JP2001203751A - ノード装置及びそれに用いる電文公平性保証方法 - Google Patents

ノード装置及びそれに用いる電文公平性保証方法

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JP2001203751A JP2000009606A JP2000009606A JP2001203751A JP 2001203751 A JP2001203751 A JP 2001203751A JP 2000009606 A JP2000009606 A JP 2000009606A JP 2000009606 A JP2000009606 A JP 2000009606A JP 2001203751 A JP2001203751 A JP 2001203751A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 大量のキューを用意することなく、特定電文
のキュー占有を防止可能なノード装置を提供する。 【解決手段】 ノード装置１は入力インタフェース部１
１，１２と、スイッチ部１３と、出力インタフェース部
１４，１５と、キュー１１ｂ，１２ｂ，１３ａ，１４
ａ，１５ａとを持ち、入力インタフェース部１１，１２
に入力電文監視点１１ａ，１２ａを、出力インタフェー
ス部１４，１５に出力電文監視点１４ｂ，１５ｂを備
え、スイッチコントローラ１６内に電文内部の情報に対
するフローを関連付けるための管理テーブル１６ａ及び
フロー毎の電文をカウントするためのパーフローカウン
タ１６ｂを具備する。ノード装置１では管理テーブル１
６ａ内に閾値（設定した上限値）を設け、パーフローカ
ウンタ１６ｂのカウンタ値と比較することで管理を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はノード装置及びそれ
に用いる電文公平性保証方法に関し、特にルータ／ブリ
ッジ等の不特定長の電文（パケット）をスイッチングす
るノード装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ルータ／ブリッジ等の不特定長の
電文（パケット）をスイッチングするノード装置におい
ては、電文の送信元や宛先毎に電文の転送レートや、電
文の転送遅延時間を保証する機能（Ｑｏｓ：Ｑｕａｌｉ
ｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）の機能実装が行われてい
る。
【０００３】従来、ノード装置においては、上記の機能
が考慮されていない装置が大半である。このような装置
の構成例を図５を参照して説明する。図５は既存装置の
構成例を示しており、全てのトラフィックが単一のメモ
リリソースにキューイング（蓄積処理）されている。
【０００４】図５において、ノード装置３は他の通信ノ
ード装置（図示せず）と通信路（図示せず）を介して接
続される入力インタフェース部（Ａ，Ｂ）３１，３２及
び出力インタフェース部（Ｃ，Ｄ）３４，３５と、受信
した電文を宛先のインタフェースにスイッチするための
スイッチ部３３とから構成されている。
【０００５】インタフェース部３１，３２，３４，３５
内部及びスイッチ部３３の内部には電文を蓄積するため
のメモリであるキュー３１ａ，３２ａ，３３ａ，３４
ａ，３５ａを具備しており、伝送路から受信した電文の
受信時間の揺らぎによって電文が破壊されてしまうこと
を防止している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のノード
装置では、電文の送信元や宛先に関係なく、唯一つのキ
ューに対して電文をキューイングする構成であるため、
特定電文の量が高速・大量に受信される状況下では、上
記の特定電文がキューを占有してしまうことによって、
他の送信元・宛先の電文がキューに蓄積することができ
ない状態となってしまうという問題がある。このような
時、その電文は廃棄されてしまう。
【０００７】上記のキューが特定電文によって占有され
てしまうという問題を回避するために、図６に示すよう
なパケットフロー別にキューを配置した構成例が提案さ
れている。図６において、ノード装置４は入力インタフ
ェース部（Ａ，Ｂ）４１，４２及び出力インタフェース
部（Ｃ，Ｄ）４４，４５と、スイッチ部４３と、キュー
４１ｂ，４２ｂ，４３ａ，４４ａ，４５ａとを持つ構成
は上記の図５に示す既存のノード装置３の構成と同様で
あるが、上記の構成のほかに、キュー４１ｃ，４２ｃ，
４３ｂと、入力インタフェース部４１，４２に特定の宛
先の電文をキュー４１ｃ，４２ｃにキューイングさせる
電文の振分けを行う電文振分機能４１ａ，４２ａとを備
えている。
【０００８】また、このノード装置４は電文内部の宛先
情報に対してキューイングするキューを関連付けるため
の振分テーブル４６を具備している点が、既存のノード
装置３とは異なっている。
【０００９】上記の機能を具備することによって、ノー
ド装置４においては特定電文が高速・大量に受信される
場合にも、上記の特定電文がキューイングされるキュー
４１ｂのみが溢れ、特定電文のみが廃棄されることにな
り、他の送信元・宛先を持つ電文は別のキュー４１ｃ，
４２ｃのいづれかにキューイングされるため、廃棄され
ずにノード装置４内を転送され、出力インタフェース部
４５から送信される。
【００１０】本例では上記の問題が解決されているが、
電文の送信元・宛先毎にキューを用意する必要があり、
近年の大量に送信元・宛先情報を管理するノード装置に
おいては、使用するキューの量に応じて実装すべきメモ
リ量が莫大な量になるという問題がある。
【００１１】そこで、本発明の目的は上記の問題点を解
消し、大量のキューを用意することなく、特定電文のキ
ュー占有を防止することができるノード装置及び電文公
平性保証方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明によるノード装置
は、不特定長の電文をスイッチングするノード装置であ
って、前記電文の入力を監視する入力監視点と、前記電
文の出力を監視する出力監視点と、前記入力監視点及び
前記出力監視点の監視結果に応じて前記電文の蓄積量を
計数する計数手段と、前記計数手段の計数値が予め設定
された閾値を超えた時の電文を廃棄するよう制御する手
段とを備えている。
【００１３】本発明による電文公平性保証方法は、不特
定長の電文をスイッチングするノード装置の電文公平性
保証方法であって、前記電文の入力及び前記電文の出力
の監視結果に応じて前記電文の蓄積量を計数するステッ
プと、その計数値が予め設定された閾値を超えた時の電
文を廃棄するよう制御するステップとを備えている。
【００１４】すなわち、本発明のノード装置は、既存の
ノード装置に単純なカウンタ機能を追加するだけで、フ
ロー単位［電文内情報（インタフェース、送信元／宛先
等）の組合せで認識される電文の個々あるいは集合］の
管理を行う方式をとっている。これによって、特定電文
のキュー占有を防止することが可能となる。
【００１５】また、カウンタ機能の使用によって大量の
キューを用意する必要がなくなり、使用メモリ量を減ら
すことが可能となる。さらに、入出力電文監視点の配置
・組合せによって、管理するキューを特定することが可
能となる。さらにまた、管理テーブルの設定のみでフロ
ー単位規模の設定変更が容易となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について図
面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例による
ノード装置の構成を示すブロック図である。図１におい
て、ノード装置１は図５に示す既存のノード装置３と同
様に、入力インタフェース部（Ａ，Ｂ）１１，１２と、
スイッチ部１３と、出力インタフェース部（Ｃ，Ｄ）１
４，１５と、キュー１１ｂ，１２ｂ，１３ａ，１４ａ，
１５ａとを持ち、ルータ／ブリッジ等の不特定長の電文
（パケット）をスイッチングしている。
【００１７】しかしながら、本発明の一実施例によるノ
ード装置１では図５に示す既存のノード装置３とは異な
り、ノード装置１内には入力電文監視点１１ａ，１２ａ
と出力電文監視点１４ｂ，１５ｂとを持ち、スイッチコ
ントローラ１６内に電文内部の情報に対するフローを関
連付けるための管理テーブル１６ａ及びフロー毎の電文
をカウントするためのパーフローカウンタ１６ｂを具備
しており、管理テーブル１６ａ内に閾値（設定した上限
値）を設け、パーフローカウンタ１６ｂのカウンタ値と
比較することで管理を行っている。
【００１８】上記の機能を具備することによって、ノー
ド装置１においては、特定電文が高速・大量に受信され
る場合にも、入力電文監視点１１ａ，１２ａ及び出力電
文監視点１４ｂ，１５ｂにおいてフロー毎に監視するた
め、閾値以上の電文が到着してもキューイングされずに
廃棄される。そのため、他のフローの電文は廃棄されず
にノード装置１内を転送され、出力インタフェース部１
４，１５から送信される。
【００１９】図２は本発明の一実施例によるノード装置
１の動作を示すフローチャートである。これら図１及び
図２を参照して本発明の一実施例によるノード装置１の
動作について説明する。
【００２０】ノード装置１においては各入力インタフェ
ース部１１，１２内のキュー１１ｂ，１２ｂの前部に入
力電文監視点１１ａ，１２ａを置き、各出力インタフェ
ース１４，１５内のキュー１４ａ，１５ａの後部に出力
電文監視点１４ｂ，１５ｂを置いている。
【００２１】入力インタフェース部１１，１２で受信さ
れた電文は入力電文監視点１１ａ，１２ａにおいて電文
内情報（入力インタフェース／送信元／宛先）を基に管
理テーブル１６ａを参照してフローが判別され、それに
応じた出力インタフェース部１４，１５が決定される
（図２ステップＳ１，Ｓ３）。
【００２２】この時、スイッチコントローラ１６では出
力インタフェース部１４，１５が決定された電文の電文
長分だけパーフローカウンタ１６ｂを加算させる（図２
ステップＳ４）。
【００２３】加算されたパーフローカウンタ１６ｂのカ
ウンタ値は管理テーブル１６ａ内の閾値と比較され（図
２ステップＳ５）、閾値以下であれば（図２ステップＳ
６）、当該電文がキュー１１ｂ，１２ｂに入り（図２ス
テップＳ８）、スイッチ１３を介してノード装置１内を
転送され、決定された出力インタフェース部１４，１５
の出力電文監視点１４ｂ，１５ｂへと送られる（図２ス
テップＳ９）。
【００２４】この時、スイッチコントローラ１６では出
力電文監視点１４ｂ，１５ｂへと送られてきた電文の電
文長分だけパーフローカウンタ１６ｂを減算する（図２
ステップＳ２）。
【００２５】閾値を越える高レートできた電文は（図２
ステップＳ６）、その閾値以上きてもキュー１１ｂ，１
２ｂに入ることなく廃棄される（図２ステップＳ７）。
よって、次に来る電文がキュー１１ｂ，１２ｂに入るこ
とが可能となる。
【００２６】上記の機能を具備することによって、装置
全体におけるキューの管理が可能となり、スイッチ１３
内のキュー１３ａを含む装置内全てのキューの占有はな
くなる。本実施例では既存のノード装置３に、単純なカ
ウンタ機能（パーフローカウンタ１６ｂ）を追加するだ
けで、電文の送信元・宛先別のフロー単位の管理を行っ
ているので、特定電文のキュー占有を防止することがで
きる。
【００２７】また、カウンタ機能（パーフローカウンタ
１６ｂ）の使用によって大量のキューを用意する必要が
なくなり、使用メモリ量を減らすことができる。さら
に、入力電文監視点１１ａ，１２ａ及び出力電文監視点
１４ｂ，１５ｂの配置・組合せによって、管理するキュ
ーを特定することができる。さらにまた、管理テーブル
１６ａの設定のみでフロー単位規模の設定変更を容易に
行うことができる。
【００２８】図３は図１の管理テーブル１６ａの定義例
を示す図である。図３（ａ）に示す定義においては、送
信元が「１９２．１．１．１」、入力インタフェースが
「Ａ」、宛先が「１９２．３．１．１」あるいは「１９
２．３．１．２」等のローカルネットワーク「１９２．
３．１．＊」宛ての電文に対して同フローと識別し、カ
ウントしていく。これによって、ローカルネットワーク
毎の制御が可能となる。送信元に対しても同様のことが
言える。
【００２９】また、図３（ｂ）に示す定義においては、
送信元が「１９２．１．１．１」、入力インタフェース
が「Ａ」であれば、宛先が何であってもその電文に対し
て同フローと識別し、カウントしていく。これによっ
て、送信元毎の制御が可能となる。送信元が＊［ＩＰ
（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレス］の
場合も同様のことが言える。
【００３０】さらに、図３（ｃ）に示す定義において
は、送信元が「１９２．１．１．１」、宛先が「１９
２．３．１．１」であれば、入力インタフェースが何で
あってもその電文に対して同フローと識別し、カウント
していく。これによって、宛先毎の制御が可能となる。
【００３１】さらにまた、図３（ｄ）に示す定義におい
ては、装置に入ってきた全ての電文に対して同フローと
識別し、カウントしていく。これによって、装置全体の
制御が可能となる。上述したように、複数の「＊」を同
時に使用することが可能なので、様々な設定ができる。
【００３２】図４は本発明の他の実施例によるノード装
置の構成を示すブロック図である。図４において、本発
明の他の実施例によるノード装置２では、図１に示す本
発明の一実施例によるノード装置１が装置内のキュー全
体に閾値を持たせることで、装置の入口（入力インタフ
ェース部１１，１２）においてキューの管理を行ってい
るのに対し、スイッチ２３内のキュー２３ｂの前後にフ
ロー毎の電文監視点２３ａ，２３ｃを置く構成をとって
いる。
【００３３】入力インタフェース部２１，２２が受信し
た電文はスイッチ２３に転送され、入力電文監視点２３
ａにおいて、電文の情報を基に管理テーブル２６ａを参
照してフローを判別し、それに応じた出力インタフェー
ス部２４，２５を決定している。
【００３４】この時、スイッチコントローラ２６ではパ
ーフローカウンタ２６ｂを電文長分だけ加算させ、キュ
ー２３ｂを抜けた後、出力電文監視点２３ｃにおいてパ
ーフローカウンタ２６ｂを電文長分だけ減算させる。閾
値を越える高レートできた電文はスイッチ２３内のキュ
ー２３ｂの入口で廃棄される。よって、次にくる電文が
キュー２３ｂに入ることが可能となる。
【００３５】上記の機能を具備することによって、スイ
ッチ２３内のキュー２３ｂの管理が可能となり、スイッ
チ２３内のキュー２３ｂの占有がなくなる。上述したよ
うに、電文監視点２３ａ，２３ｃの配置位置を変化させ
ることによって、管理するキューの範囲を指定すること
も可能である。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、不
特定長の電文をスイッチングするノード装置において、
電文の入力を監視する入力監視点及び電文の出力を監視
する出力監視点の監視結果に応じて電文の蓄積量を計数
し、その計数値が予め設定された閾値を超えた時の電文
を廃棄するよう制御することによって、大量のキューを
用意することなく、特定電文のキュー占有を防止するこ
とができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によるノード装置の構成を示
すブロック図である。
【図２】本発明の一実施例によるノード装置１の動作を
示すフローチャートである。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は図１の管理テーブルの定義例
を示す図である。
【図４】本発明の他の実施例によるノード装置の構成を
示すブロック図である。
【図５】従来例によるノード装置の構成の一例を示すブ
ロック図である。
【図６】従来例によるノード装置の構成の他の例を示す
ブロック図である。
【符号の説明】
１，２ ノード装置 １１，１２，２１，２２ 入力インタフェース部 １１ａ，１２ａ，２３ａ 入力電文監視点 １１ｂ，１２ｂ，１３ａ，１４ａ，１５ａ，２１ａ，２
２ａ，２３ｂ，２４ａ，２５ａ キュー １３，２３ スイッチ部 １４，１５，２４，２５ 出力インタフェース部 １４ｂ，１５ｂ，２３ｃ 出力電文監視点 １６，２６ スイッチコントローラ １６ａ，２６ａ 管理テーブル １６ｂ，２６ｂ パーフローカウンタ

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 不特定長の電文をスイッチングするノー
    ド装置であって、前記電文の入力を監視する入力監視点
    と、前記電文の出力を監視する出力監視点と、前記入力
    監視点及び前記出力監視点の監視結果に応じて前記電文
    の蓄積量を計数する計数手段と、前記計数手段の計数値
    が予め設定された閾値を超えた時の電文を廃棄するよう
    制御する手段とを有することを特徴とするノード装置。
  2. 【請求項２】 前記計数手段は、前記入力監視点及び前
    記出力監視点の監視結果に応じて前記電文の電文長の加
    減算を行うよう構成したことを特徴とする請求項１記載
    のノード装置。
  3. 【請求項３】 前記電文を自装置に入力するための入力
    インタフェース部に前記入力監視点を配設し、前記電文
    を自装置から出力するための出力インタフェース部に前
    記出力監視点を配設するようにしたことを特徴とする請
    求項１または請求項２記載のノード装置。
  4. 【請求項４】 前記スイッチングを行うスイッチ部の入
    力側に前記入力監視点を配設し、前記スイッチ部の出力
    側に前記出力監視点を配設するようにしたことを特徴と
    する請求項１または請求項２記載のノード装置。
  5. 【請求項５】 前記計数手段は、前記電文に付加された
    情報の組合せで認識される電文の個々及び集合のうちの
    一方毎に計数を行うよう構成したことを特徴とする請求
    項１から請求項４のいずれか記載のノード装置。
  6. 【請求項６】 前記電文に付加された情報は、少なくと
    も前記入力インタフェース部を特定する情報と前記出力
    インタフェース部を特定する情報と前記電文の送信元を
    示す情報と前記電文の宛先を示す情報とを含むことを特
    徴とする請求項３から請求項５のいずれか記載のノード
    装置。
  7. 【請求項７】 不特定長の電文をスイッチングするノー
    ド装置の電文公平性保証方法であって、前記電文の入力
    及び前記電文の出力の監視結果に応じて前記電文の蓄積
    量を計数するステップと、その計数値が予め設定された
    閾値を超えた時の電文を廃棄するよう制御するステップ
    とを有することを特徴とする電文公平性保証方法。
  8. 【請求項８】 前記電文の蓄積量を計数するステップ
    は、前記監視結果に応じて前記電文の電文長の加減算を
    行うようにしたことを特徴とする請求項７記載の電文公
    平性保証方法。
  9. 【請求項９】 前記電文を自装置に入力するための入力
    インタフェース部に前記電文の入力を監視するための入
    力監視点を配設し、前記電文を自装置から出力するため
    の出力インタフェース部に前記電文の出力を監視するた
    めの出力監視点を配設するようにしたことを特徴とする
    請求項７または請求項８記載の電文公平性保証方法。
  10. 【請求項１０】 前記スイッチングを行うスイッチ部の
    入力側に前記電文の入力を監視するための入力監視点を
    配設し、前記スイッチ部の出力側に前記電文の出力を監
    視するための出力監視点を配設するようにしたことを特
    徴とする請求項７または請求項８記載の電文公平性保証
    方法。
  11. 【請求項１１】 前記電文の蓄積量を計数するステップ
    は、前記電文に付加された情報の組合せで認識される電
    文の個々及び集合のうちの一方毎に計数を行うようにし
    たことを特徴とする請求項７から請求項１０のいずれか
    記載の電文公平性保証方法。
  12. 【請求項１２】 前記電文に付加された情報は、少なく
    とも前記入力インタフェース部を特定する情報と前記出
    力インタフェース部を特定する情報と前記電文の送信元
    を示す情報と前記電文の宛先を示す情報とを含むことを
    特徴とする請求項９から請求項１１のいずれか記載の電
    文公平性保証方法。
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DE602006012968D1 (de) * 2006-08-09 2010-04-29 Hitachi Ltd Anordnung zur Flußsteuerung von Datenpaketen

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