JP2002135309A - 帯域制御装置およびこれを用いる帯域制御ネットワーク - Google Patents
帯域制御装置およびこれを用いる帯域制御ネットワークInfo
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- JP2002135309A JP2002135309A JP2000322261A JP2000322261A JP2002135309A JP 2002135309 A JP2002135309 A JP 2002135309A JP 2000322261 A JP2000322261 A JP 2000322261A JP 2000322261 A JP2000322261 A JP 2000322261A JP 2002135309 A JP2002135309 A JP 2002135309A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ルータにおいて制御可能なリンククラスが実
存クラス数よりも少ない場合においても、それぞれの実
存クラスに対して、それぞれの実存クラスが要求する帯
域を確実に、あるいは近似的に割り当てることが可能な
帯域制御装置およびこれを用いる帯域制御ネットワーク
を提供すること。 【解決手段】 実際に存在するクラスの数がクラスの数
より多い場合に、リンククラスの幾つかのクラスに対し
ては、複数の実存クラスを混在させることによりリンク
クラスの帯域を割り当て、かつ、各リンクにおいて混在
させる前記実存クラスの組み合わせを変える手段を有す
ることを特徴とする帯域制御装置、また、この帯域制御
装置を用いる帯域制御ネットワーク。
存クラス数よりも少ない場合においても、それぞれの実
存クラスに対して、それぞれの実存クラスが要求する帯
域を確実に、あるいは近似的に割り当てることが可能な
帯域制御装置およびこれを用いる帯域制御ネットワーク
を提供すること。 【解決手段】 実際に存在するクラスの数がクラスの数
より多い場合に、リンククラスの幾つかのクラスに対し
ては、複数の実存クラスを混在させることによりリンク
クラスの帯域を割り当て、かつ、各リンクにおいて混在
させる前記実存クラスの組み合わせを変える手段を有す
ることを特徴とする帯域制御装置、また、この帯域制御
装置を用いる帯域制御ネットワーク。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、帯域制御装置およ
びこれを用いる帯域制御ネットワークに関し、より具体
的には、異なるトラヒッククラスに対して、帯域を適切
に割り当てることが可能な機能を具備したルータまたは
スイッチ、およびこのルータまたはスイッチを配備され
た、インターネットに代表されるパケット通信ネットワ
ークに関するものである。
びこれを用いる帯域制御ネットワークに関し、より具体
的には、異なるトラヒッククラスに対して、帯域を適切
に割り当てることが可能な機能を具備したルータまたは
スイッチ、およびこのルータまたはスイッチを配備され
た、インターネットに代表されるパケット通信ネットワ
ークに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】インターネットに代表されるパケット通
信ネットワークでは、トラヒックにクラスを設けて、そ
れぞれに帯域を割り当てることが可能となっている。ト
ラヒックのクラスとは、例えば、ＶＰＮ（Ｖirtual Ｐr
ivate Ｎetwork バーチャルプライベートネットワー
ク：仮想専用網）における各ＶＰＮ、あるいは企業内ネ
ットワークにおける業務系トラヒックとそれ以外のトラ
ヒック、あるいはインターネット内におけるリアルタイ
ムアプリケーションとＷebなどがある。
信ネットワークでは、トラヒックにクラスを設けて、そ
れぞれに帯域を割り当てることが可能となっている。ト
ラヒックのクラスとは、例えば、ＶＰＮ（Ｖirtual Ｐr
ivate Ｎetwork バーチャルプライベートネットワー
ク：仮想専用網）における各ＶＰＮ、あるいは企業内ネ
ットワークにおける業務系トラヒックとそれ以外のトラ
ヒック、あるいはインターネット内におけるリアルタイ
ムアプリケーションとＷebなどがある。
【０００３】これらのクラスは、ネットワークを運用す
る側が任意に決めることが可能である。それらクラスを
判断するための方法の例として、ＩＰパケットヘッダ中
のソースアドレス，宛先アドレス，プロトコル番号，Ｔ
ＣＰ／ＵＤＰのポート番号などから判断する方法があ
る。上記従来のインターネットのようなベストエフォー
トなネットワークにおいては、これらのクラスを意識す
ることなく、ネットワーク内でデータが転送されるた
め、他クラスのトラヒックの影響を受けて帯域が常に変
動し、各クラスに対して帯域を保証することができなか
った。
る側が任意に決めることが可能である。それらクラスを
判断するための方法の例として、ＩＰパケットヘッダ中
のソースアドレス，宛先アドレス，プロトコル番号，Ｔ
ＣＰ／ＵＤＰのポート番号などから判断する方法があ
る。上記従来のインターネットのようなベストエフォー
トなネットワークにおいては、これらのクラスを意識す
ることなく、ネットワーク内でデータが転送されるた
め、他クラスのトラヒックの影響を受けて帯域が常に変
動し、各クラスに対して帯域を保証することができなか
った。
【０００４】これらクラスに対して、リンクの帯域を割
り当てるためのルータまたはスイッチ技術として、パケ
ットスケジューリング技術がある。この技術は、クラス
別にパケットキューを設け、パケットキューのスケジュ
ーリングを行うものである。パケットキューのスケジュ
ーリング方式としては、フローごとに異なる使用帯域に
関する重みを与え、重みに応じた割合でパケット長を考
慮してキューのサービスを行う重み付け公平スケジュー
リングアルゴリズムである、Ｓelf ＣlockedＦair Ｑue
ueing（ＳＣＦＱ）が、文献「Ｓ．Ｇolestani、“Ａ Ｓ
elf-ＣlockedＦair Ｑueueing Ｓcheme for Ｂroadband
Ａpplications”，ＩnＰroc．of ＩＮＦＯＣＯＭ‘9
4．pp．636-646，1994」がある。また、Ｖirtual Ｃloc
kと呼ばれる同様のアルゴリズムが、文献「Ｌ．Ｚhan
g，“Ｖirtual Ｃlock：Ａ ＮewＴraffic Ｃontrol Ａl
gorithm for Ｐacket Ｓwitching Ｎetworking”，Ｉn
Ｐroc．of ＳＩＧＣＯＭＭ‘９０．pp．19-29、1990」
に発表されている。
り当てるためのルータまたはスイッチ技術として、パケ
ットスケジューリング技術がある。この技術は、クラス
別にパケットキューを設け、パケットキューのスケジュ
ーリングを行うものである。パケットキューのスケジュ
ーリング方式としては、フローごとに異なる使用帯域に
関する重みを与え、重みに応じた割合でパケット長を考
慮してキューのサービスを行う重み付け公平スケジュー
リングアルゴリズムである、Ｓelf ＣlockedＦair Ｑue
ueing（ＳＣＦＱ）が、文献「Ｓ．Ｇolestani、“Ａ Ｓ
elf-ＣlockedＦair Ｑueueing Ｓcheme for Ｂroadband
Ａpplications”，ＩnＰroc．of ＩＮＦＯＣＯＭ‘9
4．pp．636-646，1994」がある。また、Ｖirtual Ｃloc
kと呼ばれる同様のアルゴリズムが、文献「Ｌ．Ｚhan
g，“Ｖirtual Ｃlock：Ａ ＮewＴraffic Ｃontrol Ａl
gorithm for Ｐacket Ｓwitching Ｎetworking”，Ｉn
Ｐroc．of ＳＩＧＣＯＭＭ‘９０．pp．19-29、1990」
に発表されている。
【０００５】一般に重み付け公平スケジューリングにお
いては、パケットまたはパケットキューに対して、重み
や到着パケット長に基づいて計算されるタイムスタンプ
が付加され、タイムスタンプの小さいパケットもしくは
パケットキューから順にパケットが出力される。これら
パケットスケジューリング技術を用いることにより、Ｉ
Ｐパケットのような可変長のパケットであっても、リン
クの帯域をクラスごとに割り当てることが可能である。
いては、パケットまたはパケットキューに対して、重み
や到着パケット長に基づいて計算されるタイムスタンプ
が付加され、タイムスタンプの小さいパケットもしくは
パケットキューから順にパケットが出力される。これら
パケットスケジューリング技術を用いることにより、Ｉ
Ｐパケットのような可変長のパケットであっても、リン
クの帯域をクラスごとに割り当てることが可能である。
【０００６】これにより、各クラスにとっては、その他
のクラスのトラヒック量にかかわらず，一定のあるいは
それ以上の帯域を必ず確保することができる。すなわ
ち、実存クラスごとに各リンクのリンククラスを割り当
てることができれば、ネットワーク全体でのクラスごと
の帯域を保証することが可能となる。なお、ここで、ク
ラスとは、異なるフローを混在させてまとめたものを指
し、実存クラスとは、実際に存在するクラスを指すもの
とする。
のクラスのトラヒック量にかかわらず，一定のあるいは
それ以上の帯域を必ず確保することができる。すなわ
ち、実存クラスごとに各リンクのリンククラスを割り当
てることができれば、ネットワーク全体でのクラスごと
の帯域を保証することが可能となる。なお、ここで、ク
ラスとは、異なるフローを混在させてまとめたものを指
し、実存クラスとは、実際に存在するクラスを指すもの
とする。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来実
存している技術では、ルータまたはスイッチ（以下、こ
れらを合わせてルータという）において制御可能なリン
ククラス数が１０程度と少ない場合が多く、多数の実存
クラスがあった場合には対応することができなかった。
また、ルータにおいて制御可能なリンククラス数が多い
場合においても、ルータにおけるパケットスケジューリ
ングのための負荷が高くなるという問題があった。
存している技術では、ルータまたはスイッチ（以下、こ
れらを合わせてルータという）において制御可能なリン
ククラス数が１０程度と少ない場合が多く、多数の実存
クラスがあった場合には対応することができなかった。
また、ルータにおいて制御可能なリンククラス数が多い
場合においても、ルータにおけるパケットスケジューリ
ングのための負荷が高くなるという問題があった。
【０００８】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、従来の技術における上
述のような問題を解消し、ルータにおいて制御可能なリ
ンククラスが実存クラス数よりも少ない場合において
も、それぞれの実存クラスに対して、それぞれの実存ク
ラスが要求する帯域を確実に、あるいは近似的に割り当
てることが可能な帯域制御装置およびこれを用いる帯域
制御ネットワークを提供することにある。
あり、その目的とするところは、従来の技術における上
述のような問題を解消し、ルータにおいて制御可能なリ
ンククラスが実存クラス数よりも少ない場合において
も、それぞれの実存クラスに対して、それぞれの実存ク
ラスが要求する帯域を確実に、あるいは近似的に割り当
てることが可能な帯域制御装置およびこれを用いる帯域
制御ネットワークを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る帯域制御装置は、パケット通信ネット
ワークにおけるリンクｉにおいて、複数の異なるｍi個
のクラスのトラヒックに対して帯域を割り当てることが
可能な帯域制御装置であって、実際に存在するクラスの
数がｎ（ただし、ｎ＞ｍi）個である場合に、リンクに
おけるクラス（リンククラス）の幾つかのクラスに対し
ては、複数の実際に存在するクラス（実存クラス）を混
在させることにより、リンククラスの帯域を割り当て、
かつ、各リンクにおいて混在させる前記実存クラスの組
み合わせを変える手段を有することを特徴とするもので
ある。
め、本発明に係る帯域制御装置は、パケット通信ネット
ワークにおけるリンクｉにおいて、複数の異なるｍi個
のクラスのトラヒックに対して帯域を割り当てることが
可能な帯域制御装置であって、実際に存在するクラスの
数がｎ（ただし、ｎ＞ｍi）個である場合に、リンクに
おけるクラス（リンククラス）の幾つかのクラスに対し
ては、複数の実際に存在するクラス（実存クラス）を混
在させることにより、リンククラスの帯域を割り当て、
かつ、各リンクにおいて混在させる前記実存クラスの組
み合わせを変える手段を有することを特徴とするもので
ある。
【００１０】より具体的に述べれば、本発明に係る帯域
制御装置は、パケット転送部と、クラス判定部，クラス
情報記憶部を有し、前記パケット転送部は、到着したパ
ケットを前記クラス判定部に転送する機能と、前記クラ
ス判定部での処理を受けたパケットを送出する機能とを
有し、前記クラス判定部は、前記クラス情報記憶部から
当該パケットが属する実存クラスのリンククラスを変更
するか否かの情報を得て、その結果に基づいて当該パケ
ットに処理を行った後、前記パケット転送部に転送する
機能を有することを特徴とするものである。
制御装置は、パケット転送部と、クラス判定部，クラス
情報記憶部を有し、前記パケット転送部は、到着したパ
ケットを前記クラス判定部に転送する機能と、前記クラ
ス判定部での処理を受けたパケットを送出する機能とを
有し、前記クラス判定部は、前記クラス情報記憶部から
当該パケットが属する実存クラスのリンククラスを変更
するか否かの情報を得て、その結果に基づいて当該パケ
ットに処理を行った後、前記パケット転送部に転送する
機能を有することを特徴とするものである。
【００１１】また、本発明に係る帯域制御ネットワーク
は、上述の帯域制御装置のいずれかを用いる帯域制御ネ
ットワークであって、前記帯域制御装置を経由するごと
に、各リンクにおいて混在する実存クラスの組み合わせ
が変えられることを特徴とするものである。
は、上述の帯域制御装置のいずれかを用いる帯域制御ネ
ットワークであって、前記帯域制御装置を経由するごと
に、各リンクにおいて混在する実存クラスの組み合わせ
が変えられることを特徴とするものである。
【００１２】
【作用】本発明において、実存クラスが要求する帯域を
確実に、あるいは近似的に割り当てることが可能となる
理由について以下に述べる。本発明では、各リンクにお
けるリンククラスに収容される実存クラスの組み合わせ
が異なる。あるいは、その収容されたリンククラスの帯
域はリンクごとに異なる。各実存クラスにとっては、経
由するリンククラスの中で最小の帯域を割り当てられた
リンククラスの帯域が最大のリンク容量となるので、結
果として、各実存クラスにはリンクの帯域ではなく、当
該リンククラスの帯域を割り当てることになる。
確実に、あるいは近似的に割り当てることが可能となる
理由について以下に述べる。本発明では、各リンクにお
けるリンククラスに収容される実存クラスの組み合わせ
が異なる。あるいは、その収容されたリンククラスの帯
域はリンクごとに異なる。各実存クラスにとっては、経
由するリンククラスの中で最小の帯域を割り当てられた
リンククラスの帯域が最大のリンク容量となるので、結
果として、各実存クラスにはリンクの帯域ではなく、当
該リンククラスの帯域を割り当てることになる。
【００１３】後述するケース（１）では、経由するリン
ククラスの中で最小の帯域は、２Ｍｂｐｓであり、かつ
唯一の実存クラスだけが割り当てられていることから、
当該リンククラスの帯域２Ｍｂｐｓを確実に割り当てる
こととなる。また、ケース（２）では、経由するリンク
クラスの中で最小の帯域は、６／ｎＭｂｐｓであること
から、当該リンククラスの帯域６／ｎＭｂｐｓを近似的
に割り当てることとなる。なお、この場合には、各リン
ククラスにおいて必ず複数の実存クラスが存在している
ことから、近似的に割り当てていることとなる。
ククラスの中で最小の帯域は、２Ｍｂｐｓであり、かつ
唯一の実存クラスだけが割り当てられていることから、
当該リンククラスの帯域２Ｍｂｐｓを確実に割り当てる
こととなる。また、ケース（２）では、経由するリンク
クラスの中で最小の帯域は、６／ｎＭｂｐｓであること
から、当該リンククラスの帯域６／ｎＭｂｐｓを近似的
に割り当てることとなる。なお、この場合には、各リン
ククラスにおいて必ず複数の実存クラスが存在している
ことから、近似的に割り当てていることとなる。
【００１４】以下、本発明の作用を、より詳細に説明す
る。前述のように、本発明においては、ルータに代表さ
れる帯域制御装置において制御可能なリンククラス数が
実存クラス数よりも少ない場合においても、それぞれの
実存クラスに対して、それぞれの実存クラスが要求する
帯域を確実にあるいは近似的に割り当てることが可能で
ある。以下では、ケース（１）として帯域を確実に割り
当てる場合、ケース（２）として近似的に割り当てる場
合について述べる。
る。前述のように、本発明においては、ルータに代表さ
れる帯域制御装置において制御可能なリンククラス数が
実存クラス数よりも少ない場合においても、それぞれの
実存クラスに対して、それぞれの実存クラスが要求する
帯域を確実にあるいは近似的に割り当てることが可能で
ある。以下では、ケース（１）として帯域を確実に割り
当てる場合、ケース（２）として近似的に割り当てる場
合について述べる。
【００１５】ケース（１）：帯域を確実に割り当てる場
合： 帯域を確実に割り当てる場合の作用を簡単な例を用いて
説明する。図１は、本発明に係るネットワークの一例を
示すものである。ここでは、説明を簡単にするため、ル
ータＡからルータＣへの向きのリンクだけに注目する。
リンク１の各クラスへの帯域割り当ては、ルータＡにお
けるパケットスケジューリングによって行われ、リンク
２の各クラスへの帯域割り当ては、ルータＢにおけるパ
ケットスケジューリングによって行われる。また、ここ
では単純化のため、トラヒックはインターネットのＴＣ
Ｐのような、ホスト間においてフロー制御が行われてい
るものとする。すなわち、各ホストはネットワーク内に
おいてパケットロスが多く発生することがないように、
送出するパケット量を自律的に制御しているものとす
る。
合： 帯域を確実に割り当てる場合の作用を簡単な例を用いて
説明する。図１は、本発明に係るネットワークの一例を
示すものである。ここでは、説明を簡単にするため、ル
ータＡからルータＣへの向きのリンクだけに注目する。
リンク１の各クラスへの帯域割り当ては、ルータＡにお
けるパケットスケジューリングによって行われ、リンク
２の各クラスへの帯域割り当ては、ルータＢにおけるパ
ケットスケジューリングによって行われる。また、ここ
では単純化のため、トラヒックはインターネットのＴＣ
Ｐのような、ホスト間においてフロー制御が行われてい
るものとする。すなわち、各ホストはネットワーク内に
おいてパケットロスが多く発生することがないように、
送出するパケット量を自律的に制御しているものとす
る。
【００１６】この例は、リンク１とリンク２に、それぞ
れリンククラスとして２クラスあり、実存クラスとして
３クラスがある場合である。ここでは、リンク１とリン
ク２は帯域として６Ｍｂｐｓあるものとする。また、各
実存クラスが要求する帯域は２Ｍｂｐｓとする。すなわ
ち、各リンクにおけるリンククラス数が、実存クラス数
よりも少ないという状況において、各実存クラスへの帯
域として２Ｍｂｐｓを確実に割り当てることが可能であ
ることを示す。
れリンククラスとして２クラスあり、実存クラスとして
３クラスがある場合である。ここでは、リンク１とリン
ク２は帯域として６Ｍｂｐｓあるものとする。また、各
実存クラスが要求する帯域は２Ｍｂｐｓとする。すなわ
ち、各リンクにおけるリンククラス数が、実存クラス数
よりも少ないという状況において、各実存クラスへの帯
域として２Ｍｂｐｓを確実に割り当てることが可能であ
ることを示す。
【００１７】ここでは、リンク１とリンク２のリンクク
ラス１には、４Ｍｂｐｓが割り当てられ、リンク１とリ
ンク２のリンククラス２には、２Ｍｂｐｓが割り当てら
れる。実存クラス1はリンク1ではリンククラス1と扱わ
れ、リンク2ではリンククラス2と扱われる。実存クラス
２はリンク1ではリンククラス1と扱われ、リンク2では
リンククラス１と扱われる。実存クラス３はリンク1で
はリンククラス２と扱われ、リンク2ではリンククラス
１と扱われる。
ラス１には、４Ｍｂｐｓが割り当てられ、リンク１とリ
ンク２のリンククラス２には、２Ｍｂｐｓが割り当てら
れる。実存クラス1はリンク1ではリンククラス1と扱わ
れ、リンク2ではリンククラス2と扱われる。実存クラス
２はリンク1ではリンククラス1と扱われ、リンク2では
リンククラス１と扱われる。実存クラス３はリンク1で
はリンククラス２と扱われ、リンク2ではリンククラス
１と扱われる。
【００１８】実存クラス１に注目すると、リンク１では
実存クラス２と帯域共用となっているものの、リンク２
においてはリンククラス２全ての帯域２Ｍｂｐｓを割り
当てられている。同様に、実存クラス３に注目すると、
リンク２では実存クラス２と帯域共用となっているもの
の、リンク１においてはリンククラス２全ての帯域２Ｍ
ｂｐｓを割り当てられている。実存クラス２に注目する
と、リンク１とリンク２の両方において他の実存クラス
と帯域共用となっているものの、他の実存クラスはすで
にそれぞれ帯域２Ｍｂｐｓを割り当てられているので、
結果として実存クラス２はリンク１と２のリンククラス
の残り帯域２Ｍｂｐｓを割り当てられることになる。
実存クラス２と帯域共用となっているものの、リンク２
においてはリンククラス２全ての帯域２Ｍｂｐｓを割り
当てられている。同様に、実存クラス３に注目すると、
リンク２では実存クラス２と帯域共用となっているもの
の、リンク１においてはリンククラス２全ての帯域２Ｍ
ｂｐｓを割り当てられている。実存クラス２に注目する
と、リンク１とリンク２の両方において他の実存クラス
と帯域共用となっているものの、他の実存クラスはすで
にそれぞれ帯域２Ｍｂｐｓを割り当てられているので、
結果として実存クラス２はリンク１と２のリンククラス
の残り帯域２Ｍｂｐｓを割り当てられることになる。
【００１９】ここに示した他実存クラスのリンククラス
のへの割り当て方が妥当であることは、以下のＷeiに関
する連立方程式の解を求めることで確認できる。ただ
し、Ｗ k Linkjはリンクｊのリンククラスｋの帯域を表わ
す定数、Ｗeiは実存クラスｉの要求する帯域である。 Ｗ1 Link1＝Ｗe1＋Ｗe2 （１） Ｗ2 Link1＝Ｗe3 （２） Ｗ1 Link2＝Ｗe2+Ｗe3 （３） Ｗ2 Link2＝Ｗe1 （４）
のへの割り当て方が妥当であることは、以下のＷeiに関
する連立方程式の解を求めることで確認できる。ただ
し、Ｗ k Linkjはリンクｊのリンククラスｋの帯域を表わ
す定数、Ｗeiは実存クラスｉの要求する帯域である。 Ｗ1 Link1＝Ｗe1＋Ｗe2 （１） Ｗ2 Link1＝Ｗe3 （２） Ｗ1 Link2＝Ｗe2+Ｗe3 （３） Ｗ2 Link2＝Ｗe1 （４）
【００２０】この連立方程式の各式は、各リンクにおい
て割り当てられる条件を規定しているものに他ならな
い。なお、この連立方程式では、Ｗeiは一意に定まり、
それらの値は、各実存クラスが要求する帯域に一致す
る。すなわち、各実存クラスに対して帯域を確実に割り
当てることになる。これ以外にも、各実存クラスに対し
て確実に帯域を割り当てるための割り当て方が存在す
る。一般的に、任意の実存クラスのリンククラスへの割
り当て方に対して、上述の式（１），（２），（３），
（４）のような各リンククラスに割り当てられた実存ク
ラスに関する連立方程式を構成し、その解が実存クラス
ｉの要求する帯域に一致しているならば，適切に実存ク
ラスが各リンククラスへ割り当てられたことになる。
て割り当てられる条件を規定しているものに他ならな
い。なお、この連立方程式では、Ｗeiは一意に定まり、
それらの値は、各実存クラスが要求する帯域に一致す
る。すなわち、各実存クラスに対して帯域を確実に割り
当てることになる。これ以外にも、各実存クラスに対し
て確実に帯域を割り当てるための割り当て方が存在す
る。一般的に、任意の実存クラスのリンククラスへの割
り当て方に対して、上述の式（１），（２），（３），
（４）のような各リンククラスに割り当てられた実存ク
ラスに関する連立方程式を構成し、その解が実存クラス
ｉの要求する帯域に一致しているならば，適切に実存ク
ラスが各リンククラスへ割り当てられたことになる。
【００２１】このように、リンククラス数が実存クラス
数よりも少ない場合においても、各実存クラスに対し
て、帯域を割り当てることが可能となる。ただし、ここ
ではＴＣＰのようなフロー制御が行われているものと仮
定しているので、ＵＤＰのような垂れ流しのトラヒック
が加わった場合においては、近似的な帯域保証がかのう
であるということになってくる。
数よりも少ない場合においても、各実存クラスに対し
て、帯域を割り当てることが可能となる。ただし、ここ
ではＴＣＰのようなフロー制御が行われているものと仮
定しているので、ＵＤＰのような垂れ流しのトラヒック
が加わった場合においては、近似的な帯域保証がかのう
であるということになってくる。
【００２２】ケース２：帯域を近似的に割り当てる場
合： 帯域を近似的に割り当てる場合の効果を簡単な例を用い
て説明する。図２は、本発明に係るネットワークの一例
を示すものである。ここでも、説明を簡単にするため、
ルータＡからルータＣへの向きのリンクだけに注目す
る。この例は、リンク１とリンク２にそれぞれリンクク
ラスとしてｎクラスあり、実存クラスとしてｎ2クラス
ある場合である。ここでは、リンク１とリンク２は帯域
として６Ｍｂｐｓあるものとする。また、各実存クラス
が要求する帯域は６/ｎ2Ｍｂｐｓとする。
合： 帯域を近似的に割り当てる場合の効果を簡単な例を用い
て説明する。図２は、本発明に係るネットワークの一例
を示すものである。ここでも、説明を簡単にするため、
ルータＡからルータＣへの向きのリンクだけに注目す
る。この例は、リンク１とリンク２にそれぞれリンクク
ラスとしてｎクラスあり、実存クラスとしてｎ2クラス
ある場合である。ここでは、リンク１とリンク２は帯域
として６Ｍｂｐｓあるものとする。また、各実存クラス
が要求する帯域は６/ｎ2Ｍｂｐｓとする。
【００２３】ここでの各実存クラスの各リンククラスへ
の割り当て方は、以下の通りである。各リンククラスに
は、帯域６/ｎが割り当てられる。さらに、リンク１に
おいてリンククラス１へ割り当てられた各実存クラス
は、リンク２においてはそれぞれが異なるリンククラス
へ割り当てられる。例えば、図２では、リンク１におい
てリンククラス１へ割り当てられた実存クラス１，２，
３は、リンク２においてはリンククラス１，２，３へそ
れぞれ割り当てられる。このように割り当てることによ
り、リンク１とリンク２の両方において同じリンククラ
スとなる実存クラスは存在しないことになる。
の割り当て方は、以下の通りである。各リンククラスに
は、帯域６/ｎが割り当てられる。さらに、リンク１に
おいてリンククラス１へ割り当てられた各実存クラス
は、リンク２においてはそれぞれが異なるリンククラス
へ割り当てられる。例えば、図２では、リンク１におい
てリンククラス１へ割り当てられた実存クラス１，２，
３は、リンク２においてはリンククラス１，２，３へそ
れぞれ割り当てられる。このように割り当てることによ
り、リンク１とリンク２の両方において同じリンククラ
スとなる実存クラスは存在しないことになる。
【００２４】また、この場合には、先に示した連立方程
式を構成したとしても、一般に、その解は一意には定ま
らない。この理由は、式の数は２ｎで変数がｎ2だから
である。すなわち、各実存クラスに対して確実に帯域を
割り当てることはできない。しかしながら、各実存クラ
スが取り得る最大の帯域は、各リンククラスの帯域が上
限値となる。従って、何も制御することなしに（言い換
えれば、ベストエフォート的に）リンクを利用する場合
に比べて、特定の実存クラスだけがリンクの帯域を占有
することを防ぐことができることになる。
式を構成したとしても、一般に、その解は一意には定ま
らない。この理由は、式の数は２ｎで変数がｎ2だから
である。すなわち、各実存クラスに対して確実に帯域を
割り当てることはできない。しかしながら、各実存クラ
スが取り得る最大の帯域は、各リンククラスの帯域が上
限値となる。従って、何も制御することなしに（言い換
えれば、ベストエフォート的に）リンクを利用する場合
に比べて、特定の実存クラスだけがリンクの帯域を占有
することを防ぐことができることになる。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づいて、詳細に説明する。
面に基づいて、詳細に説明する。
【００２６】図３は、請求項２に係るルータである。こ
のルータ１０は、パケット転送部１１，クラス判定部１
２，クラス情報記憶部１３から構成されている。パケッ
ト転送部１１は，従来ルータの有する機能と同様の機能
を有するものであり、転送されてきたパケットのアドレ
スを読み出し、ルーチングテーブルを検索して適切なリ
ンクのリンククラスとしてパケットを送出する機能を有
する。
のルータ１０は、パケット転送部１１，クラス判定部１
２，クラス情報記憶部１３から構成されている。パケッ
ト転送部１１は，従来ルータの有する機能と同様の機能
を有するものであり、転送されてきたパケットのアドレ
スを読み出し、ルーチングテーブルを検索して適切なリ
ンクのリンククラスとしてパケットを送出する機能を有
する。
【００２７】クラス判定部１２では、転送されてきたパ
ケットのうち、特定の実存クラスのパケットであった場
合には、クラス情報記憶部１３のデータに従い、リンク
クラスを書き換える。クラス情報記憶部１３は、当該ル
ータにおいてリンククラスを書き換えるべき実存クラス
のデータを、例えば、テーブル形式で保持するものであ
る。
ケットのうち、特定の実存クラスのパケットであった場
合には、クラス情報記憶部１３のデータに従い、リンク
クラスを書き換える。クラス情報記憶部１３は、当該ル
ータにおいてリンククラスを書き換えるべき実存クラス
のデータを、例えば、テーブル形式で保持するものであ
る。
【００２８】図４は、上述のルータ１０の、パケット到
着時における処理フローである。以下では、図４に基づ
いて、ルータ１０にパケットが到着したときの動作を説
明する。ルータ１０にパケットが到着すると、パケット
転送部１１は、クラス判定部１２にパケットを転送する
（ステップ２１）。クラス判定部１２では、クラス情報
記憶部１３から当該パケットが属する実存クラスのリン
ククラスを書き換えるか否かを示す情報を取得する（ス
テップ２２）。
着時における処理フローである。以下では、図４に基づ
いて、ルータ１０にパケットが到着したときの動作を説
明する。ルータ１０にパケットが到着すると、パケット
転送部１１は、クラス判定部１２にパケットを転送する
（ステップ２１）。クラス判定部１２では、クラス情報
記憶部１３から当該パケットが属する実存クラスのリン
ククラスを書き換えるか否かを示す情報を取得する（ス
テップ２２）。
【００２９】この情報は、例えば図５に示すような、実
存クラス対応にリンククラスを割り当てるテーブルとし
て用意されている。このルータにおいては、図５におけ
る左側の実存クラスに、右側のリンククラスが対応して
いる。この例に示す割り当てテーブルでは、このルータ
に到着するパケットのうち、実存クラスＡのパケットと
実存クラスＣのパケットとは、リンククラス１に送出さ
れるように設定されている。
存クラス対応にリンククラスを割り当てるテーブルとし
て用意されている。このルータにおいては、図５におけ
る左側の実存クラスに、右側のリンククラスが対応して
いる。この例に示す割り当てテーブルでは、このルータ
に到着するパケットのうち、実存クラスＡのパケットと
実存クラスＣのパケットとは、リンククラス１に送出さ
れるように設定されている。
【００３０】具体的には、このルータに到着したパケッ
トＡの例えばヘッダ部分にリンククラスが「５」と設定
されていたとしても、このルータ内で、この設定値は
「１」に書き換えられて（図５参照）、ルータから送出
される。なお、上述の割り当てテーブルの形式は、自由
に設定してよい。
トＡの例えばヘッダ部分にリンククラスが「５」と設定
されていたとしても、このルータ内で、この設定値は
「１」に書き換えられて（図５参照）、ルータから送出
される。なお、上述の割り当てテーブルの形式は、自由
に設定してよい。
【００３１】リンククラスが書き換えられたパケット
は、クラス判定部１２からパケット転送部１１へ転送さ
れ（ステップ２３）、パケット転送部１１から送出され
る。なお、到着板パケットの有する割り当てテーブルの
が、上述の割り当てテーブルの指定クラスと同じである
場合には、割り当てテーブルの書き換えは行われずに、
そのままパケット転送部１１へ転送され（ステップ２
４）、パケット転送部１１から送出される。
は、クラス判定部１２からパケット転送部１１へ転送さ
れ（ステップ２３）、パケット転送部１１から送出され
る。なお、到着板パケットの有する割り当てテーブルの
が、上述の割り当てテーブルの指定クラスと同じである
場合には、割り当てテーブルの書き換えは行われずに、
そのままパケット転送部１１へ転送され（ステップ２
４）、パケット転送部１１から送出される。
【００３２】上記実施形態によれば、前述のケース１，
ケース２において説明した動作を実際に簡単に実現する
ことが可能であり、ルータにおいて制御可能なリンクク
ラスが実存クラス数よりも少ない場合においても、それ
ぞれの実存クラスに対して、それぞれの実存クラスが要
求する帯域を確実に、あるいは近似的に割り当てること
が可能になるという効果が得られる。
ケース２において説明した動作を実際に簡単に実現する
ことが可能であり、ルータにおいて制御可能なリンクク
ラスが実存クラス数よりも少ない場合においても、それ
ぞれの実存クラスに対して、それぞれの実存クラスが要
求する帯域を確実に、あるいは近似的に割り当てること
が可能になるという効果が得られる。
【００３３】なお、上記実施形態は本発明の一例を示す
ものであり、本発明はこれに限定されるべきものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、改良や変更を行
ってもよいことはいうまでもない。
ものであり、本発明はこれに限定されるべきものではな
く、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、改良や変更を行
ってもよいことはいうまでもない。
【００３４】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、ルータで代表される帯域制御装置において制御
可能なリンククラス数が実存クラス数よりも少ない場合
においても、それぞれの実存クラスに対して、それぞれ
の実存クラスが要求する帯域を確実にあるいは近似的に
割り当てることが可能となる。
よれば、ルータで代表される帯域制御装置において制御
可能なリンククラス数が実存クラス数よりも少ない場合
においても、それぞれの実存クラスに対して、それぞれ
の実存クラスが要求する帯域を確実にあるいは近似的に
割り当てることが可能となる。
【図１】本発明のネットワークの一実施形態を示す図
（その１）である。
（その１）である。
【図２】本発明のネットワークの一実施形態を示す図
（その２）である。
（その２）である。
【図３】一実施形態に係るルータの構成を示す図であ
る。
る。
【図４】図３に示したルータでの動作フロー図である。
【図５】図３に示したルータのクラス情報記憶部に記憶
されている割り当てテーブルの構成を示す図である。
されている割り当てテーブルの構成を示す図である。
【図６】図５に示した割り当てテーブルの内容に基づ
く、パケットのリンククラスの書き換え動作の説明図で
ある。
く、パケットのリンククラスの書き換え動作の説明図で
ある。
１ 制御ルータ １１ パケット転送部 １２ クラス判定部 １３ クラス情報記憶部 ２１〜２４ 処理ステップ
Claims (4)
- 【請求項１】 パケット通信ネットワークにおけるリン
クｉにおいて、複数の異なるｍi個のクラスのトラヒッ
クに対して帯域を割り当てることが可能な帯域制御装置
であって、 実際に存在するクラスの数がｎ（ただし、ｎ＞ｍi）個
である場合に、リンクにおけるクラス（リンククラス）
の幾つかのクラスに対しては、複数の実際に存在するク
ラス（実存クラス）を混在させることにより、リンクク
ラスの帯域を割り当て、かつ、各リンクにおいて混在さ
せる前記実存クラスの組み合わせを変える手段を有する
ことを特徴とする帯域制御装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の帯域制御装置であっ
て、 パケット転送部と、クラス判定部，クラス情報記憶部を
有し、 前記パケット転送部は、到着したパケットを前記クラス
判定部に転送する機能と、前記クラス判定部での処理を
受けたパケットを送出する機能とを有し、 前記クラス判定部は、前記クラス情報記憶部から当該パ
ケットが属する実存クラスのリンククラスを変更するか
否かの情報を得て、その結果に基づいて当該パケットに
処理を行った後、前記パケット転送部に転送する機能を
有することを特徴とする帯域制御装置。 - 【請求項３】 請求項１に記載の帯域制御装置を用いる
帯域制御ネットワークであって、 前記帯域制御装置を経由するごとに、各リンクにおいて
混在する実存クラスの組み合わせが変えられることを特
徴とする帯域制御ネットワーク。 - 【請求項４】 請求項２に記載の帯域制御装置を用いる
帯域制御ネットワークであって、 前記帯域制御装置を経由するごとに、各リンクにおいて
混在する実存クラスの組み合わせが変えられることを特
徴とする帯域制御ネットワーク。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000322261A JP2002135309A (ja) | 2000-10-23 | 2000-10-23 | 帯域制御装置およびこれを用いる帯域制御ネットワーク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000322261A JP2002135309A (ja) | 2000-10-23 | 2000-10-23 | 帯域制御装置およびこれを用いる帯域制御ネットワーク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002135309A true JP2002135309A (ja) | 2002-05-10 |
Family
ID=18800168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000322261A Pending JP2002135309A (ja) | 2000-10-23 | 2000-10-23 | 帯域制御装置およびこれを用いる帯域制御ネットワーク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002135309A (ja) |
-
2000
- 2000-10-23 JP JP2000322261A patent/JP2002135309A/ja active Pending
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