JP2001230815A - パケット交換網における通信パケット長制御方式及びパケットスイッチ - Google Patents

パケット交換網における通信パケット長制御方式及びパケットスイッチ

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JP2001230815A
JP2001230815A JP2000041371A JP2000041371A JP2001230815A JP 2001230815 A JP2001230815 A JP 2001230815A JP 2000041371 A JP2000041371 A JP 2000041371A JP 2000041371 A JP2000041371 A JP 2000041371A JP 2001230815 A JP2001230815 A JP 2001230815A
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network
packet
communication
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mtu
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JP2000041371A
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Kenji Kawaguchi
研治 川口
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】データリンクレイヤと物理レイヤーに特別な機
能を持つ特定のネットワーク機能に依存せず、複合的な
ネットワーク環境でも遅延変動時間を通信サービス品質
のパラメータとして制御対象にができる一般的な仕組み
の提供。 【解決手段】パケット通信を行うネットワークに接続さ
れ、少なくともネットワークレイヤーのプロトコル制御
情報を基に入力パケットの処理を行い、出力パケットに
対しては少なくとも2つ以上の異なる優先度の区別が有
る送信タイミング制御手段を有する網間接続装置であっ
て、接続されているネットワークに対して送出可能なMT
Uの値を保持する手段、優先度に対応付けて個別のMTUの
値を保持する手段、前記手段により保持されている値を
変更する手段、前記手段により保持されている値を照会
元又は照会手段の違いにより選択的に参照する手段を有
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はパケット通信システ
ムに関するものであり、特に通信品質保証を必要とする
際のネットワークレイヤーのプロトコル制御方式に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】LANやInternetなどの通信システムにお
いては、通信情報はパケット単位で伝送される。このと
き用いられる伝送フォーマットは、プロトコルの種類や
伝送媒体の物理的な特性により決定される。特にプロト
コルデータユニットのサイズ(ペイロードサイズ)には
使用可能な最大値(最大転送単位:MTU)と最小値がある。
【0003】通常、これらの通信システムで標準的に用
いられているTCP/IPなどのプロトコルはISOのOSI7層参
照モデルに基づいた階層構造を成している。このため情
報の送信時にパケット単位を構成して送信を行なうため
に、下位階層のペイロードサイズに合わせて通信情報を
区切る必要がある。
【0004】この時に上位階層プロトコルが合わせるペ
イロードサイズは、一つ下のプロトコル階層のみを意識
するだけでなく、端末装置が接続されているネットワー
クのデータリンクレイヤや物理レイヤまでを意識する場
合がある。この場合、例えば端末装置の初期設定時に、
同一ネットワークセグメント内の送信先と同一ネットワ
ークセグメント外への送信先とで、使用可能なMTUを固
定的に定めておく方式がある。さらには送信先の端末装
置までの間の中継ネットワークのデータリンクレイヤや
物理レイヤまでをも意識してペイロードサイズを合わせ
る場合がある。
【0005】この場合、ICMP Echo Request Packetを用
いることで途中のMTUのうち最小のものに合わせて送信
する例がU.S. Patent 5,892,753 “System and method
fordynamically refining PMTU estimates in a multim
edia datastream internetsystem”に示されている。こ
の手段を用いることにより、プロトコルの中間階層や中
継ノードでの通信情報の区切り直しが不要となるため、
中継ノードでのプロトコル処理オーバーヘッドが削減さ
れることが期待できる。同様に通信端末間のMTU(PMTU:
Path−MTU)を知る手段として、一般的な通信条件を交渉
する方式の一例が”Resource ReSerVation Protocol (R
SVP) − Version 1 Functional Specification”, RFC2
205, IETF RSVP WorkingGroup, Sep.’97に示されてい
る。
【0006】一方、送信端末装置の上位階層プロトコル
処理を含めた送信処理の効率化を図り、トータルスルー
プットの最大化のために上位階層プロトコルで用いるMT
Uを定める例がU.S. Patent 5,751,970 “Method for de
termining an optimal segmentation size for file tr
ansmission in a communications system”に示されて
いる。
【0007】以上の例では転送効率を高めることで、通
信サービス品質のうちのスループットの向上を図るもの
である。他方、中継ノード上の入出力インターフェース
に対応して複数のキューイングバッファを備えて、バッ
ファからのパケット出力処理に異なる優先度を設けるこ
とで特定の通信情報に対して優先的に転送処理を行うこ
とで、輻輳時においても高優先度に指定した特定の通信
情報のスループットを維持する例が、特開平06−232904
号「ルータにおける優先度制御方式」に示されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】以上の例では、通信サ
ービス品質として必ずしも実時間性を必要とはしないフ
ァイル転送などの様なデータ通信用途の場合には特に有
効である。しかしながら、通信サービス品質として遅延
変動時間(ジッター)の変動範囲に大きな影響を受ける
リアルタイムの音声通話やリアルタイムの動画像通信な
どの様な用途の場合には、次のような問題がある。
【0009】すなわち、リアルタイムの音声通話やリア
ルタイムの動画像通信のための情報パケットを最優先で
転送するように設定しても、同一の物理インタフェース
を共有する低優先度のデータパケットの転送が開始され
ると、最優先パケットが到着しても出力途中のパケット
送信処理を待つ必要がある。このため非常に長いパケッ
トサイズを持つ低優先度のデータパケットは、同一の物
理インタフェースを共有している他のパケットの滞留時
間に大きな影響を及ぼすことになる。このためこの長い
パケットサイズを持つ低優先度のデータパケットの送信
処理時間が、各々の中継ノード上での遅延時間の変動要
因となり、中継ノードの数が増えるにつれて、遅延変動
時間の変動範囲が不確定的に大きくなる。同様に最優先
パケット自身のパケット長も、同一の物理インタフェー
ス上に多重される他の最優先パケットの滞留時間を不確
定にする変動要因となる。
【0010】データリンクレイヤと物理レイヤーに特別
な機能を持つATMのように、特定のネットワーク環境の
利用を前提とできる場合には、リアルタイムの音声通話
などの用途であっても品質を維持しやすい。しかし、WA
Nを経由したLAN間接続やInternet上での利用を想定する
場合には、複合的なネットワーク環境でも遅延変動時間
などの通信品質パラメータを制御できる仕組みが必要と
なる。
【0011】そこで、本発明が解決しようとする課題
は、データリンクレイヤと物理レイヤーに特別な機能を
持つ特定のネットワーク機能に依存することなく、複合
的なネットワーク環境においても遅延変動時間を通信サ
ービス品質のパラメータとして制御対象とすることがで
きる一般的な仕組みを提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明のパケットスイッチはパケット通信を行う
ネットワークに接続され、少なくともネットワークレイ
ヤーのプロトコル制御情報を基に入力パケットの処理を
行い、出力パケットに対しては少なくとも2つ以上の異
なる優先度の区別を有する送信タイミング制御手段を有
する網間接続装置であって、接続されているネットワー
クに対して送出可能なMTUの値を保持する手段と、優先
度に対応付けて個別のMTUの値を保持する手段と、前記
手段により保持されている値を変更する手段と、前記手
段により保持されている値を照会元又は照会手段の違い
により選択的に参照する手段と、を提供する。
【0013】このとき、優先度に対応付けて個別のMTU
の値を保持する手段により保持されているMTUの値をサ
ービス品質設計要求に応じて変更することで、個々のネ
ットワークノード上での遅延変動時間の変動要因の不確
定さを減らす。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明により提供される装
置と方式の一実施形態の例について説明する。
【0015】本装置(100)では、ネットワークインタフ
ェースが持つプロトコル規約上のMTUの値とは独立に、
各ネットワークインタフェースに対してそれぞれ運用上
のMTU値を設定しておくテーブル(400)を設ける。以後プ
ロトコル規約上のMTU値をデフォルトMTU、運用上のMTU
値を制約MTU値と呼称する。テーブル(400)上では、対象
とするネットワークインターフェース識別子(410)と制
約MTU値(420)およびデフォルトMTU値(430)を対応付けて
参照できるように構成しておく。ここに設定する制約MT
U値は、例えばネットワークサービス提供者などがサー
ビス品質を設計する際に規定する、自管理網内のパケッ
ト通過時の許容最大ジッターをもとに算出する値とする
ことができる。自網内の通過許容ジッター÷自網内の通
過最大ホップ数から、一つのノードにおける許容ジッタ
ーの目安が算出できる。この許容ジッターを一つのパケ
ット送出時に回線を占有できる上限値とみなした場合に
は、許容ジッター(秒)×回線速度(ビット/秒)から
使用可能な最大パケット長が算出できる。このようにし
て事前に決定されたサービス運用上の使用可能最大パケ
ット長を制約MTU値として、コンソール装置(160)などか
ら登録しておく。SNMPやCOPSなどのネットワーク管理プ
ロトコルを用いて管理センターから遠隔設定しても良
い。優先条件管理処理プログラム部(200)は、このよう
にリモート管理装置あるいはローカルコンソールからの
指示に応じて、テーブル設定の編集や装置の他の部分の
設定管理を行う。
【0016】さらにRSVPの求めに応じて、従来であれば
デフォルトMTU値を用いてパスMTU値(PMTU)の算出処理
を行うところを、代わりにこの制約MTU値を参照するよ
う処理(300)を行うようにする。
【0017】さらに制約MTU値でネットワークインタフ
ェース部を再設定しておくことで、端末装置に対して制
約MTU値を強制させることもできる。あるいはネットワ
ークインタフェース部はデフォルト値のままとしておく
ことで必ずしも強制させずに、例えばU.S. Patent5,89
2,753などの手法とRSVPを併せて使用して、通信条件を
交渉する利用者の裁量やサービス形態次第で、使用パケ
ット長を選択する余地を残しておいても良い。
【0018】なおこのような装置は通信パス上の少なく
とも1箇所に有れば良いため、ゲートウェイ部や端末装
置収容部にのみ設置すれば良い。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、データリンクレイヤと
物理レイヤーに特別な機能を持つ特定のネットワーク機
能に依存することなく、複合的なネットワーク環境にお
いても遅延変動時間を通信サービス品質のパラメータと
して制御対象とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による装置の全体構成を示す図である。
【図2】サービス設計に基づいて設定変更するMTUテー
ブルの構成を示す図である。
【符号の説明】
100…網間接続装置、110…メモリー、120…優先度別パ
ケット転送処理部、130…ネットワークインターフェー
ス部、140…CPU、150…コンソールインタフェース部、1
60…コンソール装置、200…優先条件管理処理プログラ
ム部、300…RSVP処理プログラム部、400…制約MTUテー
ブル部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パケット通信を行うネットワークに接続
    され、少なくともネットワークレイヤーのプロトコル制
    御情報を基に入力パケットの処理を行い、出力パケット
    に対しては少なくとも2つ以上の異なる優先度の区別を
    有する送信タイミング制御手段を有する網間接続装置に
    おいて、 ネットワークインタフェースにより規定されるMTU値と
    は独立に個々のネットワークインタフェースに対応付け
    てMTUの値を保持する手段と、前記手段により保持され
    ている値を変更する手段と、前記手段により保持されて
    いる値を照会元又は照会手段の違いにより選択的に参照
    する手段と、を有することを特徴とするパケットスイッ
    チ。
JP2000041371A 2000-02-15 2000-02-15 パケット交換網における通信パケット長制御方式及びパケットスイッチ Pending JP2001230815A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7532629B2 (en) 2002-03-18 2009-05-12 Nec Corporation Multi-hop network for transmission of packets whose size is determined by hop count number
WO2014050091A1 (en) * 2012-09-26 2014-04-03 Nec Corporation Communication system, communication method, information processing apparatus, communication control method, and program

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