JP2002237841A - パケット転送レート監視制御装置、方法、及びプログラム - Google Patents
パケット転送レート監視制御装置、方法、及びプログラムInfo
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- Signal Processing (AREA)
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
- Communication Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 サービス毎にパケット転送の最低保証レート
と最大制限レートを契約するパケット通信網において、
トラフィック増加時にも最低保証レート以上のパケット
転送速度を保証しつつ、余剰帯域の再配分を簡易かつ公
平に行なう。 【解決手段】 受信パケットに対応するフローを、パケ
ット転送レートが前記最低保証レート未満であるフロー
が属するグループ１と、パケット転送レートが前記最低
保証レート以上であり、かつ前記最大制限レート未満で
あるフローが属するグループ２と、パケット転送レート
が前記最大制限レートを超過したフローが属するグルー
プ３とに分類する。グループ１が属するフローに関して
受信したパケットを前記グループ２に属するフローに関
して受信したパケットに優先して転送し、かつグループ
２が属するフローに関して受信したパケットを前記グル
ープ３に属するフローに関して受信したパケットに優先
して転送する。
と最大制限レートを契約するパケット通信網において、
トラフィック増加時にも最低保証レート以上のパケット
転送速度を保証しつつ、余剰帯域の再配分を簡易かつ公
平に行なう。 【解決手段】 受信パケットに対応するフローを、パケ
ット転送レートが前記最低保証レート未満であるフロー
が属するグループ１と、パケット転送レートが前記最低
保証レート以上であり、かつ前記最大制限レート未満で
あるフローが属するグループ２と、パケット転送レート
が前記最大制限レートを超過したフローが属するグルー
プ３とに分類する。グループ１が属するフローに関して
受信したパケットを前記グループ２に属するフローに関
して受信したパケットに優先して転送し、かつグループ
２が属するフローに関して受信したパケットを前記グル
ープ３に属するフローに関して受信したパケットに優先
して転送する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、加入者やサービス
毎にパケット転送の最低保証レートまたは最大制限レー
トを契約するパケット通信網において、パケット転送装
置に組み込むパケット転送レート監視制御装置、方法、
及びプログラムに関する。
毎にパケット転送の最低保証レートまたは最大制限レー
トを契約するパケット通信網において、パケット転送装
置に組み込むパケット転送レート監視制御装置、方法、
及びプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば双方向ＣＡＴＶやＡＤＳＬ（Asym
metric Digital Subscriber Loop）等の高速アクセス網
を利用したパケット通信では、一般に加入者と網運用事
業者との間でパケット転送の最低保証レートと最大制限
レートのいずれか一方、または両方を契約し、その契約
値に応じて接続料金が決められる。この契約は加入者あ
たり１種類の場合もあれば、加入者が利用するデータ、
音声、映像等のサービスに応じて複数の契約を結ぶ場合
もある。特に網運用事業者がサービス毎に異なる課金体
系を適用する場合には、後者のように加入者が利用する
サービス毎にパケット転送の最低保証レートと最大制限
レートを契約することになる。また、サービスによって
は、パケット転送の最低保証レートと最大制限レートに
加えて、バースト性の許容度や、最大転送遅延時間等も
契約対象になる。
metric Digital Subscriber Loop）等の高速アクセス網
を利用したパケット通信では、一般に加入者と網運用事
業者との間でパケット転送の最低保証レートと最大制限
レートのいずれか一方、または両方を契約し、その契約
値に応じて接続料金が決められる。この契約は加入者あ
たり１種類の場合もあれば、加入者が利用するデータ、
音声、映像等のサービスに応じて複数の契約を結ぶ場合
もある。特に網運用事業者がサービス毎に異なる課金体
系を適用する場合には、後者のように加入者が利用する
サービス毎にパケット転送の最低保証レートと最大制限
レートを契約することになる。また、サービスによって
は、パケット転送の最低保証レートと最大制限レートに
加えて、バースト性の許容度や、最大転送遅延時間等も
契約対象になる。
【０００３】したがって、これらの加入者との契約内容
を守るために、パケット通信網の網運用事業者が保有す
るパケット転送装置には、パケット転送レートの監視制
御装置が必要となる。このパケット転送レート監視制御
装置は、転送するパケットのヘッダ情報から上位レイヤ
のフローを識別し、フロー毎にパケットの転送レートと
予め加入者が契約した最低保証レートや最大制限レート
との比較を行ない、この比較の結果やフローが属するサ
ービスに応じて、トラフィックの優先制御、ポリシン
グ、シェーピング等を行なう。そして、従来のパケット
転送レート監視制御装置としては、ＡＴＭ（Asynchrono
us Transfer Mode）交換網におけるＵＰＣ（Usage Para
meterControl）装置が知られており、例えば米国特許5,
311,513 号や米国特許6,064,651 号、あるいは特開平9-
46344 号や特開平9-149046号等に記載されたものが知ら
れている。
を守るために、パケット通信網の網運用事業者が保有す
るパケット転送装置には、パケット転送レートの監視制
御装置が必要となる。このパケット転送レート監視制御
装置は、転送するパケットのヘッダ情報から上位レイヤ
のフローを識別し、フロー毎にパケットの転送レートと
予め加入者が契約した最低保証レートや最大制限レート
との比較を行ない、この比較の結果やフローが属するサ
ービスに応じて、トラフィックの優先制御、ポリシン
グ、シェーピング等を行なう。そして、従来のパケット
転送レート監視制御装置としては、ＡＴＭ（Asynchrono
us Transfer Mode）交換網におけるＵＰＣ（Usage Para
meterControl）装置が知られており、例えば米国特許5,
311,513 号や米国特許6,064,651 号、あるいは特開平9-
46344 号や特開平9-149046号等に記載されたものが知ら
れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
パケット転送レート監視制御装置では、最大制限レート
に関する契約値を数種類のパラメータで定義し、これに
違反した場合はパケットを廃棄したり、パケットのヘッ
ダに契約違反を示すタグを付加して転送の優先度を下げ
ることにより、全てのフローについて最大制限レートの
契約値を超えないようにするのみであった。この場合、
最大制限レートと最低保証レートとが等しければこれで
も良いが、これらの値が異なり、かつ各フローに対する
最大制限レートの合計がパケット転送装置のインタフェ
ース速度を上回るように設定した場合、一時的にトラフ
ィックが増加すると、各々のフローは最大制限レートを
超過していないにもかかわらず、一部のフローの最低保
証レートが守られなくなるという問題があった。
パケット転送レート監視制御装置では、最大制限レート
に関する契約値を数種類のパラメータで定義し、これに
違反した場合はパケットを廃棄したり、パケットのヘッ
ダに契約違反を示すタグを付加して転送の優先度を下げ
ることにより、全てのフローについて最大制限レートの
契約値を超えないようにするのみであった。この場合、
最大制限レートと最低保証レートとが等しければこれで
も良いが、これらの値が異なり、かつ各フローに対する
最大制限レートの合計がパケット転送装置のインタフェ
ース速度を上回るように設定した場合、一時的にトラフ
ィックが増加すると、各々のフローは最大制限レートを
超過していないにもかかわらず、一部のフローの最低保
証レートが守られなくなるという問題があった。
【０００５】そこで、本発明は、加入者が利用するサー
ビス毎にパケット転送の最低保証レートと最大制限レー
トを契約するパケット通信網において、トラフィック増
加時にも最低保証レート以上のパケット転送速度を保証
しつつ、契約した最低保証レートや最大制限レートに応
じて余剰帯域の再配分を簡易かつ公平に行なうことを目
的とする。
ビス毎にパケット転送の最低保証レートと最大制限レー
トを契約するパケット通信網において、トラフィック増
加時にも最低保証レート以上のパケット転送速度を保証
しつつ、契約した最低保証レートや最大制限レートに応
じて余剰帯域の再配分を簡易かつ公平に行なうことを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明（第１の発明）は
前記目的を達成するため、可変長パケットのルーティン
グを行なうパケット転送装置のパケット転送レート監視
制御装置において、受信パケットからその受信パケット
が属する上位レイヤのフローを識別するとともに、その
受信パケットの転送間隔と受信パケット長からパケット
転送レートを測定し、その測定したパケット転送レート
と予めフロー毎に設定されたレート情報とを比較して各
受信パケットを転送する優先順位を決定することによ
り、パケット転送レートが最低保証レート未満であるフ
ローに関して受信したパケットをパケット転送レートが
最低保証レート以上であるフローに関して受信したパケ
ットよりも優先して転送し、かつ、パケット転送レート
が最大制限レート未満であるフローに関して受信したパ
ケットをパケット転送レートが最大制限レート以上であ
るフローに関して受信したパケットよりも優先して転送
するようにしたことを特徴とする。したがって第１の発
明によれば、加入者が利用するサービス毎にパケット転
送の最低保証レートと最大制限レートを契約するパケッ
ト通信網において、トラフィック増加時にも最低保証レ
ート以上のパケット転送速度を保証することが可能とな
る。
前記目的を達成するため、可変長パケットのルーティン
グを行なうパケット転送装置のパケット転送レート監視
制御装置において、受信パケットからその受信パケット
が属する上位レイヤのフローを識別するとともに、その
受信パケットの転送間隔と受信パケット長からパケット
転送レートを測定し、その測定したパケット転送レート
と予めフロー毎に設定されたレート情報とを比較して各
受信パケットを転送する優先順位を決定することによ
り、パケット転送レートが最低保証レート未満であるフ
ローに関して受信したパケットをパケット転送レートが
最低保証レート以上であるフローに関して受信したパケ
ットよりも優先して転送し、かつ、パケット転送レート
が最大制限レート未満であるフローに関して受信したパ
ケットをパケット転送レートが最大制限レート以上であ
るフローに関して受信したパケットよりも優先して転送
するようにしたことを特徴とする。したがって第１の発
明によれば、加入者が利用するサービス毎にパケット転
送の最低保証レートと最大制限レートを契約するパケッ
ト通信網において、トラフィック増加時にも最低保証レ
ート以上のパケット転送速度を保証することが可能とな
る。
【０００７】また、さらに具体的な構成としては、第２
の発明によるパケット転送レート監視制御装置では、受
信パケットのヘッダ情報から受信パケットが属する上位
レイヤのフローを識別する上位レイヤフロー識別手段
と、前記上位レイヤフロー識別手段によって識別したフ
ロー毎に受信パケットの転送間隔と受信パケット長から
パケット転送レートを測定するパケット転送レート測定
手段と、前記パケット転送レート測定手段によって測定
したパケット転送レートと予めフロー毎に設定された最
低保証レート情報および最大制限レート情報とを比較す
る比較手段と、前記比較手段によって比較した結果に基
いて、受信パケットに対応するフローを、パケット転送
レートが前記最低保証レート未満であるフローが属する
グループ１と、パケット転送レートが前記最低保証レー
ト以上であり、かつ前記最大制限レート未満であるフロ
ーが属するグループ２と、パケット転送レートが前記最
大制限レートを超過したフローが属するグループ３とに
分類する分類手段とを備え、前記グループ１が属するフ
ローに関して受信したパケットを前記グループ２に属す
るフローに関して受信したパケットに優先して転送し、
かつ前記グループ２が属するフローに関して受信したパ
ケットを前記グループ３に属するフローに関して受信し
たパケットに優先して転送するようにしたことを特徴と
する。
の発明によるパケット転送レート監視制御装置では、受
信パケットのヘッダ情報から受信パケットが属する上位
レイヤのフローを識別する上位レイヤフロー識別手段
と、前記上位レイヤフロー識別手段によって識別したフ
ロー毎に受信パケットの転送間隔と受信パケット長から
パケット転送レートを測定するパケット転送レート測定
手段と、前記パケット転送レート測定手段によって測定
したパケット転送レートと予めフロー毎に設定された最
低保証レート情報および最大制限レート情報とを比較す
る比較手段と、前記比較手段によって比較した結果に基
いて、受信パケットに対応するフローを、パケット転送
レートが前記最低保証レート未満であるフローが属する
グループ１と、パケット転送レートが前記最低保証レー
ト以上であり、かつ前記最大制限レート未満であるフロ
ーが属するグループ２と、パケット転送レートが前記最
大制限レートを超過したフローが属するグループ３とに
分類する分類手段とを備え、前記グループ１が属するフ
ローに関して受信したパケットを前記グループ２に属す
るフローに関して受信したパケットに優先して転送し、
かつ前記グループ２が属するフローに関して受信したパ
ケットを前記グループ３に属するフローに関して受信し
たパケットに優先して転送するようにしたことを特徴と
する。
【０００８】このように、パケット転送レートに応じて
フローを３段階のグループに分類することにより、常に
最低保証レート未満のフローに対するパケット転送を優
先させることができるため、一時的にトラフィックが増
加した場合にも全てのフローの最低保証レートを守るこ
とができる。なお、フローが属するグループは固定的で
はなく、パケット転送レートに応じて時間とともに変動
する。従って、グループ１に属するフローに対する受信
パケットを優先的に転送したためにグループ２に属する
フローに対する受信パケットの転送がしばらく行なわれ
なかった場合は、グループ２に属するフローのパケット
転送レートが低下し、これが最低保証レートを下回ると
フローがグループ１に属するようになる。このようにし
て、最低保証レートを一時的に超過したフローに対して
も、最低保証レートの契約値以上のパケット転送を行な
うことができる。
フローを３段階のグループに分類することにより、常に
最低保証レート未満のフローに対するパケット転送を優
先させることができるため、一時的にトラフィックが増
加した場合にも全てのフローの最低保証レートを守るこ
とができる。なお、フローが属するグループは固定的で
はなく、パケット転送レートに応じて時間とともに変動
する。従って、グループ１に属するフローに対する受信
パケットを優先的に転送したためにグループ２に属する
フローに対する受信パケットの転送がしばらく行なわれ
なかった場合は、グループ２に属するフローのパケット
転送レートが低下し、これが最低保証レートを下回ると
フローがグループ１に属するようになる。このようにし
て、最低保証レートを一時的に超過したフローに対して
も、最低保証レートの契約値以上のパケット転送を行な
うことができる。
【０００９】さらに第３の発明によるパケット転送レー
ト監視制御装置では、受信パケットを上位レイヤフロー
識別手段によって識別したフロー毎に到着順にキューイ
ングすることを特徴とする。これにより、パケットのキ
ューイングをフロー毎に行なうことで、最大制限レート
を超過したフローに属するパケットに対し、パケットの
廃棄やタギングを行なうだけでなく、トラフィック特性
が最大制限レートに準拠するようにシェーピングを容易
に行なうことができる。
ト監視制御装置では、受信パケットを上位レイヤフロー
識別手段によって識別したフロー毎に到着順にキューイ
ングすることを特徴とする。これにより、パケットのキ
ューイングをフロー毎に行なうことで、最大制限レート
を超過したフローに属するパケットに対し、パケットの
廃棄やタギングを行なうだけでなく、トラフィック特性
が最大制限レートに準拠するようにシェーピングを容易
に行なうことができる。
【００１０】また、第４の発明のパケット転送レート監
視制御装置では、前記グループ１に属するフロー｛Ｆ
１、Ｆ２、……、Ｆｉ｝について予め設定された最低保
証レートを｛Ｋ１、Ｋ２、……、Ｋｉ｝、その合計をＫ
sum とし、前記グループ１に属するフロー｛Ｆ１、Ｆ
２、……、Ｆｉ｝に対する重み付け係数｛Ｗ１、Ｗ２、
……、Ｗｉ｝をＷ１＝Ｋ１／Ｋsum 、Ｗ２＝Ｋ２／Ｋsu
m 、……、Ｗｉ＝Ｋｉ／Ｋsum のように定義し、前記グ
ループ２に属するフロー｛Ｇ１、Ｇ２、……、Ｇｊ｝に
ついて予め設定された最低保証レートを｛Ｌ１、Ｌ２、
……、Ｌｊ｝、その合計をＬsum とし、前記グループ２
に属するフロー｛Ｇ１、Ｇ２、……、Ｇｊ｝に対する重
み付け係数｛Ｖ１、Ｖ２、……、Ｖｊ｝をＶ１＝Ｌ１／
Ｌsum 、Ｖ２＝Ｌ２／Ｌsum 、……、Ｖｊ＝Ｌｊ／Ｌsu
m のように定義し、パケットの出力インタフェース速度
をＣとした場合、前記グループ１のフロー｛Ｆ１、Ｆ
２、……、Ｆｉ｝をパケット転送レートが｛Ｃ×Ｗ１、
Ｃ×Ｗ２、……、Ｃ×Ｗｉ｝未満のグループ１Ａと、パ
ケット転送レートが｛Ｃ×Ｗ１、Ｃ×Ｗ２、……、Ｃ×
Ｗｉ｝以上のグループ１Ｂとに分類し、前記グループ２
のフロー｛Ｇ１、Ｇ２、……、Ｇｊ｝をパケット転送レ
ートが｛（Ｃ−Ｋsum ）×Ｖ１、（Ｃ−Ｋsum ）×Ｖ
２、……、（Ｃ−Ｋsum ）×Ｖｊ｝未満のグループ２Ａ
と、パケット転送レートが｛（Ｃ−Ｋsum ）×Ｖ１、
（Ｃ−Ｋsum ）×Ｖ２、……、（Ｃ−Ｋsum ）×Ｖｊ｝
以上のグループ２Ｂとに分類し、前記グループ１Ａに属
するフローに関して受信したパケットを前記グループ１
Ｂに属するフローに関して受信したパケットに優先して
転送し、前記グループ２Ａに属するフローに関して受信
したパケットを前記グループ２Ｂに属するフローに関し
て受信したパケットに優先して転送することを特徴とす
る。
視制御装置では、前記グループ１に属するフロー｛Ｆ
１、Ｆ２、……、Ｆｉ｝について予め設定された最低保
証レートを｛Ｋ１、Ｋ２、……、Ｋｉ｝、その合計をＫ
sum とし、前記グループ１に属するフロー｛Ｆ１、Ｆ
２、……、Ｆｉ｝に対する重み付け係数｛Ｗ１、Ｗ２、
……、Ｗｉ｝をＷ１＝Ｋ１／Ｋsum 、Ｗ２＝Ｋ２／Ｋsu
m 、……、Ｗｉ＝Ｋｉ／Ｋsum のように定義し、前記グ
ループ２に属するフロー｛Ｇ１、Ｇ２、……、Ｇｊ｝に
ついて予め設定された最低保証レートを｛Ｌ１、Ｌ２、
……、Ｌｊ｝、その合計をＬsum とし、前記グループ２
に属するフロー｛Ｇ１、Ｇ２、……、Ｇｊ｝に対する重
み付け係数｛Ｖ１、Ｖ２、……、Ｖｊ｝をＶ１＝Ｌ１／
Ｌsum 、Ｖ２＝Ｌ２／Ｌsum 、……、Ｖｊ＝Ｌｊ／Ｌsu
m のように定義し、パケットの出力インタフェース速度
をＣとした場合、前記グループ１のフロー｛Ｆ１、Ｆ
２、……、Ｆｉ｝をパケット転送レートが｛Ｃ×Ｗ１、
Ｃ×Ｗ２、……、Ｃ×Ｗｉ｝未満のグループ１Ａと、パ
ケット転送レートが｛Ｃ×Ｗ１、Ｃ×Ｗ２、……、Ｃ×
Ｗｉ｝以上のグループ１Ｂとに分類し、前記グループ２
のフロー｛Ｇ１、Ｇ２、……、Ｇｊ｝をパケット転送レ
ートが｛（Ｃ−Ｋsum ）×Ｖ１、（Ｃ−Ｋsum ）×Ｖ
２、……、（Ｃ−Ｋsum ）×Ｖｊ｝未満のグループ２Ａ
と、パケット転送レートが｛（Ｃ−Ｋsum ）×Ｖ１、
（Ｃ−Ｋsum ）×Ｖ２、……、（Ｃ−Ｋsum ）×Ｖｊ｝
以上のグループ２Ｂとに分類し、前記グループ１Ａに属
するフローに関して受信したパケットを前記グループ１
Ｂに属するフローに関して受信したパケットに優先して
転送し、前記グループ２Ａに属するフローに関して受信
したパケットを前記グループ２Ｂに属するフローに関し
て受信したパケットに優先して転送することを特徴とす
る。
【００１１】また、第５の発明のパケット転送レート監
視制御装置では、前記グループ１に属するフロー｛Ｆ
１、Ｆ２、……、Ｆｉ｝について予め設定された最大制
限レートを｛Ｍ１、Ｍ２、……、Ｍｉ｝、その合計をＭ
sum とし、前記グループ１に属するフロー｛Ｆ１、Ｆ
２、……、Ｆｉ｝に対する重み付け係数｛Ｗ１、Ｗ２、
……、Ｗｉ｝をＷ１＝Ｍ１／Ｍsum 、Ｗ２＝Ｍ２／Ｍsu
m 、……、Ｗｉ＝Ｍｉ／Ｍsum のように定義し、前記グ
ループ２に属するフロー｛Ｇ１、Ｇ２、……、Ｇｊ｝に
ついて予め設定された最大制限レートを｛Ｎ１、Ｎ２、
……、Ｎｊ｝、その合計をＮsum とし、前記グループ２
に属するフロー｛Ｇ１、Ｇ２、……、Ｇｊ｝に対する重
み付け係数｛Ｖ１、Ｖ２、……、Ｖｊ｝をＶ１＝Ｎ１／
Ｎsum 、Ｖ２＝Ｎ２／Ｎsum 、……、Ｖｊ＝Ｎｊ／Ｎsu
m のように定義し、パケットの出力インタフェース速度
をＣとした場合、前記グループ１のフロー｛Ｆ１、Ｆ
２、……、Ｆｉ｝をパケット転送レートが｛Ｃ×Ｗ１、
Ｃ×Ｗ２、……、Ｃ×Ｗｉ｝未満のグループ１Ａと、パ
ケット転送レートが｛Ｃ×Ｗ１、Ｃ×Ｗ２、……、Ｃ×
Ｗｉ｝以上のグループ１Ｂとに分類し、前記グループ２
のフロー｛Ｇ１、Ｇ２、……、Ｇｊ｝をパケット転送レ
ートが｛（Ｃ−Ｍsum ）×Ｖ１、（Ｃ−Ｍsum ）×Ｖ
２、……、（Ｃ−Ｍsum ）×Ｖｊ｝未満のグループ２Ａ
と、パケット転送レートが｛（Ｃ−Ｍsum ）×Ｖ１、
（Ｃ−Ｍsum ）×Ｖ２、……、（Ｃ−Ｍsum ）×Ｖｊ｝
以上のグループ２Ｂとに分類し、前記グループ１Ａに属
するフローに関して受信したパケットを前記グループ１
Ｂに属するフローに関して受信したパケットに優先して
転送し、前記グループ２Ａに属するフローに関して受信
したパケットを前記グループ２Ｂに属するフローに関し
て受信したパケットに優先して転送することを特徴とす
る。
視制御装置では、前記グループ１に属するフロー｛Ｆ
１、Ｆ２、……、Ｆｉ｝について予め設定された最大制
限レートを｛Ｍ１、Ｍ２、……、Ｍｉ｝、その合計をＭ
sum とし、前記グループ１に属するフロー｛Ｆ１、Ｆ
２、……、Ｆｉ｝に対する重み付け係数｛Ｗ１、Ｗ２、
……、Ｗｉ｝をＷ１＝Ｍ１／Ｍsum 、Ｗ２＝Ｍ２／Ｍsu
m 、……、Ｗｉ＝Ｍｉ／Ｍsum のように定義し、前記グ
ループ２に属するフロー｛Ｇ１、Ｇ２、……、Ｇｊ｝に
ついて予め設定された最大制限レートを｛Ｎ１、Ｎ２、
……、Ｎｊ｝、その合計をＮsum とし、前記グループ２
に属するフロー｛Ｇ１、Ｇ２、……、Ｇｊ｝に対する重
み付け係数｛Ｖ１、Ｖ２、……、Ｖｊ｝をＶ１＝Ｎ１／
Ｎsum 、Ｖ２＝Ｎ２／Ｎsum 、……、Ｖｊ＝Ｎｊ／Ｎsu
m のように定義し、パケットの出力インタフェース速度
をＣとした場合、前記グループ１のフロー｛Ｆ１、Ｆ
２、……、Ｆｉ｝をパケット転送レートが｛Ｃ×Ｗ１、
Ｃ×Ｗ２、……、Ｃ×Ｗｉ｝未満のグループ１Ａと、パ
ケット転送レートが｛Ｃ×Ｗ１、Ｃ×Ｗ２、……、Ｃ×
Ｗｉ｝以上のグループ１Ｂとに分類し、前記グループ２
のフロー｛Ｇ１、Ｇ２、……、Ｇｊ｝をパケット転送レ
ートが｛（Ｃ−Ｍsum ）×Ｖ１、（Ｃ−Ｍsum ）×Ｖ
２、……、（Ｃ−Ｍsum ）×Ｖｊ｝未満のグループ２Ａ
と、パケット転送レートが｛（Ｃ−Ｍsum ）×Ｖ１、
（Ｃ−Ｍsum ）×Ｖ２、……、（Ｃ−Ｍsum ）×Ｖｊ｝
以上のグループ２Ｂとに分類し、前記グループ１Ａに属
するフローに関して受信したパケットを前記グループ１
Ｂに属するフローに関して受信したパケットに優先して
転送し、前記グループ２Ａに属するフローに関して受信
したパケットを前記グループ２Ｂに属するフローに関し
て受信したパケットに優先して転送することを特徴とす
る。
【００１２】また、第６の発明のパケット転送レート監
視制御装置では、さらに０から１までの値をとるパラメ
ータαを用いることにより、前記グループ１に属するフ
ロー｛Ｆ１、Ｆ２、……、Ｆｉ｝に対する重み付け係数
｛Ｗ１、Ｗ２、……、Ｗｉ｝をＷ１＝α×Ｋ１／Ｋsum
＋（１−α）×Ｍ１／Ｍsum 、Ｗ２＝α×Ｋ２／Ｋsum
＋（１−α）×Ｍ２／Ｍsum 、……、Ｗｉ＝α×Ｋｉ／
Ｋsum ＋（１−α）×Ｍｉ／Ｍsum のように定義し、前
記グループ２に属するフロー｛Ｇ１、Ｇ２、……、Ｇ
ｊ｝に対する重み付け係数｛Ｖ１、Ｖ２、……、Ｖｊ｝
をＶ１＝α×Ｌ１／Ｌsum ＋（１−α）×Ｎ１／Ｎsum
、Ｖ２＝α×Ｌ２／Ｌsum ＋（１−α）×Ｎ２／Ｎsum
、……、Ｖｊ＝α×Ｌｊ／Ｌsum ＋（１−α）×Ｎｊ
／Ｎsum のように定義し、前記パラメータαを外部から
設定可能であることを特徴とする。
視制御装置では、さらに０から１までの値をとるパラメ
ータαを用いることにより、前記グループ１に属するフ
ロー｛Ｆ１、Ｆ２、……、Ｆｉ｝に対する重み付け係数
｛Ｗ１、Ｗ２、……、Ｗｉ｝をＷ１＝α×Ｋ１／Ｋsum
＋（１−α）×Ｍ１／Ｍsum 、Ｗ２＝α×Ｋ２／Ｋsum
＋（１−α）×Ｍ２／Ｍsum 、……、Ｗｉ＝α×Ｋｉ／
Ｋsum ＋（１−α）×Ｍｉ／Ｍsum のように定義し、前
記グループ２に属するフロー｛Ｇ１、Ｇ２、……、Ｇ
ｊ｝に対する重み付け係数｛Ｖ１、Ｖ２、……、Ｖｊ｝
をＶ１＝α×Ｌ１／Ｌsum ＋（１−α）×Ｎ１／Ｎsum
、Ｖ２＝α×Ｌ２／Ｌsum ＋（１−α）×Ｎ２／Ｎsum
、……、Ｖｊ＝α×Ｌｊ／Ｌsum ＋（１−α）×Ｎｊ
／Ｎsum のように定義し、前記パラメータαを外部から
設定可能であることを特徴とする。
【００１３】そして、まず第４の発明において、パケッ
トの出力インタフェース速度をＣとし、グループ１に属
するフロー｛Ｆ１、Ｆ２、……、Ｆｉ｝について測定し
た転送レートを｛Ｒ１、Ｒ２、……Ｒｉ｝、その合計を
Ｒsum とし、グループ２に属するフロー｛Ｇ１、Ｇ２、
……Ｇｊ｝について測定した転送レートを｛Ｔ１、Ｔ
２、……Ｔｊ｝、その合計をＴsum とする。そして、こ
の場合、条件Ｃ＞（Ｒsum ＋Ｔsum ）が成立すれば、最
大制限レート以下で、パケットを転送中の全てのフロー
に対して十分な帯域があるため、グループ１、グループ
２に属するフローに関して受信したパケットは即時に転
送する。
トの出力インタフェース速度をＣとし、グループ１に属
するフロー｛Ｆ１、Ｆ２、……、Ｆｉ｝について測定し
た転送レートを｛Ｒ１、Ｒ２、……Ｒｉ｝、その合計を
Ｒsum とし、グループ２に属するフロー｛Ｇ１、Ｇ２、
……Ｇｊ｝について測定した転送レートを｛Ｔ１、Ｔ
２、……Ｔｊ｝、その合計をＴsum とする。そして、こ
の場合、条件Ｃ＞（Ｒsum ＋Ｔsum ）が成立すれば、最
大制限レート以下で、パケットを転送中の全てのフロー
に対して十分な帯域があるため、グループ１、グループ
２に属するフローに関して受信したパケットは即時に転
送する。
【００１４】次に、条件Ｒsum ≦Ｃ≦（Ｒsum ＋Ｔsum
）が成立する場合は、まずグループ１に属するフロー
に関しては十分な帯域があるため、受信したパケットは
即時に転送する。また、グループ２に属するフローに関
しては、割り当てることのできる余剰帯域（Ｃ−Ｋsum
）を各フローの最低保証レートを基に算出した重み付
け係数｛Ｗ１、Ｗ２、……、Ｗｊ｝に比例する形で再配
分し、グループ２のフローをパケット転送レートが
｛（Ｃ−Ｋsum ）×Ｖ１、（Ｃ−Ｋsum ）×Ｖ２、…
…、（Ｃ−Ｋsum ）×Ｖｊ｝未満のグループ２Ａと、パ
ケット転送レートが｛（Ｃ−Ｋsum）×Ｖ１、（Ｃ−Ｋs
um ）×Ｖ２、……、（Ｃ−Ｋsum ）×Ｖｊ｝以上のグ
ループ２Ｂとに分類し、グループ２Ａに属するフローに
関して受信したパケットをグループ２Ｂに属するフロー
に関して受信したパケットに優先して転送する。このよ
うに余剰帯域の再配分を行なうことにより、パケットの
転送レートが最低保証レート以上、最大制限レート未満
のフローについても、余剰帯域を各フローの最低保証レ
ートに応じて公平に割り当てることができる。
）が成立する場合は、まずグループ１に属するフロー
に関しては十分な帯域があるため、受信したパケットは
即時に転送する。また、グループ２に属するフローに関
しては、割り当てることのできる余剰帯域（Ｃ−Ｋsum
）を各フローの最低保証レートを基に算出した重み付
け係数｛Ｗ１、Ｗ２、……、Ｗｊ｝に比例する形で再配
分し、グループ２のフローをパケット転送レートが
｛（Ｃ−Ｋsum ）×Ｖ１、（Ｃ−Ｋsum ）×Ｖ２、…
…、（Ｃ−Ｋsum ）×Ｖｊ｝未満のグループ２Ａと、パ
ケット転送レートが｛（Ｃ−Ｋsum）×Ｖ１、（Ｃ−Ｋs
um ）×Ｖ２、……、（Ｃ−Ｋsum ）×Ｖｊ｝以上のグ
ループ２Ｂとに分類し、グループ２Ａに属するフローに
関して受信したパケットをグループ２Ｂに属するフロー
に関して受信したパケットに優先して転送する。このよ
うに余剰帯域の再配分を行なうことにより、パケットの
転送レートが最低保証レート以上、最大制限レート未満
のフローについても、余剰帯域を各フローの最低保証レ
ートに応じて公平に割り当てることができる。
【００１５】また、条件Ｃ＜Ｒsum が成立する場合は、
グループ１に属するフローに関しても十分な帯域が確保
できないため、最低保証レートを守ることができないこ
とになる。本来は、このような事態が生じないように、
新規フローの受け付け制御を行なうべきであるが、一時
的なトラフィックの急増によって、Ｃ＜Ｒsum になった
場合は、全帯域を各フローの最低保証レートに応じて再
配分する。この再配分の方法は、グループ１のフロー
｛Ｆ１、Ｆ２、……、Ｆｉ｝をパケット転送レートが
｛Ｃ×Ｗ１、Ｃ×Ｗ２、……、Ｃ×Ｗｉ｝未満のグルー
プ１Ａと、パケット転送レートが｛Ｃ×Ｗ１、Ｃ×Ｗ
２、……、Ｃ×Ｗｉ｝以上のグループ１Ｂとに分類し、
グループ１Ａに属するフローに関して受信したパケット
をグループ１Ｂに属するフローに関して受信したパケッ
トに優先して転送することによって行なう。以上のよう
に、この第４の発明によれば、最低保証レートの契約値
に基き、各フローに対して余剰帯域の再配分を行なうこ
とが可能となる。この第４の発明は、網運用事業者が加
入者に対して提供するサービスのコストが最低保証レー
トに応じたものになっている場合に適する。
グループ１に属するフローに関しても十分な帯域が確保
できないため、最低保証レートを守ることができないこ
とになる。本来は、このような事態が生じないように、
新規フローの受け付け制御を行なうべきであるが、一時
的なトラフィックの急増によって、Ｃ＜Ｒsum になった
場合は、全帯域を各フローの最低保証レートに応じて再
配分する。この再配分の方法は、グループ１のフロー
｛Ｆ１、Ｆ２、……、Ｆｉ｝をパケット転送レートが
｛Ｃ×Ｗ１、Ｃ×Ｗ２、……、Ｃ×Ｗｉ｝未満のグルー
プ１Ａと、パケット転送レートが｛Ｃ×Ｗ１、Ｃ×Ｗ
２、……、Ｃ×Ｗｉ｝以上のグループ１Ｂとに分類し、
グループ１Ａに属するフローに関して受信したパケット
をグループ１Ｂに属するフローに関して受信したパケッ
トに優先して転送することによって行なう。以上のよう
に、この第４の発明によれば、最低保証レートの契約値
に基き、各フローに対して余剰帯域の再配分を行なうこ
とが可能となる。この第４の発明は、網運用事業者が加
入者に対して提供するサービスのコストが最低保証レー
トに応じたものになっている場合に適する。
【００１６】また、第５の発明のパケット転送レート監
視制御装置では、グループ１に属するフロー｛Ｆ１、Ｆ
２、……、Ｆｉ｝に対する重み付け係数｛Ｗ１、Ｗ２、
……、Ｗｊ｝、およびグループ２に属するフロー｛Ｇ
１、Ｇ２、……、Ｇｊ｝に対する重み付け係数｛Ｖ１、
Ｖ２、……Ｖｊ｝を、第４の発明のように各フローの最
低保証レートではなく、各フローの最大制限レートを基
に決めるものである。従って、最大制限レートの契約値
に基き、各フローに対して余剰帯域の再配分を行なうこ
とが可能となる。この第５の発明は、網運用事業者が加
入者に対して提供するサービスのコストが最大制限レー
トに応じたものになっている場合に適する。
視制御装置では、グループ１に属するフロー｛Ｆ１、Ｆ
２、……、Ｆｉ｝に対する重み付け係数｛Ｗ１、Ｗ２、
……、Ｗｊ｝、およびグループ２に属するフロー｛Ｇ
１、Ｇ２、……、Ｇｊ｝に対する重み付け係数｛Ｖ１、
Ｖ２、……Ｖｊ｝を、第４の発明のように各フローの最
低保証レートではなく、各フローの最大制限レートを基
に決めるものである。従って、最大制限レートの契約値
に基き、各フローに対して余剰帯域の再配分を行なうこ
とが可能となる。この第５の発明は、網運用事業者が加
入者に対して提供するサービスのコストが最大制限レー
トに応じたものになっている場合に適する。
【００１７】また、第６の発明のパケット転送レート監
視制御装置では、０から１までの値をとるパラメータα
を用いて上述した第４の発明や第５の発明の重み付け係
数を定義する。このパラメータαは、網運用事業者の課
金体系や運用方針等に基づき、パケット転送レート監視
制御装置の外部から設定可能とする。この第６の発明に
よれば、網運用事業者が最低保証レートの契約値と最大
制限レートの契約値の両方に基づいて余剰帯域の再配分
を行なうことが可能である。
視制御装置では、０から１までの値をとるパラメータα
を用いて上述した第４の発明や第５の発明の重み付け係
数を定義する。このパラメータαは、網運用事業者の課
金体系や運用方針等に基づき、パケット転送レート監視
制御装置の外部から設定可能とする。この第６の発明に
よれば、網運用事業者が最低保証レートの契約値と最大
制限レートの契約値の両方に基づいて余剰帯域の再配分
を行なうことが可能である。
【００１８】また、第７の発明のパケット転送レート監
視制御装置は、受信パケットのヘッダ情報からトランス
ポート層のプロトコル種別を識別するプロトコル種別識
別手段を備え、パケット転送レートが前記最大制限レー
トを超過した場合、前記プロトコル種別識別手段によっ
て識別したトランスポート層のプロトコルに応じて、受
信したパケットを廃棄するか、あるいは受信したパケッ
トの転送をパケット転送レートが前記最大制限レート以
下になるまで遅延させてシェーピングを行なうかを選択
することを特徴とする。例えばトランスポート層のプロ
トコル種別がＴＣＰの場合、最大制限レートを超過した
フローのパケットを連続的に廃棄してしまうと、W. Ric
hard Stevensによる「TCP/IP Illustrated vol.1」（Ad
dison-Wesley）の第２０章６節に記載されているよう
に、エンドシステムがパケットの送信を再開した後、徐
々に転送レートをあげるスロースタートを行なうため、
実際のパケット転送レートが常に最大制限レートを大き
く下回るような問題が発生する場合がある。この問題
は、最大制限レート超過時にパケットを廃棄せず、シェ
ーピングを行なうことによって回避可能であるが、全て
のトランスポート層プロトコルがこのようなスロースタ
ートを行なうわけではないので、常にシェーピングを行
なうとシェーピング用のバッファを無駄に消費すること
になる。そこで、この第７の発明のように、トランスポ
ート層プロトコルに応じてパケット廃棄とシェーピング
を切り替えるようにすれば、最大制限レートの制約を正
確に行なうだけでなく、シェーピング用のバッファを節
約することができる。
視制御装置は、受信パケットのヘッダ情報からトランス
ポート層のプロトコル種別を識別するプロトコル種別識
別手段を備え、パケット転送レートが前記最大制限レー
トを超過した場合、前記プロトコル種別識別手段によっ
て識別したトランスポート層のプロトコルに応じて、受
信したパケットを廃棄するか、あるいは受信したパケッ
トの転送をパケット転送レートが前記最大制限レート以
下になるまで遅延させてシェーピングを行なうかを選択
することを特徴とする。例えばトランスポート層のプロ
トコル種別がＴＣＰの場合、最大制限レートを超過した
フローのパケットを連続的に廃棄してしまうと、W. Ric
hard Stevensによる「TCP/IP Illustrated vol.1」（Ad
dison-Wesley）の第２０章６節に記載されているよう
に、エンドシステムがパケットの送信を再開した後、徐
々に転送レートをあげるスロースタートを行なうため、
実際のパケット転送レートが常に最大制限レートを大き
く下回るような問題が発生する場合がある。この問題
は、最大制限レート超過時にパケットを廃棄せず、シェ
ーピングを行なうことによって回避可能であるが、全て
のトランスポート層プロトコルがこのようなスロースタ
ートを行なうわけではないので、常にシェーピングを行
なうとシェーピング用のバッファを無駄に消費すること
になる。そこで、この第７の発明のように、トランスポ
ート層プロトコルに応じてパケット廃棄とシェーピング
を切り替えるようにすれば、最大制限レートの制約を正
確に行なうだけでなく、シェーピング用のバッファを節
約することができる。
【００１９】また、第８の発明のパケット転送レート監
視制御装置では、受信パケットのヘッダ情報からトラン
スポート層のプロトコル種別を識別するプロトコル種別
識別手段を備え、前記プロトコル種別識別手段によって
識別したトランスポート層プロトコルがＴＣＰ（Transm
ission Control Protocol ）であり、かつパケット転送
レートが前記最大制限レートを超過した場合には、転送
するパケットのヘッダにＲＦＣ２４８１で定義されるＣ
Ｅ（Congestion Experienced）ビットを付加することに
より、送信側ノードに対して送信レートの抑制を通知す
ることを特徴とする。ＲＦＣ２４８１に記載されている
ように、ヘッダ情報にＣＥビットが付加されたパケット
を受信側ノードが受信すると、送信側ノードに対する確
認応答（ＡＣＫ）パケットのヘッダ情報にＥＣＮーｅｃ
ｈｏフラグをセットして送信する。送信側ノードでは、
このＥＣＮーｅｃｈｏフラグがヘッダ情報にセットされ
たパケットを受信して送信レートを下げるため、パケッ
ト転送装置は例えば第７の発明におけるパケット廃棄や
シェーピングを行なわずとも、パケット転送レートを最
大制限レートで制約することができる。但し、この第８
の発明を適用するためには、送信ノード、受信ノードの
ＴＣＰが共にＲＦＣ２４８１をサポートしている必要が
ある。
視制御装置では、受信パケットのヘッダ情報からトラン
スポート層のプロトコル種別を識別するプロトコル種別
識別手段を備え、前記プロトコル種別識別手段によって
識別したトランスポート層プロトコルがＴＣＰ（Transm
ission Control Protocol ）であり、かつパケット転送
レートが前記最大制限レートを超過した場合には、転送
するパケットのヘッダにＲＦＣ２４８１で定義されるＣ
Ｅ（Congestion Experienced）ビットを付加することに
より、送信側ノードに対して送信レートの抑制を通知す
ることを特徴とする。ＲＦＣ２４８１に記載されている
ように、ヘッダ情報にＣＥビットが付加されたパケット
を受信側ノードが受信すると、送信側ノードに対する確
認応答（ＡＣＫ）パケットのヘッダ情報にＥＣＮーｅｃ
ｈｏフラグをセットして送信する。送信側ノードでは、
このＥＣＮーｅｃｈｏフラグがヘッダ情報にセットされ
たパケットを受信して送信レートを下げるため、パケッ
ト転送装置は例えば第７の発明におけるパケット廃棄や
シェーピングを行なわずとも、パケット転送レートを最
大制限レートで制約することができる。但し、この第８
の発明を適用するためには、送信ノード、受信ノードの
ＴＣＰが共にＲＦＣ２４８１をサポートしている必要が
ある。
【００２０】また、第９の発明のパケット転送レート監
視制御装置では、受信パケットのヘッダ情報からトラン
スポート層のプロトコル種別を識別するプロトコル種別
識別手段を備え、前記プロトコル種別識別手段によって
識別したトランスポート層プロトコルがＴＣＰ（Transm
ission Control Protocol ）であり、かつパケット転送
レートが前記最大制限レートを超過した場合には、以
後、受信側ノードから送信側ノードに向けて転送する確
認応答パケットのＴＣＰヘッダにおける受信ウィンドウ
サイズを０に上書きし、送信側ノードに対して送信レー
トの抑制を通知することを特徴とする。これにより、送
信側ノードがＴＣＰの確認応答パケットを受信した場
合、その受信ウィンドウサイズが０であった場合には、
受信側ノードのバッファが枯渇したものとみなし、送信
を一時停止する。以後、W. Richard Stevensによる「TC
P/IP Illustrated vol.1」（Addison-Wesley）の第２２
章に記載されているように、送信側ノードはＴＣＰのPe
rsist タイマを起動し、周期的に受信側ノードの受信ウ
ィンドウサイズをプローブして、受信ウィンドウサイズ
が十分大きくなると送信を再開する。パケット転送装置
は、パケット転送レートが最大制限レート未満になる
と、確認応答パケットにおける受信ウィンドウサイズの
上書きを停止するので、パケット転送レートを最大制限
レートで制約することができる。
視制御装置では、受信パケットのヘッダ情報からトラン
スポート層のプロトコル種別を識別するプロトコル種別
識別手段を備え、前記プロトコル種別識別手段によって
識別したトランスポート層プロトコルがＴＣＰ（Transm
ission Control Protocol ）であり、かつパケット転送
レートが前記最大制限レートを超過した場合には、以
後、受信側ノードから送信側ノードに向けて転送する確
認応答パケットのＴＣＰヘッダにおける受信ウィンドウ
サイズを０に上書きし、送信側ノードに対して送信レー
トの抑制を通知することを特徴とする。これにより、送
信側ノードがＴＣＰの確認応答パケットを受信した場
合、その受信ウィンドウサイズが０であった場合には、
受信側ノードのバッファが枯渇したものとみなし、送信
を一時停止する。以後、W. Richard Stevensによる「TC
P/IP Illustrated vol.1」（Addison-Wesley）の第２２
章に記載されているように、送信側ノードはＴＣＰのPe
rsist タイマを起動し、周期的に受信側ノードの受信ウ
ィンドウサイズをプローブして、受信ウィンドウサイズ
が十分大きくなると送信を再開する。パケット転送装置
は、パケット転送レートが最大制限レート未満になる
と、確認応答パケットにおける受信ウィンドウサイズの
上書きを停止するので、パケット転送レートを最大制限
レートで制約することができる。
【００２１】また、第１０の発明は、可変長パケットの
ルーティングを行なうパケット転送装置のパケット転送
レート監視制御方法において、受信パケットからその受
信パケットが属する上位レイヤのフローを識別するとと
もに、その受信パケットの転送間隔と受信パケット長か
らパケット転送レートを測定し、その測定したパケット
転送レートと予めフロー毎に設定されたレート情報とを
比較して各受信パケットを転送する優先順位を決定する
ことにより、パケット転送レートが最低保証レート以上
であるフローに関して受信したパケットより優先して転
送し、かつ、パケット転送レートが最大制限レート未満
であるフローに関して受信したパケットをパケット転送
レートが最大制限レート以上であるフローに関して受信
したパケットよりも優先して転送するようにしたことを
特徴とする。したがって第１０の発明によれば、加入者
が利用するサービス毎にパケット転送の最低保証レート
と最大制限レートを契約するパケット通信網において、
トラフィック増加時にも最低保証レート以上のパケット
転送速度を保証することが可能となる。
ルーティングを行なうパケット転送装置のパケット転送
レート監視制御方法において、受信パケットからその受
信パケットが属する上位レイヤのフローを識別するとと
もに、その受信パケットの転送間隔と受信パケット長か
らパケット転送レートを測定し、その測定したパケット
転送レートと予めフロー毎に設定されたレート情報とを
比較して各受信パケットを転送する優先順位を決定する
ことにより、パケット転送レートが最低保証レート以上
であるフローに関して受信したパケットより優先して転
送し、かつ、パケット転送レートが最大制限レート未満
であるフローに関して受信したパケットをパケット転送
レートが最大制限レート以上であるフローに関して受信
したパケットよりも優先して転送するようにしたことを
特徴とする。したがって第１０の発明によれば、加入者
が利用するサービス毎にパケット転送の最低保証レート
と最大制限レートを契約するパケット通信網において、
トラフィック増加時にも最低保証レート以上のパケット
転送速度を保証することが可能となる。
【００２２】また、第１１の発明は、第１０の発明をさ
らに具体化し、受信パケットのヘッダ情報から受信パケ
ットが属する上位レイヤのフローを識別する上位レイヤ
フロー識別手順と、前記上位レイヤフロー識別手順によ
って識別したフロー毎に受信パケットの転送間隔と受信
パケット長からパケット転送レートを測定するパケット
転送レート測定手順と、前記パケット転送レート測定手
順によって測定したパケット転送レートと予めフロー毎
に設定された最低保証レート情報および最大制限レート
情報とを比較する比較手順と、前記比較手順によって比
較した結果に基いて、受信パケットに対応するフロー
を、パケット転送レートが前記最低保証レート未満であ
るフローが属するグループ１と、パケット転送レートが
前記最低保証レート以上であり、かつ前記最大制限レー
ト未満であるフローが属するグループ２と、パケット転
送レートが前記最大制限レートを超過したフローが属す
るグループ３とに分類する分類手順と、前記グループ１
が属するフローに関して受信したパケットを前記グルー
プ２に属するフローに関して受信したパケットに優先し
て転送し、かつ前記グループ２が属するフローに関して
受信したパケットを前記グループ３に属するフローに関
して受信したパケットに優先して転送する転送制御手順
とを有することを特徴とする。
らに具体化し、受信パケットのヘッダ情報から受信パケ
ットが属する上位レイヤのフローを識別する上位レイヤ
フロー識別手順と、前記上位レイヤフロー識別手順によ
って識別したフロー毎に受信パケットの転送間隔と受信
パケット長からパケット転送レートを測定するパケット
転送レート測定手順と、前記パケット転送レート測定手
順によって測定したパケット転送レートと予めフロー毎
に設定された最低保証レート情報および最大制限レート
情報とを比較する比較手順と、前記比較手順によって比
較した結果に基いて、受信パケットに対応するフロー
を、パケット転送レートが前記最低保証レート未満であ
るフローが属するグループ１と、パケット転送レートが
前記最低保証レート以上であり、かつ前記最大制限レー
ト未満であるフローが属するグループ２と、パケット転
送レートが前記最大制限レートを超過したフローが属す
るグループ３とに分類する分類手順と、前記グループ１
が属するフローに関して受信したパケットを前記グルー
プ２に属するフローに関して受信したパケットに優先し
て転送し、かつ前記グループ２が属するフローに関して
受信したパケットを前記グループ３に属するフローに関
して受信したパケットに優先して転送する転送制御手順
とを有することを特徴とする。
【００２３】このように、パケット転送レートに応じて
フローを３段階のグループに分類することにより、常に
最低保証レート未満のフローに対するパケット転送を優
先させることができるため、一時的にトラフィックが増
加した場合にも全てのフローの最低保証レートを守るこ
とができる。なお、フローが属するグループは固定的で
はなく、パケット転送レートに応じて時間とともに変動
する。従って、グループ１に属するフローに対する受信
パケットを優先的に転送したためにグループ２に属する
フローに対する受信パケットの転送がしばらく行なわれ
なかった場合は、グループ２に属するフローのパケット
転送レートが低下し、これが最低保証レートを下回ると
フローがグループ１に属するようになる。このようにし
て、最低保証レートを一時的に超過したフローに対して
も、最低保証レートの契約値以上のパケット転送を行な
うことができる。
フローを３段階のグループに分類することにより、常に
最低保証レート未満のフローに対するパケット転送を優
先させることができるため、一時的にトラフィックが増
加した場合にも全てのフローの最低保証レートを守るこ
とができる。なお、フローが属するグループは固定的で
はなく、パケット転送レートに応じて時間とともに変動
する。従って、グループ１に属するフローに対する受信
パケットを優先的に転送したためにグループ２に属する
フローに対する受信パケットの転送がしばらく行なわれ
なかった場合は、グループ２に属するフローのパケット
転送レートが低下し、これが最低保証レートを下回ると
フローがグループ１に属するようになる。このようにし
て、最低保証レートを一時的に超過したフローに対して
も、最低保証レートの契約値以上のパケット転送を行な
うことができる。
【００２４】また、第１２の発明は、可変長パケットの
ルーティングを行なうパケット転送装置を制御するコン
ピュータの動作を制御するプログラムにおいて、受信パ
ケットのヘッダ情報から受信パケットが属する上位レイ
ヤのフローを識別する上位レイヤフロー識別手順と、前
記上位レイヤフロー識別手順によって識別したフロー毎
に受信パケットの転送間隔と受信パケット長からパケッ
ト転送レートを測定するパケット転送レート測定手順
と、前記パケット転送レート測定手順によって測定した
パケット転送レートと予めフロー毎に設定された最低保
証レート情報および最大制限レート情報とを比較する比
較手順と、前記比較手順によって比較した結果に基い
て、受信パケットに対応するフローを、パケット転送レ
ートが前記最低保証レート未満であるフローが属するグ
ループ１と、パケット転送レートが前記最低保証レート
以上であり、かつ前記最大制限レート未満であるフロー
が属するグループ２と、パケット転送レートが前記最大
制限レートを超過したフローが属するグループ３とに分
類する分類手順と、前記グループ１が属するフローに関
して受信したパケットを前記グループ２に属するフロー
に関して受信したパケットに優先して転送し、かつ前記
グループ２が属するフローに関して受信したパケットを
前記グループ３に属するフローに関して受信したパケッ
トに優先して転送する転送制御手順とをコンピュータに
実行させることを特徴とする。
ルーティングを行なうパケット転送装置を制御するコン
ピュータの動作を制御するプログラムにおいて、受信パ
ケットのヘッダ情報から受信パケットが属する上位レイ
ヤのフローを識別する上位レイヤフロー識別手順と、前
記上位レイヤフロー識別手順によって識別したフロー毎
に受信パケットの転送間隔と受信パケット長からパケッ
ト転送レートを測定するパケット転送レート測定手順
と、前記パケット転送レート測定手順によって測定した
パケット転送レートと予めフロー毎に設定された最低保
証レート情報および最大制限レート情報とを比較する比
較手順と、前記比較手順によって比較した結果に基い
て、受信パケットに対応するフローを、パケット転送レ
ートが前記最低保証レート未満であるフローが属するグ
ループ１と、パケット転送レートが前記最低保証レート
以上であり、かつ前記最大制限レート未満であるフロー
が属するグループ２と、パケット転送レートが前記最大
制限レートを超過したフローが属するグループ３とに分
類する分類手順と、前記グループ１が属するフローに関
して受信したパケットを前記グループ２に属するフロー
に関して受信したパケットに優先して転送し、かつ前記
グループ２が属するフローに関して受信したパケットを
前記グループ３に属するフローに関して受信したパケッ
トに優先して転送する転送制御手順とをコンピュータに
実行させることを特徴とする。
【００２５】このようなプログラムによってパケット転
送装置を制御するコンピュータを動作させることで、パ
ケット転送レートに応じてフローを３段階のグループに
分類することにより、常に最低保証レート未満のフロー
に対するパケット転送を優先させることができるため、
一時的にトラフィックが増加した場合にも全てのフロー
の最低保証レートを守ることができる。なお、フローが
属するグループは固定的ではなく、パケット転送レート
に応じて時間とともに変動する。従って、グループ１に
属するフローに対する受信パケットを優先的に転送した
ためにグループ２に属するフローに対する受信パケット
の転送がしばらく行なわれなかった場合は、グループ２
に属するフローのパケット転送レートが低下し、これが
最低保証レートを下回るとフローがグループ１に属する
ようになる。このようにして、最低保証レートを一時的
に超過したフローに対しても、最低保証レートの契約値
以上のパケット転送を行なうことができる。
送装置を制御するコンピュータを動作させることで、パ
ケット転送レートに応じてフローを３段階のグループに
分類することにより、常に最低保証レート未満のフロー
に対するパケット転送を優先させることができるため、
一時的にトラフィックが増加した場合にも全てのフロー
の最低保証レートを守ることができる。なお、フローが
属するグループは固定的ではなく、パケット転送レート
に応じて時間とともに変動する。従って、グループ１に
属するフローに対する受信パケットを優先的に転送した
ためにグループ２に属するフローに対する受信パケット
の転送がしばらく行なわれなかった場合は、グループ２
に属するフローのパケット転送レートが低下し、これが
最低保証レートを下回るとフローがグループ１に属する
ようになる。このようにして、最低保証レートを一時的
に超過したフローに対しても、最低保証レートの契約値
以上のパケット転送を行なうことができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、本発明によるパケット転送
レート監視制御装置、方法、及びプログラムの実施の形
態について説明する。なお、以下に説明する実施の形態
は、本発明の好適な具体例であり、技術的に好ましい種
々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説
明において、特に本発明を限定する旨の記載がない限
り、これらの態様に限定されないものとする。
レート監視制御装置、方法、及びプログラムの実施の形
態について説明する。なお、以下に説明する実施の形態
は、本発明の好適な具体例であり、技術的に好ましい種
々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説
明において、特に本発明を限定する旨の記載がない限
り、これらの態様に限定されないものとする。
【００２７】図１は、本発明の第１の実施の形態を適用
したパケット転送装置を含むパケット通信網の一例を示
すブロック図である。以下、このパケット通信網の概要
について説明する。まず、パケット転送装置１０はイン
タフェース６０、７０を介して、それぞれパケット通信
網４０、パケット通信網５０に接続されている。また、
送信ノード２０は、インタフェース８０を介してパケッ
ト通信網４０に接続され、受信ノード３０は、インタフ
ェース９０を介してパケット通信網５０に接続される。
そして、送信ノード２０は受信ノード３０に向けてデー
タパケット１００を出力し、パケット転送装置１０はイ
ンタフェース６０からこのデータパケット１００を受信
する。パケット転送装置１０は、入力されたデータパケ
ット１００に対し、パケットのヘッダ情報に基きルーテ
ィング処理を行ない、必要に応じてパケットのヘッダ情
報を書き換えた後、インタフェース７０からデータパケ
ット１０１を出力する。受信ノード３０は、このデータ
パケット１０１を受信すると、確認応答（ＡＣＫ）パケ
ット２００を送信ノード２０に向けて返送する。確認応
答パケット２００は、パケット転送装置１０において中
継され、送信ノード１０は確認応答パケット２０１を受
信する。
したパケット転送装置を含むパケット通信網の一例を示
すブロック図である。以下、このパケット通信網の概要
について説明する。まず、パケット転送装置１０はイン
タフェース６０、７０を介して、それぞれパケット通信
網４０、パケット通信網５０に接続されている。また、
送信ノード２０は、インタフェース８０を介してパケッ
ト通信網４０に接続され、受信ノード３０は、インタフ
ェース９０を介してパケット通信網５０に接続される。
そして、送信ノード２０は受信ノード３０に向けてデー
タパケット１００を出力し、パケット転送装置１０はイ
ンタフェース６０からこのデータパケット１００を受信
する。パケット転送装置１０は、入力されたデータパケ
ット１００に対し、パケットのヘッダ情報に基きルーテ
ィング処理を行ない、必要に応じてパケットのヘッダ情
報を書き換えた後、インタフェース７０からデータパケ
ット１０１を出力する。受信ノード３０は、このデータ
パケット１０１を受信すると、確認応答（ＡＣＫ）パケ
ット２００を送信ノード２０に向けて返送する。確認応
答パケット２００は、パケット転送装置１０において中
継され、送信ノード１０は確認応答パケット２０１を受
信する。
【００２８】図２は、本発明の第１の実施の形態におけ
るパケット転送装置１０の構成を詳細に示すブロック図
である。パケット転送装置１０は、インタフェース６０
からデータパケット１００を受信すると、パケットルー
ティング手段３００に出力する。パケットルーティング
手段３００は、入力されたデータパケット１０２のヘッ
ダ情報を基にルーティングデータベース３０１を検索
し、出力インタフェース７０を決定すると共に、必要に
応じてデータパケットのヘッダ情報を書き換え、フロー
識別手段３０２に出力する。フロー識別手段３０２は、
データパケット１０３のヘッダ情報を基にフロー識別デ
ータベース３０３を検索し、受信データパケットに対応
する上位レイヤのフローを識別する。
るパケット転送装置１０の構成を詳細に示すブロック図
である。パケット転送装置１０は、インタフェース６０
からデータパケット１００を受信すると、パケットルー
ティング手段３００に出力する。パケットルーティング
手段３００は、入力されたデータパケット１０２のヘッ
ダ情報を基にルーティングデータベース３０１を検索
し、出力インタフェース７０を決定すると共に、必要に
応じてデータパケットのヘッダ情報を書き換え、フロー
識別手段３０２に出力する。フロー識別手段３０２は、
データパケット１０３のヘッダ情報を基にフロー識別デ
ータベース３０３を検索し、受信データパケットに対応
する上位レイヤのフローを識別する。
【００２９】パケット転送レート測定手段３０４は、識
別したフロー毎に測定したパケット転送レートの測定値
を記憶し、最低保証レート記憶手段３０５及び最大制限
レート記憶手段３０６に問い合わせを行ない、パケット
転送レートが最低保証レート未満か、最低保証レート以
上、最大制限レート未満か、または最大制限レート以上
であるかを判定する。フロー識別手段３０２は、識別し
たフロー毎に用意されたキューに、パケットを到着順に
挿入（キューイング）する。このフロー毎のキューは、
パケット転送レートが最低保証レート未満のキュー｛Ｑ
１１、Ｑ１２、……、Ｑ１ｉ｝からなるキューグループ
（グループ１）４０１と、最低保証レート以上かつ最大
制限レート未満のキュー｛Ｑ２１、Ｑ２２、……、Ｑ２
ｉ｝からなるキューグループ（グループ２）４０２と、
最大制限レート以上のキュー｛Ｑ３１、Ｑ３２、……、
Ｑ３ｈ｝からなるキューグループ（グループ３）４０３
に分類する。
別したフロー毎に測定したパケット転送レートの測定値
を記憶し、最低保証レート記憶手段３０５及び最大制限
レート記憶手段３０６に問い合わせを行ない、パケット
転送レートが最低保証レート未満か、最低保証レート以
上、最大制限レート未満か、または最大制限レート以上
であるかを判定する。フロー識別手段３０２は、識別し
たフロー毎に用意されたキューに、パケットを到着順に
挿入（キューイング）する。このフロー毎のキューは、
パケット転送レートが最低保証レート未満のキュー｛Ｑ
１１、Ｑ１２、……、Ｑ１ｉ｝からなるキューグループ
（グループ１）４０１と、最低保証レート以上かつ最大
制限レート未満のキュー｛Ｑ２１、Ｑ２２、……、Ｑ２
ｉ｝からなるキューグループ（グループ２）４０２と、
最大制限レート以上のキュー｛Ｑ３１、Ｑ３２、……、
Ｑ３ｈ｝からなるキューグループ（グループ３）４０３
に分類する。
【００３０】そして、キューから転送するパケットを取
り出す際は、まずこのキューグループ単位で、取り出す
キューを選択する。この場合、キュー選択手段３０７、
３０８、３０９は、それぞれキューグループ４０１、４
０２、４０３に属するフロー毎のキューを選択する。こ
のキュー選択手段３０７、３０８、３０９におけるキュ
ー選択方法は、単純なラウンドロビン式で行なっても良
いし、フロー毎の最低保証レート、最大制限レート、パ
ケット転送レート測定値を基に転送予定時刻を管理し、
転送予定時刻の最も小さなフローのキューからパケット
を取り出すようにしても良い。
り出す際は、まずこのキューグループ単位で、取り出す
キューを選択する。この場合、キュー選択手段３０７、
３０８、３０９は、それぞれキューグループ４０１、４
０２、４０３に属するフロー毎のキューを選択する。こ
のキュー選択手段３０７、３０８、３０９におけるキュ
ー選択方法は、単純なラウンドロビン式で行なっても良
いし、フロー毎の最低保証レート、最大制限レート、パ
ケット転送レート測定値を基に転送予定時刻を管理し、
転送予定時刻の最も小さなフローのキューからパケット
を取り出すようにしても良い。
【００３１】また、キューグループ選択手段３１０は、
キュー選択手段３０７、３０８、３０９によって選択さ
れた３つのキューの内、いずれかを選択する。このキュ
ーグループ選択手段３１０におけるキューの選択は、キ
ュー選択手段３０７によって選択されたキューをキュー
選択手段３０８によって選択されたキューに対して優先
し、キュー選択手段３０８によって選択されたキューを
キュー選択手段３０９によって選択されたキューに対し
て優先する。従って、パケット転送レートが最低保証レ
ート以下のフロー毎のキューは、パケット転送レートが
最低保証レート以上で最大制限レート未満のフロー毎の
キューに対して優先して選択される。また、パケット転
送レートが最低保証レート以上で最大制限レート未満の
フロー毎のキューは、パケット転送レートが最大制限レ
ート以上のキューに対して優先して選択される。
キュー選択手段３０７、３０８、３０９によって選択さ
れた３つのキューの内、いずれかを選択する。このキュ
ーグループ選択手段３１０におけるキューの選択は、キ
ュー選択手段３０７によって選択されたキューをキュー
選択手段３０８によって選択されたキューに対して優先
し、キュー選択手段３０８によって選択されたキューを
キュー選択手段３０９によって選択されたキューに対し
て優先する。従って、パケット転送レートが最低保証レ
ート以下のフロー毎のキューは、パケット転送レートが
最低保証レート以上で最大制限レート未満のフロー毎の
キューに対して優先して選択される。また、パケット転
送レートが最低保証レート以上で最大制限レート未満の
フロー毎のキューは、パケット転送レートが最大制限レ
ート以上のキューに対して優先して選択される。
【００３２】次に、キューグループ選択手段３１０は、
このようにして選択されたフロー毎のキューの先頭から
データパケット１０４を取り出し、フロー毎のパケット
転送レートを測定してパケット転送レート測定手段３０
４に格納された情報を更新する。取り出したデータパケ
ット１０４はインタフェース７０から出力する。なお、
各々のフローが属するキューグループは随時パケット転
送レートを行なう毎に変動し、同一フローに対して連続
してパケット転送を行なった結果、パケット転送レート
が上昇した場合は、フロー毎のキューをキューグループ
４０１から４０２へ、あるいはキューグループ４０２か
ら４０３へと移動させる。逆に同一フローに対してしば
らくパケットが転送できなかった結果、パケット転送レ
ートが低下した場合は、フロー毎のキューをキューグル
ープ４０２から４０１へ、あるいはキューグループ４０
３から４０２へと移動させる。このように本実施の形態
によれば、パケットの転送レートに応じてフローを３種
類のグループに分類することにより、最低保証レート未
満で送信するフローに対する受信パケットを常に優先し
て転送できるので、一時的にトラフィックが増えた場合
にも最低保証レートでの転送が保証可能になる。
このようにして選択されたフロー毎のキューの先頭から
データパケット１０４を取り出し、フロー毎のパケット
転送レートを測定してパケット転送レート測定手段３０
４に格納された情報を更新する。取り出したデータパケ
ット１０４はインタフェース７０から出力する。なお、
各々のフローが属するキューグループは随時パケット転
送レートを行なう毎に変動し、同一フローに対して連続
してパケット転送を行なった結果、パケット転送レート
が上昇した場合は、フロー毎のキューをキューグループ
４０１から４０２へ、あるいはキューグループ４０２か
ら４０３へと移動させる。逆に同一フローに対してしば
らくパケットが転送できなかった結果、パケット転送レ
ートが低下した場合は、フロー毎のキューをキューグル
ープ４０２から４０１へ、あるいはキューグループ４０
３から４０２へと移動させる。このように本実施の形態
によれば、パケットの転送レートに応じてフローを３種
類のグループに分類することにより、最低保証レート未
満で送信するフローに対する受信パケットを常に優先し
て転送できるので、一時的にトラフィックが増えた場合
にも最低保証レートでの転送が保証可能になる。
【００３３】図３は、本発明の第１の実施の形態におけ
るフロー識別データベース３０３、パケット転送レート
測定手段３０４、最低保証レート記憶手段３０５、最大
制限レート記憶手段３０６のデータ構造を示す説明図で
ある。フロー識別データベース３０３は、送信元ＩＰア
ドレス５４０、宛先ＩＰアドレス５４１、トランスポー
ト層プロトコル５４２、送信元ポート番号５４３、宛先
ポート番号５４４等のパケットヘッダに関する情報を保
持し、対応するフロー識別子５０３へのマッピングを行
なう。また、パケット転送レート測定手段３０４は、識
別したフロー毎にフロー識別子５０２、測定したパケッ
ト転送レート５３０、フローが属するキューグループ５
３１、そのフローに関して最後にパケットを転送した最
終転送時刻５３２、キューイング中のパケット数５３３
からなる情報を保持し、パケットの転送時にこれらの情
報を更新する。最低保証レート記憶手段３０５、最大制
限レート記憶手段３０６は、それぞれフロー識別子５０
０、５０１に対応する最低保証レート５１０、最大制限
レート５２０を保持する。このようなデータ構造を用い
て上述したパケット転送動作を制御することが可能であ
る。
るフロー識別データベース３０３、パケット転送レート
測定手段３０４、最低保証レート記憶手段３０５、最大
制限レート記憶手段３０６のデータ構造を示す説明図で
ある。フロー識別データベース３０３は、送信元ＩＰア
ドレス５４０、宛先ＩＰアドレス５４１、トランスポー
ト層プロトコル５４２、送信元ポート番号５４３、宛先
ポート番号５４４等のパケットヘッダに関する情報を保
持し、対応するフロー識別子５０３へのマッピングを行
なう。また、パケット転送レート測定手段３０４は、識
別したフロー毎にフロー識別子５０２、測定したパケッ
ト転送レート５３０、フローが属するキューグループ５
３１、そのフローに関して最後にパケットを転送した最
終転送時刻５３２、キューイング中のパケット数５３３
からなる情報を保持し、パケットの転送時にこれらの情
報を更新する。最低保証レート記憶手段３０５、最大制
限レート記憶手段３０６は、それぞれフロー識別子５０
０、５０１に対応する最低保証レート５１０、最大制限
レート５２０を保持する。このようなデータ構造を用い
て上述したパケット転送動作を制御することが可能であ
る。
【００３４】次に本発明の他の実施の形態について説明
する。図４は、本発明の第２の実施の形態におけるパケ
ット転送装置１１の構成を示すブロック図である。この
第２の実施の形態では、パケット転送レートが最低保証
レート未満のキューのグループを４０１ａと４０１ｂに
分類し、パケット転送レートが最低保証レート以上最大
制限レート以下のキューのグループを４０２ａと４０２
ｂに分類する。この分類は以下の様にして行なう。
する。図４は、本発明の第２の実施の形態におけるパケ
ット転送装置１１の構成を示すブロック図である。この
第２の実施の形態では、パケット転送レートが最低保証
レート未満のキューのグループを４０１ａと４０１ｂに
分類し、パケット転送レートが最低保証レート以上最大
制限レート以下のキューのグループを４０２ａと４０２
ｂに分類する。この分類は以下の様にして行なう。
【００３５】まず、パケット転送レート測定手段３１１
は、パケット転送レートが最低保証レート未満のフロー
｛Ｆ１、Ｆ２、……、Ｆｉ｝に対して測定したパケット
転送レート｛Ｒ１、Ｒ２、……、Ｒｉ｝の合計値Ｒsum
と、パケット転送レートが最低保証レート以上最大制限
レート未満のフロー｛Ｇ１、Ｇ２、……、Ｇｉ｝に対し
て測定したパケット転送レート｛Ｔ１、Ｔ２、……、Ｔ
ｉ｝の合計値Ｔsum とを保持する。また、最低保証レー
ト記憶手段３１２は、フロー｛Ｆ１、Ｆ２、……、Ｆ
ｉ｝に対して予め設定された最低保証レート｛Ｋ１、Ｋ
２、……、Ｋｉ｝の合計値Ｋsum と、フロー｛Ｇ１、Ｇ
２、……、Ｇｊ｝に対して予め設定された最低保証レー
ト｛Ｌ１、Ｌ２、……、Ｌｉ｝の合計値Ｌsum を保持
し、フロー｛Ｆ１、Ｆ２、……、Ｆｉ｝に対する重み付
け係数｛Ｗ１、Ｗ２、……、Ｗｊ｝をＷ１＝Ｋ１／Ｋsu
m 、Ｗ２＝Ｋ２／Ｋsum 、……、Ｗｊ＝Ｋｊ／Ｋsum の
ように計算し、フロー｛Ｇ１、Ｇ２、……、Ｇｊ｝に対
する重み付け係数｛Ｖ１、Ｖ２、……、Ｖｊ｝をＶ１＝
Ｌ１／Ｌsum 、Ｖ２＝Ｌ２／Ｌsum 、……、Ｖｊ＝Ｌｊ
／Ｌsum のように計算して保持する。
は、パケット転送レートが最低保証レート未満のフロー
｛Ｆ１、Ｆ２、……、Ｆｉ｝に対して測定したパケット
転送レート｛Ｒ１、Ｒ２、……、Ｒｉ｝の合計値Ｒsum
と、パケット転送レートが最低保証レート以上最大制限
レート未満のフロー｛Ｇ１、Ｇ２、……、Ｇｉ｝に対し
て測定したパケット転送レート｛Ｔ１、Ｔ２、……、Ｔ
ｉ｝の合計値Ｔsum とを保持する。また、最低保証レー
ト記憶手段３１２は、フロー｛Ｆ１、Ｆ２、……、Ｆ
ｉ｝に対して予め設定された最低保証レート｛Ｋ１、Ｋ
２、……、Ｋｉ｝の合計値Ｋsum と、フロー｛Ｇ１、Ｇ
２、……、Ｇｊ｝に対して予め設定された最低保証レー
ト｛Ｌ１、Ｌ２、……、Ｌｉ｝の合計値Ｌsum を保持
し、フロー｛Ｆ１、Ｆ２、……、Ｆｉ｝に対する重み付
け係数｛Ｗ１、Ｗ２、……、Ｗｊ｝をＷ１＝Ｋ１／Ｋsu
m 、Ｗ２＝Ｋ２／Ｋsum 、……、Ｗｊ＝Ｋｊ／Ｋsum の
ように計算し、フロー｛Ｇ１、Ｇ２、……、Ｇｊ｝に対
する重み付け係数｛Ｖ１、Ｖ２、……、Ｖｊ｝をＶ１＝
Ｌ１／Ｌsum 、Ｖ２＝Ｌ２／Ｌsum 、……、Ｖｊ＝Ｌｊ
／Ｌsum のように計算して保持する。
【００３６】次に、フロー｛Ｆ１、Ｆ２、……、Ｆｉ｝
に対するキュー｛Ｑ１１、Ｑ１２、……、Ｑ１ｉ｝は、
パケットの出力インタフェース７０のインタフェース速
度をＣとした場合、パケット転送レートが｛Ｃ×Ｗ１、
Ｃ×Ｗ２、……、Ｃ×Ｗｉ｝未満のキューグループ４０
１ａと、パケット転送レートが｛Ｃ×Ｗ１、Ｃ×Ｗ２、
……、Ｃ×Ｗｉ｝以上のキューグループ４０１ｂとに分
類し、フロー｛Ｇ１、Ｇ２、……、Ｇｊ｝に対するキュ
ー｛Ｑ２１、Ｑ２２、……、Ｑ２ｊ｝は、パケット転送
レートが｛（Ｃ−Ｋsum ）×Ｖ１、（Ｃ−Ｋsum ）×Ｖ
２、……、（Ｃ−Ｋsum ）×Ｖｊ｝未満のキューグルー
プ４０２ａと、パケット転送レートが｛（Ｃ−Ｋsum ）
×Ｖ１、（Ｃ−Ｋsum ）×Ｖ２、……、（Ｃ−Ｋsum ）
×Ｖｊ｝以上のキューグループ４０２ｂとに分類する。
に対するキュー｛Ｑ１１、Ｑ１２、……、Ｑ１ｉ｝は、
パケットの出力インタフェース７０のインタフェース速
度をＣとした場合、パケット転送レートが｛Ｃ×Ｗ１、
Ｃ×Ｗ２、……、Ｃ×Ｗｉ｝未満のキューグループ４０
１ａと、パケット転送レートが｛Ｃ×Ｗ１、Ｃ×Ｗ２、
……、Ｃ×Ｗｉ｝以上のキューグループ４０１ｂとに分
類し、フロー｛Ｇ１、Ｇ２、……、Ｇｊ｝に対するキュ
ー｛Ｑ２１、Ｑ２２、……、Ｑ２ｊ｝は、パケット転送
レートが｛（Ｃ−Ｋsum ）×Ｖ１、（Ｃ−Ｋsum ）×Ｖ
２、……、（Ｃ−Ｋsum ）×Ｖｊ｝未満のキューグルー
プ４０２ａと、パケット転送レートが｛（Ｃ−Ｋsum ）
×Ｖ１、（Ｃ−Ｋsum ）×Ｖ２、……、（Ｃ−Ｋsum ）
×Ｖｊ｝以上のキューグループ４０２ｂとに分類する。
【００３７】ここで、キューグループ選択手段３１０は
キューグループ４０１ａに属するキューをキューグルー
プ４０１ｂに属するキューに優先して選択し、キューグ
ループ４０２ａに属するキューをキューグループ４０２
ｂに属するキューに優先して選択する。このように出力
キューの選択を行なった場合、受信パケットの転送は入
力されるトラフィックの量に応じて次のようになる。 （１）条件Ｃ＜（Ｒsum ＋Ｔsum ）が成立する場合 この場合、最大制限レート以下でパケットを転送中のす
べてのフローに対して十分な帯域があるため、キューグ
ループ４０１ａ、４０１ｂ、４０２ａ、４０２ｂに属す
るフローに関して受信したパケットは即時に転送され
る。
キューグループ４０１ａに属するキューをキューグルー
プ４０１ｂに属するキューに優先して選択し、キューグ
ループ４０２ａに属するキューをキューグループ４０２
ｂに属するキューに優先して選択する。このように出力
キューの選択を行なった場合、受信パケットの転送は入
力されるトラフィックの量に応じて次のようになる。 （１）条件Ｃ＜（Ｒsum ＋Ｔsum ）が成立する場合 この場合、最大制限レート以下でパケットを転送中のす
べてのフローに対して十分な帯域があるため、キューグ
ループ４０１ａ、４０１ｂ、４０２ａ、４０２ｂに属す
るフローに関して受信したパケットは即時に転送され
る。
【００３８】（２）条件Ｒsum ≦Ｃ≦（Ｒsum ＋Ｔsum
）が成立する場合 この場合、キューグループ４０１ａ、４０１ｂに属する
フローに関しては十分な帯域があるため、受信したパケ
ットは即時に転送される。キューグループ４０２ａに属
するフローに関して受信したパケットは、キューグルー
プ４０２ｂに属するフローに関して受信したパケットに
優先して転送される。なお、第１の実施の形態と同様
に、同一のフローに対して連続してパケット転送を行な
った結果、パケット転送レートが上昇した場合には、フ
ロー毎のキューをキューグループ４０２ａから４０２
ｂ、４０３へと移動させる。逆に同一フローに対してし
ばらくパケットが転送できなかった結果、パケット転送
レートが低下した場合は、フロー毎のキューをキューグ
ループ４０３から４０２ｂへ、あるいは４０２ｂから４
０２ａへと移動させる。このようにパケット転送レート
が最低保証レート以上最大制限レート未満のフローに関
するパケットキューをパケット転送レートに応じて２つ
のグループに分類することにより、各フローの最低保証
帯域に応じて余剰帯域を公平に分配することができる。
）が成立する場合 この場合、キューグループ４０１ａ、４０１ｂに属する
フローに関しては十分な帯域があるため、受信したパケ
ットは即時に転送される。キューグループ４０２ａに属
するフローに関して受信したパケットは、キューグルー
プ４０２ｂに属するフローに関して受信したパケットに
優先して転送される。なお、第１の実施の形態と同様
に、同一のフローに対して連続してパケット転送を行な
った結果、パケット転送レートが上昇した場合には、フ
ロー毎のキューをキューグループ４０２ａから４０２
ｂ、４０３へと移動させる。逆に同一フローに対してし
ばらくパケットが転送できなかった結果、パケット転送
レートが低下した場合は、フロー毎のキューをキューグ
ループ４０３から４０２ｂへ、あるいは４０２ｂから４
０２ａへと移動させる。このようにパケット転送レート
が最低保証レート以上最大制限レート未満のフローに関
するパケットキューをパケット転送レートに応じて２つ
のグループに分類することにより、各フローの最低保証
帯域に応じて余剰帯域を公平に分配することができる。
【００３９】（３）条件Ｃ＜Ｒsum が成立する場合 この場合、キューグループ４０１ａ、４０１ｂに属する
フローに関しても十分な帯域が確保できないため、最低
保証レートを守ることができない。各フローに対して予
約する最低保証帯域の合計が回線レートを上回ることを
認めた場合、一時的に入力トラフィック量が増大する
と、このような状況が発生する。キューグループ４０１
ａに属するフローに関して受信したパケットは、キュー
グループ４０１ｂに属するフローに関して受信したパケ
ットに優先して転送される。従って、パケット転送レー
トが最低保証レート未満のフローに対し、各フローの最
低保証帯域に応じて出力回線の全帯域（Ｃ）を公平に分
配することができる。以上のように、本発明の第２の実
施の形態によれば、各フローの最低保証レートの契約値
に基き、各フローに対して余剰帯域の再配分を行なうこ
とが可能となる。本実施の形態は、網運用事業者が加入
者に対して提供するサービスのコストが最低保証レート
に応じたものになっている場合に適している。
フローに関しても十分な帯域が確保できないため、最低
保証レートを守ることができない。各フローに対して予
約する最低保証帯域の合計が回線レートを上回ることを
認めた場合、一時的に入力トラフィック量が増大する
と、このような状況が発生する。キューグループ４０１
ａに属するフローに関して受信したパケットは、キュー
グループ４０１ｂに属するフローに関して受信したパケ
ットに優先して転送される。従って、パケット転送レー
トが最低保証レート未満のフローに対し、各フローの最
低保証帯域に応じて出力回線の全帯域（Ｃ）を公平に分
配することができる。以上のように、本発明の第２の実
施の形態によれば、各フローの最低保証レートの契約値
に基き、各フローに対して余剰帯域の再配分を行なうこ
とが可能となる。本実施の形態は、網運用事業者が加入
者に対して提供するサービスのコストが最低保証レート
に応じたものになっている場合に適している。
【００４０】次に、本発明の第３の実施の形態について
説明する。この第３の実施の形態におけるパケット転送
装置の構成は、上述した第２の実施の形態におけるパケ
ット転送装置１１の構成と同様である。また、この第３
の実施の形態における最大制限レート記憶手段３１３
は、フロー｛Ｆ１、Ｆ２、……、Ｆｉ｝に対して予め設
定された最大制限レート｛Ｍ１、Ｍ２、……、Ｍｉ｝の
合計値Ｍsum と、フロー｛Ｇ１、Ｇ２、……、Ｇｊ｝に
対して予め設定された最大制限レート｛Ｎ１、Ｎ２、…
…、Ｎｉ｝の合計値Ｎsumを保持し、フロー｛Ｆ１、Ｆ
２、……、Ｆｉ｝に対する重み付け係数｛Ｗ１、Ｗ２、
……、Ｗｊ｝をＷ１＝Ｍ１／Ｍsum 、Ｗ２＝Ｍ２／Ｍsu
m 、……、Ｗｊ＝Ｍｊ／Ｍsum のように計算し、フロー
｛Ｇ１、Ｇ２、……、Ｇｊ｝に対する重み付け係数｛Ｖ
１、Ｖ２、……、Ｖｊ｝をＶ１＝Ｎ１／Ｎsum 、Ｖ２＝
Ｎ２／Ｎsum、……、Ｖｊ＝Ｎｊ／Ｎsum のように計算
して保持する。
説明する。この第３の実施の形態におけるパケット転送
装置の構成は、上述した第２の実施の形態におけるパケ
ット転送装置１１の構成と同様である。また、この第３
の実施の形態における最大制限レート記憶手段３１３
は、フロー｛Ｆ１、Ｆ２、……、Ｆｉ｝に対して予め設
定された最大制限レート｛Ｍ１、Ｍ２、……、Ｍｉ｝の
合計値Ｍsum と、フロー｛Ｇ１、Ｇ２、……、Ｇｊ｝に
対して予め設定された最大制限レート｛Ｎ１、Ｎ２、…
…、Ｎｉ｝の合計値Ｎsumを保持し、フロー｛Ｆ１、Ｆ
２、……、Ｆｉ｝に対する重み付け係数｛Ｗ１、Ｗ２、
……、Ｗｊ｝をＷ１＝Ｍ１／Ｍsum 、Ｗ２＝Ｍ２／Ｍsu
m 、……、Ｗｊ＝Ｍｊ／Ｍsum のように計算し、フロー
｛Ｇ１、Ｇ２、……、Ｇｊ｝に対する重み付け係数｛Ｖ
１、Ｖ２、……、Ｖｊ｝をＶ１＝Ｎ１／Ｎsum 、Ｖ２＝
Ｎ２／Ｎsum、……、Ｖｊ＝Ｎｊ／Ｎsum のように計算
して保持する。
【００４１】キュー｛Ｑ１１、Ｑ１２、……、Ｑ１ｉ｝
は、上述のように最大制限レートを基にして決めた重み
付け係数｛Ｗ１、Ｗ２、……、Ｗｉ｝を基にキューグル
ープ４０１ａと４０１ｂに分類し、キュー｛Ｑ２１、Ｑ
２２、……、Ｑ２ｊ｝は上記のように最大制限レートを
基にして決めた重み付け係数｛Ｖ１、Ｖ２、……、Ｖ
ｊ｝を基にキューグループ４０２ａと４０２ｂに分類す
る。以後、第２の実施の形態と同様に、キューグループ
選択手段３１０はキューグループ４０１ａに属するキュ
ーを、キューグループ４０１ｂに属するキューに優先し
て選択し、また、キューグループ４０２ａに属するキュ
ーを、キューグループ４０２ｂに属するキューに優先し
て選択する。このように出力キューの選択を行なうこと
により、各フローの最大制限レートの契約値に基き、各
フローに対して余剰帯域の再配分を行なうことが可能と
なる。本実施の形態は、網運用事業者が加入者に対して
提供するサービスのコストが最大制限レートに応じたも
のになっている場合に適している。
は、上述のように最大制限レートを基にして決めた重み
付け係数｛Ｗ１、Ｗ２、……、Ｗｉ｝を基にキューグル
ープ４０１ａと４０１ｂに分類し、キュー｛Ｑ２１、Ｑ
２２、……、Ｑ２ｊ｝は上記のように最大制限レートを
基にして決めた重み付け係数｛Ｖ１、Ｖ２、……、Ｖ
ｊ｝を基にキューグループ４０２ａと４０２ｂに分類す
る。以後、第２の実施の形態と同様に、キューグループ
選択手段３１０はキューグループ４０１ａに属するキュ
ーを、キューグループ４０１ｂに属するキューに優先し
て選択し、また、キューグループ４０２ａに属するキュ
ーを、キューグループ４０２ｂに属するキューに優先し
て選択する。このように出力キューの選択を行なうこと
により、各フローの最大制限レートの契約値に基き、各
フローに対して余剰帯域の再配分を行なうことが可能と
なる。本実施の形態は、網運用事業者が加入者に対して
提供するサービスのコストが最大制限レートに応じたも
のになっている場合に適している。
【００４２】なお、本発明の第２の実施の形態および第
３の実施の形態において、余剰帯域の分配に用いる重み
付け係数｛Ｗ１、Ｗ２、……、Ｗｉ｝、｛Ｖ１、Ｖ２、
……、Ｖｊ｝の計算方法は必ずしも上述した方法の限り
ではない。例えば、網運用者がサービスの最低保証レー
トと最大制限レートの契約値の双方に基づき、余剰帯域
の分配方針を決めようとする場合には、パケット転送装
置の外部より、０から１までの範囲でパラメータαを与
え、このパラメータαを用いて、 Ｗ１＝α×Ｋ１／Ｋsum ＋（１−α）×Ｍ１／Ｍsum 、
Ｗ２＝α×Ｋ２／Ｋsum ＋（１−α）×Ｍ２／Ｍsum 、
……、Ｗｉ＝α×Ｋｉ／Ｋsum ＋（１−α）×Ｍｉ／Ｍ
sum 、 および、 Ｖ１＝α×Ｌ１／Ｌsum ＋（１−α）×Ｎ１／Ｎsum 、
Ｖ２＝α×Ｌ２／Ｌsum ＋（１−α）×Ｎ２／Ｎsum 、
……、Ｖｊ＝α×Ｌｊ／Ｌsum ＋（１−α）×Ｎｊ／Ｎ
sum のように計算する方法が挙げられる。
３の実施の形態において、余剰帯域の分配に用いる重み
付け係数｛Ｗ１、Ｗ２、……、Ｗｉ｝、｛Ｖ１、Ｖ２、
……、Ｖｊ｝の計算方法は必ずしも上述した方法の限り
ではない。例えば、網運用者がサービスの最低保証レー
トと最大制限レートの契約値の双方に基づき、余剰帯域
の分配方針を決めようとする場合には、パケット転送装
置の外部より、０から１までの範囲でパラメータαを与
え、このパラメータαを用いて、 Ｗ１＝α×Ｋ１／Ｋsum ＋（１−α）×Ｍ１／Ｍsum 、
Ｗ２＝α×Ｋ２／Ｋsum ＋（１−α）×Ｍ２／Ｍsum 、
……、Ｗｉ＝α×Ｋｉ／Ｋsum ＋（１−α）×Ｍｉ／Ｍ
sum 、 および、 Ｖ１＝α×Ｌ１／Ｌsum ＋（１−α）×Ｎ１／Ｎsum 、
Ｖ２＝α×Ｌ２／Ｌsum ＋（１−α）×Ｎ２／Ｎsum 、
……、Ｖｊ＝α×Ｌｊ／Ｌsum ＋（１−α）×Ｎｊ／Ｎ
sum のように計算する方法が挙げられる。
【００４３】次に、本発明の第４の実施の形態について
説明する。図５は、この第４の実施の形態におけるパケ
ット転送レート測定手段３１４のデータ構造を示す説明
図である。上述した第１の実施の形態と同様に、フロー
毎にパケット転送レート５３４、キューグループ５３
５、最終転送時刻５３６、キューイング中パケット数５
３７を保持し、加えてフロー毎に最大制限レート超過時
の処理方法５３８を保存している。最大制限レート超過
時の処理方法としては、トラフィックのシェーピング(S
hape) 、受信したパケットの廃棄(Drop)、パケットの確
率的な廃棄(Random-Drop)等がある。さらに、トランス
ポート層プロトコルがＴＣＰの場合、上記の処理方法に
加えて、パケットヘッダへのCongestion Experiendビッ
トの付加(ECN) 、確認応答パケットの受信ウィンドウサ
イズの０上書き(Zero-Window) を指定することもでき
る。
説明する。図５は、この第４の実施の形態におけるパケ
ット転送レート測定手段３１４のデータ構造を示す説明
図である。上述した第１の実施の形態と同様に、フロー
毎にパケット転送レート５３４、キューグループ５３
５、最終転送時刻５３６、キューイング中パケット数５
３７を保持し、加えてフロー毎に最大制限レート超過時
の処理方法５３８を保存している。最大制限レート超過
時の処理方法としては、トラフィックのシェーピング(S
hape) 、受信したパケットの廃棄(Drop)、パケットの確
率的な廃棄(Random-Drop)等がある。さらに、トランス
ポート層プロトコルがＴＣＰの場合、上記の処理方法に
加えて、パケットヘッダへのCongestion Experiendビッ
トの付加(ECN) 、確認応答パケットの受信ウィンドウサ
イズの０上書き(Zero-Window) を指定することもでき
る。
【００４４】この最大制限レート超過時の処理方法５３
８は、フロー識別データベース３０３に格納されたフロ
ー識別条件における、トランスポート層プロトコル５４
２に基いて決める。例えば、トランスポート層プロトコ
ルがＵＤＰの場合は最大制限レート超過時処理方法を(D
rop)とし、トランスポート層プロトコルがＴＣＰの場合
は、Shape、(Shape、ECN) 、またはRandom-Drop のよう
にする。トランスポート層プロトコルがＴＣＰで最大制
限レート超過時にCongestion Experiendビットの付加を
行なった場合、受信ノードは送信ノードに対して返送す
る確認応答パケットにおいて、パケット転送の経路中で
輻輳が発生したことを送信ノードに通知するため、送信
ノードは最大制限レート以下になるまで送信レートを自
動的に低減する。
８は、フロー識別データベース３０３に格納されたフロ
ー識別条件における、トランスポート層プロトコル５４
２に基いて決める。例えば、トランスポート層プロトコ
ルがＵＤＰの場合は最大制限レート超過時処理方法を(D
rop)とし、トランスポート層プロトコルがＴＣＰの場合
は、Shape、(Shape、ECN) 、またはRandom-Drop のよう
にする。トランスポート層プロトコルがＴＣＰで最大制
限レート超過時にCongestion Experiendビットの付加を
行なった場合、受信ノードは送信ノードに対して返送す
る確認応答パケットにおいて、パケット転送の経路中で
輻輳が発生したことを送信ノードに通知するため、送信
ノードは最大制限レート以下になるまで送信レートを自
動的に低減する。
【００４５】また、トランスポート層プロトコルがＴＣ
Ｐの場合、最大制限レート超過時に受信ノードから返送
される確認応答パケットにおける受信ウィンドウサイズ
を０に上書きすると、送信ノードは以後のパケット送信
を一時的に停止する。以後、送信ノードはＴＣＰのPers
ist タイマを起動し、受信ウィンドウサイズが十分大き
くなるまで周期的に受信ノードの受信ウィンドウサイズ
をプローブする。パケット転送装置は、パケット転送レ
ートが最大制限レート未満になると、確認応答パケット
における受信ウィンドウサイズの上書きを停止するた
め、パケット転送レートを最大制限レートに抑えること
ができる。このように、最大制限レート超過時の処理方
法を、フロー識別条件のトランスポート層プロトコルに
基き選択することにより、シェーピングに必要なバッフ
ァを削減し、またシェーピングに必要な処理負荷を軽減
することができる。
Ｐの場合、最大制限レート超過時に受信ノードから返送
される確認応答パケットにおける受信ウィンドウサイズ
を０に上書きすると、送信ノードは以後のパケット送信
を一時的に停止する。以後、送信ノードはＴＣＰのPers
ist タイマを起動し、受信ウィンドウサイズが十分大き
くなるまで周期的に受信ノードの受信ウィンドウサイズ
をプローブする。パケット転送装置は、パケット転送レ
ートが最大制限レート未満になると、確認応答パケット
における受信ウィンドウサイズの上書きを停止するた
め、パケット転送レートを最大制限レートに抑えること
ができる。このように、最大制限レート超過時の処理方
法を、フロー識別条件のトランスポート層プロトコルに
基き選択することにより、シェーピングに必要なバッフ
ァを削減し、またシェーピングに必要な処理負荷を軽減
することができる。
【００４６】なお、本発明は以上のような各構成のパケ
ット転送装置に含まれるパケット転送レート監視制御装
置とともに、上述した各手順より構成されるパケット転
送レート監視制御方法、及びパケット転送装置を制御す
るＣＰＵ等の各コンピュータに上述した各手順を実行さ
せるためのプログラムを含むものである。
ット転送装置に含まれるパケット転送レート監視制御装
置とともに、上述した各手順より構成されるパケット転
送レート監視制御方法、及びパケット転送装置を制御す
るＣＰＵ等の各コンピュータに上述した各手順を実行さ
せるためのプログラムを含むものである。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように本発明のパケット転
送レート監視制御装置によれば、加入者が利用するサー
ビス毎にパケット転送の最低保証レートと最大制限レー
トを契約するパケット通信網において、トラフィック増
加時にも最低保証レート以上のパケット転送速度を保証
することができ、さらに、最低保証レート以上のパケッ
ト転送速度を保証しつつ、契約した最低保証レートや最
大制限レートに応じて余剰帯域の再配分を簡易かつ公平
に行なうことも可能となる。
送レート監視制御装置によれば、加入者が利用するサー
ビス毎にパケット転送の最低保証レートと最大制限レー
トを契約するパケット通信網において、トラフィック増
加時にも最低保証レート以上のパケット転送速度を保証
することができ、さらに、最低保証レート以上のパケッ
ト転送速度を保証しつつ、契約した最低保証レートや最
大制限レートに応じて余剰帯域の再配分を簡易かつ公平
に行なうことも可能となる。
【００４８】また、本発明のパケット転送レート監視制
御方法おいても同様に、加入者が利用するサービス毎に
パケット転送の最低保証レートと最大制限レートを契約
するパケット通信網において、トラフィック増加時にも
最低保証レート以上のパケット転送速度を保証すること
ができ、さらに、最低保証レート以上のパケット転送速
度を保証しつつ、契約した最低保証レートや最大制限レ
ートに応じて余剰帯域の再配分を簡易かつ公平に行なう
ことも可能となる。
御方法おいても同様に、加入者が利用するサービス毎に
パケット転送の最低保証レートと最大制限レートを契約
するパケット通信網において、トラフィック増加時にも
最低保証レート以上のパケット転送速度を保証すること
ができ、さらに、最低保証レート以上のパケット転送速
度を保証しつつ、契約した最低保証レートや最大制限レ
ートに応じて余剰帯域の再配分を簡易かつ公平に行なう
ことも可能となる。
【００４９】さらに、本発明のプログラムによってパケ
ット転送装置のコンピュータを動作させることにより、
加入者が利用するサービス毎にパケット転送の最低保証
レートと最大制限レートを契約するパケット通信網にお
いて、トラフィック増加時にも最低保証レート以上のパ
ケット転送速度を保証しつつ、契約した最低保証レート
や最大制限レートに応じて余剰帯域の再配分を簡易かつ
公平に行なうことも可能となる。
ット転送装置のコンピュータを動作させることにより、
加入者が利用するサービス毎にパケット転送の最低保証
レートと最大制限レートを契約するパケット通信網にお
いて、トラフィック増加時にも最低保証レート以上のパ
ケット転送速度を保証しつつ、契約した最低保証レート
や最大制限レートに応じて余剰帯域の再配分を簡易かつ
公平に行なうことも可能となる。
【図１】本発明の第１の実施の形態を適用したパケット
転送装置を含むパケット通信網の一例を示すブロック図
である。
転送装置を含むパケット通信網の一例を示すブロック図
である。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるパケット転
送装置の構成を詳細に示すブロック図である。
送装置の構成を詳細に示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態におけるフロー識別
データベース、パケット転送レート測定手段、最低保証
レート記憶手段、最大制限レート記憶手段のデータ構造
を示す説明図である。
データベース、パケット転送レート測定手段、最低保証
レート記憶手段、最大制限レート記憶手段のデータ構造
を示す説明図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態におけるパケット転
送装置の構成を示すブロック図である。
送装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態におけるパケット転
送レート測定手段のデータ構造を示す説明図である。
送レート測定手段のデータ構造を示す説明図である。
１０、１１……パケット転送装置、２０……送信ノー
ド、３０……受信ノード、４０、５０……パケット通信
網、６０、７０……インタフェース、８０、９０……イ
ンタフェース、３００……パケットルーティング手段、
３０１……ルーティングデータベース、３０２……フロ
ー識別手段、３０３……フロー識別データベース、３０
４……パケット転送レート測定手段、３０５……最低保
証レート記憶手段、３０６……最大制限レート記憶手
段、３０７、３０８、３０９……キュー選択手段、３１
０……キューグループ選択手段。
ド、３０……受信ノード、４０、５０……パケット通信
網、６０、７０……インタフェース、８０、９０……イ
ンタフェース、３００……パケットルーティング手段、
３０１……ルーティングデータベース、３０２……フロ
ー識別手段、３０３……フロー識別データベース、３０
４……パケット転送レート測定手段、３０５……最低保
証レート記憶手段、３０６……最大制限レート記憶手
段、３０７、３０８、３０９……キュー選択手段、３１
０……キューグループ選択手段。
Claims (12)
- 【請求項１】 可変長パケットのルーティングを行なう
パケット転送装置のパケット転送レート監視制御装置に
おいて、 受信パケットからその受信パケットが属する上位レイヤ
のフローを識別するとともに、その受信パケットの転送
間隔と受信パケット長からパケット転送レートを測定
し、その測定したパケット転送レートと予めフロー毎に
設定されたレート情報とを比較して各受信パケットを転
送する優先順位を決定することにより、 パケット転送レートが最低保証レート未満であるフロー
に関して受信したパケットをパケット転送レートが最低
保証レート以上であるフローに関して受信したパケット
よりも優先して転送し、 かつ、 パケット転送レートが最大制限レート未満であるフロー
に関して受信したパケットをパケット転送レートが最大
制限レート以上であるフローに関して受信したパケット
よりも優先して転送するようにした、 ことを特徴とするパケット転送レート監視制御装置。 - 【請求項２】 受信パケットのヘッダ情報から受信パケ
ットが属する上位レイヤのフローを識別する上位レイヤ
フロー識別手段と、 前記上位レイヤフロー識別手段によって識別したフロー
毎に受信パケットの転送間隔と受信パケット長からパケ
ット転送レートを測定するパケット転送レート測定手段
と、 前記パケット転送レート測定手段によって測定したパケ
ット転送レートと予めフロー毎に設定された最低保証レ
ート情報および最大制限レート情報とを比較する比較手
段と、 前記比較手段によって比較した結果に基いて、受信パケ
ットに対応するフローを、パケット転送レートが前記最
低保証レート未満であるフローが属するグループ１と、
パケット転送レートが前記最低保証レート以上であり、
かつ前記最大制限レート未満であるフローが属するグル
ープ２と、パケット転送レートが前記最大制限レートを
超過したフローが属するグループ３とに分類する分類手
段とを備え、 前記グループ１が属するフローに関して受信したパケッ
トを前記グループ２に属するフローに関して受信したパ
ケットに優先して転送し、かつ前記グループ２が属する
フローに関して受信したパケットを前記グループ３に属
するフローに関して受信したパケットに優先して転送す
るようにした、 ことを特徴とする請求項１記載のパケット転送レート監
視制御装置。 - 【請求項３】 前記受信パケットを上位レイヤフロー識
別手段によって識別したフロー毎に到着順にキューイン
グすることを特徴とする請求項２記載のパケット転送レ
ート監視制御装置。 - 【請求項４】 前記グループ１に属するフロー｛Ｆ１、
Ｆ２、……、Ｆｉ｝について予め設定された最低保証レ
ートを｛Ｋ１、Ｋ２、……、Ｋｉ｝、その合計をＫsum
とし、前記グループ１に属するフロー｛Ｆ１、Ｆ２、…
…、Ｆｉ｝に対する重み付け係数｛Ｗ１、Ｗ２、……、
Ｗｉ｝をＷ１＝Ｋ１／Ｋsum 、Ｗ２＝Ｋ２／Ｋsum 、…
…、Ｗｉ＝Ｋｉ／Ｋsum のように定義し、 前記グループ２に属するフロー｛Ｇ１、Ｇ２、……、Ｇ
ｊ｝について予め設定された最低保証レートを｛Ｌ１、
Ｌ２、……、Ｌｊ｝、その合計をＬsum とし、前記グル
ープ２に属するフロー｛Ｇ１、Ｇ２、……、Ｇｊ｝に対
する重み付け係数｛Ｖ１、Ｖ２、……、Ｖｊ｝をＶ１＝
Ｌ１／Ｌsum 、Ｖ２＝Ｌ２／Ｌsum 、……、Ｖｊ＝Ｌｊ
／Ｌsum のように定義し、 パケットの出力インタフェース速度をＣとした場合、前
記グループ１のフロー｛Ｆ１、Ｆ２、……、Ｆｉ｝をパ
ケット転送レートが｛Ｃ×Ｗ１、Ｃ×Ｗ２、……、Ｃ×
Ｗｉ｝未満のグループ１Ａと、パケット転送レートが
｛Ｃ×Ｗ１、Ｃ×Ｗ２、……、Ｃ×Ｗｉ｝以上のグルー
プ１Ｂとに分類し、 前記グループ２のフロー｛Ｇ１、Ｇ２、……、Ｇｊ｝を
パケット転送レートが｛（Ｃ−Ｋsum ）×Ｖ１、（Ｃ−
Ｋsum ）×Ｖ２、……、（Ｃ−Ｋsum ）×Ｖｊ｝未満の
グループ２Ａと、パケット転送レートが｛（Ｃ−Ｋsum
）×Ｖ１、（Ｃ−Ｋsum ）×Ｖ２、……、（Ｃ−Ｋsum
）×Ｖｊ｝以上のグループ２Ｂとに分類し、 前記グループ１Ａに属するフローに関して受信したパケ
ットを前記グループ１Ｂに属するフローに関して受信し
たパケットに優先して転送し、前記グループ２Ａに属す
るフローに関して受信したパケットを前記グループ２Ｂ
に属するフローに関して受信したパケットに優先して転
送することを特徴とする請求項２または３記載のパケッ
ト転送レート監視制御装置。 - 【請求項５】 前記グループ１に属するフロー｛Ｆ１、
Ｆ２、……、Ｆｉ｝について予め設定された最大制限レ
ートを｛Ｍ１、Ｍ２、……、Ｍｉ｝、その合計をＭsum
とし、前記グループ１に属するフロー｛Ｆ１、Ｆ２、…
…、Ｆｉ｝に対する重み付け係数｛Ｗ１、Ｗ２、……、
Ｗｉ｝をＷ１＝Ｍ１／Ｍsum 、Ｗ２＝Ｍ２／Ｍsum 、…
…、Ｗｉ＝Ｍｉ／Ｍsum のように定義し、 前記グループ２に属するフロー｛Ｇ１、Ｇ２、……、Ｇ
ｊ｝について予め設定された最大制限レートを｛Ｎ１、
Ｎ２、……、Ｎｊ｝、その合計をＮsum とし、前記グル
ープ２に属するフロー｛Ｇ１、Ｇ２、……、Ｇｊ｝に対
する重み付け係数｛Ｖ１、Ｖ２、……、Ｖｊ｝をＶ１＝
Ｎ１／Ｎsum 、Ｖ２＝Ｎ２／Ｎsum 、……、Ｖｊ＝Ｎｊ
／Ｎsum のように定義し、 パケットの出力インタフェース速度をＣとした場合、前
記グループ１のフロー｛Ｆ１、Ｆ２、……、Ｆｉ｝をパ
ケット転送レートが｛Ｃ×Ｗ１、Ｃ×Ｗ２、……、Ｃ×
Ｗｉ｝未満のグループ１Ａと、パケット転送レートが
｛Ｃ×Ｗ１、Ｃ×Ｗ２、……、Ｃ×Ｗｉ｝以上のグルー
プ１Ｂとに分類し、 前記グループ２のフロー｛Ｇ１、Ｇ２、……、Ｇｊ｝を
パケット転送レートが｛（Ｃ−Ｍsum ）×Ｖ１、（Ｃ−
Ｍsum ）×Ｖ２、……、（Ｃ−Ｍsum ）×Ｖｊ｝未満の
グループ２Ａと、パケット転送レートが｛（Ｃ−Ｍsum
）×Ｖ１、（Ｃ−Ｍsum ）×Ｖ２、……、（Ｃ−Ｍsum
）×Ｖｊ｝以上のグループ２Ｂとに分類し、 前記グループ１Ａに属するフローに関して受信したパケ
ットを前記グループ１Ｂに属するフローに関して受信し
たパケットに優先して転送し、前記グループ２Ａに属す
るフローに関して受信したパケットを前記グループ２Ｂ
に属するフローに関して受信したパケットに優先して転
送することを特徴とする請求項２または３記載のパケッ
ト転送レート監視制御装置。 - 【請求項６】 前記グループ１に属するフロー｛Ｆ１、
Ｆ２、……、Ｆｉ｝について予め設定された最低保証レ
ートを｛Ｋ１、Ｋ２、……、Ｋｉ｝、その合計をＫsum
とし、前記グループ１に属するフロー｛Ｆ１、Ｆ２、…
…、Ｆｉ｝に対する重み付け係数｛Ｗ１、Ｗ２、……、
Ｗｉ｝をＷ１＝Ｋ１／Ｋsum 、Ｗ２＝Ｋ２／Ｋsum 、…
…、Ｗｉ＝Ｋｉ／Ｋsum のように定義し、 前記グループ２に属するフロー｛Ｇ１、Ｇ２、……、Ｇ
ｊ｝について予め設定された最低保証レートを｛Ｌ１、
Ｌ２、……、Ｌｊ｝、その合計をＬsum とし、前記グル
ープ２に属するフロー｛Ｇ１、Ｇ２、……、Ｇｊ｝に対
する重み付け係数｛Ｖ１、Ｖ２、……、Ｖｊ｝をＶ１＝
Ｌ１／Ｌsum 、Ｖ２＝Ｌ２／Ｌsum 、……、Ｖｊ＝Ｌｊ
／Ｌsum のように定義し、 かつ、前記グループ１に属するフロー｛Ｆ１、Ｆ２、…
…、Ｆｉ｝について予め設定された最大制限レートを
｛Ｍ１、Ｍ２、……、Ｍｉ｝、その合計をＭsumとし、
前記グループ１に属するフロー｛Ｆ１、Ｆ２、……、Ｆ
ｉ｝に対する重み付け係数｛Ｗ１、Ｗ２、……、Ｗｉ｝
をＷ１＝Ｍ１／Ｍsum 、Ｗ２＝Ｍ２／Ｍsum 、……、Ｗ
ｉ＝Ｍｉ／Ｍsum のように定義し、 前記グループ２に属するフロー｛Ｇ１、Ｇ２、……、Ｇ
ｊ｝について予め設定された最大制限レートを｛Ｎ１、
Ｎ２、……、Ｎｊ｝、その合計をＮsum とし、前記グル
ープ２に属するフロー｛Ｇ１、Ｇ２、……、Ｇｊ｝に対
する重み付け係数｛Ｖ１、Ｖ２、……、Ｖｊ｝をＶ１＝
Ｎ１／Ｎsum 、Ｖ２＝Ｎ２／Ｎsum 、……、Ｖｊ＝Ｎｊ
／Ｎsum のように定義し、 さらに０から１までの値をとるパラメータαを用いるこ
とにより、前記グループ１に属するフロー｛Ｆ１、Ｆ
２、……、Ｆｉ｝に対する重み付け係数｛Ｗ１、Ｗ２、
……、Ｗｉ｝をＷ１＝α×Ｋ１／Ｋsum ＋（１−α）×
Ｍ１／Ｍsum 、Ｗ２＝α×Ｋ２／Ｋsum ＋（１−α）×
Ｍ２／Ｍsum 、……、Ｗｉ＝α×Ｋｉ／Ｋsum ＋（１−
α）×Ｍｉ／Ｍsum のように定義し、 前記グループ２に属するフロー｛Ｇ１、Ｇ２、……、Ｇ
ｊ｝に対する重み付け係数｛Ｖ１、Ｖ２、……、Ｖｊ｝
をＶ１＝α×Ｌ１／Ｌsum ＋（１−α）×Ｎ１／Ｎsum
、Ｖ２＝α×Ｌ２／Ｌsum ＋（１−α）×Ｎ２／Ｎsum
、……、Ｖｊ＝α×Ｌｊ／Ｌsum ＋（１−α）×Ｎｊ
／Ｎsum のように定義し、 前記パラメータαを外部から設定可能であることを特徴
とする請求項４または５記載のパケット転送レート監視
制御装置。 - 【請求項７】 受信パケットのヘッダ情報からトランス
ポート層のプロトコル種別を識別するプロトコル種別識
別手段を備え、パケット転送レートが前記最大制限レー
トを超過した場合、前記プロトコル種別識別手段によっ
て識別したトランスポート層のプロトコルに応じて、受
信したパケットを廃棄するか、あるいは受信したパケッ
トの転送をパケット転送レートが前記最大制限レート以
下になるまで遅延させてシェーピングを行なうかを選択
することを特徴とする請求項２または３記載のパケット
転送レート監視制御装置。 - 【請求項８】 受信パケットのヘッダ情報からトランス
ポート層のプロトコル種別を識別するプロトコル種別識
別手段を備え、前記プロトコル種別識別手段によって識
別したトランスポート層プロトコルがＴＣＰ（Transmis
sion ControlProtocol ）であり、かつパケット転送レ
ートが前記最大制限レートを超過した場合には、転送す
るパケットのヘッダにＲＦＣ２４８１で定義されるＣＥ
（Congestion Experienced）ビットを付加することによ
り、送信側ノードに対して送信レートの抑制を通知する
ことを特徴とする請求項２または３記載のパケット転送
レート監視制御装置。 - 【請求項９】 受信パケットのヘッダ情報からトランス
ポート層のプロトコル種別を識別するプロトコル種別識
別手段を備え、前記プロトコル種別識別手段によって識
別したトランスポート層プロトコルがＴＣＰ（Transmis
sion ControlProtocol ）であり、かつパケット転送レ
ートが前記最大制限レートを超過した場合には、以後、
受信側ノードから送信側ノードに向けて転送する確認応
答パケットのＴＣＰヘッダにおける受信ウィンドウサイ
ズを０に上書きし、送信側ノードに対して送信レートの
抑制を通知することを特徴とする請求項２または３記載
のパケット転送レート監視制御装置。 - 【請求項１０】 可変長パケットのルーティングを行な
うパケット転送装置のパケット転送レート監視制御方法
において、 受信パケットからその受信パケットが属する上位レイヤ
のフローを識別するとともに、その受信パケットの転送
間隔と受信パケット長からパケット転送レートを測定
し、その測定したパケット転送レートと予めフロー毎に
設定されたレート情報とを比較して各受信パケットを転
送する優先順位を決定することにより、 パケット転送レートが最低保証レート未満であるフロー
に関して受信したパケットをパケット転送レートが最低
保証レート以上であるフローに関して受信したパケット
よりも優先して転送し、 かつ、 パケット転送レートが最大制限レート未満であるフロー
に関して受信したパケットをパケット転送レートが最大
制限レート以上であるフローに関して受信したパケット
よりも優先して転送するようにした、 ことを特徴とするパケット転送レート監視制御方法。 - 【請求項１１】 受信パケットのヘッダ情報から受信パ
ケットが属する上位レイヤのフローを識別する上位レイ
ヤフロー識別手順と、 前記上位レイヤフロー識別手順によって識別したフロー
毎に受信パケットの転送間隔と受信パケット長からパケ
ット転送レートを測定するパケット転送レート測定手順
と、 前記パケット転送レート測定手順によって測定したパケ
ット転送レートと予めフロー毎に設定された最低保証レ
ート情報および最大制限レート情報とを比較する比較手
順と、 前記比較手順によって比較した結果に基いて、受信パケ
ットに対応するフローを、パケット転送レートが前記最
低保証レート未満であるフローが属するグループ１と、
パケット転送レートが前記最低保証レート以上であり、
かつ前記最大制限レート未満であるフローが属するグル
ープ２と、パケット転送レートが前記最大制限レートを
超過したフローが属するグループ３とに分類する分類手
順と、 前記グループ１が属するフローに関して受信したパケッ
トを前記グループ２に属するフローに関して受信したパ
ケットに優先して転送し、かつ前記グループ２が属する
フローに関して受信したパケットを前記グループ３に属
するフローに関して受信したパケットに優先して転送す
る転送制御手順と、 を有することを特徴とする請求項１０記載のパケット転
送レート監視制御方法。 - 【請求項１２】 可変長パケットのルーティングを行な
うパケット転送装置を制御するコンピュータの動作を制
御するプログラムにおいて、 受信パケットのヘッダ情報から受信パケットが属する上
位レイヤのフローを識別する上位レイヤフロー識別手順
と、 前記上位レイヤフロー識別手順によって識別したフロー
毎に受信パケットの転送間隔と受信パケット長からパケ
ット転送レートを測定するパケット転送レート測定手順
と、 前記パケット転送レート測定手順によって測定したパケ
ット転送レートと予めフロー毎に設定された最低保証レ
ート情報および最大制限レート情報とを比較する比較手
順と、 前記比較手順によって比較した結果に基いて、受信パケ
ットに対応するフローを、パケット転送レートが前記最
低保証レート未満であるフローが属するグループ１と、
パケット転送レートが前記最低保証レート以上であり、
かつ前記最大制限レート未満であるフローが属するグル
ープ２と、パケット転送レートが前記最大制限レートを
超過したフローが属するグループ３とに分類する分類手
順と、 前記グループ１が属するフローに関して受信したパケッ
トを前記グループ２に属するフローに関して受信したパ
ケットに優先して転送し、かつ前記グループ２が属する
フローに関して受信したパケットを前記グループ３に属
するフローに関して受信したパケットに優先して転送す
る転送制御手順と、 をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラ
ム。
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