JP2002368798A - 帯域監視機能を備えるパケット転送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 同一監視装置で複数種類の帯域監視アルゴリ
ズムを選択的に実行できるパケット転送装置を提供す
る。 【解決手段】 入力回線と対応して帯域監視アルゴリズ
ムのモード指定情報を記憶する帯域監視テーブル７００
と、各入力回線における入力パケットの帯域を上記モー
ド指定情報で特定された帯域監視アルゴリズムによって
監視する帯域監視部５００とを有し、各入力回線に接続
された入力回線インタフェース１２０が、上記帯域監視
部の判定結果に従って、各入力パケットの転送優先度を
制御するパケット転送装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パケット転送装置
に関し、更に詳しくは、複数種類の帯域監視モードを備
えたパケット転送装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】パケット通信方式は、同一の回線を多数
のユーザが共用して通信できるため、帯域当たりの通信
コストを低く抑えることができる。各種の情報をＩＰ
（Internet Protocol）パケットで転送するインターネ
ットでは、トラフィックの増加に伴って、既設の電話網
や企業網で実現されている遅延時間やパケット廃棄率等
の通信品質（ＱｏＳ：Quality of Service）保証サービ
スへの要求が強まっている。

【０００３】ＱｏＳ保証サービスを提供するキャリア網
と、該キャリア網を利用するユーザ網との間では、Ｑｏ
Ｓ保証帯域に関して予め契約が交わされる。ユーザ網か
ら契約帯域を超えて過剰なパケットが流入すると、キャ
リア網内で輻輳が発生し、ＱｏＳを保証できなくなる可
能性がある。このため、キャリア網の管理者は、キャリ
ア網の入口ノードにＵＰＣ（User Parameter Control）
機能を配置し、契約帯域の範囲内で通信が行われている
か否かを監視する。もし、契約帯域を超えるトラフィッ
クを検知した場合は、その場で違反パケットを廃棄する
か、輻輳発生時に廃棄の対象とするためにキャリア網内
での転送優先度を低く設定する、等の転送優先度制御を
行なう。一方、ユーザ網の管理者は、ユーザ網の出口に
シェーパ機能を配置し、ユーザ網からキャリア網に送出
されるパケット量が契約帯域以下となるようにトラフィ
ックを制御（シェーピング）し、キャリア網内での送信
パケットの廃棄を回避する。

【０００４】ＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode）に
代表される固定長パケット（セル）の通信網では、ＵＰ
Ｃにおける各トラフィックの帯域計測アルゴリズムとし
て、リーキー・バケット（ＬＢ：Leaky bucket）アルゴ
リズムが知られている。ＬＢアルゴリズムは、各トラフ
ィックと対応して或る深さを持った穴空きのバケツ（漏
れバケツ）を用意し、蓄積水量によってトラフィックの
帯域を監視する。ＵＰＣノードにセルが到着する度に、
到着セルのトラフィックと対応するバケツに１セル分の
水を注ぎ込む。バケツ内に蓄積された水は、契約帯域に
比例したレートで外部に漏れており、流入量と排出量と
の関係から、バケツが溢れない限り契約帯域が遵守され
ていると見なし、バケツが溢れた時点で帯域違反と判定
される。

【０００５】ＡＴＭ網におけるＬＢアルゴリズムの応用
は、例えば、特公平７−４８７２９号（特開平２−２３
９７４８号）公報に記載されている。上記従来技術で
は、ＵＰＣノードに固定長パケットであるＡＴＭセルが
到着すると、現在時刻と前回のセル到着時刻とから経過
時間を算出し、この経過時間と監視帯域から、前回のセ
ル到着時以降の漏れ水量を計算する（処理１）。次に、
前回のセル到着時に算出された蓄積水量から上記漏れ水
量を減算することによって、残ったバケツ蓄積水量を計
算する（処理２）。最後に、このバケツ蓄積水量に１セ
ル分の水量を加えることによって、現在時刻におけるバ
ケツ蓄積水量を計算し、この水量が閾値と比較判定され
る（処理３）。但し、上記判定処理３では、１セル分の
水量を加える前に蓄積水量と閾値とを比較してもよい。
以下の説明では、到着セル分の水量の加算タイミングで
区別して、水量（パケット流量）の増加を閾値判定の前
に行うＬＢアルゴリズムを「Ｂｉ（Before increment）
アルゴリズム」、閾値判定の後に行うＬＢアルゴリズム
を「Ａｉ（After increment）アルゴリズム」と呼ぶこ
とにする。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図２は、企業Ａのサイ
トＡ１とＡ２、企業ＢのサイトＢ１とＢ２が、それぞれ
キャリア網２００を介して接続されたネットワークを示
している。サイトＡは、ルータ２１４に接続された複数
の端末２１１〜２１３からなり、サイトＡ２は、ルータ
２３４に接続された複数の端末２３１〜２３３からな
る。同様に、サイトＢ１は、ルータ２２４に接続された
複数の端末２２１〜２２３からなり、サイトＢ２は、ル
ータ２４４に接続された複数の端末２４１〜２４３から
なっている。

【０００７】ここで、企業Ａ、企業Ｂが、それぞれキャ
リア網２００との間で、サイトＡ１〜Ａ２間の通信は１
０Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ、サイトＢ１〜Ｂ２間の通信は５Ｍ
ｂｉｔ／ｓｅｃの帯域を契約しているものと仮定する。
また、サイトＡ１のルータ２１４は、キャリア網への送
出パケット流量（トラフィック）が契約帯域１０Ｍｂｉ
ｔ／ｓｅｃに収まるように、サイトＡ１（端末２１１〜
２１３）からの送信パケットをＡｉアルゴリズムでシェ
ーピングし、サイトＢ１のルータ２２４は、キャリア網
への送出パケット流量が契約帯域５Ｍｂｉｔ／ｓｅｃに
収まるように、サイトＢ１（端末２２１〜２２３）から
の送信パケットをＢｉアルゴリズムでシェーピングする
ものと仮定する。

【０００８】上記サイトＡ１、サイトＢ１からのトラフ
ィックは、キャリア網２００のエッジルータ２０１にお
いて監視される。この例では、サイトＡ１、Ｂ１で異な
ったシェーピングアルゴリズムＡｉ、Ｂｉが採用されて
いるため、契約帯域が遵守されているか否かを正しく判
定するためには、エッジルータルータ２０１にＡｉアル
ゴリズム用とＢｉアルゴリズム用の２つの帯域監視機能
を備える必要がある。また、ＬＢアルゴリズムを可変長
パケット網に適用した場合、パケット到着時にバケツに
加える水量を到着パケットの長さに比例させる必要があ
る。この場合、加算パケット長として、例えば、ＯＳＩ
参照モデルの第３層（ネットワーク層）におけるパケッ
ト長を適用する帯域監視アルゴリズム（以下、Ｌ３アル
ゴリズムと言う）と、第２層（データリンク層）におけ
るパケット長を適用する帯域監視アルゴリズム（以下、
Ｌ２アルゴリズムと言う）とが考えられる。

【０００９】図２のネットワークにおいて、仮に、サイ
トＡ１のルータ２１４はＬ２アルゴリズムを採用し、サ
イトＢ１のルータ２２４はＬ３アルゴリズムを採用し
て、それぞれのトラフィックをシェーピングしていた場
合、キャリア網側で適切な帯域監視を行い、契約違反パ
ケットに対してユーザが納得する転送優先制御を実施す
るためには、エッジルータ２０１にＬ２アルゴリズム用
とＬ３アルゴリズム用の２つの帯域監視機能を備える必
要がある。

【００１０】本発明の目的は、キャリア網のエッジルー
タとして好適な帯域監視機能を備えたパケット転送装置
を提供することにある。本発明の他の目的は、同一監視
装置で複数種類の帯域監視アルゴリズムを選択的に実行
できるパケット転送装置を提供することにある。本発明
の更に他の目的は、各入力パケットに対して、送信元で
行われたシェーピング・アルゴリズムに適合したアルゴ
リズムで帯域監視できるパケット転送装置を提供するこ
とにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のパケット転送装置は、入力回線と対応して
帯域監視アルゴリズムのモード指定情報を記憶するため
の手段と、各入力回線における入力パケットの帯域を上
記モード指定情報で特定された帯域監視アルゴリズムに
よって監視する帯域監視手段とを有し、各入力回線に接
続された入力回線インタフェースが、上記帯域監視手段
の判定結果に従って、各入力パケットの転送優先度を制
御することを特徴とする。

【００１２】更に詳述すると、本発明のパケット転送装
置は、各入力回線インタフェースで受信された入力パケ
ットのヘッダ情報から各入力パケットの属するフローを
判定し、フロー識別情報を出力するフロー検出手段を有
し、上記モード情報記憶手段が、各入力回線における入
力パケットのフロー識別情報と対応して前記帯域監視ア
ルゴリズムのモード指定情報を記憶しており、上記帯域
監視手段が、上記フロー検出手段から出力されたフロー
識別情報と対応するモード指定情報を上記モード情報記
憶手段から読み出し、該モード指定情報で特定された帯
域監視アルゴリズムによって入力パケットの帯域を監視
する。上記モード情報記憶手段に記憶されるモード指定
情報としては、リーキーバケット・アルゴリズムにおけ
るパケット長の加算タイミングで区別される第１種類の
アルゴリズム（例えば、ＡｉアルゴリズムとＢｉアルゴ
リズム）の指定モードと、リーキーバケット・アルゴリ
ズムにおける加算パケット長で区別される第２種類のア
ルゴリズム（例えば、Ｌ２アルゴリズムとＬ３アルゴリ
ズム）の指定モードがある。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明による帯域監視機能
を備えたパケット転送装置の実施例について、図面を参
照して説明する。図１は、前述したキャリア網２００に
おけるエッジルータ２０１として適用可能な本発明によ
るパケット転送装置（以下、ルータと言う）１００の全
体構成を示す。

【００１４】ルータ１００は、パケット入力回線１１０
（１１０−１〜１１０―ｎ）に接続された入力回線イン
タフェース１２０（１２０−１〜１２０―ｎ）と、入力
パケットのヘッダ情報に基づいて出力回線を判定し、出
力回線番号を含む内部ヘッダの付加（ルーティング処
理）と帯域監視を行うヘッダ処理部１８０（１８０−１
〜１８０―ｎ）と、各入力回線インタフェース１２０か
らの出力パケットを出力回線番号と対応した出力ポート
にスイッチングするパケット中継部（スイッチ部）１４
０と、スイッチ部１４０の各出力ポート毎に設けられた
出力バッファ１９０（１９０−１〜１９０―ｎ）と、出
力バッファ１９０からパケットを読み出し、内部ヘッダ
を除去し、第２層プロトコルに従って出力回線１６０
（１６０−１〜１６０―ｎ）に送出する出力回線インタ
フェース１５０（１５０−１〜１５０―ｎ）と、各ヘッ
ダ処理部１８０への制御パラメータの設定とルータの全
体管理を行う管理端末１９５とから構成される。

【００１５】図３は、入力回線１１０から受信される可
変長パケット３００のフォーマットの一例を示す。入力
パケットは、Ｌ２ヘッダ部３４０と、Ｌ３ヘッダ部３１
０と、Ｌ３データ部３２０から構成される。Ｌ２ヘッダ
部３４０のフォーマットは、入力回線の種類によって異
なる。入力回線１１０がＥｔｈｒｅｎｅｔの場合、Ｌ２
ヘッダ部３４０には、送信元ＭＡＣアドレス３４１と、
宛先ＭＡＣアドレス３４２と、パケット（データ）長、
その他の情報が含まれる。

【００１６】Ｌ３ヘッダ部３１０は、パケットの優先度
を示すサービスタイプ３１１と、パケット（データ）長
３１２と、パケットの送信元端末を示す送信元ＩＰアド
レス３１３と、パケットの宛先端末を示す宛先ＩＰアド
レス３１４、その他の情報を含む。ここでは、簡単化の
ために、トランスポート層のヘッダ情報である送信元プ
ロトコル（上位アプリケーション）を示す送信元ポート
３１５と、宛先プロトコルを示す宛先ポート３１６も、
Ｌ３ヘッダ部３１０の一部として図示した。

【００１７】図４は、ルータ１００の内部におけるパケ
ット３０１のフォーマットを示す。ルータ１００の内部
では、入力パケット３００からＬ２ヘッダ３４０を除去
し、内部ヘッダ部３３０を付加したパケットフォーマッ
トとなる。内部ヘッダ部３３０は、内部ヘッダ部３３０
を含むパケットの全長を示す内部Ｌ３パケット長３３１
と、パケットの入力回線の識別子を示す入力回線番号３
３２と、パケットの転送先となる出力回線の識別子を示
す出力回線番号３３３とを含む。本発明の特徴の１つ
は、上記内部ヘッダ部３３０に、入力回線によって決ま
る入力Ｌ２ヘッダ長３３４が設定されることにある。

【００１８】図５は、入力回線インタフェース１２０の
詳細を示す。入力回線インタフェース１２０は、入力回
線１１０に接続された内部ヘッダ付加部９１１、Ｌ３パ
ケット長検出部９１２およびＬ２ヘッダ長検出部９１３
と、入力回線識別部９１４と、パケット処理部９１７
と、内部ヘッダ付加部９１１とパケット処理部９１７と
の間に設けられた入力バッファ９１６とからなる。

【００１９】入力回線識別部９１４には、入力回線１１
０の識別子が予め設定されている。Ｌ３パケット長検出
部９１２は、各入力パケットのヘッダを解析し、ヘッダ
情報として含まれるＬ３パケット長を抽出する。但し、
Ｌ３ヘッダの先頭からのデータ部の最終バイトまでのバ
イト長をカウントするカウンタ構造のものであってもよ
い。Ｌ２ヘッダ長検出部９１３は、Ｌ２ヘッダ部３４０
のバイト数をカウントするカウンタによって構成され
る。入力回線１１０からパケットが入力されると、Ｌ３
パケット長検出部９１２によって、入力パケット３００
のＬ３ヘッダ部３１０とＬ３データ３２０とを合わせた
バイト長が検出され、Ｌ２ヘッダ長検出部９１３によっ
て、入力パケットのＬ２ヘッダ部３４０のバイト長が検
出され、それぞれの検出値が内部ヘッダ付加部９１１に
通知される。

【００２０】内部ヘッダ付加部９１１は、入力パケット
３００を受信すると、Ｌ２ヘッダ部を削除し、Ｌ３ヘッ
ダの前に内部ヘッダ３３０を付加して、図４のパケット
フォーマットに変換する。内部ヘッダ３３０のＬ３パケ
ット長３３１には、Ｌ３パケット長検出部９１２から受
信したバイト長が設定され、入力回線番号３３２には、
入力回線識別部９１４が示す回線識別子が設定され、出
力回線番号３３３には、無意味な値が設定され、入力Ｌ
２ヘッダ長３３４には、Ｌ２ヘッダ長検出部９１３から
受信したバイト長が設定される。内部ヘッダ付加部９１
１は、フォーマット変換されたパケット３０１を受信バ
ッファ９１６に出力すると共に、内部ヘッダ部３３０と
ヘッダ部３１０から構成されるパケットヘッダ情報１１
を、ヘッダ処理部１８０に送信する。

【００２１】ヘッダ処理部１８０は、図１に示すよう
に、ルーティング処理部１５０と、フロー検出部１７０
と、帯域監視部５００とからなっている。ルーティング
処理部１５０は、受信したパケットヘッダ情報１１中の
宛先ＩＰアドレス３１４に基づいてルーティングテーブ
ルを検索し、パケットの転送先となる出力回線１６０を
示す識別子をパケット出力回線情報１４として入力回線
インタフェース１２０に通知する。

【００２２】フロー検出部１７０は、受信したパケット
ヘッダ情報１１に基づいて入力パケット３００が属する
フローを検出し、フロー識別子１２を帯域監視部５００
に通知する。各入力パケットのフローは、Ｌ３ヘッダ部
３１０に含まれるサービスタイプ３１１、アドレス情報
３１３、３１４、ポート識別情報３１５、３１６のうち
の少なくとも１つによって特定される。フロー検出部１
７０は、フローの条件と識別子との関係を予め定義した
判定テーブルを参照して、上記フロー識別子１２を特定
する。

【００２３】帯域監視部５００は、フロー識別子毎に帯
域監視を行い、パケット流量が予め設定された監視帯域
（契約帯域）以内であれば「遵守」、監視帯域を超過し
ている場合は「違反」を示す帯域監視結果１８を入力回
線インタフェース１２０に通知する。

【００２４】入力回線インタフェース１２０のパケット
処理部９１７は、上記帯域監視結果１８を受信すると、
受信バッファ９１６からパケット３０１を読み出し、内
部ヘッダの出力回線番号３３３にルーティング処理部１
５０から受信したパケット出力回線情報１４を設定し、
帯域監視結果１８に従って、入力パケットの転送優先度
を制御する。すなわち、帯域監視結果１８が「遵守」を
示す場合は、入力パケット３０１をパケット中継部１４
０に転送し、帯域監視結果１８が「違反」を示す場合
は、網内での優先度を下げるためのサービスタイプ３１
１の書き換え処理、またはその場でのパケット廃棄処理
を行う。

【００２５】パケット中継部１４０は、各入力回線イン
タフェース１２０からの入力パケットを出力回線番号３
３３と対応した送信バッファ１９０に転送する。出力回
線インタフェース１５０は、送信バッファ１９０に蓄積
された出力パケットを出力回線１６０の帯域に応じた速
度で読み出し、内部ヘッダ部３３０を削除し、新たなＬ
２ヘッダ部３４０を付加した後、出力回線１６０に送信
する。出力回線インタフェース１５０で生成するＬ２ヘ
ッダ部３４０には、出力回線１６０におけるノード間通
信のための第２層（データリンク層）プロトコルに従っ
たアドレス情報、あるいはコネクション識別子が設定さ
れる。

【００２６】図６は、帯域監視部５００の１実施例を示
す。この実施例では、帯域監視部５００は、フロー識別
子と対応して複数の帯域監視制御情報エントリを格納し
た帯域監視テーブル７００と、帯域監視テーブル７００
から入力パケットのフロー識別子と対応する１つの帯域
監視制御情報エントリを読み出す帯域監視テーブル制御
部５５０と、フロー毎のパケット流量（実帯域）を表す
カウンタ残量を計算するためのカウンタ残量算出部５１
０と、パケット流量が監視帯域を遵守しているか否かの
判定し、判定結果を出力する監視結果出力部５２０とか
らなっている。

【００２７】カウンタ残量算出部５１０は、現在時刻
（ｓｅｃ）を示すタイマー５１２と、監視帯域格納レジ
スタ５１３、時刻格納レジスタ５１４、カウンタ値格納
レジスタ５１５と、これらの要素に接続されたカウンタ
残量算出回路５１１とからなっている。また、監視結果
出力部５２０は、Ｌ３パケット長格納レジスタ５２２、
閾値格納レジスタ５２３、判定アルゴリズムモード格納
レジスタ５２４、Ｌ２ヘッダ長格納レジスタ５２５、パ
ケット長識別アルゴリズムモード格納レジスタ５２６
と、これらのレジスタの内容から監視帯域の違反の有無
を判定する帯域判定回路６００とからなっている。

【００２８】図７に、帯域監視テーブル７００のフォー
マットを示す。帯域監視テーブル７００には、フロー識
別子に対応した複数の帯域監視制御情報エントリ７００
−ｋ（ｋ＝１〜Ｍ）が格納されており、各帯域監視制御
情報エントリ７００−ｋは、契約違反か否かを判定する
ためのカウンタ閾値（Ｂｙｔｅ）７０１と、帯域監視の
判定アルゴリズム（Ａｉ／Ｂｉアルゴリズム）を指定す
る判定アルゴリズムモード７０２と、Ｌ２アルゴリズム
とＬ３アルゴリズムの何れかを指定するパケット長識別
アルゴリズムモード７０６と、契約帯域の上限値（Ｂｙ
ｔｅ／ｓｅｃ）を示す監視帯域７０３と、同一フローで
監視帯域を遵守していることが確認された最後の入力パ
ケットの判定時刻を示す時刻７０４と、時刻７０４にお
けるカウンタ残量（Ｂｙｔｅ）を示すカウンタ値７０５
とからなっている。

【００２９】これらの制御情報エントリは、帯域契約に
従って管理端末１９５から設定される。以下に説明する
ように、本実施例では、各フロー識別子と対応して、帯
域監視テーブル７００に、判定アルゴリズムモード７０
２とパケット長識別アルゴリズムモード７０３を記憶し
ておくことによって、１つの帯域監視部５００で複数種
類の帯域監視アルゴリズムに選択的に適合できるように
なっている。

【００３０】図８は、帯域監視部５００の動作を示すフ
ローチャートである。帯域監視部５００の動作は、開始
処理８００、カウンタ残量算出処理８１０、判定処理８
２０に大別され、処理８１０と８２０は、それぞれカウ
ンタ残量算出部５１０と監視結果出力部５２０の動作に
対応している。

【００３１】帯域監視部５００は、入力回線インタフェ
ース１２０からパケットヘッダ情報１１を受信すると、
内部ヘッダ部に含まれる内部Ｌ３パケット長３３１と入
力Ｌ２ヘッダ長３３４の値を、それぞれ監視結果出力部
５２０のレジスタ５２２、５２５に設定する（ステップ
８０１）。フロー検出部１７０から出力されたフロー識
別子情報１２は、帯域監視テーブル制御部５５０に入力
される。帯域監視テーブル制御部５５０は、フロー識別
子情報１２を受信すると、帯域監視テーブル７００から
上記フロー識別子情報１２と対応する帯域監視制御情報
エントリ７００−ｋを読み出す。帯域監視制御情報エン
トリ７００−ｋが示す閾値７０１、判定アルゴリズムモ
ード７０２、パケット長識別アルゴリズムモード７０６
の値は、それぞれ監視結果出力部５２０のレジスタ５２
３に、５２４、５２６に設定され、監視帯域７０３、時
刻７０４、カウンタ値７０５の値は、それぞれカウンタ
残量算出部５１０のレジスタ５１３、５１４、５１５に
設定される（ステップ８０４）。

【００３２】カウンタ残量算出部５１０の中枢部となる
カウンタ残量算出回路５１１は、タイマー５１２から現
在時刻を取り込み、これと時刻用レジスタ５１４が示す
前回の判定時刻との差分から、入力パケットが属するフ
ローにおける前回の判定処理からの経過時間（ｓｅｃ）
を計算する（ステップ８１１）。次に、上記経過時間に
監視帯域用レジスタ５１３が示す監視帯域の値を乗算す
ることによって、上記経過時間におけるカウンタ値の減
少量（ＬＢアルゴリズムにおけるバケツからの漏れ量）
を計算し（ステップ８１２）、カウンタ用レジスタ５１
５が示すカウンタ値から上記減少量を減算することによ
って、今回の入力パケットの到着直前のカウンタ残量
（ＬＢアルゴリズムにおけるバケツ水量）を算出する
（ステップ８１３）。カウンタ残量算出回路５１１は、
上記カウンタ残量の正負を判定し（ステップ８１４）、
カウンタ残量が負の場合は、カウンタ残量を初期値０に
設定（ステップ８１５）した後、カウンタ残量を監視結
果出力部５２０の帯域判定回路６００に通知する。この
時、カウンタ残量算出回路５１１から帯域監視テーブル
制御部５５０に、ステップ８１１で使用した現在時刻の
値が通知される。

【００３３】帯域判定回路６００は、例えば、図９に示
すように、判定部６１０と、カウンタ加算部６２０と、
Ｌ２ヘッダ加算部６３０とからなっている。Ｌ２ヘッダ
加算部６３０は、レジスタ５２６に設定されたパケット
長識別アルゴリズムモードを判定し（ステップ８２
１）、パケット長識別アルゴリズムモード情報がＬ２ア
ルゴリズムを指定していた場合は、レジスタ５２２が示
すＬ３パケット長にレジスタ５２５が示すＬ２のヘッダ
長を加算した値をパケット長とし（ステップ８２３）、
パケット長識別アルゴリズムモード情報がＬ３アルゴリ
ズムを指定していた場合は、レジスタ５２２が示すＬ３
パケット長をそのままパケット長として（ステップ８２
４）、カウンタ加算部６２０に出力する。

【００３４】このように、フロー識別子に応じて、カウ
ンタ加算値をＬ３パケット長とするかＬ２ヘッダを含め
たパケット長とするかを選択することによって、１つの
帯域監視部で、Ｌ２アルゴリズムとＬ３アルゴリズムの
ように複数種類の帯域監視機能を選択的に実現できる。
Ｌ２ヘッダの長さは、入力回線の種類によって異なる
が、本実施例のように、入力回線に接続された入力回線
インタフェース１２０においてＬ２のヘッダ長を検出
し、内部ヘッダ情報として帯域監視部に通知することに
よって、データリンク層プロトコルが異なるトラフィッ
クを同一の帯域監視部で監視できる。

【００３５】カウンタ加算部６２０は、レジスタ５２４
が示す判定アルゴリズムモードを判定し（ステップ８２
１）、判定アルゴリズムモードがＡｉアルゴリズムを指
定していた場合は、カウンタ残量算出回路５１１から受
信したカウンタ残量をそのまま判定部６１０に出力し、
上記カウンタ残量にＬ２ヘッダ長加算部６３０から受信
したパケット長（Ｂｙｔｅ）を加算した値を、カウンタ
残量１６として帯域監視テーブル制御回路５５１に出力
する。判定アルゴリズムモードがＢｉアルゴリズムを指
定していた場合、カウンタ加算部６２０は、カウンタ残
量算出回路５１１から受信したカウンタ残量にＬ２ヘッ
ダ長加算部６３０から受信したパケット長を加算した値
を、カウンタ残量として判定部６１０と帯域監視テーブ
ル制御回路５５１に出力する。

【００３６】判定部６１０は、カウンタ加算部６２０か
ら受信したカウンタ残量と、レジスタ５２３が示す閾値
とを比較する。判定アルゴリズムがＡｉアルゴリズムの
場合、入力パケットの到着直前のカウンタ残量と閾値と
が比較され（ステップ８２６）、カウンタ残量が閾値以
下であれば、監視帯域（契約帯域）を「遵守」している
ことを示す帯域監視結果１８が帯域監視テーブル制御部
５５０と入力回線インタフェース１２０に出力される
（ステップ８２８）。カウンタ残量が閾値を超えていれ
ば、監視帯域に「違反」すること示す帯域監視結果１８
が帯域監視テーブル制御部５５０と入力回線インタフェ
ース１２０に出力される（ステップ８２９）。

【００３７】判定アルゴリズムがＢｉアルゴリズムの場
合、カウンタ加算部６２０から受信したカウンタ残量
は、カウンタ残量算出回路５１１で算出したカウンタ残
量にパケット長を加算した値となっている。従って、判
定部６１０は、「カウンタ残量＋パケット長」をレジス
タ５２３が示す閾値と比較し（ステップ８２７）、「カ
ウンタ残量＋パケット長」の値が閾値を超えている場合
は「違反」、閾値以内であれば「遵守」を示す帯域監視
結果１８を帯域監視テーブル制御部５５０と入力回線イ
ンタフェース１２０に出力することになる。

【００３８】帯域監視テーブル制御部５５０は、帯域監
視結果１８が監視帯域の「遵守」を示していた場合、帯
域判定回路６００から受信したカウンタ残量１６を新た
なカウンタ値７０５、カウンタ残量算出回路５１１から
受信した現在時刻の値を新たな時刻７０４として、帯域
監視テーブルの制御情報エントリ７００−ｋに書き込み
（ステップ８３０）、１パケット分の帯域監視処理を終
了する。帯域監視結果１８が「違反」を示していた場合
は、制御情報エントリ７００−ｋを更新することなく、
帯域監視処理が終了する。

【００３９】上述したように、判定アルゴリズムモード
に応じて、閾値との比較対象となるカウンタ残量をパケ
ットの到着直前の値と到着直後の値の何れかに選択でき
るようにしておくことによって、ＡｉアルゴリズムとＢ
ｉアルゴリズムの帯域監視を１つの帯域監視部で実現す
ることが可能となる。以上の実施例では、入力回線毎に
帯域監視部５００を設けたが、帯域監視部５００は複数
の入力回線インタフェース１２０に共用する形で配置し
てもよい。この場合、図１にヘッダ処理部１８０の構成
要素として示したルーティング処理部１５０とフロー検
出部１７０は、帯域監視部５００と同様、複数の入力回
線インタフェース１２０に共用しても、各入力回線イン
タフェース１２０に専用の構成要素としてもよい。

【００４０】帯域監視部５００は複数の入力回線インタ
フェース１２０に共用する場合は、例えば、帯域監視テ
ーブル７００に入力回線番号と対応した複数のテーブル
領域を設け、各テーブル領域にフロー識別子と対応した
複数の帯域監視制御情報エントリを格納する。この場
合、フロー検出部１７０から出力されるフロー識別子の
上位ビットに入力回線番号を挿入しておくことによっ
て、各入力回線と対応したテーブル領域から制御情報エ
ントリを読み出すことができる。

【００４１】図１０は、監視結果出力部５２０の他の実
施例を示す。本実施例は、帯域監視部５００を複数の入
力回線インタフェースに共用する場合に適したものであ
り、監視結果出力部５２０が、図６に示した構成要素の
他に、アルゴリズムモード制御部５６０と、判定アルゴ
リズムモードテーブル５６３と、パケット長識別アルゴ
リズムモードテーブル５６４を備えた構成となってい
る。

【００４２】判定アルゴリズムモードテーブル５６３に
は、図１１に示すように、入力回線番号３３２と対応し
た複数の判定アルゴリズムモード５６３−ｋ（ｋ＝１〜
Ｍ）が記憶されている。また、パケット長識別アルゴリ
ズムモードテーブル５６４には、図１２に示すように、
入力回線番号３３２と対応した複数のパケット長識別ア
ルゴリズムモード５６４−ｋ（ｋ＝１〜Ｍ）が記憶され
ている。これらのテーブル情報は、管理端末１９５から
アルゴリズムモード制御部５６０を介して設定される。

【００４３】本実施例において、アルゴリズムモード制
御部５６０には、入力回線インタフェース１２０から出
力されたパケットヘッダ情報１１のうち、内部ヘッダに
含まれる入力回線番号３３２が供給される。アルゴリズ
ムモード制御部５６０は、入力回線番号３３２を受信す
ると、判定アルゴリズムモードテーブル５６３から、上
記入力回線番号と対応する判定アルゴリズムモード５６
３−ｋを読み出し、レジスタ５２４に設定する。また、
パケット長識別アルゴリズムモードテーブル５６４か
ら、上記入力回線番号と対応するパケット長識別アルゴ
リズムモード５６４−ｋを読み出し、レジスタ５２６に
設定する。これらのテーブル情報の読み出しは、帯域監
視テーブル制御部５５０による帯域監視テーブル７００
からの制御情報エントリの読み出し動作（ステップ８０
４）と並行して実行される。

【００４４】上記実施例は、判定アルゴリズムモードと
パケット長識別アルゴリズムモードをルータの入力回線
によって特定できる場合を前提としている。テーブル５
６３、５６４を採用した場合、図７に示した帯域監視テ
ーブル７００の帯域監視制御情報エントリの判定アルゴ
リズムモード７０２とパケット長識別アルゴリズムモー
ド７０６は不要となる。

【００４５】尚、図１０では、判定アルゴリズムモード
とパケット長識別アルゴリズムモードの２つのモード情
報を入力回線番号に応じて選択し、選択されたモード情
報をレジスタ５２４、５２６に設定する方式となってい
るが、何れか一方のモード情報を入力回線番号に応じて
選択し、他方のモード情報は、図６と同様に、フロー識
別子に応じて帯域監視テーブル７００から選択するよう
にしてもよい。

【００４６】また、帯域監視部５００が１つの入力回線
インタフェース、すなわち、特定の入力回線に専用に使
用される場合、図１０のアルゴリズムモード制御部５６
０は、入力回線と対応した特定の判定アルゴリズムモー
ドとパケット長識別アルゴリズムモードの読み出し動作
を繰り返すことになる。従って、この場合は、図１０の
構成から、テーブル５６３、５６４を省略し、管理端末
１９５からレジスタ５２４、５２６に入力回線に固有の
判定アルゴリズムモードとパケット長識別アルゴリズム
モードモードを設定することによって、入力パケットの
ヘッダ情報１１とは無関係に、固定的なモード情報が帯
域判定部６００に供給されるようにすればよい。

【００４７】図１３は、入力回線インタフェース１２０
の第２の実施例を示す。第２の実施例では、入力回線イ
ンタフェース１２０は、図５に示した入力回線インタフ
ェースからＬ２ヘッダ長検出部９１３を省略した構成と
なっている。本実施例では、内部ヘッダ付加部９１１に
よる入力Ｌ２ヘッダ長３３４の設定はなく、内部パケッ
トは、図４に示したパケットフォーマットの内部ヘッダ
３３０から入力Ｌ２ヘッダ長３３４を省略した形とな
る。

【００４８】図１４は、上記第２の実施例の入力回線イ
ンタフェース１２０に適合した帯域監視部５００の構成
を示す。第２の実施例の帯域監視部５００は、監視結果
出力部５２０が、Ｌ２ヘッダ長テーブル５２７と、Ｌ２
ヘッダ長テーブル制御部５２８とを備え、上記Ｌ２ヘッ
ダ長テーブル５２７から読み出されたＬ２ヘッダ長をレ
ジスタ５２５に設定するようになっている。Ｌ２ヘッダ
長テーブル５２７には、図１５に示すように、入力回線
番号と対応してＬ２ヘッダ長を示す複数のエントリ情報
が記憶されている。

【００４９】本実施例において、Ｌ２ヘッダ長テーブル
制御回路５２８には、入力回線インタフェース１２０か
ら出力されたパケットヘッダ情報１１のうち、内部ヘッ
ダにある入力回線番号３３２が供給される。Ｌ２ヘッダ
長テーブル制御回路５２８は、入力回線番号３３２を受
信すると、Ｌ２ヘッダ長テーブル５２７から上記入力回
線番号と対応するＬ２ヘッダ長５２７−ｋを読み出し、
レジスタ５２５に設定する。この動作は、帯域監視テー
ブル制御部５５０による帯域監視テーブル７００からの
制御情報エントリの読み出し動作（ステップ８０４）と
並行して実行される。

【００５０】本実施例も、帯域監視部５００が複数の入
力回線インタフェースに共用される場合に適したもので
あり、帯域監視部５００が１つの入力回線インタフェー
スに専用に使用される場合、図１０の実施例と同様、テ
ーブル５２７を省略し、管理端末１９５からレジスタ５
２５に入力回線に固有のＬ２ヘッダ長を設定することに
よって、入力パケットのヘッダ情報１１とは無関係に、
固定的なヘッダ長が帯域判定部６００に供給されるよう
にすればよい。

【００５１】

【発明の効果】以上の実施例の説明から明らかなよう
に、本発明のパケット転送装置によれば、入力回線と対
応して予め帯域監視アルゴリズムのモード指定情報を記
憶しておき、各入力回線における入力パケットの流量を
上記モード指定情報で特定された帯域監視アルゴリズム
によって監視することによって、同一監視装置で複数種
類の帯域監視アルゴリズムを選択的に実行できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるパケット転送装置の１実施例を示
すブロック構成図。

【図２】本発明のパケット転送装置が適用されるネット
ワークの１例を示す図。

【図３】パケット転送装置の入力パケット・フォーマッ
トを示す図。

【図４】パケット転送装置内部におけるパケット・フォ
ーマットの１例を示す図。

【図５】図１に示した入力回線インタフェース１２０の
１実施例を示すブロック図。

【図６】図１に示した帯域監視部５００の１実施例を示
すブロック図。

【図７】図６に示した帯域監視テーブル７００のフォー
マット図。

【図８】帯域監視部５００の動作を示すフローチャー
ト。

【図９】図６に示した帯域判定部６００の機能を示すブ
ロック図。

【図１０】監視結果出力部５２０の他の実施例を示すブ
ロック図。

【図１１】図１０に示した判定アルゴリズムモードテー
ブル５６３のフォーマット図。

【図１２】図１０に示したパケット長識別アルゴリズム
モードテーブル５６４のフォーマット図。

【図１３】入力回線インタフェース１２０の他の実施例
を示すブロック図。

【図１４】帯域監視部５００の他の実施例を示すブロッ
ク図。

【図１５】図１４に示したＬ２ヘッダ長テーブル５２７
のフォーマット図。

【符号の説明】

１１０：入力回線、１２０：入力回線インタフェース、
１４０：パケット中継部（スイッチ部）、１５０：出力
回線インタフェース、１５０：ルーティング処理部、１
７０：フロー検出部、１８０：ヘッダ処理部、５００：
帯域監視部、５１０：カウンタ残量算出部、５２０：監
視結果出力部、５５０:帯域監視テーブル制御部、７０
０：帯域監視テーブル。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入力回線に接続された複数の入力回線イン
   タフェースと、出力回線に接続された複数の出力回線イ
   ンタフェースとを備え、各入力回線インタフェースで受
   信した可変長パケットをヘッダ情報で決まる何れかの出
   力回線に転送するパケット転送装置において、 上記各入力回線と対応して帯域監視アルゴリズムのモー
   ド指定情報を記憶するための手段と、 上記各入力回線における入力パケットの帯域を上記モー
   ド指定情報で特定された帯域監視アルゴリズムによって
   監視する帯域監視手段とを有し、 上記各入力回線インタフェースが、上記帯域監視手段の
   判定結果に従って、各入力パケットの転送優先度を制御
   することを特徴とするパケット転送装置。
2. 【請求項２】前記入力回線インタフェースで受信された
   各入力パケットのヘッダ情報から各入力パケットの属す
   るフローを判定し、フロー識別情報を出力するフロー検
   出手段を有し、 前記モード情報記憶手段が、各入力回線における入力パ
   ケットのフロー識別情報と対応して前記帯域監視アルゴ
   リズムのモード指定情報を記憶しており、 前記帯域監視手段が、上記フロー検出手段から出力され
   たフロー識別情報と対応するモード指定情報を上記モー
   ド情報記憶手段から読み出し、該モード指定情報で特定
   された帯域監視アルゴリズムによって入力パケットの帯
   域を監視することを特徴とする請求項１に記載のパケッ
   ト転送装置。
3. 【請求項３】前記モード情報記憶手段が、前記モード指
   定情報として、リーキーバケット・アルゴリズムにおけ
   るパケット長の加算タイミングで区別される第１種類の
   アルゴリズム指定モードと、リーキーバケット・アルゴ
   リズムにおける加算パケット長で区別される第２種類の
   アルゴリズム指定モードの少なくとも一方を記憶したこ
   とを特徴とする請求項１または請求項２に記載のパケッ
   ト転送装置。
4. 【請求項４】前記各入力回線インタフェースが、各入力
   パケットについて、ＯＳＩ参照モデルにおける第２層の
   ヘッダ長と第３層パケット長とを検出し、前記帯域監視
   手段に通知するための手段を有し、 前記帯域監視手段が、上記第３層パケット長に基づいて
   判定対象パケット流量を算出し、前記モード指定情報で
   特定された帯域監視アルゴリズムの種類に応じて、判定
   対象パケット流量に上記第２層のヘッダ長を加算して、
   各入力パケットの帯域を監視することを特徴とする請求
   項１または請求項２に記載のパケット転送装置。
5. 【請求項５】前記帯域監視手段が、各入力回線と対応し
   てＯＳＩ参照モデルにおける第２層のヘッダ長を記憶す
   るための手段を備え、各入力パケットについて、ＯＳＩ
   参照モデルにおける第３層のパケット長に基づいて判定
   対象パケット流量を算出し、前記モード指定情報で特定
   された帯域監視アルゴリズムの種類に応じて、判定対象
   パケット流量に上記第２層のヘッダ長を加算して、各入
   力パケットの帯域を監視することを特徴とする請求項１
   または請求項２に記載のパケット転送装置。