JP2003218938A - Packet communication system - Google Patents

Packet communication system

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JP2003218938A
JP2003218938A JP2002014656A JP2002014656A JP2003218938A JP 2003218938 A JP2003218938 A JP 2003218938A JP 2002014656 A JP2002014656 A JP 2002014656A JP 2002014656 A JP2002014656 A JP 2002014656A JP 2003218938 A JP2003218938 A JP 2003218938A
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packet
data conversion
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packets
communication system
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Kazumi Watanabe
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent inversion of transmission sequence due to outrunning of packets in a packet communication system where a load distributor distributes and integrates packets so as to perform data conversion processing in parallel. <P>SOLUTION: The packet communication system includes: the packet distributor 1 for distributing packets on a broadband transmission line 50 into narrow band transmission lines 511 to 513; two data converters 71 to 73 or more provided corresponding to the narrow band transmission lines 511 to 513; and a packet integrator 3 for integrating the packets and transmitting the resulting packet to a broadband transmission line 51, and the transmission timing of packets in the data converters 71 to 73 is controlled on the basis of packet reception information in all the data converters 71 to 73. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、パケット通信シス
テムに係り、更に詳しくは、データ変換処理を並列化し
たデータ通信システムにおいて分配された各パケットの
順序制御に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a packet communication system, and more particularly, to order control of packets distributed in a data communication system in which data conversion processing is parallelized.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、通信ネットワークの急速な発展に
より、伝送路上の大量のパケットの高速処理が求められ
ている。しかしながら、処理負荷の重いデータ変換処理
(例えば暗号化処理)を行うデータ変換装置が伝送路に
設けられていた場合、当該データ変換装置の処理能力不
足によってオーバーフローが発生する。つまり、データ
変換装置の処理性能が伝送路の伝送速度に比べて低速で
ある場合には、データ変換装置を伝送路に直接接続する
ことができないという問題があった。
2. Description of the Related Art In recent years, with the rapid development of communication networks, high-speed processing of a large number of packets on a transmission line is required. However, when a data conversion device that performs a data conversion process (for example, an encryption process) with a heavy processing load is provided in the transmission path, overflow occurs due to insufficient processing capacity of the data conversion device. That is, when the processing performance of the data conversion device is lower than the transmission speed of the transmission line, there is a problem that the data conversion device cannot be directly connected to the transmission line.

【0003】このような問題を解決するための対策とし
て、データ変換処理を並列化することが考えられる。つ
まり、入力パケットを複数のデータ変換装置に分配し、
データ変換処理後のパケットを再び統合するための負荷
分散装置を用い、負荷の重いデータ変換処理を並列化
し、全体として高速に実現することが考えられる。
As a measure for solving such a problem, parallelization of data conversion processing can be considered. In other words, distribute the input packet to multiple data converters,
It is conceivable to use a load balancer for integrating the packets after the data conversion processing and parallelize the heavy-load data conversion processing to achieve high speed as a whole.

【0004】ところが、データ変換装置や負荷分散装置
での処理遅延はパケット長に依存するため、パケットの
伝送順序が入れ替わり、入力パケットの順序と出力パケ
ットの順序が異なる場合が発生する。このため、例え
ば、パケットを受信する端末の受信性能の低下を引き起
こす可能性があった。
However, since the processing delay in the data converter and the load balancer depends on the packet length, the packet transmission order may be changed and the input packet order and the output packet order may be different. Therefore, for example, the reception performance of the terminal that receives the packet may be deteriorated.

【0005】図3は、負荷分散装置を導入した従来のパ
ケット通信システムの構成を示したブロック図である。
図中の1及び3は負荷分散装置、21〜23はデータ変
換装置、50及び51は広帯域伝送路、511〜513
及び521〜523は狭帯域伝送路である。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a conventional packet communication system incorporating a load balancer.
In the figure, 1 and 3 are load balancers, 21 to 23 are data converters, 50 and 51 are broadband transmission lines, and 511 to 513.
And 521 to 523 are narrow band transmission lines.

【0006】広帯域伝送路50は、システム入力端の伝
送路であり、負荷分散装置1へパケットを入力する。狭
帯域伝送路511〜513は、負荷分散装置1からパケ
ットが出力される並列化された伝送路である。負荷分散
装置1は、広帯域伝送路50から順次に入力される2以
上のパケットを狭帯域伝送路511〜513に分配して
出力するパケット分配装置であり、各パケットは到着順
に送出される。
The broadband transmission line 50 is a transmission line at the system input end, and inputs packets to the load balancer 1. The narrow band transmission lines 511 to 513 are parallel transmission lines from which packets are output from the load distribution device 1. The load balancer 1 is a packet distributor that distributes two or more packets, which are sequentially input from the wideband transmission line 50, to the narrowband transmission lines 511 to 513 and outputs the packets, and the packets are transmitted in the order of arrival.

【0007】単一伝送路から受信したパケットを、受信
した順序で複数の伝送路に分配して送出する負荷分散の
方式には、パケット全体を受信し終えてから送信を開始
するストア&フォワード(store and forward)方式
と、パケットのヘッダ部分を受信した時点でパケット送
信を開始するカット&スルー(cut and through)方式
がある。
In a load balancing system in which a packet received from a single transmission line is distributed to a plurality of transmission lines in the order in which it is received and sent out, a store-and-forward (starts transmission after the entire packet is received) There is a store and forward) method and a cut and through method that starts packet transmission at the time when the packet header is received.

【0008】データ変換装置21〜23は、狭帯域伝送
路511〜513から入力されるパケットに対し所定の
データ変換処理を行い、変換後データをパケットとして
狭帯域伝送路521〜523へ出力する。すなわち、デ
ータ変換装置21は、入力側の狭帯域伝送路511から
の入力データに対してデータ変換を行って出力側の狭帯
域伝送路521へ出力する。全く同様にして、データ変
換装置22は、狭帯域伝送路512からの入力データに
対してデータ変換を行って狭帯域伝送路522へ出力
し、データ変換装置23は、狭帯域伝送路513からの
入力データに対してデータ変換を行って狭帯域伝送路5
23へ出力する。
The data converters 21 to 23 perform a predetermined data conversion process on the packets input from the narrow band transmission lines 511 to 513, and output the converted data as packets to the narrow band transmission lines 521 to 523. That is, the data conversion device 21 performs data conversion on the input data from the narrow band transmission line 511 on the input side and outputs the data to the narrow band transmission line 521 on the output side. In exactly the same manner, the data conversion device 22 performs data conversion on the input data from the narrow band transmission line 512 and outputs the data to the narrow band transmission line 522, and the data conversion device 23 outputs the data from the narrow band transmission line 513. Narrow band transmission line 5
It outputs to 23.

【0009】負荷分散装置3は、複数の伝送路上のパケ
ットを集約して1つの伝送路に出力するパケット統合装
置であり、全ての狭帯域伝送路511〜513から入力
される2以上のパケットを統合してシステム出力端の広
帯域伝送路51へ出力する。
The load balancer 3 is a packet consolidator that aggregates packets on a plurality of transmission lines and outputs the packets to one transmission line, and collects two or more packets input from all the narrow band transmission lines 511 to 513. They are integrated and output to the wide band transmission line 51 at the system output end.

【0010】この様にして、負荷分散装置1においてパ
ケットを各狭帯域伝送路511〜513へ分配し、各デ
ータ変換装置21〜23において分配されたパケットに
対するデータ変換処理を行い、負荷分散装置3において
データ変換後のパケットを統合することによって、デー
タ変換処理を並列化し、システム全体として高速処理を
実現することができる。このため、処理速度が比較的遅
いデータ変換装置であっても、伝送速度の速い広帯域ネ
ットワークに適用することができる。
In this way, the load balancer 1 distributes the packets to the narrow band transmission lines 511 to 513, the data converters 21 to 23 perform the data conversion processing on the distributed packets, and the load balancer 3 In (1), by integrating the packets after data conversion, the data conversion processing can be parallelized, and high-speed processing can be realized as the entire system. Therefore, even a data converter having a relatively low processing speed can be applied to a broadband network having a high transmission speed.

【0011】しかし、システムに入力されるパケットの
長さが可変長である場合、負荷分散装置1、3において
パケット順序の逆転が発生する場合がある。また、パケ
ットを全て受信した上で処理を行うストア&フォワード
方式を採用するデータ変換装置21〜23においても、
パケットの追い越しが発生する場合がある。
However, when the length of the packet input to the system is variable, the packet order may be reversed in the load balancers 1 and 3. In addition, in the data conversion devices 21 to 23 that employ the store-and-forward method that performs processing after receiving all packets,
Packet overtaking may occur.

【0012】図4は、図3のパケット通信システムの動
作の一例を示した説明図である。この図には、負荷分散
装置1、3のスイッチング方式としてカット&スルー方
式を採用し、パケットの追い越しが発生する最悪ケース
として、データ長の長いパケット(♯1)601が到着
した後、データ長の短いパケット(♯2)602が到着
する場合の例が示されている。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of the operation of the packet communication system of FIG. In this figure, a cut-and-through method is adopted as a switching method for the load balancers 1 and 3, and as a worst case in which a packet overtaking occurs, a data length after a packet (# 1) 601 having a long data length arrives. An example is shown in which a short packet (# 2) 602 of 1 arrives.

【0013】広帯域伝送路50上の長いパケット601
及び短いパケット602は、負荷分散装置1によって分
配され、狭帯域伝送路511へ長いパケット611が出
力され、狭帯域伝送路512へ短いパケット612が出
力される。この場合、狭帯域伝送路511上の長いパケ
ット611と、狭帯域伝送路512上の短いパケット6
12との出力タイミングが非常に近くなる。
A long packet 601 on the broadband transmission line 50
And the short packet 602 are distributed by the load balancer 1, the long packet 611 is output to the narrow band transmission line 511, and the short packet 612 is output to the narrow band transmission line 512. In this case, a long packet 611 on the narrow band transmission line 511 and a short packet 6 on the narrow band transmission line 512.
The output timing with 12 becomes very close.

【0014】長いパケット611のデータ変換に要する
処理時間は、短いパケット612のデータ変換に要する
時間よりも長いため、長いパケット621がデータ変換
装置21から出力されるよりも先に、短いパケット62
2がデータ変換装置22から出力される。つまり、負荷
分散装置1からの出力順序は正常であるが、データ変換
装置21,22から出力される時点で、短いパケット♯
2が長いパケット♯1を追い越してしまっている。その
結果、負荷分散装置3において統合されたパケット63
2,631は、送信順序が入れ替わることになる。
Since the processing time required for the data conversion of the long packet 611 is longer than the time required for the data conversion of the short packet 612, the short packet 62 is output before the long packet 621 is output from the data conversion device 21.
2 is output from the data converter 22. In other words, the output order from the load balancer 1 is normal, but at the time of output from the data converters 21 and 22, a short packet #
2 has overtaken the long packet # 1. As a result, the packets 63 integrated in the load balancer 3 are integrated.
In 2, 631, the transmission order is changed.

【0015】また、図5は、図3のパケット通信システ
ムの動作の他の例を示した説明図である。この図には、
負荷分散装置1、3のスイッチング方式としてストア&
フォワード方式を採用し、パケットの追い越しが発生す
る最悪ケースとして、図4と同様、データ長の長いパケ
ット601が到着した後、データ長の短いパケット60
2が到着する場合の例が示されている。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing another example of the operation of the packet communication system of FIG. In this figure,
Store & as a switching method for load balancers 1 and 3
As a worst case in which the forward method is adopted and packet overtaking occurs, as in FIG.
An example is shown where two arrive.

【0016】負荷分散装置1では、広帯域伝送路50か
ら入力されるパケットについてその全データを受信した
後に当該パケットを狭帯域伝送路511〜513へ出力
している。このため、長いパケット(♯1)601が、
短いパケット(♯2)602よりも先に負荷分散装置1
に到着しているが、長いパケット611が狭帯域伝送路
511へ出力されるよりも先に、短いパケット612が
狭帯域伝送路512へ出力されている。つまり、負荷分
散装置1から出力される時点で、短いパケット♯2が長
いパケット♯1を追い越してしまっている。更に、長い
パケット611のデータ変換に要する処理時間は、短い
パケット612のデータ変換に要する時間よりも長いた
め、データ変換装置21,22から出力される時点で
は、長いパケット♯1と短いパケット♯2の時間差が更
に拡大してしまう。その結果、負荷分散装置3において
統合されたパケット632,631は、送信順序が入れ
替わることになる。
The load balancer 1 receives all the data of the packet input from the wide band transmission line 50, and then outputs the packet to the narrow band transmission lines 511 to 513. Therefore, the long packet (# 1) 601 is
The load balancer 1 before the short packet (# 2) 602
However, the short packet 612 is output to the narrow band transmission line 512 before the long packet 611 is output to the narrow band transmission line 511. That is, at the time of output from the load balancer 1, the short packet # 2 has overtaken the long packet # 1. Furthermore, since the processing time required for the data conversion of the long packet 611 is longer than the time required for the data conversion of the short packet 612, at the time of output from the data conversion devices 21 and 22, the long packet # 1 and the short packet # 2 are output. The time lag of will expand further. As a result, the packets 632 and 631 integrated in the load balancer 3 have their transmission order changed.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】上述した通り、データ
変換処理を並列化した従来のパケット通信システムで
は、パケットの追い越しが発生するという問題があり、
パケットの送信順序を制御してパケットの追い越しを防
止することが望ましい。ところが、従来のパケット通信
システムでは、特開平10−271163号公報に開示
されたような交換機内部で測定したパケット長に応じて
送信順序を制御する方式や、特開平10−341258
号公報に開示されたような交換機に入力された時間とパ
ケットを対応させ、その順序で送信する方式など、パケ
ット交換機に適用されているものがほとんどである。
As described above, in the conventional packet communication system in which the data conversion processing is parallelized, there is a problem that packet overtaking occurs,
It is desirable to control the packet transmission order to prevent packets from overtaking. However, in the conventional packet communication system, a method of controlling the transmission order according to the packet length measured inside the exchange as disclosed in JP-A-10-271163, and JP-A-10-341258.
Most of the methods, such as the method disclosed in Japanese Patent Publication, in which the time input to the switch and the packet are associated and transmitted in that order, are applied to the packet switch.

【0018】このため、これらの従来技術を負荷分散装
置に適用すると、パケットの蓄積、送信制御処理によっ
て、スイッチング性能が低下し、ワイヤスピードでのパ
ケット交換という、レイヤ3スイッチングハブの利点を
活かすことができないという問題があった。また、上記
方式を採用している負荷分散装置は一般的でないため、
負荷分散装置として商用されている汎用品を採用するこ
とができず、コストアップにつながるという問題があっ
た。
Therefore, when these conventional techniques are applied to the load balancer, the switching performance is deteriorated due to the packet storage and transmission control processing, and the advantage of the layer 3 switching hub such as the wire speed packet switching can be utilized. There was a problem that I could not do it. In addition, because the load balancer that uses the above method is not common,
There is a problem in that a general-purpose product that is commercially available as a load balancer cannot be adopted, leading to an increase in cost.

【0019】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、負荷分散装置を用いてパケットの分配及び統合
を行ってデータ変換処理を並列化させるパケット通信シ
ステムにおいて、パケットの追い越しによる伝送順序の
逆転を防止することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and in a packet communication system in which data conversion processing is parallelized by distributing and integrating packets by using a load balancer, transmission order by passing packets The purpose is to prevent the reversal of.

【0020】また、パケット交換機のスイッチング特性
を低下させることなく、パケットの追い越しによる伝送
順序の逆転を回避することを目的とする。更に、パケッ
トの追い越しによる伝送順序の逆転を回避しつつ、デー
タ変換処理を並列化したパケット通信システムを安価に
提供することを目的とする。
It is another object of the present invention to prevent the transmission order from being reversed due to the passing of packets without deteriorating the switching characteristics of the packet switch. Another object of the present invention is to provide a packet communication system in which data conversion processing is parallelized at low cost while avoiding inversion of transmission order due to overtaking of packets.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明
によるパケット通信システムは、広帯域伝送路から到着
する2以上のパケットを2以上の狭帯域伝送路に分配し
て出力するパケット分配装置と、各狭帯域伝送路に対応
して設けられ、狭帯域伝送路上のパケットについてデー
タ変換を行う2以上のデータ変換装置と、各狭帯域伝送
路上のパケットを統合して広帯域伝送路へ送出するパケ
ット統合装置とを備え、各データ変換装置におけるパケ
ットの送出タイミングが、全てのデータ変換装置におけ
るパケット受信情報に基づいて制御されるように構成さ
れる。
A packet communication system according to a first aspect of the present invention is a packet distribution device for distributing two or more packets arriving from a broadband transmission line to two or more narrow band transmission lines and outputting the packets. And two or more data converters provided corresponding to each narrow band transmission line and performing data conversion for packets on the narrow band transmission line, and packets on each narrow band transmission line are integrated and sent to the wide band transmission line. A packet integration device is provided, and the packet transmission timing in each data conversion device is controlled based on the packet reception information in all data conversion devices.

【0022】請求項2に記載の本発明によるパケット通
信システムは、上記データ変換装置が、各データ変換装
置を巡回するトークンを送受信するために制御回線を介
して接続され、トークンを受信した各データ変換装置
は、受信パケットの順序情報及び受信時刻をトークンに
付加して他のデータ変換装置へ送出するように構成され
る。
In the packet communication system according to the present invention as set forth in claim 2, each data conversion device is connected via a control line to transmit and receive a token circulating in each data conversion device, and each data received the token. The conversion device is configured to add the order information of the received packet and the reception time to the token and send the token to another data conversion device.

【0023】請求項3に記載の本発明によるパケット通
信システムは、パケットを受信した各データ変換装置に
よるパケットの送出タイミングが、全てのデータ変換装
置を巡回したトークンに基づいて決定され、決定された
送出タイミングからなるトークンを各データ変換装置に
巡回させ、各データ変換装置が、受信トークンに含まれ
る送出タイミングに基づいて、パケットを送出するよう
に構成される。
In the packet communication system according to the third aspect of the present invention, the packet transmission timing by each data conversion device that has received the packet is determined based on the token that has circulated through all the data conversion devices. Each data conversion device is configured to circulate a token having a transmission timing, and each data conversion device transmits a packet based on the transmission timing included in the reception token.

【0024】請求項4に記載の本発明によるパケット通
信システムは、各データ変換装置における受信時刻に基
づいて、データ変換装置及びパケット統合装置における
各パケットごとの遅延時間を求め、求められた遅延時間
に基づいて各パケットの送出タイミングを求めるように
構成される。
According to a fourth aspect of the packet communication system of the present invention, the delay time for each packet in the data conversion device and the packet integration device is calculated based on the reception time in each data conversion device, and the calculated delay time is calculated. It is configured to determine the transmission timing of each packet based on

【0025】請求項5に記載の本発明によるパケット通
信システムは、各データ変換装置に接続され、データ変
換装置における受信パケットの順序情報及び受信時刻を
受け取り、各パケットの送出タイミングを決定する順序
制御装置を備え、各データ変換装置が、順序制御装置に
よって指示される送出タイミングに基づいて、パケット
を送出するように構成される。
A packet communication system according to a fifth aspect of the present invention is connected to each data conversion device, receives the sequence information and the reception time of the received packet in the data conversion device, and determines the transmission timing of each packet. An apparatus is provided, and each data conversion apparatus is configured to send a packet based on a sending timing instructed by the order control apparatus.

【0026】請求項6に記載の本発明によるパケット通
信システムは、上記順序制御装置は、各データ変換装置
における受信時刻に基づいて、データ変換装置及びパケ
ット統合装置における各パケットごとの遅延時間を求
め、求められた遅延時間に基づいて各パケットの送出タ
イミングを求めるように構成される。
In the packet communication system according to the present invention as set forth in claim 6, the order control device obtains a delay time for each packet in the data conversion device and the packet integration device based on the reception time in each data conversion device. , The transmission timing of each packet is obtained based on the obtained delay time.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】実施の形態1.図1は、本発明の
実施の形態1によるパケット通信システムの一構成例を
示したブロック図である。図中の1及び3は負荷分散装
置、50及び51は広帯域伝送路、511〜513及び
521〜523は狭帯域伝送路、71〜73はデータ変
換装置、7は制御回線である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiment 1. 1 is a block diagram showing a configuration example of a packet communication system according to a first embodiment of the present invention. In the figure, 1 and 3 are load balancers, 50 and 51 are wide band transmission lines, 511 to 513 and 521 to 523 are narrow band transmission lines, 71 to 73 are data conversion devices, and 7 is a control line.

【0028】負荷分散装置1は、図3の場合と同様、広
帯域伝送路50から順次に入力されるパケットを受信し
た順序で狭帯域伝送路511〜513に分配して出力す
る。このときの交換方式は、ストア&フォワード方式、
カット&スルー方式のいずれの方式を採用することもで
きる。
As in the case of FIG. 3, the load balancer 1 distributes the packets sequentially input from the wide band transmission line 50 to the narrow band transmission lines 511 to 513 and outputs them. The exchange method at this time is a store & forward method,
Either of the cut-and-through method can be adopted.

【0029】データ変換装置71〜73は、負荷分散装
置1、3間の各狭帯域伝送路上に設けられ、データ変換
処理を並列実行している。データ変換装置71は、入力
側の狭帯域伝送路511上のデータ611を受信し、受
信パケットにデータ変換処理を加えた後、出力側の狭帯
域伝送路521にデータを出力する。同様にして、デー
タ変換装置72は、狭帯域伝送路512上のデータ61
2を受信し、受信パケットにデータ変換処理を加えた
後、狭帯域伝送路522にデータを出力する。各狭帯域
伝送路521〜523は負荷分散装置3に集約され、各
パケット621,622は、1本の広帯域伝送路51上
にパケット631,632として出力される。
The data converters 71 to 73 are provided on the respective narrow band transmission lines between the load balancers 1 and 3 and execute the data conversion processing in parallel. The data converter 71 receives the data 611 on the narrow band transmission line 511 on the input side, performs data conversion processing on the received packet, and then outputs the data to the narrow band transmission line 521 on the output side. Similarly, the data conversion device 72 uses the data 61 on the narrow band transmission line 512.
2 is received, data conversion processing is applied to the received packet, and then the data is output to the narrow band transmission line 522. The narrowband transmission lines 521 to 523 are aggregated in the load balancer 3, and the packets 621 and 622 are output as the packets 631 and 632 on the single broadband transmission line 51.

【0030】制御回線7は、入出力用の狭帯域伝送路5
11〜513,521〜523とは別に、データ変換装
置71〜73間に設けられたトークン送受信のための信
号線である。トークンは、この制御回線7を介して全て
のデータ変換装置71〜73を巡回している。このトー
クンは制御回線7上を常に流れている。
The control line 7 is a narrow band transmission line 5 for input / output.
A signal line for token transmission / reception provided between the data conversion devices 71-73, separately from 11-513, 521-523. The token circulates through all the data conversion devices 71 to 73 via this control line 7. This token is constantly flowing on the control line 7.

【0031】データ変換装置71は、パケット611の
ヘッダ部を受信すると、その内容を解析し、受信パケッ
ト611の順序情報を取得する。また、当該パケットの
受信時刻を計測している。パケットの受信後に、制御回
線7を介してデータ変換装置72からトークンを受信す
ると、これらの順序情報および受信時刻情報を当該トー
クンに追加し、再びトークンを制御回線7へ送出する。
同様にして、次にパケット612を受信したデータ変換
装置72は、自身の受信パケット612の順序情報およ
び受信時刻情報をトークンに追加し、当該トークンを制
御回線7へ送出する。
Upon receiving the header portion of the packet 611, the data conversion device 71 analyzes the content and acquires the order information of the received packet 611. Also, the reception time of the packet is measured. When a token is received from the data converter 72 via the control line 7 after receiving the packet, the order information and the reception time information are added to the token and the token is sent to the control line 7 again.
Similarly, the data converter 72 that next receives the packet 612 adds the order information and the reception time information of its own received packet 612 to the token, and sends the token to the control line 7.

【0032】トークンが全てのデータ変換装置71〜7
3を一周し終わったら、データ変換装置71が、パケッ
トの順序情報に基づいて、順番の早いパケットから順に
パケットを出力するように各データ変換装置71〜73
のパケットの送信順序を決定する。
All tokens are data conversion devices 71 to 7
When the data converter 71 completes one round, the data converters 71 to 73 output the packets in order from the earliest packet based on the packet sequence information.
Determines the transmission order of the packets.

【0033】また、パケット順序情報とパケット受信時
刻情報の関係から、負荷分散装置1とデータ変換装置7
1〜73との間で生じた各パケットの遅延時間を計算す
る。更にデータ変換装置71〜73内部の遅延時間およ
び負荷分散装置3の遅延時間をこれに加えて各パケット
の送信時刻を決定する。つまり、負荷分散装置3から出
力される時点で送信順序が逆転しないように、各データ
変換装置71〜73におけるパケットの送出タイミング
を決定する。
Further, from the relationship between the packet order information and the packet reception time information, the load balancer 1 and the data converter 7
The delay time of each packet generated between 1 to 73 is calculated. Furthermore, the transmission time of each packet is determined by adding the delay time inside the data converters 71 to 73 and the delay time of the load balancer 3 to this. That is, the packet transmission timing in each of the data conversion devices 71 to 73 is determined so that the transmission order is not reversed at the time of output from the load distribution device 3.

【0034】この様にして決定された送出タイミングな
どの情報は、トークンに乗せて全データ変換装置71〜
73を巡回し、各データ変換装置71〜73に通知され
る。各データ変換装置71〜73は、決定された自身の
送信時刻情報に基づき、パケットを送出する。
Information such as the transmission timing determined in this manner is put on the token and transferred to all the data conversion devices 71 to 71.
73, and is notified to each of the data conversion devices 71 to 73. Each of the data conversion devices 71 to 73 sends out a packet based on the determined transmission time information of itself.

【0035】本実施の形態によれば、パケット交換機に
おいてパケットの送信順序制御を行うことなく、汎用の
パケット交換機によるワイヤスピードのスイッチングを
維持するとともに、データ変換装置においてパケットの
長さの相違によるパケットの追越しを回避している。こ
のため、パケットロスによる回線性能の低下を防止する
ことができる。また、再送制御によるネットワーク負荷
の増大を防止することができる。
According to the present embodiment, the packet switching equipment does not control the transmission order of the packets, the wire speed switching is maintained by the general-purpose packet switching equipment, and the packet conversion is performed by the packet length difference in the data converter. Avoiding overtaking. Therefore, it is possible to prevent the line performance from deteriorating due to packet loss. In addition, it is possible to prevent an increase in network load due to retransmission control.

【0036】なお、送信タイミング制御に要する時間を
短縮したい場合には、トークンからパケットの送信タイ
ミングを読み出すとともに、同じトークンに次のパケッ
トの受信情報を追加して送出すればよい。つまり、デー
タ変換装置71〜73は、送信タイミング情報からなる
トークンを受信した際、次のパケットを既に受信してい
る場合には、当該次のデータの順序情報および受信時間
情報を同じトークンに付加して制御回線7へ送出する。
また、トークン受信時に次のパケットを受信していない
場合は、その旨をトークンに追加し、直ちにトークンを
送出することで、一定時間内にトークンを一周させるこ
とができる。
In order to shorten the time required for transmission timing control, the packet transmission timing may be read from the token, and the reception information of the next packet may be added to the same token and transmitted. That is, when the data converters 71 to 73 receive the token consisting of the transmission timing information, if the next packet has already been received, the sequence information and the reception time information of the next data are added to the same token. And sends it to the control line 7.
If the next packet is not received when the token is received, the fact can be added to the token and the token can be immediately sent to complete the loop within a certain time.

【0037】実施の形態2.実施の形態1では、データ
変換装置71〜73の処理性能が狭帯域伝送路の性能を
上回る場合は、データ変換装置71〜73にデータ変換
処理とトークン制御および送信順序決定処理の全てを実
行させることができる。しかし、データ変換装置71〜
73の処理性能が伝送路の性能と同等、或いはそれ以下
である場合、データ変換装置71〜73に送信順序制御
を行わせることによって、本来のデータ変換処理の性能
が低下してしまうという問題が発生する。
Embodiment 2. In the first embodiment, when the processing performance of the data conversion devices 71 to 73 exceeds the performance of the narrow band transmission line, the data conversion devices 71 to 73 are caused to execute all of the data conversion process, the token control, and the transmission order determination process. be able to. However, the data converters 71 to 71
When the processing performance of 73 is equal to or lower than the performance of the transmission path, causing the data conversion devices 71 to 73 to perform the transmission order control causes a problem that the original performance of the data conversion processing deteriorates. Occur.

【0038】このような場合には、各データ変換装置7
1〜73から送信順序制御処理を分離して、データ変換
装置71〜73とは独立した順序制御装置80を設け、
各データ変換装置71〜73からの送信順序および時刻
制御を一元的に管理することで、データ変換装置の負荷
を低減させることができる。
In such a case, each data conversion device 7
1 to 73 are separated from the transmission sequence control processing, and a sequence control device 80 independent of the data conversion devices 71 to 73 is provided.
By centrally managing the transmission order and time control from each data converter 71 to 73, the load on the data converter can be reduced.

【0039】図2は、本発明の実施の形態2によるパケ
ット通信システムの一構成例を示したブロック図であ
る。図中の1及び3は負荷分散装置、50及び51は広
帯域伝送路、511〜513及び521〜523は狭帯
域伝送路、71〜73はデータ変換装置、80は順序制
御装置、8は制御回線である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a packet communication system according to the second embodiment of the present invention. In the figure, 1 and 3 are load balancers, 50 and 51 are wide band transmission lines, 511 to 513 and 521 to 523 are narrow band transmission lines, 71 to 73 are data conversion devices, 80 is a sequence control device, and 8 is a control line. Is.

【0040】順序制御装置80とデータ変換装置71〜
73は、サーバとクライアントの関係にあり、各データ
変換装置71〜73におけるパケット送出は、順序制御
装置80によって制御される。順序制御装置80は、各
データ変換装置71〜73と制御回線8を介して接続さ
れているが、順序制御装置80とデータ変換装置71〜
73の接続形態は任意の形態をとることができる。
Sequence controller 80 and data converters 71-71
The server 73 and the client 73 are related to each other, and the packet transmission in each of the data converters 71 to 73 is controlled by the order controller 80. The sequence control device 80 is connected to each of the data conversion devices 71 to 73 via the control line 8, but the sequence control device 80 and the data conversion devices 71 to 71 are connected.
The connection form of 73 can be any form.

【0041】各データ変換装置71〜73が、狭帯域伝
送路511〜513を介して負荷分散装置1からパケッ
トを受信すると、受信パケットのヘッダ情報に基づいて
順序情報および受信時刻情報を取得し、これらの取得情
報が、制御回線8を介して順序制御装置80に通知され
る。
When each of the data converters 71 to 73 receives a packet from the load balancer 1 via the narrow band transmission lines 511 to 513, it acquires sequence information and reception time information based on the header information of the received packet, These pieces of acquired information are notified to the order control device 80 via the control line 8.

【0042】順序制御装置80は、データ変換装置71
〜73から受け取った送信順序および受信時刻情報に基
づき、各データ変換装置71〜73の送信順序を決定す
る。また、順序制御装置80は、各データ変換装置71
〜73へ制御信号を出力し、決定された送信タイミング
を通知する。各データ変換装置71〜73は、順序制御
装置80の指示に従って、データ変換後のパケットを狭
帯域伝送路521〜523へ送信する。
The sequence controller 80 includes a data converter 71.
.. to 73, the transmission order of each of the data conversion devices 71 to 73 is determined based on the transmission order and the reception time information. Further, the sequence control device 80 uses the data conversion devices 71.
A control signal is output to ~ 73 to notify the determined transmission timing. Each of the data converters 71 to 73 transmits the data-converted packet to the narrowband transmission lines 521 to 523 according to the instruction of the order control device 80.

【0043】この様にして、順序制御装置80が、各デ
ータ変換装置71〜73の送信タイミングを決定し通知
することにより、各データ変換装置71〜73がもつデ
ータ変換処理性能を低下させることなく、パケットの追
い越しによる送信順序の逆転を回避することができる。
In this way, the sequence control device 80 determines and notifies the transmission timing of each of the data conversion devices 71 to 73, so that the data conversion processing performance of each of the data conversion devices 71 to 73 is not deteriorated. , It is possible to avoid the transmission order from being reversed due to the passing of packets.

【0044】なお、上記の各実施の形態では、1つの広
帯域伝送路50のパケットを3つの狭帯域伝送路511
〜513に分配し、3つのデータ変換装置21〜23、
71〜73において並列処理する場合の例について説明
したが、本発明はこのような場合に限定されない。すな
わち、2又は4以上の狭帯域伝送路のそれぞれにデータ
変換装置を設けて並列処理を行う場合にも本発明を同様
に適用することができる。
In each of the above embodiments, the packet of one wide band transmission line 50 is converted into three narrow band transmission lines 511.
To 513, and three data conversion devices 21 to 23,
Although an example of parallel processing in 71 to 73 has been described, the present invention is not limited to such a case. That is, the present invention can be similarly applied to a case where a data converter is provided in each of two or four or more narrow band transmission lines to perform parallel processing.

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明によれば、負荷分散装置を用いて
パケットの分配及び統合を行ってデータ変換処理を並列
化させるパケット通信システムにおいて、パケットの追
い越しによる伝送順序の逆転を防止することができる。
また、パケット交換機のスイッチング特性を低下させる
ことなく、パケットの追い越しによる伝送順序の逆転を
回避することができる。更に、パケットの追い越しによ
る伝送順序の逆転を回避しつつ、データ変換処理を並列
化したパケット通信システムを安価に提供することがで
きる。
According to the present invention, in a packet communication system in which a load balancer is used to distribute and integrate packets to parallelize data conversion processing, it is possible to prevent the transmission order from being reversed due to the passing of packets. it can.
Further, it is possible to avoid the reverse of the transmission order due to the passing of the packet without deteriorating the switching characteristic of the packet switch. Further, it is possible to inexpensively provide the packet communication system in which the data conversion processing is parallelized while avoiding the inversion of the transmission order due to the passing of the packet.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の実施の形態1によるパケット通信シ
ステムの一構成例を示した図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a packet communication system according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施の形態2によるパケット通信シ
ステムの一構成例を示したブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a packet communication system according to a second embodiment of the present invention.

【図3】 負荷分散装置を導入した従来のパケット通信
システムの構成を示したブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a conventional packet communication system in which a load balancer is introduced.

【図4】 図3のパケット通信システムの動作の一例を
示した説明図であり、負荷分散装置1、3のスイッチン
グ方式としてカット&スルー方式を採用した場合のもの
が示されている。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an example of an operation of the packet communication system of FIG. 3, showing a case where a cut-and-through method is adopted as a switching method of the load balancers 1 and 3.

【図5】 図3のパケット通信システムの動作の一例を
示した説明図であり、負荷分散装置1、3のスイッチン
グ方式としてストア&フォワード方式を採用した場合の
ものが示されている。
5 is an explanatory diagram showing an example of an operation of the packet communication system of FIG. 3, and shows a case where a store & forward method is adopted as a switching method of the load balancers 1 and 3. FIG.

【符号の説明】 1 負荷分散装置(パケット分配装置)、21〜23
データ変換装置、3 負荷分散装置(パケット統合装
置)、7 制御回線、71〜73 データ変換装置、8
制御回線、80 順序制御装置、50 システム入力
端の広帯域伝送路、51 システム出力端の広帯域伝送
路、511〜513 データ変換装置の入力端の狭帯域
伝送路、521〜523 データ変換装置の出力端の狭
帯域伝送路、601 広帯域伝送路50上の長いパケッ
ト、602 広帯域伝送路50上の短いパケット、61
1 狭帯域伝送路511上の長いパケット、612 狭
帯域伝送路512上の短いパケット、621 狭帯域伝
送路521上の長いパケット、622 狭帯域伝送路5
22上の短いパケット、631 広帯域伝送路51上の
長いパケット、632 広帯域伝送路51上の短いパケ
ット
[Description of Reference Signs] 1 load balancer (packet distributor) 21 to 23
Data conversion device, 3 load distribution device (packet integration device), 7 control lines, 71-73 data conversion device, 8
Control line, 80 sequence controller, 50 wideband transmission line at system input end, 51 wideband transmission line at system output end, 511 to 513 narrow band transmission line at input end of data converter, 521 to 523 output end of data converter Narrow band transmission line, 601 long packet on the wide band transmission line 50, 602 short packet on the wide band transmission line 50, 61
1 long packet on narrow band transmission line 511, 612 short packet on narrow band transmission line 512, 621 long packet on narrow band transmission line 521, 622 narrow band transmission line 5
22 short packets, 631 long packets on wide band transmission line 51, 632 short packets on wide band transmission line 51

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 広帯域伝送路から到着する2以上のパケ
ットを2以上の狭帯域伝送路に分配して出力するパケッ
ト分配装置と、 各狭帯域伝送路に対応して設けられ、狭帯域伝送路上の
パケットについてデータ変換を行う2以上のデータ変換
装置と、 各狭帯域伝送路上のパケットを統合して広帯域伝送路へ
送出するパケット統合装置とを備え、 各データ変換装置におけるパケットの送出タイミング
が、全てのデータ変換装置におけるパケット受信情報に
基づいて制御されることを特徴とするパケット通信シス
テム。
1. A packet distribution device that distributes and outputs two or more packets arriving from a wide band transmission line to two or more narrow band transmission lines, and a packet distribution device provided corresponding to each narrow band transmission line. Of two or more data converters that perform data conversion on the packet and a packet consolidator that consolidates the packets on each narrow band transmission line and sends the packets to the wide band transmission line. A packet communication system controlled based on packet reception information in all data converters.
【請求項2】 上記データ変換装置は、各データ変換装
置を巡回するトークンを送受信するために制御回線を介
して接続され、 トークンを受信した各データ変換装置は、受信パケット
の順序情報及び受信時刻をトークンに付加して他のデー
タ変換装置へ送出することを特徴とする請求項1に記載
のパケット通信システム。
2. The data conversion device is connected via a control line for transmitting and receiving a token circulating in each data conversion device, and each data conversion device that has received the token has sequence information of a received packet and a reception time. The packet communication system according to claim 1, wherein the packet is added to the token and transmitted to another data conversion device.
【請求項3】 パケットを受信した各データ変換装置に
よるパケットの送出タイミングが、全てのデータ変換装
置を巡回したトークンに基づいて決定され、 決定された送出タイミングからなるトークンを各データ
変換装置に巡回させ、 各データ変換装置が、受信トークンに含まれる送出タイ
ミングに基づいて、パケットを送出することを特徴とす
る請求項2に記載のパケット通信システム。
3. A packet transmission timing by each data conversion device that receives a packet is determined based on a token that has circulated through all data conversion devices, and a token having the determined transmission timing is circulated to each data conversion device. The packet communication system according to claim 2, wherein each of the data conversion devices transmits the packet based on the transmission timing included in the reception token.
【請求項4】 各データ変換装置における受信時刻に基
づいて、データ変換装置及びパケット統合装置における
各パケットごとの遅延時間を求め、求められた遅延時間
に基づいて各パケットの送出タイミングを求めることを
特徴とする請求項3に記載のパケット通信システム。
4. A delay time for each packet in the data conversion device and the packet integration device is calculated based on a reception time in each data conversion device, and a transmission timing of each packet is calculated based on the calculated delay time. The packet communication system according to claim 3, which is characterized in that.
【請求項5】 各データ変換装置に接続され、データ変
換装置における受信パケットの順序情報及び受信時刻を
受け取り、各パケットの送出タイミングを決定する順序
制御装置を備え、 各データ変換装置が、順序制御装置によって指示される
送出タイミングに基づいて、パケットを送出することを
特徴とする請求項1に記載のパケット通信システム。
5. A sequence control device, which is connected to each data conversion device, receives sequence information and reception time of received packets in the data conversion device, and determines the transmission timing of each packet, each data conversion device performing sequence control. The packet communication system according to claim 1, wherein the packet is transmitted based on a transmission timing instructed by the device.
【請求項6】 上記順序制御装置は、各データ変換装置
における受信時刻に基づいて、データ変換装置及びパケ
ット統合装置における各パケットごとの遅延時間を求
め、求められた遅延時間に基づいて各パケットの送出タ
イミングを求めることを特徴とする請求項5に記載のパ
ケット通信システム。
6. The sequence control device obtains a delay time for each packet in the data conversion device and the packet integration device based on the reception time in each data conversion device, and determines the delay time of each packet based on the obtained delay time. The packet communication system according to claim 5, wherein transmission timing is obtained.
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JP2019106653A (en) * 2017-12-14 2019-06-27 株式会社富士通アドバンストエンジニアリング Communication system and communication device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8737240B2 (en) 2007-05-28 2014-05-27 Nec Corporation Link band estimating apparatus and link band estimating method
JP2019106653A (en) * 2017-12-14 2019-06-27 株式会社富士通アドバンストエンジニアリング Communication system and communication device

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