of the present invention will be greater than in the case of FIG. 5 where this processing is not performed. Further, the write processing method according to the present invention uses the above-mentioned RE used in an Internet router.
A combination with the D method is also possible. FIG. 8 is a flowchart showing a write processing procedure using this RED method. According to this, first, a list of preference values is obtained (step S11), and sorting is performed (step S12). According to the ordering of the obtained datagrams (step S13), the transfer processing procedure of the RED method is performed. Will be That is, the used amount of the buffer memory 2b is roughly estimated (step S20), a probability based on the estimated value is obtained (step S21), and a transfer decision is made (step S17). 2b is written or discarded.

【0047】ところで、図6〜図8の例では、プレファ
レンス値の取得処理を行う期間Tを適当に設定する必要
がある。それに対して、図9に示す例では、到着したデ
ータグラムは前記のように同時に到着したものが一度に
処理されるのではなく、順番に一つずつ処理され、プレ
ファレンス値を取得した後ソーティングを行うという処
理を行わない。すなわち、あらかじめ決められた順に入
力I/F部1を選択し(ステップS31)、そこから到
着しているデータグラムの有無を調べ(ステップS3
2)、続いて図10に示すようなプレファレンス値取り
出し機能2c1にてプレファレンス値の取得を行って
(ステップS33)、このプレファレンス値の保存をプ
レファレンス値保存機能2c4に行う。さらにスレッシ
ョルド計算機能2c5において、適当なタイミングにて
スレッショルド値を計算しておき(ステップS34)、
到着したデータグラムのプレファレンス値とスレッショ
ルド値との比較を行い(ステップS35)、プレファレ
ンス値がスレッショルド値より大きい場合は、廃棄さ
れ、そうでなければ転送を行うという方法で、選択的な
バッファ書き込み処理を行う(ステップS14)。この
例ではデータグラムの選択順序を変える必要がないた
め、従来法からの改良が比較的簡単であるという特徴を
持つ。なお、プレファレンス値とスレッショルド値の比
較を行う場合に、プレファレンス値とスレッショルド値
の差を入力とする関数により確率を計算し(ステップS
35)、その確率によりデータグラムを廃棄する(ステ
ップS17)という方法も採用可能である。
In the examples shown in FIGS. 6 to 8, it is necessary to appropriately set the period T for performing the process of acquiring the preference value. On the other hand, in the example shown in FIG. 9, the datagrams arriving at the same time are not processed one at a time as described above, but are processed one by one in order. Is not performed. That is, the input I / F unit 1 is selected in a predetermined order (step S31), and the presence or absence of a datagram arriving therefrom is checked (step S3).
2) Subsequently, a preference value is acquired by a preference value extraction function 2c1 as shown in FIG. 10 (step S33), and this preference value is stored in a preference value storage function 2c4. Further, in the threshold calculation function 2c5, a threshold value is calculated at an appropriate timing (step S34),
A comparison is made between the preference value and the threshold value of the arriving datagram (step S35). If the preference value is larger than the threshold value, the datagram is discarded. A write process is performed (step S14). In this example, there is no need to change the order in which datagrams are selected, so that there is a feature that improvement from the conventional method is relatively simple. When comparing the preference value and the threshold value, the probability is calculated using a function having the input of the difference between the preference value and the threshold value (step S).
35) It is also possible to adopt a method of discarding the datagram according to the probability (step S17).

【0048】また、プレファレンス値と適当なタイミン
グにて計算しておいたスレッショルド値との比較を行
い、選択的にデータグラムを廃棄する方法として、バッ
ファ使用量を測定し、バッファ使用量に応じた確率を求
め、データグラムを確率的に廃棄するRED方式に加
え、計算しておいたスレッショルド値に比べて大きいプ
レファレンス値を持つものの廃棄確率をより高くする方
法を採用することも可能である。この方法によれば、よ
り多くの網資源を利用しようとして必要以上にデータグ
ラムを送信するユーザのデータグラムを選択的に遮断す
ることができる。すなわち、ここで採用される廃棄確率
Bは、式(1)により求められる。
As a method for selectively discarding datagrams by comparing the preference value with a threshold value calculated at an appropriate timing, the buffer usage is measured, and the datagram is determined according to the buffer usage. In addition to the RED method in which the datagram is calculated and the datagram is stochastically discarded, it is also possible to adopt a method in which the probability of discarding data having a larger preference value than the calculated threshold value is higher. . According to this method, it is possible to selectively block datagrams of a user who transmits datagrams more than necessary in order to use more network resources. That is, the discard probability B employed here is obtained by Expression (1).

【0049】[0049]

【数1】 (Equation 1)

【0050】ここで、m=Qtarget/Qcurr
entで、Qtargetは固定パラメータ、Qcur
rentは現在のバッファ使用量、Vはスレッショルド
値、pは到着データグラムのプレファレンス値である。
この関数は、次のような特性を持つ。すなわち、V<p
<(m+1)Vではpの増加に伴い廃棄確率が上昇し、
kを大きくとると(m+1)V近辺で廃棄確率が急増す
る。(m+1)V近辺の値のもつデータグラムは高確率
で廃棄されるため、通常よく用いられている必要以上に
データグラムを送信しないTCPフローは、この値を上
限にデータグラムの送信速度を低下させる。そのためT
CPフローはスレッショルド値Vを中心に(m+1)V
以下の範囲で安定化する。
Here, m = Qtarget / Qcurr
ent, Qtarget is a fixed parameter, Qcur
rent is the current buffer usage, V is the threshold value, and p is the preference value of the arriving datagram.
This function has the following properties: That is, V <p
For <(m + 1) V, the drop probability increases with an increase in p,
When k is increased, the discard probability rapidly increases around (m + 1) V. Since datagrams having a value near (m + 1) V are discarded with a high probability, a TCP flow that does not transmit datagrams more than necessary, which is often used, lowers the datagram transmission speed up to this value. Let it. Therefore T
CP flow is (m + 1) V around threshold value V
It is stabilized in the following range.

【0051】それにも拘らず、(m+1)Vより大きな
値をもつデータグラムはTCP以外のフローと推定で
き、これらは必要以上にデータグラムを網に送信を行っ
ていると判断できる。このような値をもつデータグラム
を全て廃棄することにより、そのようなより多くの資源
獲得を目指して必要以上にデータグラムを送信しようと
するTCP以外のフローを遮断することができる。
Nevertheless, datagrams having a value larger than (m + 1) V can be estimated as flows other than TCP, and it can be determined that these datagrams are being transmitted to the network more than necessary. By discarding all datagrams having such a value, it is possible to block flows other than TCP that attempt to transmit datagrams more than necessary in order to acquire such more resources.

【0052】ここで、mの値はバッファ使用量の変化か
らアダプティブに決定する。このmの計算式についての
定性的な説明は、次の通りである。全てのフローからの
総入力レートがリンクレートより小さいときには、バッ
ファ使用量は0となり、mは無限大になり、このとき入
力データグラムは廃棄されない。一方、輻輳時にはバッ
ファ使用量が増加し、この使用量の増加に応じてmが減
少することから、大きなプレファレンス値を持つデータ
グラムから順に廃棄が行われる。これにより高い入力レ
ートを持つフローから順にレート抑制を促すことができ
る。
Here, the value of m is adaptively determined from a change in the buffer usage. A qualitative description of the formula for calculating m is as follows. If the total input rate from all flows is less than the link rate, the buffer usage will be 0 and m will be infinite, at which time the input datagram will not be discarded. On the other hand, at the time of congestion, the buffer usage increases, and m decreases in accordance with the increase of the usage. Therefore, datagrams having larger preference values are discarded in order. Thereby, rate suppression can be promoted in order from a flow having a high input rate.

【0053】このようなデータグラムの選択廃棄方式の
アルゴリズムは、下記の通りとなる。ここで、rand
(0,1)は[0,1]の一様乱数を示す。 On receiving packet, if(V!=0&&Qcurrent!=0){ m=Qtarget/Qcurrent; if((m+1)*V<p){ dropPkt();//廃棄 return; }else if(V<p){ if(pow((p-V)/(m*V),k)>rand(0,1)){ dropPkt();//廃棄 return; } } }
The algorithm of such a datagram selective discard method is as follows. Where rand
(0, 1) indicates a uniform random number of [0, 1]. On receiving packet, if (V! = 0 && Qcurrent! = 0) {m = Qtarget / Qcurrent; if ((m + 1) * V <p) {dropPkt (); // Discard return;} else if (V <p ) {If (pow ((pV) / (m * V), k)> rand (0,1)) {dropPkt (); // discard return;}}}

【0054】いま、輻輳時に入力レートを削減しないフ
ロー(unresponsiveflow)の遮断につ
いて、19本のTCPフローと、1本のCBRフローを
1本のリンクに混在させた条件下で、各フローへの割当
帯域評価のシミュレーションを行うと、下記の通りとな
る。CBRフローの入力レートをRcbrとしたとき、
各フローが100秒間に得られる割当帯域を測定する
と、図11に示すようになる。ここでは、CBRフロー
の入力レートを横軸に、そのとき得られた各フローの割
当帯域を縦軸に、プロットして示してある。20本のフ
ローを多重化していることから、公平な割当帯域は1M
bpsと考えられる。このため、CBRの入力レートが
1Mbpsより小さい場合には、CBRのパケットは廃
棄されない。CBRが1Mbpsより大きい入力レート
でパケットを入力すると、前記遮断のメカニズムが働い
て、CBRからのパケットは選択的に廃棄され始めるこ
ととなる。
Now, regarding the blocking of flows (unresponsible flow) that do not reduce the input rate during congestion, the allocation to each flow is performed under the condition that 19 TCP flows and 1 CBR flow are mixed in one link. The simulation of the band evaluation is as follows. When the input rate of the CBR flow is Rcbr,
FIG. 11 shows the results of measuring the allocated bandwidth obtained in each flow for 100 seconds. Here, the input rate of the CBR flow is plotted on the horizontal axis, and the allocated bandwidth of each flow obtained at that time is plotted on the vertical axis. Since 20 flows are multiplexed, the fair allocated bandwidth is 1M
bps. Therefore, when the input rate of the CBR is smaller than 1 Mbps, the CBR packet is not discarded. If the CBR inputs packets at an input rate greater than 1 Mbps, the blocking mechanism will work and packets from the CBR will begin to be selectively dropped.

【0055】また、CBRフローのパケットは、入力レ
ート値が2Mbps前後から廃棄され始め、このように
廃棄される値が公平な割当帯域1Mbpsより大きい。
これは、TCPの入力レートの分布の分散が大きく、式
(1)のパラメータmが大きいため、廃棄されるパケッ
トラベル値が2Mbps程度になるためである。このこ
とは、バースト性の少ないトラヒックとバースト性の大
きいトラヒックの間では、よりバースト性の少ないフロ
ーに対して大きい帯域を割り当てることに起因する。
Further, the packets of the CBR flow start to be discarded when the input rate value is around 2 Mbps, and the value discarded in this way is larger than the fairly allocated bandwidth of 1 Mbps.
This is because the variance of the distribution of the input rate of the TCP is large and the parameter m of the equation (1) is large, so that the discarded packet label value becomes about 2 Mbps. This is due to the fact that a large bandwidth is allocated to a flow with a low burst characteristic between traffic with a low burst characteristic and traffic with a high burst characteristic.

【0056】この発明におけるデータグラム転送装置D
におけるバッファ書き込み制御部2cは、あらかじめ決
められた範囲のデータグラムの到着,転送,廃棄等のい
ずれかの事象が起った時刻と、そのプレファレンス値を
保存する機能を具備している。また、前記スレッショル
ド値は、それらの各値を用いて以下に示すような値とし
て計算する。 1.転送した過去n個のパケットに関する平均値/メジ
アン/平均+分散/平均+標準偏差/移動平均/分布の
最頻値 2.到着した過去n個のパケットに関する平均値/メジ
アン/平均+分散/平均+標準偏差/移動平均/分布の
最頻値 3.廃棄された過去n個のパケットに関する平均値/メ
ジアン/平均+分散/平均+標準偏差/移動平均/分布
の最頻値 4.過去t秒以内に転送したパケットに関する平均値/
メジアン/平均+分散/平均+標準偏差/移動平均/分
布の最頻値 5.過去t秒以内に到着したパケットに関する平均値/
メジアン/平均+分散/平均+標準偏差/移動平均/分
布の最頻値 6.過去t秒以内に廃棄したパケットに関する平均値/
メジアン/平均+分散/平均+標準偏差/移動平均/分
布の最頻値 7.過去t秒以内に転送した、過去n個のパケットに関
する平均値/メジアン/平均+分散/平均+標準偏差/
移動平均/分布の最頻値 8.過去t秒以内に到着した、過去n個のパケットに関
する平均値/メジアン/平均+分散/平均+標準偏差/
移動平均/分布の最頻値 9.過去t秒以内に廃棄した、過去n個のパケットに関
する平均値/メジアン/平均+分散/平均+標準偏差/
移動平均/分布の最頻値
Datagram transfer device D according to the present invention
The buffer write control unit 2c has a function of storing a time at which any event such as arrival, transfer, or discard of a datagram in a predetermined range occurs, and a preference value thereof. Further, the threshold value is calculated as a value as shown below using the respective values. 1. 1. Average value / median / average + variance / average + standard deviation / moving average / mode of distribution for the past n packets transferred 2. Average value / median / average + variance / average + standard deviation / moving average / mode of distribution for the past n packets that have arrived 3. Average value / median / average + variance / average + standard deviation / moving average / mode of distribution for the past n packets discarded Average value of packets transferred within the past t seconds /
4. Median / mean + variance / mean + standard deviation / moving average / mode of distribution Average value for packets arriving within the past t seconds /
5. median / mean + variance / mean + standard deviation / moving average / mode of distribution Average value of packets discarded within the past t seconds /
6. Median / mean + variance / mean + standard deviation / moving average / mode of distribution Average value / median / average + variance / average + standard deviation / for the past n packets transferred within the past t seconds
7. Mode of moving average / distribution Average / median / average + variance / average + standard deviation / for the past n packets arriving within the past t seconds
8. Mode of moving average / distribution Average / median / average + variance / average + standard deviation / for the past n packets discarded within the past t seconds
Mode of moving average / distribution

【0057】また、スレッショルド値の他の計算方法と
して、以下の(a),(b)のように、到着データグラ
ムのプレファレンス値を観測し、その分布から統計的に
計算する方法も採用可能である。 (a) 到着データグラムから確率PaでランダムにN
a個選択してプレファレンス値を抽出する。 (b) 抽出したNa個のプレファレンス値を順序付け
し、そのメジアンを新たなスレッショルド値とする。
As another method of calculating the threshold value, a method of observing the preference value of the arriving datagram and statistically calculating it from the distribution as shown in the following (a) and (b) can be adopted. It is. (A) Randomly N from arrival datagram with probability Pa
Select a and extract preference values. (B) Order the extracted Na preference values, and use the median as a new threshold value.

【0058】スレッショルド値は、到着するデータグラ
ムのプレファレンス値分布に依存し、また、スレッショ
ルド値によりデータグラムの転送状況が変化し、それが
ユーザのデータグラム選出方法の変更を促し、結果的に
到着するデータグラムのプレファレンス値分布が変化す
ることとなる。このスレショルド値の変更方法には、こ
れらの変化が安定状態となるような適切な値にできるだ
け短い時間で到達することが要求される。
The threshold value depends on the preference value distribution of the arriving datagram, and the threshold value changes the datagram transfer situation, which prompts the user to change the datagram selection method. The preference value distribution of the arriving datagram will change. The method of changing the threshold value requires that these changes reach an appropriate value in a stable state in as short a time as possible.

【0059】この方法によれば、抽出するデータグラム
の個数Naにより、スレッショルド値の更新時間を調節
することができ、これにより適切な値に到達するまでの
時間を制御することができる。リンク速度でデータグラ
ムが到着する際のスレッショルド値更新時間は近似的
に、(Na/Pa)×pktsize/linkrat
eで表わされる。ここで、pktsizeはデータグラ
ム長[bit]、linkrateは多重化リンク速度
[bit/s]である。
According to this method, the update time of the threshold value can be adjusted by the number Na of datagrams to be extracted, whereby the time until the threshold value is reached can be controlled. The threshold value update time when a datagram arrives at the link speed is approximately (Na / Pa) × pktsize / linkrat
e. Here, pktsize is a datagram length [bit], and linkrate is a multiplex link speed [bit / s].

【0060】いま、TCPフローのレート観測分布とラ
ベルサンプリングにより観測されたメジアンの分布をシ
ミュレーションにより評価すると次のようになる。図1
2はFIFOキューを持つリンクに20本のTCPを1
00s間多重化した場合の、TCPフローのラベル分布
およびNa=100、Pa=0.1の場合に観測された
メジアンの分布を示す。ここで、TCPのラベルは、文
献、Ion Stoica,ScottShenke
r,Jui Zhang,“Core−Statele
ss Fair Queuing:Achieving
Approximately Fair Bandw
idth Allocations inHigh S
peed Networka”SIGCOM98,19
98のレート観測方式を用いた(時定数k=400m
s)。また、リンクの伝播遅延を60msとしてある。
Now, the rate observation distribution of the TCP flow and the median distribution observed by the label sampling are evaluated by simulation as follows. FIG.
2 is 20 TCP 1 on link with FIFO queue
The label distribution of the TCP flow and the median distribution observed when Na = 100 and Pa = 0.1 in the case of multiplexing for 00s are shown. Here, the label of the TCP is literature, Ion Stoica, ScottShenke
r, Jui Zhang, “Core-Statele
ss Fair Queuing: Achieving
Approximately Fair Bandw
id Allocations in High S
speed Network "SIGCOM98,19
98 rate observation method (time constant k = 400 m
s). The propagation delay of the link is set to 60 ms.

【0061】また、図13はリンク伝播遅延を変化させ
た場合について同様に観測メジアンを評価し、メジアン
の平均値を評価した結果である。このようなメジアンを
用いてフローの平均入力レートを推定することができ
る。
FIG. 13 shows the result of similarly evaluating the observed median and evaluating the average value of the median when the link propagation delay is changed. The average input rate of the flow can be estimated using such a median.

【0062】次に、出力I/F部2に複数のクラス別バ
ッファメモリ部を持つバッファメモリ2bを図14に示
す。これらのクラス別バッファメモリ部はそれぞれ優先
順位をもっており、その優先順位に従ってバッファ読み
出し制御部2dにより読み出しが行われる。バッファ書
き込み制御部2cは、プレファレンス値比較機能により
与えられた順位に従って、複数の優先順位を持ったクラ
ス別バッファメモリ部の選択を行い、そこにデータグラ
ムを書き込む。具体的には以下の処理をバッファ書き込
み制御部2cにおいて行う。すなわち、いま、n個の優
先順位を持ったキューが存在し、1〜nまでの番号が割
り振られている場合を考え、番号が小さいものほど優先
順位は高いものとする。また、プレファレンス値が取り
うる値をn個の区間に分割し、プレファレンスの昇順に
1〜nの番号を割り振る。さらに、区間iのプレファレ
ンス値を持ったデータグラムをiのキューに割り振る。
以上の処理をバッファ書き込み制御部において行うこと
により、小さいプレファレンス値を持つデータグラムほ
ど優先度の高いバッファメモリに割り振られることとな
り、この発明の効果を実現することが可能となる。
Next, FIG. 14 shows a buffer memory 2b having a plurality of class-specific buffer memory sections in the output I / F section 2. Each of these class-specific buffer memory units has a priority, and reading is performed by the buffer read control unit 2d according to the priority. The buffer write control unit 2c selects a class-specific buffer memory unit having a plurality of priorities according to the order given by the preference value comparison function, and writes the datagram there. Specifically, the following processing is performed in the buffer write control unit 2c. That is, consider the case where there are n queues with priorities and numbers from 1 to n are assigned, and the smaller the number, the higher the priority. Also, the value that the preference value can take is divided into n sections, and numbers 1 to n are assigned in ascending preference order. Further, the datagram having the preference value of the section i is allocated to the queue of i.
By performing the above processing in the buffer write control unit, a datagram having a smaller preference value is allocated to a buffer memory having a higher priority, and the effect of the present invention can be realized.

【0063】この発明では、通常のデータグラム(例え
ばIP)のヘッダに存在するデータグラムのサイズフィ
ールドをプレファレンス値として利用することができ
る。これに対し、以下に示す例では、トラヒック観測装
置8においてトラヒックの観測により計算された値をデ
ータグラムのヘッダの特別なフィールドに挿入すること
を基本としている。しかし、この例ではデータグラムの
フォーマットに特別なフィールドは必要ない、但しデー
タグラムのサイズは網がつけるものではなくユーザ端末
がつける値であるため、トラヒック観測装置8は、書か
れているデータグラムのサイズの値と実際のサイズが正
しいかどうかというテストを行い、正しくない場合には
そのデータグラムを廃棄する処理を行う。
In the present invention, the size field of the datagram present in the header of a normal datagram (for example, IP) can be used as a preference value. On the other hand, in the example shown below, the value calculated by the traffic observation device 8 by the traffic observation is basically inserted into a special field of the header of the datagram. However, in this example, no special field is required for the format of the datagram. However, since the size of the datagram is not the value attached by the network but the value assigned by the user terminal, the traffic observation device 8 uses the datagram A test is performed to determine whether the size value and the actual size are correct. If the size is not correct, the datagram is discarded.

【0064】また、プレファレンス値の他の計算機能と
して、一つ前のデータグラムの送出時刻と、現在時刻と
の差の逆数(データグラム転送間隔の逆数)を用いるこ
とができる。この場合には、現在時刻をt、現在到着し
たデータグラムの大きさをMとし、また、一つ前のデー
タグラムの送出時刻をti、データグラムの大きさを
i、αを影響度の度合を調整する定数とすると、α
(M/Mi){1/(t−t i)}式で表現される値を用
いる。この値は、瞬間的なユーザのトラヒックの速度を
意味する値であるため、この値が大きいほど網に対する
インパクトが大きいと判断することが可能である。
Further, other calculation functions of the preference value and
Then, the transmission time of the previous datagram, the current time,
Use the reciprocal of the difference between
Can be. In this case, the current time is t,
Let the size of the datagram be M, and
The sending time of the taggram is ti, The size of the datagram
Mi, Α is a constant for adjusting the degree of influence, α
(M / Mi) {1 / (tt) i)} Use the value expressed by the formula
I have. This value determines the instantaneous user traffic speed.
This value means that the larger this value is,
It is possible to determine that the impact is large.

【0065】さらに、プレファレンス値の他の計算機能
として、データグラムのサイズおよび連続するデータグ
ラムの間隔から計算する平均レート(スライディングウ
ィンドウ方式)を用いることができる。この場合には、
現在からi個以前のデータグラムの大きさをMi、到着
時刻をti、遡るデータグラム数をn、影響の度合を調
整する定数をαiとすると(n,αiはあらかじめ設定さ
れた値)、平均レートVKは、αii,(Ti−Ti+1
のそれぞれについてiが0〜nまでの和の割合として求
められる。
Further, as another function of calculating the preference value, an average rate (sliding window method) calculated from the size of the datagram and the interval between successive datagrams can be used. In this case,
Assuming that the size of the datagrams i or earlier from the present is M i , the arrival time is t i , the number of datagrams going back is n, and the constant for adjusting the degree of influence is α i (n and α i are preset. Value), the average rate VK is α i M i , (T i −T i + 1 )
Is obtained as a ratio of the sum of 0 to n.

【0066】この値VKは前記データグラムの転送間隔
の逆数を用いた場合より長い時間間隔でみた平均レート
となるので、同様に網に対するインパクトを評価するこ
とが可能である。
Since the value VK is an average rate viewed over a longer time interval than the case where the reciprocal of the datagram transfer interval is used, the impact on the network can be similarly evaluated.

【0067】また、プレファレンス値の他の計算機能と
して、データグラムのサイズおよび、連続するデータグ
ラムの間隔から計算する観測期間の平均レートを用いる
ことができる。すなわち、観測期間をTAとすると、こ
の観測期間TAに到着したデータグラムのサイズの和
を、観測期間TAで除算したものを利用する。また、デ
ータグラムのサイズの和そのものを用いることも可能で
あり、また、その和をアクセス網の物理リンク速度より
決まる和の最大値で除算し、正規化を行った値とするこ
とも可能である。
As another function of calculating the preference value, the average rate of the observation period calculated from the size of the datagram and the interval between successive datagrams can be used. That is, assuming that the observation period is TA, a value obtained by dividing the sum of the sizes of the datagrams arriving during the observation period TA by the observation period TA is used. It is also possible to use the sum of the datagram sizes themselves, and to divide the sum by the maximum value of the sum determined by the physical link speed of the access network to obtain a normalized value. is there.

【0068】また、プレファレンス値の他の計算機能と
して、ユーザが送出したデータグラムの個数と、受信し
たデータグラムの個数の差を用いることができる。通
常、データグラム転送網を適正に用いる場合には、デー
タグラムの配達が保証されないため、ユーザ端末は正し
く受信できたデータグラムに対し、正しく受信できたこ
とを送信ユーザ端末に知らせるACKデータパケットを
送信する。従って、このような適正な方法を用いてデー
タグラム通信網を利用する場合には、送信したデータグ
ラム数と受信したデータグラム数はほぼ等しくなる。一
方、この発明が課題とするような方法をユーザがとる場
合には、網内で多くのデータグラムが廃棄され、それに
対するACKデータパケットが送信されないため、送信
データグラム数と受信データグラム数には大きな開きが
できると考えられる。従って、この差をプレファレンス
値とすれば、適正な利用方法を行っているものがより優
先的に転送されることとなり、この発明の効果を得るこ
とが可能となる。
As another function of calculating the preference value, the difference between the number of datagrams transmitted by the user and the number of received datagrams can be used. Normally, when the datagram transfer network is used properly, the delivery of the datagram is not guaranteed. Therefore, the user terminal transmits an ACK data packet for notifying the transmitting user terminal of the correct reception to the correctly received datagram. Send. Therefore, when the datagram communication network is used by using such an appropriate method, the number of transmitted datagrams and the number of received datagrams are substantially equal. On the other hand, when the user adopts the method as the object of the present invention, many datagrams are discarded in the network and ACK data packets corresponding thereto are not transmitted, so that the number of transmitted datagrams and the number of received datagrams are reduced. Is thought to be able to greatly open. Therefore, if this difference is used as the preference value, the one that is performing the proper use method is transferred with higher priority, and the effect of the present invention can be obtained.

【0069】また、スレッショルド値の計算方法に関す
る実施形態においては、到着データグラムのプレファレ
ンス値をランダムにサンプリングしたもののメジアン
(中央値)ではなく、それらの平均値をスレッショルド
値とする方法も採用可能である。すなわち、到着データ
グラムを確率Paでランダムにサンプリングし、そのプ
レファレンス値を抽出し保存する。そして保存したプレ
ファレンス値がNa個になった時点でそれらの平均値を
スレッショルド値とするのである。
In the embodiment relating to the method of calculating the threshold value, it is also possible to employ a method in which the average value of the preference values of the arriving datagrams is sampled randomly, not the median (median value), but the average value thereof. It is. That is, the arrival datagram is randomly sampled with a probability Pa, and its preference value is extracted and stored. Then, when the number of stored preference values becomes Na, the average value thereof is set as a threshold value.

【0070】サンプルし保存したNa個のプレファレン
ス値のメジアンをスレッショルド値とする場合、サンプ
ルの分布状態によっては、スレッショルド値が極端に大
きく、あるいは、小さくなってしまう。例えば、極度に
高レートのフローが存在する状況においては、その高レ
ートのフローほどサンプルとなりやすくなるため、サン
プル全体の中に占める割合が高くなり、結果としてスレ
ッショルド値が極端に大きな値をとることがある。一
方、平均値を用いる場合は、すべてのサンプルが等価に
扱われるため、サンプルの分布状態によってスレッショ
ルド値が極端な値となることを避けることができる。以
上のことから、より多くの網資源を獲得しようとして必
要以上のデータグラムを送出しようとしているユーザに
対する抑制効果が、より一般的な状況において大きく得
られる。
When the median of the sampled and stored Na preference values is used as the threshold value, the threshold value becomes extremely large or small depending on the distribution state of the sample. For example, in a situation where extremely high-rate flows exist, the higher-rate flows are more likely to become samples, and therefore account for a larger percentage of the entire sample, resulting in extremely large threshold values. There is. On the other hand, when the average value is used, all samples are treated equivalently, so that the threshold value can be prevented from becoming an extreme value depending on the distribution state of the samples. As described above, the effect of suppressing a user trying to send more datagrams than necessary in order to acquire more network resources can be largely obtained in a more general situation.

【0071】ここで、ユーザがより多くの網資源を獲得
しようとして必要以上のデータグラムを送出している状
態を模擬するものとして、unresponsiveな
一定送信レートのUDPフローを考える。例えば、20
MbpsのリンクにまずUnresponsiveな一
定送信レート15MbpsのUDPフローを流し、その
後19本のTCPフローを流す状況を想定する。この場
合、メジアンをスレッショルド値とする方法では、サン
プルの中央値になるのはunresponsiveフロ
ーからサンプルされたプレファレンス値となり、スレッ
ショルド値は15Mbpsとなる。すると、unres
ponsiveのフローのレートが減少せず、TCPフ
ローもその影響でレートが増加しない。
Here, as an example of simulating a situation in which a user is sending out more datagrams than necessary in order to acquire more network resources, consider an unresponsive UDP flow with a constant transmission rate. For example, 20
It is assumed that a UDP flow having an unresponsible constant transmission rate of 15 Mbps flows first on a Mbps link, and then 19 TCP flows flow. In this case, in the method using the median as the threshold value, the median value of the sample is the reference value sampled from the unresponsive flow, and the threshold value is 15 Mbps. Then unres
The rate of the ponsive flow does not decrease, and the rate of the TCP flow does not increase due to the influence.

【0072】一方、平均値をスレッショルド値とする方
法では、TCPフローのデータグラムが少しでも到着す
ればそれらのプレファレンス値はサンプルされ、それら
の平均値であるスレッショルド値も低下することとな
り、unresponsiveフローのデータグラムが
より廃棄されやすくなる。また、その結果、TCPフロ
ーのデータグラムが廃棄されずに転送されれば、TCP
フローのレートが増加し、よりサンプルされやすくな
る。そして、低レートのTCPフローのデータグラムが
サンプルされるようになり、さらにスレッショルド値が
低下することとなる。この繰り返しによりスレッショル
ド値が低下し、メジアンを使用する場合よりもunre
sponsiveフローの転送レートを抑制することが
できる。
On the other hand, in the method in which the average value is used as the threshold value, if any datagram of the TCP flow arrives, the preference values thereof are sampled, and the threshold value, which is the average value thereof, also decreases, and unresponsible. Flow datagrams are more likely to be discarded. As a result, if the datagram of the TCP flow is transmitted without being discarded, the TCP
The flow rate is increased, making it easier to sample. Then, the datagram of the low-rate TCP flow is sampled, and the threshold value is further reduced. This repetition lowers the threshold value and unrequires more than using the median.
The transfer rate of a sponsive flow can be suppressed.

【0073】上記の状況でメジアンをスレッショルド値
とした方法の評価結果(各フローのスループットとスレ
ッショルド値)を図15に、平均値をスレッショルド値
とした方法の評価結果(各フローのスループットとスレ
ッショルド値)を図16に示す。図15に示したよう
に、メジアンをスレッショルド値とするとスレッショル
ド値が高い値のままに設定され、unresponsi
veのフロー(UDPフロー)のレートが減少せず、T
CPフローもその影響でレートが増加しないことが分か
る。一方、図16に示すように、平均値をスレッショル
ド値とすると、スレッショルド値は図15に示した場合
に比べて低下し、その結果unresponsiveフ
ロー(UDPフロー)の転送レートが低下する一方でT
CPフローのレートが増加していることが分かる。図1
5及び図16から、平均値をスレッショルド値にするこ
との効果を確認することができる。なお、本評価に当た
って廃棄確率を生成する関数は式(1)のものを使い、
バッファサイズは64kbyte、Qtarget=3
2Kbyte、k=2、多重リンクの伝播遅延は40m
sec、またNa=100、Pa=0.1としている。
また、図15及び図16では、理解を容易にするため1
9本のTCPフローの内、2本のみについて図示してい
るが、図示を省略した残りのTCPフローは図示した2
本のTCPフロートと同程度のレートを有している。
FIG. 15 shows the evaluation results (throughput and threshold value of each flow) of the method using the median as a threshold value in the above situation, and the evaluation results (throughput and threshold value of each flow) using the average value as the threshold value. ) Is shown in FIG. As shown in FIG. 15, when the median is set to the threshold value, the threshold value is set to a high value, and the unresponsi
ve flow (UDP flow) does not decrease, and T
It can be seen that the rate of the CP flow does not increase due to the influence. On the other hand, as shown in FIG. 16, when the average value is set to the threshold value, the threshold value decreases as compared with the case shown in FIG. 15, and as a result, the transfer rate of the unresponsive flow (UDP flow) decreases, while T
It can be seen that the rate of the CP flow is increasing. FIG.
From FIG. 5 and FIG. 16, the effect of setting the average value to the threshold value can be confirmed. In this evaluation, the function that generates the probability of discarding uses the equation (1).
Buffer size is 64 kbytes, Qtarget = 3
2Kbyte, k = 2, propagation delay of multiple links is 40m
sec, and Na = 100 and Pa = 0.1.
In FIGS. 15 and 16, 1 is used for easy understanding.
Although only two of the nine TCP flows are shown in the figure, the remaining TCP flows, not shown, are shown in FIG.
It has a rate similar to that of a book TCP float.

【0074】また、図17に示すように、サンプルする
対象を到着するデータグラムではなく、転送するデータ
グラムとすることも可能である。すなわち、出力I/F
部2において、入力I/F部1を選択し(ステップS3
1)、そこに到着しているデータグラムの有無を調べ
(ステップS32)、到着しているデータグラムがあれ
ば、後述する適当なタイミングにて計算されたスレッシ
ョルド値と、到着したデータグラムのプレファレンス値
と、バッファの使用量、または、その概算値を入力とす
る関数で決まる廃棄確率を計算し(ステップS40)、
この計算結果に応じてデータグラムを廃棄する(ステッ
プS41)。そして廃棄せずに転送するデータグラムに
ついてのみ、確率Paでランダムにサンプリングし、そ
のプレファレンス値を抽出し(ステップS42)、抽出
したプレファレンス値を保存する(ステップS43)。
そして保存したプレファレンス値がNa個になった時点
でそれらのプレファレンス値の平均値をスレッショルド
値とする(ステップS44)。
Further, as shown in FIG. 17, the target to be sampled may be a datagram to be transferred instead of an incoming datagram. That is, the output I / F
In the section 2, the input I / F section 1 is selected (step S3).
1) The presence or absence of a datagram arriving there is checked (step S32). If there is a datagram arriving, the threshold value calculated at an appropriate timing described later and the program of the arrived datagram are checked. Calculate the discard probability determined by a function that receives the reference value and the buffer usage amount or the approximate value thereof (step S40),
The datagram is discarded according to the calculation result (step S41). Then, only the datagram to be transferred without being discarded is randomly sampled with the probability Pa, its preference value is extracted (step S42), and the extracted preference value is stored (step S43).
When the number of stored preference values becomes Na, the average value of those preference values is set as a threshold value (step S44).

【0075】この方法を用いると、廃棄されたデータグ
ラムはサンプリングの対象にならないため、高レートの
unresponsiveフローのプレファレンス値が
サンプル全体に占める割合が減少する。そのため、前述
の実施形態のような状況においてスレッショルド値の低
下が一層大きくなる効果が得られ、よりunrespo
nsiveフローの転送レートを抑制することが可能と
なる。同様のモデルを用いた評価結果を図18に示す。
図18に示されたように、unresponsiveフ
ローとTCPフローとが同程度のレートとなっており、
転送データグラムをランダムサンプリングし、その平均
値をスレッショルド値とすることの効果を確認すること
ができる。尚、図18においても、図15,図16と同
様に理解を容易にするため19本のTCPフローの内、
2本のみについて図示しているが、図示を省略した残り
のTCPフローは図示した2本のTCPフロートと同程
度のレートを有している。
With this method, discarded datagrams are not subject to sampling, thus reducing the percentage of high rate unresponsive flow preference values in the overall sample. Therefore, the effect of further reducing the threshold value in the situation as in the above-described embodiment is obtained, and the unrespo
It is possible to suppress the transfer rate of the nive flow. FIG. 18 shows an evaluation result using a similar model.
As shown in FIG. 18, the unresponsive flow and the TCP flow have the same rate,
The effect of randomly sampling the transfer datagram and setting the average value as the threshold value can be confirmed. Note that in FIG. 18 as well as FIGS. 15 and 16, of the 19 TCP flows,
Although only two lines are shown, the remaining TCP flows not shown have the same rate as the two TCP flows shown.

【0076】また、スレッショルド値、プレファレンス
値、および、バッファの使用量、または、その概算値を
入力とし、バッファの使用量によって決まる値とスレッ
ショルド値の積より大きなプレファレンス値をもつデー
タグラムは全て廃棄し、そうでない場合でもスレッショ
ルド値以上のプレファレンス値をもつデータグラムはプ
レファレンス値が大きなものほど高確率で廃棄し、また
バッファ使用量、または、その概算値が大きいほどより
優先的に大きなプレファレンス値のデータグラムを廃棄
する確率値を生成する関数の実施形態として式(2)も
考えられる。
A datagram having a threshold value, a preference value, and a buffer usage amount or an approximate value thereof as an input and having a preference value larger than the product of the threshold value and a value determined by the buffer usage amount is defined as: All datagrams with a preference value equal to or higher than the threshold value are discarded with a higher probability if the preference value is larger than the threshold value.Also, the higher the buffer usage or the approximate value, the higher the priority. Equation (2) is also conceivable as an embodiment of a function for generating a probability value for discarding a datagram having a large preference value.

【0077】[0077]

【数2】 (Equation 2)

【0078】ここで、式(2)において、m=Qtar
get/Qcurrentは式(1)と同じものを利用
する。この式(2)を用いた場合の基本的な性質は式
(1)と変わらない。違いは、式(2)では、Qcur
rent=QtargetとなるとVより大きなプレフ
ァレンス値をもつデータグラムは全て廃棄され、Qcu
rrentがQtarget以上になると(この時m<
1)、Vより少し小さな値(mV<p)データグラムも
廃棄することである。
Here, in equation (2), m = Qtar
get / Qcurrent uses the same as in equation (1). The basic property in the case of using this equation (2) is the same as that of equation (1). The difference is that in equation (2), Qcur
If rent = Qtarget, all datagrams with a preference value greater than V are discarded and Qcu
When rent is equal to or larger than Qtarget (at this time, m <
1) To discard datagrams slightly smaller than V (mV <p).

【0079】このようなデータグラムの選択廃棄のアル
ゴリズムは、以下の通りとなる。ここで、rand
(0,1)は[0,1]の一様乱数を示す。 On receiving packet, if(V!=0&&Qcurrent!=0){ m=Qtarget/Qccurent; if(m*V<p){ dropPkt();// 廃棄 return; }else if(V<p){ if(pow((p-V)/((m-1)*V),k)>rand(0,1)){ dropPkt();// 廃棄 return; } } }
The algorithm for selectively discarding such a datagram is as follows. Where rand
(0, 1) indicates a uniform random number of [0, 1]. On receiving packet, if (V! = 0 && Qcurrent! = 0) {m = Qtarget / Qccurent; if (m * V <p) {dropPkt (); // discard return;} else if (V <p) {if ( pow ((pV) / ((m-1) * V), k)> rand (0,1)) {dropPkt (); // discard return;}}}

【0080】[0080]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、デー
タグラム転送/廃棄方法を実現するデータグラム転送装
置を用いることで、ユーザが多くの網資源を獲得しよう
として必要以上のデータグラムを送出することを抑制で
き、これによって輻輳崩壊状態に陥らない安定したデー
タグラム通信網を実現できるという効果が得られる。
As described above, according to the present invention, by using a datagram transfer apparatus for realizing a datagram transfer / discard method, a user can obtain more network resources than necessary in order to acquire many network resources. It is possible to suppress the transmission and thereby achieve an effect of realizing a stable datagram communication network that does not fall into the congestion collapse state.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の実施の一形態によるデータグラム
転送システムを示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a datagram transfer system according to an embodiment of the present invention.

【図2】 図1におけるトラヒック観測装置の詳細を示
すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing details of a traffic observation device in FIG. 1;

【図3】 この発明におけるデータグラムのヘッダフィ
ールドを示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a header field of a datagram according to the present invention.

【図4】 この発明における出力インタフェース部内の
バッファ書き込み制御部を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a buffer write control unit in the output interface unit according to the present invention.

【図5】 この発明における書き込み制御機能によるバ
ッファメモリへの書き込み手順を示すフローチャートで
ある。
FIG. 5 is a flowchart showing a writing procedure to a buffer memory by a writing control function according to the present invention.

【図6】 この発明における書き込み制御機能によるバ
ッファメモリへの他の書き込み手順を示すフローチャー
トである。
FIG. 6 is a flowchart showing another writing procedure to the buffer memory by the writing control function according to the present invention.

【図7】 この発明における書き込み制御機能によるバ
ッファメモリへの他の書き込み手順を示すフローチャー
トである。
FIG. 7 is a flowchart showing another writing procedure to the buffer memory by the writing control function according to the present invention.

【図8】 この発明における書き込み制御機能によるバ
ッファメモリへの他の書き込み手順を示すフローチャー
トである。
FIG. 8 is a flowchart showing another writing procedure to the buffer memory by the writing control function according to the present invention.

【図9】 この発明における書き込み制御機能によるバ
ッファメモリへの他の書き込み手順を示すフローチャー
トである。
FIG. 9 is a flowchart showing another writing procedure to the buffer memory by the writing control function according to the present invention.

【図10】 この発明における出力インタフェース部内
のバッファ書き込み制御部の他の例を示すブロック図で
ある。
FIG. 10 is a block diagram showing another example of the buffer write control unit in the output interface unit according to the present invention.

【図11】 この発明の実施の形態による過入力のCB
Rフローの遮断特性を示す特性図である。
FIG. 11 shows an over-input CB according to the embodiment of the present invention.
It is a characteristic view which shows the cutoff characteristic of R flow.

【図12】 この発明の実施の形態によるTCPのラベ
ル値分布特性を示す特性図である。
FIG. 12 is a characteristic diagram showing label value distribution characteristics of TCP according to the embodiment of the present invention.

【図13】 この発明の実施の形態による観測メジアン
値の分布状況を示す説明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a distribution state of observed median values according to the embodiment of the present invention.

【図14】 この発明における出力インタフェース部の
他の例を示すブロック図である。
FIG. 14 is a block diagram showing another example of the output interface unit according to the present invention.

【図15】 メジアンをスレッショルド値とした場合の
評価結果の一例を示す図である。
FIG. 15 is a diagram illustrating an example of an evaluation result when a median is set to a threshold value.

【図16】 平均値をスレッショルド値とした場合の評
価結果の一例を示す図である。
FIG. 16 is a diagram illustrating an example of an evaluation result when an average value is set as a threshold value.

【図17】 この発明における書き込み制御機能による
バッファメモリへの他の書き込み手順を示すフローチャ
ートである。
FIG. 17 is a flowchart showing another writing procedure to the buffer memory by the writing control function according to the present invention.

【図18】 図17に示したフローを用いた場合の評価
結果の一例を示す図である。
FIG. 18 is a diagram showing an example of an evaluation result when the flow shown in FIG. 17 is used.

【図19】 従来およびこの発明のデータグラム転送装
置の基本構成を示すブロック図である。
FIG. 19 is a block diagram illustrating a basic configuration of a datagram transfer device according to the related art and the present invention.

【図20】 図19における入力インタフェース部の従
来例を示すブロック図である。
20 is a block diagram showing a conventional example of an input interface unit in FIG.

【図21】 図19における出力インタフェース部の従
来例を示すブロック図である。
FIG. 21 is a block diagram showing a conventional example of an output interface unit in FIG.

【図22】 従来のファーストインファーストアウト方
式によるデータグラム転送手順を示すフローチャートで
ある。
FIG. 22 is a flowchart showing a datagram transfer procedure according to a conventional first-in first-out method.

【図23】 従来のランダムアーリーディテクション方
式によるデータグラム転送手順を示すフローチャートで
ある。
FIG. 23 is a flowchart showing a datagram transfer procedure according to a conventional random early detection method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…入力I/F部(入力インタフェース部)、2…出力
I/F部(出力インタフェース部)、2c…バッファ書
き込み制御部、2c4…プレファレンス値保存機能、3
…バックプレーンスイッチ部、8…トラヒック観測装
置、8a…トラヒック観測機能、8b…プレファレンス
値計算機能、8c…プレファレンス挿入機能。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Input I / F part (input interface part), 2 ... Output I / F part (output interface part), 2c ... Buffer write control part, 2c4 ... Preference value storage function, 3
... Backplane switch section, 8... Traffic observation device, 8a... Traffic observation function, 8b... Preference value calculation function, 8c.

Claims (26)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 あらかじめ決められた期間前から現在ま
での間に、ユーザが網内に送信または網から受信したデ
ータグラムに関するトラヒック情報を観測し、保持する
トラヒック観測機能と、該トラヒック観測機能により得
られたトラヒック情報からユーザのデータグラムの送出
に関する網の評価を数値化し、それをプレファレンス値
として計算するプレファレンス値計算機能と、該プレフ
ァレンス値計算機能により計算されたプレファレンス値
を前記送信されるデータグラムのヘッダに書き込むプレ
ファレンス値挿入機能とを備えたことを特徴とするトラ
ヒック観測装置。
1. A traffic observation function for observing and holding traffic information relating to a datagram transmitted or received from a network by a user between a time before a predetermined period and the present, and a traffic observation function A preference value calculation function for quantifying the evaluation of the network with respect to the transmission of the datagram of the user from the obtained traffic information and calculating it as a preference value, and a preference value calculated by the preference value calculation function, A traffic observation device having a function of inserting a preference value into a header of a transmitted datagram.
【請求項2】 ユーザ端末から送信されたデータグラム
を受けたデータグラム転送装置が、そのデータグラムの
ヘッダに記載された転送宛先アドレスに向かって前記デ
ータグラムをリレーするデータグラム転送システムにお
いて、 前記データグラムに関するトラヒック情報に基づいて網
に対するインパクトを評価し、それを数値化した結果を
プレファレンス値として前記ヘッダに書き込むトラヒッ
ク観測手段を設けたことを特徴とするデータグラム転送
システム。
2. A datagram transfer system, wherein a datagram transfer device receiving a datagram transmitted from a user terminal relays the datagram toward a transfer destination address described in a header of the datagram. A datagram transfer system comprising a traffic observing means for evaluating an impact on a network based on traffic information on a datagram and writing a result of digitizing the result as a preference value in the header.
【請求項3】 前記データグラムのヘッダに記載された
前記プレファレンス値に従ってデータグラムの優先転送
処理を行う手段を有することを特徴とする請求項2記載
のデータグラム転送システム。
3. The datagram transfer system according to claim 2, further comprising means for performing priority transfer processing of the datagram according to the preference value described in a header of the datagram.
【請求項4】 前記データグラム転送装置が、前記デー
タグラムをいずれかの入力インタフェース部からいずれ
かの出力インタフェース部へ競合することなく転送する
バックプレーンスイッチ部を有し、 前記出力インタフェース部が受信したデータグラムのヘ
ッダから前記プレファレンス値を取得し、そのプレファ
レンス値の小さいものから順に、輻輳状態とならない範
囲で転送すべきデータグラムを選択して、優先的にバッ
ファメモリに書き込むバッファ書き込み制御部を有する
ことを特徴とする請求項2記載のデータグラム転送シス
テム。
4. The datagram transfer device includes a backplane switch unit that transfers the datagram from any input interface unit to any output interface unit without conflict, and the output interface unit receives the datagram. Buffer write control that obtains the preference value from the header of the datagram obtained, selects datagrams to be transferred within a range that does not cause a congestion state, and sequentially writes the datagrams in a buffer memory in order of decreasing preference values. 3. The datagram transfer system according to claim 2, further comprising a unit.
【請求項5】 前記トラヒック情報が、データグラムの
サイズまたは連続して送出されるデータグラムの時間間
隔であることを特徴とする請求項2記載のデータグラム
転送システム。
5. The datagram transfer system according to claim 2, wherein said traffic information is a datagram size or a time interval of datagrams transmitted continuously.
【請求項6】 前記トラヒック観測手段が、前記プレフ
ァレンス値としてデータグラムのヘッダに存在するデー
タグラムのサイズフィールドを利用することを特徴とす
る請求項2記載のデータグラム転送システム。
6. The datagram transfer system according to claim 2, wherein said traffic observing means uses a datagram size field present in a datagram header as said preference value.
【請求項7】 前記トラヒック観測手段が、一つ前の前
記データグラムの送出時刻と現在時刻との差の逆数およ
びこれらの各時刻に送出および到着したデータグラムの
大きさに基づいて得られる値をプレファレンス値として
計算することを特徴とする請求項2記載のデータグラム
転送システム。
7. A value obtained by the traffic observing means on the basis of the reciprocal of a difference between the transmission time of the immediately preceding datagram and the current time and the size of the datagram transmitted and received at each of these times. The datagram transfer system according to claim 2, wherein is calculated as a preference value.
【請求項8】 前記トラヒック観測手段が、前記データ
グラムのサイズおよび連続するデータグラムの時間間隔
からスライディングウィンドウ方式により求められた平
均レートをプレファレンス値として計算することを特徴
とする請求項2記載のデータグラム転送システム。
8. The traffic observation means calculates an average rate obtained by a sliding window method from the size of the datagram and the time interval between successive datagrams as a preference value. Datagram transfer system.
【請求項9】 前記トラヒック観測手段が、前記データ
グラムのサイズおよび連続するデータグラムの時間間隔
から求められる観測期間の平均レートをプレファレンス
値として計算することを特徴とする請求項2記載のデー
タグラム転送システム。
9. The data according to claim 2, wherein said traffic observing means calculates, as a preference value, an average rate of an observation period obtained from a size of said datagram and a time interval between successive datagrams. Gram transfer system.
【請求項10】 前記トラヒック観測手段が、ユーザの
送出したデータグラムの個数と受信したデータグラムの
個数との差をプレファレンス値として計算することを特
徴とする請求項2記載のデータグラム転送システム。
10. The datagram transfer system according to claim 2, wherein said traffic observing means calculates a difference between the number of datagrams transmitted by the user and the number of received datagrams as a preference value. .
【請求項11】 前記バッファ書き込み制御部が、受信
したデータグラムのプレファレンス値をプレファレンス
値取り出し機能により取得し、このプレファレンス値を
キーにしてプレファレンス値比較機能にてソーティング
を行い、データグラムにプレファレンス値の昇順に順序
付けを行い、さらにその順序に従ってバッファ書き込み
制御部にバッファメモリに対する書き込み処理を行わせ
ることを特徴とする請求項4記載のデータグラム転送シ
ステム。
11. The buffer write control unit obtains a preference value of a received datagram by a preference value extraction function, performs sorting by a preference value comparison function using the preference value as a key, and 5. The datagram transfer system according to claim 4, wherein the datagrams are sequenced in ascending order of preference values, and the buffer write control unit performs a write process to the buffer memory according to the sequence.
【請求項12】 前記出力インタフェース部が、複数の
優先順位を持ったクラス別バッファメモリ部を有し、前
記バッファ書き込み制御部がプレファレンス値に従って
その優先順位を持った複数クラスを選択し、前記データ
グラムの書き込みを行うことを特徴とする請求項4記載
のデータグラム転送システム。
12. The output interface unit has a class-specific buffer memory unit having a plurality of priorities, and the buffer write control unit selects a plurality of classes having the priorities according to a preference value, The datagram transfer system according to claim 4, wherein datagram writing is performed.
【請求項13】 前記プレファレンス値の取得処理が、
データグラムの到着率に応じて変更可能な可変間隔また
は常に固定の固定間隔の期間ごとに行われることを特徴
とする請求項11記載のデータグラム転送システム。
13. The processing for acquiring a preference value,
The datagram transfer system according to claim 11, wherein the transfer is performed at intervals of a variable interval that can be changed according to the arrival rate of the datagram or a fixed interval that is always fixed.
【請求項14】 前記バッファ書き込み制御部が、デー
タグラムの前記バッファメモリへの書き込み前に転送判
断を行い、転送を行わないと判断した場合には前記バッ
ファメモリに空き領域があっても廃棄を行い、転送を行
うと判断した場合には前記バッファメモリへの書き込み
処理を行うことを特徴とする請求項11記載のデータグ
ラム転送システム。
14. The buffer write control unit performs a transfer determination before writing a datagram to the buffer memory, and if it determines not to transfer the datagram, discards the datagram even if there is a free space in the buffer memory. 12. The datagram transfer system according to claim 11, wherein when it is determined that the transfer is performed, the writing process to the buffer memory is performed.
【請求項15】 前記バッファ書き込み制御部が、既に
バッファメモリに書き込んである処理ずみデータグラム
のプレファレンス値の総和を計算し、この計算結果に基
づく確率計算を行って、その確率に応じてデータグラム
の廃棄を行うことを特徴とする請求項11記載のデータ
グラム転送システム。
15. The buffer write control unit calculates a sum of preference values of processed datagrams already written in the buffer memory, performs a probability calculation based on the calculation result, and performs data calculation in accordance with the probability. The datagram transfer system according to claim 11, wherein the datagram is discarded.
【請求項16】 前記バッファ書き込み制御部が、デー
タグラムにプレファレンス値の昇順に順序付けを行った
後、その順位付けに従ったバッファメモリの使用量に基
づく確率を求め、得られた確率に応じてデータグラムの
廃棄を行うことを特徴とする請求項11記載のデータグ
ラム転送システム。
16. The buffer writing control unit, after ordering datagrams in ascending order of preference values, obtains a probability based on the usage of the buffer memory according to the ordering, and determines the probability based on the obtained probability. 12. The datagram transfer system according to claim 11, wherein the datagram is discarded by using the datagram.
【請求項17】 ユーザによるデータグラムの送信時
に、そのデータグラムが網に対してどのようなインパク
トを与えるかという評価を行い、その評価を反映したプ
レファレンス値を計算して、その計算結果を前記データ
グラムのヘッダに書き込み、前記プレファレンス値に従
って前記データグラムの優先転送処理を行うことを特徴
とするデータグラム転送方法。
17. When a user sends a datagram, the user evaluates the impact of the datagram on the network, calculates a preference value reflecting the evaluation, and calculates the calculation result. A datagram transfer method, wherein the datagram is written in a header of the datagram and priority transfer processing of the datagram is performed according to the preference value.
【請求項18】 前記データグラム転送装置が、前記デ
ータグラムをいずれかの入力インタフェース部からいず
れかの出力インタフェース部へ競合することなく転送す
るバックプレーンスイッチ部を有し、 前記出力インタフェース部が、適当なタイミングにてス
レッショルド値を計算しておき、データグラムを受信し
た際には受信したデータグラムのヘッダから前記プレフ
ァレンス値を取得し、前記スレッショルド値と前記プレ
ファレンス値を用いて前記データグラムの転送判断をバ
ッファ書き込み前に行い、転送を行わないと判断した場
合にはバッファメモリに空き領域があっても廃棄し、転
送を行うと判断した場合にはバッファメモリへ書き込む
という処理を行うバッファ書き込み制御部を有すること
を特徴とする請求項2記載のデータグラム転送システ
ム。
18. The datagram transfer device includes a backplane switch unit that transfers the datagram from any one of the input interface units to any one of the output interface units without conflict, and the output interface unit includes: A threshold value is calculated at an appropriate timing, and when a datagram is received, the preference value is obtained from a header of the received datagram, and the datagram is obtained using the threshold value and the preference value. A buffer that performs the transfer determination before writing to the buffer, discards any free space in the buffer memory if it is determined not to transfer, and writes to the buffer memory if it determines to transfer. 3. The data according to claim 2, further comprising a write control unit. Lamb transfer system.
【請求項19】 前記バッファ書き込み前の転送判断に
おいて、前記スレッショルド値と受信したデータグラム
のプレファレンス値の比較を行い、前記プレファレンス
値が前記スレッショルド値より大きい場合に前記データ
グラムを廃棄することを特徴とする請求項18記載のデ
ータグラム転送システム。
19. The method according to claim 19, wherein in the transfer determination before writing to the buffer, the threshold value is compared with a preference value of a received datagram, and if the preference value is larger than the threshold value, the datagram is discarded. The datagram transfer system according to claim 18, wherein:
【請求項20】 前記バッファ書き込み前の転送判断に
おいて、前記スレッショルド値と受信したデータグラム
のプレファレンス値の比較を行い、これらの各値の差を
入力とする関数にて確率を計算し、得られた確率に応じ
てデータグラムの廃棄を行うことを特徴とする請求項1
8記載のデータグラム転送システム。
20. In the transfer judgment before writing to the buffer, the threshold value is compared with a preference value of a received datagram, and a probability is calculated by a function using a difference between these values as an input. 2. The datagram is discarded according to the obtained probability.
9. The datagram transfer system according to item 8.
【請求項21】 前記バッファ書き込み制御部が、あら
かじめ決められた範囲のデータグラムの到着、転送およ
び廃棄のうちいずれかの事象が発生した時刻および前記
プレファレンス値を保存するプレファレンス値保存機能
を有し、これらのプレファレンス値を用いて前記スレッ
ショルド値が計算されることを特徴とする請求項19ま
たは請求項20記載のデータグラム転送システム。
21. The buffer write control unit has a preference value storage function of storing a time when any one of an event of arrival, transfer, and discard of a datagram in a predetermined range occurs and the preference value. 21. The datagram transfer system according to claim 19, wherein the threshold value is calculated using these preference values.
【請求項22】 前記バッファ書き込み前の転送判断に
おいて、前記スレッショルド値、受信したデータグラム
のプレファレンス値、および、バッファの使用量、また
は、その概算値を入力とする関数にて確率を計算し、得
られた確率に応じてデータグラムの廃棄を行うことを特
徴とする請求項18記載のデータグラム転送システム。
22. In the transfer judgment before writing to the buffer, a probability is calculated by a function that receives the threshold value, a preference value of a received datagram, and a used amount of the buffer, or an approximate value thereof. 19. The datagram transfer system according to claim 18, wherein the datagram is discarded according to the obtained probability.
【請求項23】 前記バッファ書き込み前の転送判断に
用いる確率の計算において、バッファの使用量、また
は、その概算値によって決まる値と前記スレッショルド
値の積より大きなプレファレンス値をもつデータグラム
は全て廃棄し、そうでない場合でも前記スレッショルド
値以上のプレファレンス値をもつデータグラムは、プレ
ファレンス値が大きなものほど高確率で廃棄し、またバ
ッファ使用量、または、その概算値が大きいほどより優
先的に大きなプレファレンス値のデータグラムを廃棄す
ることを特徴とする確率値を生成する関数を用いる請求
項22記載のデータグラム転送システム。
23. In the calculation of the probability used for the transfer decision before writing in the buffer, all datagrams having a preference value larger than a product of the threshold value and a value determined by the used amount of the buffer or the approximate value thereof are discarded. Even if not, datagrams having a preference value equal to or higher than the threshold value are discarded with a higher probability as the preference value is larger, and more preferentially as the buffer usage amount or the estimated value is larger. 23. The datagram transfer system according to claim 22, wherein a function for generating a probability value characterized by discarding a datagram having a large preference value is used.
【請求項24】 前記転送判断に用いるスレッショルド
値の計算方法において、到着したデータグラムのプレフ
ァレンス値を適当な確率でランダムにサンプリングし、
一定数のプレファレンス値を保存する機能を有し、適当
なタイミングでそれらサンプルされたプレファレンス値
の中央値をスレッショルド値と設定することを特徴とす
る請求項23記載のデータグラム転送システム。
24. The method of calculating a threshold value used for the transfer determination, wherein a preference value of an arriving datagram is randomly sampled with an appropriate probability,
24. The datagram transfer system according to claim 23, further comprising a function of storing a fixed number of preference values, and setting a median of the sampled preference values as a threshold value at an appropriate timing.
【請求項25】 前記転送判断に用いるスレッショルド
値の計算方法において、到着したデータグラムのプレフ
ァレンス値を適当な確率でランダムにサンプリングし、
一定数のプレファレンス値を保存する機能を有し、適当
なタイミングでそれらサンプルされたプレファレンス値
の平均値をスレッショルド値と設定することを特徴とす
る請求項23記載のデータグラム転送システム。
25. The method of calculating a threshold value used for the transfer determination, wherein a preference value of an arriving datagram is randomly sampled with an appropriate probability,
24. The datagram transmission system according to claim 23, further comprising a function of storing a fixed number of preference values, and setting an average value of the sampled preference values as a threshold value at an appropriate timing.
【請求項26】 前記転送判断に用いるスレッショルド
値の計算方法において、転送を行うと判断したデータグ
ラムのプレファレンス値を適当な確率でランダムにサン
プリングし、一定数のプレファレンス値を保存する機能
を有し、適当なタイミングでそれらサンプルされたプレ
ファレンス値の平均値をスレッショルド値と設定するこ
とを特徴とする請求項23記載のデータグラム転送シス
テム。
26. The method of calculating a threshold value used in the transfer determination, wherein a function of randomly sampling a preference value of a datagram determined to be transferred with an appropriate probability and storing a fixed number of preference values is provided. 24. The datagram transfer system according to claim 23, further comprising setting an average value of the sampled preference values as a threshold value at an appropriate timing.
JP2000037062A 1999-02-25 2000-02-15 Datagram transfer system and datagram transfer device Expired - Lifetime JP3471276B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000037062A JP3471276B2 (en) 1999-02-25 2000-02-15 Datagram transfer system and datagram transfer device

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4921599 1999-02-25
JP11-49215 1999-02-25
JP11015299 1999-04-16
JP11-110152 1999-04-16
JP2000037062A JP3471276B2 (en) 1999-02-25 2000-02-15 Datagram transfer system and datagram transfer device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000358072A true JP2000358072A (en) 2000-12-26
JP3471276B2 JP3471276B2 (en) 2003-12-02

Family

ID=27293559

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000037062A Expired - Lifetime JP3471276B2 (en) 1999-02-25 2000-02-15 Datagram transfer system and datagram transfer device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3471276B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010157875A (en) * 2008-12-26 2010-07-15 Fujitsu Ltd Communication terminal, network interface card, and method therefor
JP2014155131A (en) * 2013-02-13 2014-08-25 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Communication equipment

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04156026A (en) * 1990-10-19 1992-05-28 Fujitsu Ltd Supervisory control system
JPH0758774A (en) * 1993-08-17 1995-03-03 Fujitsu Ltd Transfer data amount corresponding terminal regulation device and method
JPH0870334A (en) * 1994-08-29 1996-03-12 Toshiba Corp Communication network
JPH08161244A (en) * 1994-12-06 1996-06-21 Hitachi Ltd Data transmission method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04156026A (en) * 1990-10-19 1992-05-28 Fujitsu Ltd Supervisory control system
JPH0758774A (en) * 1993-08-17 1995-03-03 Fujitsu Ltd Transfer data amount corresponding terminal regulation device and method
JPH0870334A (en) * 1994-08-29 1996-03-12 Toshiba Corp Communication network
JPH08161244A (en) * 1994-12-06 1996-06-21 Hitachi Ltd Data transmission method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010157875A (en) * 2008-12-26 2010-07-15 Fujitsu Ltd Communication terminal, network interface card, and method therefor
JP2014155131A (en) * 2013-02-13 2014-08-25 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Communication equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JP3471276B2 (en) 2003-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6092115A (en) Method for supporting per-connection queuing for feedback-controlled traffic
EP1798915B1 (en) Packet forwarding device avoiding packet loss of out of profile packets in the shaper by remarking and redirecting the packet to a lower priority queue
CN109120544B (en) Transmission control method based on host end flow scheduling in data center network
US6765905B2 (en) Method for reducing packet data delay variation in an internet protocol network
US7619969B2 (en) Hardware self-sorting scheduling queue
US8009689B1 (en) Apparatus and method for dynamically limiting output queue size in a quality of service network switch
EP1553740A1 (en) Method and system for providing committed information rate (CIR) based fair access policy
EP1032161B1 (en) System and method for datagram transfer
US6771653B1 (en) Priority queue management system for the transmission of data frames from a node in a network node
JPH0690255A (en) Method for control of congestion of data network
EP1508227A1 (en) Buffer memory reservation
JP7211765B2 (en) PACKET TRANSFER DEVICE, METHOD AND PROGRAM
US6418118B1 (en) Network device including selective discard of packets
JP2000358072A (en) Traffic observing device, system and method for transferring datagram
CN115665060A (en) Multi-path transmission scheduling method and device for heterogeneous network
US8554860B1 (en) Traffic segmentation
JP4135007B2 (en) ATM cell transfer device
WO2002051101A1 (en) Tcp/ip network system
KR100739492B1 (en) Quality of service management device for ip network and method thereof
Benaboud et al. CANIT: a new algorithm to improve the fairness of TCP congestion avoidance
US7304946B2 (en) Packet multiplexing control method and a concentrator using the same
JP3813473B2 (en) Packet discard device
JP3917830B2 (en) Rate control device
JP2000165447A (en) Method and system for scheduling data packet in electric communication network
JP2002344508A (en) Data repeater and its method

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 3471276

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080912

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080912

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090912

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090912

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100912

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100912

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110912

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120912

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130912

Year of fee payment: 10

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

EXPY Cancellation because of completion of term