JP2003318965A - Packet transfer control method and apparatus, and system apparatus - Google Patents

Packet transfer control method and apparatus, and system apparatus

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JP2003318965A
JP2003318965A JP2002126471A JP2002126471A JP2003318965A JP 2003318965 A JP2003318965 A JP 2003318965A JP 2002126471 A JP2002126471 A JP 2002126471A JP 2002126471 A JP2002126471 A JP 2002126471A JP 2003318965 A JP2003318965 A JP 2003318965A
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JP
Japan
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packet transfer
hop count
packet
flow
value
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JP2002126471A
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Japanese (ja)
Inventor
Tatsuya Mori
達哉 森
Ryoichi Kawahara
亮一 川原
Shozo Naito
昭三 内藤
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a packet transfer control method and apparatus, and a system apparatus capable of impartially assigning bands to each IP flow on an IP network. <P>SOLUTION: The packet transfer control apparatus 1 includes: a hop count information learning/storage section 7 for presumedly calculating the hop count value of a packet between two hosts being a generating subjects of the IP flow on the basis of an initial TTL value derived from mount system dependent information acquired by a header analysis section 6 and an observed TTL value acquired by the header analysis section 6 and storing the hop count value for each corresponding IP flow; a transfer priority decision section 8 for selectively deciding the packet transfer priority defined to lower the ranking as the IP flow has a smaller hop count value on the basis of the stored hop count; and a packet transmission control section 9 for performing the packet transfer scheduling based on the decided packet transfer priority. <P>COPYRIGHT: (C)2004,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、パケット転送制御
方法並びに装置及びシステム装置に関し、詳しくは、I
Pネットワーク(IP:Internet Protocol)の主要な
バックボーン回線上においてIPフローを構成するパケ
ットの転送制御を行うためのパケット転送制御方法、並
びにその実施に直接使用されるパケット転送制御装置及
びパケット転送制御システム装置に係わる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a packet transfer control method, a device and a system device, and more particularly to I
A packet transfer control method for controlling transfer of packets forming an IP flow on a main backbone line of a P network (IP: Internet Protocol), and a packet transfer control device and a packet transfer control system used directly for the implementation Involved in the device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、インターネットに代表されるIP
ネットワークの急速な普及に伴い、当該IPネットワー
クにおけるユーザIPフローの通信品質向上に対する要
求が高まっている。
2. Description of the Related Art In recent years, IP represented by the Internet
With the rapid spread of networks, there is an increasing demand for improving the communication quality of user IP flows in the IP networks.

【0003】こうした要求に応えるため、本願発明者ら
は、IPフローの通信品質を低下させる種々の要因につ
いて研究を行い、その結果、IPネットワークにおい
ては、ホスト間ホップカウント値の比較的小さな少数の
バースト的なIPフローが回線占有に関して支配的であ
り、IPネットワーク上に存在する各IPフローに対し
て公平に帯域を割り当てることができないこと、及び
この性質がIPネットワーク全体のトラフィックの品質
低下と相関があることを実験的に明らかとしており、そ
の成果を、既に電子通信情報学会において発表している
(技術開示文献:「森達哉,川原亮一,内藤昭三,Per-
time-blockフロー統計に着目したネットワークトラフィ
ック解析,電子情報通信学会 信学技報,IN,March 20
02」)。
In order to meet such a demand, the inventors of the present application have studied various factors that deteriorate the communication quality of an IP flow, and as a result, in an IP network, a small number of hop count values between hosts are relatively small. Burst IP flows dominate the line occupancy, and it is not possible to allocate bandwidth fairly to each IP flow existing on the IP network, and this property correlates with deterioration of traffic quality of the entire IP network. It has been experimentally clarified that there is such a result, and the results have already been announced at the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers (Technical disclosure document: "Tatsuya Mori, Ryoichi Kawahara, Shozo Naito, Per-
Network traffic analysis focusing on time-block flow statistics, IEICE Technical Report, IN, March 20
02 ”).

【0004】一方、IETF(Internet Engineering T
ask Force)では、IPネットワークにおけるトラフィ
ックのクラス分けを行い、そのクラス別のQoS(Qual
ityof Service)を実現する技術(“Diffserv”と呼ば
れる)の標準化が進められている。この技術は、IPネ
ットワークの入口でトラフィックのクラス分けを行う一
方、IPネットワークの内部でクラス別の優先制御を行
うようにしたもので、これにより、所要のQoSの実現
を図ろうとするものである。
On the other hand, IETF (Internet Engineering T
ask force) classifies traffic in an IP network, and QoS (Qual) is classified for each class.
The standardization of the technology (called "Diffserv") that realizes "ity of service" is in progress. This technique classifies traffic at the entrance of the IP network, while performing priority control for each class inside the IP network, thereby attempting to realize the required QoS. .

【0005】従って、以上の技術手法を用いて、少数の
支配的なIPフローを優先度の低いクラスに割り当てる
ようにすれば、IPネットワーク上の各IPフローに対
してより公平な帯域割当を行うことが可能になるものと
予測される。
Therefore, if a small number of dominant IP flows are allocated to a class having a low priority by using the above-mentioned technique, more fair bandwidth allocation is performed for each IP flow on the IP network. It is predicted that it will be possible.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、インタ
ーネットのバックボーン回線のような不特定多数のユー
ザが流動的に使用する通信環境に対し、上記のようなク
ラス分けを単に適用した場合、少数の支配的なIPフ
ローの同定を通信過程において速やかに行うことが困難
である点や、ユーザ数及び回線帯域の増加に伴い、ク
ラス分けに要する計算コストが増大するなど点で問題が
生じる。
However, when the above classification is simply applied to a communication environment in which a large number of unspecified users, such as the backbone line of the Internet, are in fluid use, a small number of dominant However, there is a problem in that it is difficult to quickly identify such an IP flow in the communication process, and as the number of users and the line bandwidth increase, the calculation cost required for classification increases.

【0007】ここにおいて、本発明の解決すべき主要な
目的は、次のとおりである。
Here, the main objects to be solved by the present invention are as follows.

【0008】即ち、本発明の第1の目的は、IPネット
ワーク上の各IPフローに対して公平な帯域割当を行う
ことの可能なパケット転送制御方法並びに装置及びシス
テム装置を提供せんとするものである。
That is, a first object of the present invention is to provide a packet transfer control method, an apparatus and a system apparatus capable of imparting fair bandwidth allocation to each IP flow on an IP network. is there.

【0009】本発明の第2の目的は、各IPフロー毎に
効率的なパケット転送制御を行うことの可能なパケット
転送制御方法並びに装置及びシステム装置を提供せんと
するものである。
A second object of the present invention is to provide a packet transfer control method, a device and a system device capable of performing efficient packet transfer control for each IP flow.

【0010】本発明の第3の目的は、適用に際しての設
定が極めて簡易なパケット転送制御方法並びに装置及び
システム装置を提供せんとするものである。
A third object of the present invention is to provide a packet transfer control method, a device and a system device which are extremely easy to set when applied.

【0011】本発明の他の目的は、明細書、図面、特に
特許請求の範囲の各請求項の記載から、自ずと明らかと
なろう。
Other objects of the present invention will become apparent from the description, drawings, and particularly the description of each claim.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】まず、本発明方法におい
ては、IPネットワークのバックボーン回線上におい
て、当該バックボーン回線に生じたIPフローを構成す
るパケットのヘッダ情報を解析し、そのヘッダ情報に基
づき、IPフローの発生主体である2つのホスト間にお
けるパケットのホップカウント値を推定的に算出し、そ
のホップカウント値を、対応する各IPフロー毎に蓄積
し、そのホップカウント値に基づき、当該ホップカウン
ト値が小さいIPフローほどその順位が低くなるよう定
義されたパケット転送優先度を選択的に決定することに
より、当該パケット転送優先度に応じたパケット転送ス
ケジューリングを行う、という特徴的構成手法を講じ
る。
First, in the method of the present invention, on the backbone line of an IP network, the header information of a packet forming an IP flow generated in the backbone line is analyzed, and based on the header information, The hop count value of a packet between two hosts, which are the main constituents of an IP flow, is estimated and calculated, the hop count value is accumulated for each corresponding IP flow, and the hop count value is calculated based on the hop count value. A characteristic configuration method is adopted in which packet transfer scheduling is performed according to the packet transfer priority by selectively determining the packet transfer priority defined so that the IP flow having a smaller value has a lower rank.

【0013】一方、本発明装置においては、IPネット
ワークのバックボーン回線上における任意の一領域に、
バックボーン回線に生じたIPフローを構成するパケッ
トのヘッダ情報を解析して、当該ヘッダ情報から、任意
の実装システム依存情報と観測TTL値(TTL:Time
To Live.生存時間情報)とを取得するヘッダ解析手段
と、その取得された実装システム依存情報から、対応す
るパケットの初期TTL値を推定的に導出すると共に、
この導出に係る初期TTL値と取得された観測TTL値
とに基づき、IPフローの発生主体である2つのホスト
間におけるパケットのホップカウント値を推定的に算出
し、そのホップカウント値を、対応する各IPフロー毎
に経時的な学習を伴って蓄積していくホップカウント情
報学習・蓄積手段と、その蓄積されたホップカウント値
に基づき、当該ホップカウント値が小さいIPフローほ
どその順位が低くなるよう定義されたパケット転送優先
度を選択的に決定する転送優先度決定手段と、その決定
されたパケット転送優先度に応じたパケット転送スケジ
ューリングを行うパケット転送制御手段とを具備させ
る、という特徴的構成手段を講じる。
On the other hand, in the device of the present invention, in an arbitrary area on the backbone line of the IP network,
The header information of the packet forming the IP flow generated in the backbone line is analyzed, and based on the header information, arbitrary mounting system dependent information and observed TTL value (TTL: Time)
To Live. (Surviving time information), and from the acquired mounting system dependent information, the initial TTL value of the corresponding packet is deduced from the header analysis means.
Based on the initial TTL value related to this derivation and the acquired observed TTL value, the hop count value of the packet between the two hosts, which are the main constituents of the IP flow, is estimated and calculated, and the hop count value is corresponded. Based on the hop count information learning / accumulating means for accumulating each IP flow with learning over time, and based on the accumulated hop count value, an IP flow having a smaller hop count value has a lower rank. Characteristic configuration means for providing a transfer priority determining means for selectively determining the defined packet transfer priority and a packet transfer control means for performing packet transfer scheduling according to the determined packet transfer priority Take action.

【0014】また、本発明システム装置においては、I
Pネットワークのバックボーン回線と複数の周辺回線と
の接続点における複数の境界ノードに、バックボーン回
線に生じたIPフローを構成するパケットのヘッダ情報
を解析して、当該ヘッダ情報から、任意の実装システム
依存情報と観測TTL値とを取得するヘッダ解析手段
と、その取得された実装システム依存情報から、対応す
るパケットの初期TTL値を推定的に導出すると共に、
この導出に係る初期TTL値と取得された観測TTL値
とに基づき、IPフローの発生主体である2つのホスト
間におけるパケットのホップカウント値を推定的に算出
し、この算出に係るホップカウント値を、対応する各I
Pフロー毎に経時的な学習を伴って蓄積していくホップ
カウント情報学習・蓄積手段と、その蓄積されたホップ
カウント値に基づき、当該ホップカウント値が小さいI
Pフローほどその順位が低くなるよう定義されたパケッ
ト転送優先度を選択的に決定する転送優先度決定手段
と、その決定されたパケット転送優先度を表す優先度情
報を、対応する各IPフロー毎のパケットにタギングす
る優先度情報タギング手段とをそれぞれ具備させると共
に、複数の境界ノードをバックボーン回線上で統合する
複数の内部ノードに、複数の境界ノードにおいてパケッ
トにタギングされた優先度情報に基づき、対応するパケ
ット転送優先度に応じたパケット転送スケジューリング
を行うパケット転送制御手段をそれぞれ具備させる、と
いう特徴的構成手段を講じる。
In the system device of the present invention, I
The header information of the packet forming the IP flow generated in the backbone circuit is analyzed at a plurality of boundary nodes at the connection point between the backbone circuit of the P network and a plurality of peripheral circuits, and the implementation information depends on the arbitrary mounting system from the header information. From the header analysis unit that acquires the information and the observed TTL value and the acquired implementation system-dependent information, the initial TTL value of the corresponding packet is presumedly derived, and
Based on the initial TTL value related to this derivation and the acquired observed TTL value, the hop count value of the packet between the two hosts that are the main components of the IP flow is presumedly calculated, and the hop count value related to this calculation is calculated. , Each corresponding I
Based on the hop count information learning / accumulating means for accumulating with learning over time for each P flow and the accumulated hop count value, the hop count value is small.
A transfer priority determining means for selectively determining a packet transfer priority defined such that the order of P flows becomes lower, and priority information indicating the determined packet transfer priority is provided for each corresponding IP flow. And priority information tagging means for tagging each packet, and a plurality of internal nodes that integrate a plurality of boundary nodes on the backbone line, based on the priority information tagged to the packets at the plurality of boundary nodes, A characteristic configuration means is provided in which a packet transfer control means for performing packet transfer scheduling according to a corresponding packet transfer priority is provided.

【0015】さらに、具体的詳細に述べると、当該課題
の解決では、本発明が次に列挙する上位概念から下位概
念に亙る新規な特徴的構成手法又は手段を採用すること
により、前記目的を達成するよう為される。
More specifically, in order to solve the above problem, the present invention achieves the above-mentioned object by adopting a novel characteristic construction method or means ranging from a superordinate concept to a subordinate concept enumerated below. To be done.

【0016】即ち、本発明方法の第1の特徴は、IPネ
ットワークのバックボーン回線上において、当該バック
ボーン回線に生じたIPフローを構成するパケットのヘ
ッダ情報を解析し、その解析された前記ヘッダ情報に基
づき、前記IPフローの発生主体である2つのホスト間
における前記パケットのホップカウント値を推定的に算
出し、その算出された前記ホップカウント値を、対応す
る各IPフロー毎に蓄積し、その蓄積された前記ホップ
カウント値に基づき、当該ホップカウント値が小さい前
記IPフローほどその順位が低くなるよう定義されたパ
ケット転送優先度を選択的に決定することにより、当該
パケット転送優先度に応じたパケット転送スケジューリ
ングを行ってなる、パケット転送制御方法の構成採用に
ある。
That is, the first feature of the method of the present invention is that, on the backbone line of the IP network, the header information of the packet forming the IP flow generated in the backbone line is analyzed, and the analyzed header information is added to the analyzed header information. On the basis of the above, the hop count value of the packet between the two hosts, which are the main constituents of the IP flow, is estimated and calculated, and the calculated hop count value is accumulated for each corresponding IP flow. Based on the determined hop count value, a packet according to the packet transfer priority is selectively determined by selectively determining a packet transfer priority defined such that the IP flow having a smaller hop count value has a lower rank. This is in adopting a configuration of a packet transfer control method that is performed transfer scheduling.

【0017】本発明方法の第2の特徴は、上記本発明方
法の第1の特徴における前記ホップカウント値の算出
が、前記ヘッダ情報から取得しうる任意の実装システム
依存情報から推定的に導出される前記パケットの初期T
TL値と、そのヘッダ情報から直接取得される当該パケ
ットの観測TTL値とに基づいて行われてなる、パケッ
ト転送制御方法の構成採用にある。
A second feature of the method of the present invention is that the calculation of the hop count value in the first feature of the method of the present invention is presumedly derived from arbitrary mounting system dependent information that can be obtained from the header information. Initial T of the packet
The packet transfer control method is adopted based on the TL value and the observed TTL value of the packet directly obtained from the header information.

【0018】本発明方法の第3の特徴は、上記本発明方
法の第2の特徴における前記ホップカウント値の算出
が、前記初期TTL値及び前記観測TTL値を共に変数
とした所定の算出式を用いて近似的に行われてなる、パ
ケット転送制御方法の構成採用にある。
A third feature of the method of the present invention is that the calculation of the hop count value in the second feature of the method of the present invention uses a predetermined calculation formula in which both the initial TTL value and the observed TTL value are variables. This is in adopting the configuration of a packet transfer control method that is performed approximately by using the packet transfer control method.

【0019】本発明方法の第4の特徴は、上記本発明方
法の第1、第2又は第3の特徴における前記ホップカウ
ント値が、調節可能に設定された周期が到来するごとに
更新されてなる、パケット転送制御方法の構成採用にあ
る。
A fourth feature of the method of the present invention is that the hop count value in the first, second or third feature of the method of the present invention is updated each time a period set to be adjustable is reached. This is due to the adoption of the configuration of the packet transfer control method.

【0020】本発明方法の第5の特徴は、上記本発明方
法の第1、第2、第3又は第4の特徴における前記パケ
ット転送スケジューリングが、前記ホップカウント値の
全分布に対して調節可能に設定された1以上の閾値によ
り区分される2以上のキューを用いて行われ、前記パケ
ット転送優先度の決定が、前記各IPフロー毎の前記パ
ケットが、該当する前記2以上のキューの何れかに振り
分けられるよう段階的に行われてなる、パケット転送制
御方法の構成採用にある。
A fifth characteristic of the method of the present invention is that the packet transfer scheduling in the first, second, third or fourth characteristic of the method of the present invention is adjustable with respect to the entire distribution of the hop count value. The packet transfer priority is determined by using two or more queues that are divided by one or more thresholds set in the above, and the packet for each IP flow is assigned to any one of the two or more queues to which the packet corresponds. This is a configuration adoption of a packet transfer control method that is performed stepwise so as to be distributed to

【0021】本発明方法の第6の特徴は、上記本発明方
法の第1、第2、第3、第4又は第5の特徴における前
記ヘッダ情報の解析、前記ホップカウント値の算出、蓄
積及び更新、前記パケット転送優先度の決定並びに前記
パケット転送スケジューリングが、前記バックボーン回
線上の任意の一領域において集約的に行われてなる、パ
ケット転送制御方法の構成採用にある。
The sixth feature of the method of the present invention is the analysis of the header information, the calculation, accumulation and accumulation of the hop count value in the first, second, third, fourth or fifth feature of the method of the present invention. The packet transfer control method is configured such that the update, the determination of the packet transfer priority, and the packet transfer scheduling are collectively performed in an arbitrary area on the backbone line.

【0022】本発明方法の第7の特徴は、上記本発明方
法の第1、第2、第3、第4又は第5の特徴における前
記ヘッダ情報の解析、前記ホップカウント値の算出、蓄
積及び更新並びに前記パケット転送優先度の決定が、前
記バックボーン回線と複数の周辺回線との接続点におけ
る複数の境界ノードにおいて分散的に行われ、前記パケ
ット転送スケジューリングが、前記複数の境界ノードを
前記バックボーン回線上で統合する複数の内部ノードに
おいて分散的に行われてなる、パケット転送制御方法な
る、パケット転送制御方法の構成採用にある。
The seventh feature of the method of the present invention is the analysis of the header information, the calculation, accumulation and accumulation of the hop count value in the first, second, third, fourth or fifth feature of the method of the present invention. The updating and the determination of the packet transfer priority are performed in a distributed manner at a plurality of boundary nodes at a connection point between the backbone circuit and a plurality of peripheral circuits, and the packet transfer scheduling is performed by the plurality of boundary nodes at the backbone time. A packet transfer control method, which is a distributed method of a plurality of internal nodes integrated on a line, is adopted.

【0023】本発明方法の第8の特徴は、上記本発明方
法の第7の特徴における前記複数の境界ノードにおける
前記パケット転送優先度の決定が、当該パケット転送優
先度を表す優先度情報を、対応する前記各IPフロー毎
の前記パケットにタギングする処理を伴って行われ、前
記複数の内部ノードにおける前記パケット転送スケジュ
ーリングが、前記複数の境界ノードにおいて前記パケッ
トにタギングされた前記優先度情報に基づいて行われて
なる、パケット転送制御方法の構成採用にある。
An eighth feature of the method of the present invention is that the determination of the packet transfer priority at the plurality of boundary nodes in the seventh feature of the method of the present invention provides priority information indicating the packet transfer priority, The packet transfer scheduling in the plurality of internal nodes is performed with the process of tagging the packet for each corresponding IP flow, and the packet transfer scheduling in the plurality of internal nodes is based on the priority information tagged in the packet in the plurality of boundary nodes. This is done by adopting the configuration of the packet transfer control method that is performed.

【0024】本発明方法の第9の特徴は、上記本発明方
法の第7又は第8の特徴における前記ホップカウント値
が、前記複数の境界ノードの全てにおいて随時共有され
てなる、パケット転送制御方法の構成採用にある。
A ninth characteristic of the method of the present invention is that the hop count value in the seventh or eighth characteristic of the method of the present invention is shared by all of the plurality of boundary nodes at any time. The configuration is adopted.

【0025】一方、本発明装置の第1の特徴は、IPネ
ットワークのバックボーン回線上における任意の一領域
に設置されるパケット転送制御装置であって、前記バッ
クボーン回線に生じたIPフローを構成するパケットの
ヘッダ情報を解析して、当該ヘッダ情報から、任意の実
装システム依存情報と観測TTL値とを取得するヘッダ
解析手段と、このヘッダ解析手段により取得された前記
実装システム依存情報から、対応する前記パケットの初
期TTL値を推定的に導出すると共に、この導出に係る
前記初期TTL値と前記ヘッダ解析手段により取得され
た前記観測TTL値とに基づき、前記IPフローの発生
主体である2つのホスト間における前記パケットのホッ
プカウント値を推定的に算出し、この算出に係る前記ホ
ップカウント値を、対応する各IPフロー毎に経時的な
学習を伴って蓄積していくホップカウント情報学習・蓄
積手段と、このホップカウント情報学習・蓄積手段に蓄
積された前記ホップカウント値に基づき、当該ホップカ
ウント値が小さい前記IPフローほどその順位が低くな
るよう定義されたパケット転送優先度を選択的に決定す
る転送優先度決定手段と、この転送優先度決定手段によ
り決定された前記パケット転送優先度に応じたパケット
転送スケジューリングを行うパケット転送制御手段とを
有してなる、パケット転送制御装置の構成採用にある。
On the other hand, the first feature of the device of the present invention is a packet transfer control device installed in an arbitrary area on a backbone line of an IP network, and a packet forming an IP flow generated on the backbone line. Of the mounting system dependence information acquired by this header analysis means, and corresponding header analysis means for analyzing any mounting system dependence information and observed TTL value from the header information. While presumably deriving the initial TTL value of the packet, based on the initial TTL value related to this derivation and the observed TTL value acquired by the header analysis means, between the two hosts that are the main constituents of the IP flow Predictively calculates the hop count value of the packet in Based on the hop count information learning / accumulating means for accumulating with time-dependent learning for each corresponding IP flow, and the hop count value concerned based on the hop count value accumulated in the hop count information learning / accumulating means. A transfer priority determining means for selectively determining a packet transfer priority defined such that the IP flow having a smaller value has a lower rank, and the packet transfer priority determined by the transfer priority determining means. A packet transfer control device having a packet transfer control means for performing packet transfer scheduling is employed.

【0026】本発明装置の第2の特徴は、上記本発明装
置の第1の特徴における前記ホップカウント情報学習・
蓄積手段が、前記ヘッダ解析手段により取得された前記
実装システム依存情報から前記初期TTL値を導出する
ため事前設定されたシステム別初期TTLデータベース
と、このシステム別初期TTLデータベースから導出さ
れた前記初期TTL値と前記ヘッダ解析手段により取得
された前記観測TTL値とを、対応する各ホストIPア
ドレスに関連付けて登録するためのTTLデータベース
と、このTTLデータベースに登録された前記初期TT
L値及び前記観測TTL値を共に変数とした所定の算出
式を用いて近似的に算出した前記ホップカウント値を、
対応する前記各IPフローに関連付けて登録するための
フローデータベースとを具備してなる、パケット転送制
御装置の構成採用にある。
A second feature of the device of the present invention is that the hop count information learning / training in the first feature of the device of the present invention is performed.
A storage unit presets a system-specific initial TTL database for deriving the initial TTL value from the mounting system-dependent information acquired by the header analysis unit, and the initial TTL derived from the system-specific initial TTL database. A TTL database for registering a value and the observed TTL value acquired by the header analysis means in association with each corresponding host IP address, and the initial TT registered in this TTL database
The hop count value approximately calculated using a predetermined calculation formula in which both the L value and the observed TTL value are variables,
The packet transfer control device has a configuration including a flow database for registering in association with each of the corresponding IP flows.

【0027】本発明装置の第3の特徴は、上記本発明装
置の第2の特徴における前記ホップカウント情報学習・
蓄積手段が、調節可能に設定された周期が到来するごと
に、前記TTLデータベース及び前記フローデータベー
スの内容を更新する機能手段を具備してなる、パケット
転送制御装置の構成採用にある。
The third feature of the device of the present invention is that the hop count information learning and learning in the second feature of the device of the present invention is performed.
The packet transfer control device is configured so that the accumulating unit has a functional unit that updates the contents of the TTL database and the flow database each time the adjustable period is reached.

【0028】本発明装置の第4の特徴は、上記本発明装
置の第1、第2又は第3の特徴における前記転送優先度
決定手段が、前記各IPフロー毎の前記パケットが、前
記ホップカウント値の全分布に対して調節可能に設定さ
れた1以上の閾値により区分される該当する2以上のキ
ューの何れかに振り分けられるよう、所要の前記パケッ
ト転送優先度の決定を段階的に行う機能手段を具備し、
前記パケット転送制御手段が、所要の前記パケット転送
スケジューリングを前記2以上のキューを用いて行う機
能手段を具備してなる、パケット転送制御装置の構成採
用にある。
A fourth feature of the device of the present invention is that the transfer priority determining means in the first, second or third feature of the device of the present invention is configured such that the packet for each IP flow has the hop count. A function for stepwise determining the required packet transfer priority so that the packet transfer priority can be distributed to any of two or more corresponding queues that are divided by one or more thresholds that are set to be adjustable for the entire distribution of values. Equipped with means,
In the packet transfer control device, the packet transfer control means includes functional means for performing the required packet transfer scheduling using the two or more queues.

【0029】さらに、本発明システム装置の第1の特徴
は、IPネットワークのバックボーン回線と複数の周辺
回線との接続点における複数の境界ノードと、当該複数
の境界ノードを前記バックボーン回線上で統合する複数
の内部ノードとに分散配置されるパケット転送制御シス
テム装置であって、前記複数の境界ノードが、前記バッ
クボーン回線に生じたIPフローを構成するパケットの
ヘッダ情報を解析して、当該ヘッダ情報から、任意の実
装システム依存情報と観測TTL値とを取得するヘッダ
解析手段と、このヘッダ解析手段により取得された前記
実装システム依存情報から、対応する前記パケットの初
期TTL値を推定的に導出すると共に、この導出に係る
前記初期TTL値と前記ヘッダ解析手段により取得され
た前記観測TTL値とに基づき、前記IPフローの発生
主体である2つのホスト間における前記パケットのホッ
プカウント値を推定的に算出し、この算出に係る前記ホ
ップカウント値を、対応する各IPフロー毎に経時的な
学習を伴って蓄積していくホップカウント情報学習・蓄
積手段と、このホップカウント情報学習・蓄積手段に蓄
積された前記ホップカウント値に基づき、当該ホップカ
ウント値が小さい前記IPフローほどその順位が低くな
るよう定義されたパケット転送優先度を選択的に決定す
る転送優先度決定手段と、この転送優先度決定手段によ
り決定された前記パケット転送優先度を表す優先度情報
を、対応する前記各IPフロー毎の前記パケットにタギ
ングする優先度情報タギング手段とをそれぞれ有し、前
記複数の内部ノードが、前記複数の境界ノードにおける
前記優先度情報タギング手段により前記パケットにタギ
ングされた前記優先度情報に基づき、対応する前記パケ
ット転送優先度に応じたパケット転送スケジューリング
を行うパケット転送制御手段をそれぞれ有してなる、パ
ケット転送制御システム装置の構成採用にある。
Further, the first feature of the system device of the present invention is to integrate a plurality of boundary nodes at a connection point between a backbone line of an IP network and a plurality of peripheral lines and the plurality of boundary nodes on the backbone line. In the packet transfer control system device distributedly arranged with a plurality of internal nodes, the plurality of boundary nodes analyze header information of packets forming an IP flow generated in the backbone line, and extract the header information from the header information. , And a header analysis unit that acquires arbitrary mounting system-dependent information and an observed TTL value, and presumably derives an initial TTL value of the corresponding packet from the mounting system-dependent information acquired by the header analyzing unit. , The observed TTL obtained by the header analysis means and the initial TTL value related to this derivation On the basis of the above, the hop count value of the packet between the two hosts, which are the main constituents of the IP flow, is estimated and calculated, and the hop count value related to this calculation is calculated for each corresponding IP flow over time. Based on the hop count information learning / accumulating means that accumulates with learning, and the hop count value accumulated in the hop count information learning / accumulating means, the IP flow having a smaller hop count value has a lower rank. The transfer priority determining means for selectively determining the packet transfer priority defined as follows, and the priority information representing the packet transfer priority determined by the transfer priority determining means, corresponding to each of the IP flows. And a priority information tagging unit for tagging each of the packets for each of the plurality of internal nodes. A packet transfer control means for performing packet transfer scheduling according to the corresponding packet transfer priority based on the priority information tagged to the packet by the priority information tagging means in the field node, In the adoption of the configuration of the transfer control system device.

【0030】本発明システム装置の第2の特徴は、上記
本発明システム装置の第1の特徴における前記複数の境
界ノードにおける前記ホップカウント情報学習・蓄積手
段が、前記ヘッダ解析手段により取得された前記実装シ
ステム依存情報から前記初期TTL値を導出するため事
前設定されたシステム別初期TTLデータベースと、こ
のシステム別初期TTLデータベースから導出された前
記初期TTL値と前記ヘッダ解析手段により取得された
前記観測TTL値とを、対応する各ホストIPアドレス
に関連付けて登録するためのTTLデータベースと、こ
のTTLデータベースに登録された前記初期TTL値及
び前記観測TTL値を共に変数とした所定の算出式を用
いて近似的に算出した前記ホップカウント値を、対応す
る前記各IPフローに関連付けて登録するためのフロー
データベースとをそれぞれ具備し、当該ホップカウント
情報学習・蓄積手段が、前記フローデータベースに登録
された前記ホップカウント値が前記複数の境界ノードの
全てにおいて随時共有されるよう、当該複数の境界ノー
ドにおける前記TTLデータベース及び前記フローデー
タベースの内容を互いに同期させる機能手段をそれぞれ
具備してなる、パケット転送制御システム装置の構成採
用にある。
A second feature of the system device of the present invention is that the hop count information learning / accumulating means at the plurality of boundary nodes in the first feature of the system device of the present invention is obtained by the header analyzing means. A system-specific initial TTL database preset for deriving the initial TTL value from mounting system-dependent information, the initial TTL value derived from the system-specific initial TTL database, and the observation TTL acquired by the header analysis means And a TTL database for registering the value in association with each corresponding host IP address, and approximation using a predetermined calculation formula in which the initial TTL value and the observed TTL value registered in this TTL database are both variables The calculated hop count value to the corresponding IP flow And a flow database for registering the hop count information so that the hop count information registered in the flow database is shared by all of the plurality of boundary nodes at any time. The packet transfer control system apparatus is configured to include functional means for synchronizing the contents of the TTL database and the flow database in the plurality of boundary nodes with each other.

【0031】本発明システム装置の第3の特徴は、上記
本発明システム装置の第2の特徴における前記複数の境
界ノードにおける前記ホップカウント情報学習・蓄積手
段が、調節可能に設定された周期が到来するごとに、前
記TTLデータベース及び前記フローデータベースの内
容を更新する機能手段をそれぞれ具備してなる、記載の
パケット転送制御システム装置の構成採用にある。
A third feature of the system device of the present invention is that the hop count information learning / accumulating means at the plurality of boundary nodes in the second feature of the system device of the present invention has a period that is set to be adjustable. In each case, the packet transfer control system device has a configuration for updating the contents of the TTL database and the flow database.

【0032】本発明システム装置の第4の特徴は、上記
本発明システム装置の第1、第2又は第3の特徴におけ
る前記複数の境界ノードにおける前記転送優先度決定手
段が、前記各IPフロー毎の前記パケットが、前記ホッ
プカウント値の全分布に対して調節可能に設定された1
以上の閾値により区分される該当する2以上のキューの
何れかに振り分けられるよう、所要の前記パケット転送
優先度の決定を段階的に行う機能手段をそれぞれ具備
し、前記複数の内部ノードにおける前記パケット転送制
御手段が、所要の前記パケット転送スケジューリングを
前記2以上のキューを用いて行う機能手段をそれぞれ具
備してなる、パケット転送制御システム装置の構成採用
にある。
A fourth feature of the system device of the present invention is that the transfer priority determining means in the plurality of boundary nodes in the first, second or third feature of the system device of the present invention is arranged for each IP flow. 1 of the packets are set to be adjustable for the entire distribution of the hop count values.
Each of the packets in the plurality of internal nodes is provided with a functional unit that determines the required packet transfer priority stepwise so that the packet is distributed to any of two or more corresponding queues divided by the above thresholds. In the packet transfer control system, the transfer control means is provided with functional means for performing the required packet transfer scheduling using the two or more queues.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、添付図面を参照しつつ、装置例及びこれに対応する
方法例並びに変形例(システム装置例及びこれに対応す
る方法例)を順に挙げて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings in order of an apparatus example, a method example corresponding thereto, and a modified example (system apparatus example and a method example corresponding thereto). I will give you an explanation.

【0034】(装置例)まず、図1は、本発明の装置例
に係るパケット転送制御装置が適用されるIPネットワ
ークのシステム構成図である。
(Device Example) First, FIG. 1 is a system configuration diagram of an IP network to which a packet transfer control device according to the device example of the present invention is applied.

【0035】同図に示すように、本装置例に係るパケッ
ト転送制御装置1が適用されるIPネットワークαは、
それぞれルータ等からなる複数のノード2,2,…と、
それぞれホストを構成する端末装置3,3,…とを有し
て構成され、本パケット転送制御装置1は、当該IPネ
ットワークαにおける主要なバックボーン回線4上の任
意の一領域に設置して使用される。
As shown in the figure, the IP network α to which the packet transfer control device 1 according to this device example is applied is
A plurality of nodes 2, 2, ...
The packet transfer control device 1 is installed in any one area on the main backbone line 4 in the IP network α and is used. It

【0036】次に、図2は、図1に示したパケット転送
制御装置1の機能構成図である。
FIG. 2 is a functional block diagram of the packet transfer control device 1 shown in FIG.

【0037】同図に示すように、本パケット転送制御装
置1は、パケット受信部5と、ヘッダ解析部(本発明に
いう「ヘッダ解析手段」)6と、ホップカウント情報学
習・蓄積部(本発明にいう「ホップカウント情報学習・
蓄積手段」)7と、転送優先度決定部(本発明にいう
「転送優先度決定手段」)8と、パケット転送制御部
(本発明にいう「パケット転送制御手段」)9と、パケ
ット送信部10とを有して構成される。
As shown in the figure, the present packet transfer control device 1 includes a packet receiving unit 5, a header analyzing unit (“header analyzing means” in the present invention) 6, and a hop count information learning / accumulating unit (main). According to the invention, "hop count information learning
(Storage means) 7), transfer priority determining unit (“transfer priority determining unit” in the present invention) 8, packet transfer control unit (“packet transfer control unit” in the present invention) 9, and packet transmitting unit 10 and.

【0038】ここで、パケット受信部5は、バックボー
ン回線4に生じたIPフローを構成するパケットを受信
してコピーを生成し、そのコピーされたパケットを、ヘ
ッダ解析部6と転送優先度決定部8とに与えるものであ
る。
Here, the packet receiving unit 5 receives a packet forming the IP flow generated in the backbone line 4 to generate a copy, and the copied packet is transferred to the header analyzing unit 6 and the transfer priority determining unit. It is given to 8 and.

【0039】また、ヘッダ解析部6は、パケット受信部
5から与えられたパケットのヘッダ情報を解析して、当
該ヘッダ情報から、少なくとも、発IPアドレス及び着
IPアドレス(以下、両者をまとめて「発/着IPアド
レス」という)と、任意の実装システム依存情報と、現
在のパケットのTTL値(以下、「観測TTL値」とい
う)とを取得し、これら全てをホップカウント情報学習
・蓄積部7に与えると共に、発/着IPアドレスを転送
優先度決定部8に与えるものである。
Further, the header analysis unit 6 analyzes the header information of the packet given from the packet reception unit 5, and based on the header information, at least the source IP address and the destination IP address (hereinafter, both are collectively referred to as " Source / destination IP address), arbitrary mounting system dependent information, and the TTL value of the current packet (hereinafter referred to as "observed TTL value"), and all of these are acquired by the hop count information learning / accumulation unit 7 And the source / destination IP address to the transfer priority determining unit 8.

【0040】なお、ここにいう実装システム依存情報と
は、パケットを発したホスト(端末装置3)に実装され
ているOS(オペレーティング・システム)の種別に依
存した固有の値をとりうる任意の情報であり、具体的な
実装システム依存情報としては、例えば、ウィンドウサ
イズ等を適用することができる。
The mounted system dependent information referred to here is arbitrary information that can take a unique value depending on the type of OS (operating system) mounted on the host (terminal device 3) that issued the packet. As the specific mounting system dependent information, for example, the window size or the like can be applied.

【0041】一方、ホップカウント情報学習・蓄積部7
は、ヘッダ解析部6で取得された実装システム依存情報
からホストの実装OSの種別を推定して、対応するパケ
ットに当初付与された初期TTL値を導出すると共に、
この導出に係る初期TTL値とヘッダ解析部6で取得さ
れた観測TTL値とに基づき、IPフローの発生主体で
ある2つのホスト間におけるパケットのホップカウント
値を推定的に算出し、この算出に係るホップカウント値
を、対応する各IPフロー毎に経時的な学習を伴って蓄
積していくものである(「学習」は、ホップカウント値
の推定及びこれに基づく登録を各IPフロー毎に繰り返
し行って、後述する各データベースの内容(ホップカウ
ント値の総蓄積量)を充実させることを意味する)。
On the other hand, the hop count information learning / accumulation unit 7
Estimates the type of the host OS installed from the mounting system dependency information acquired by the header analysis unit 6 and derives the initial TTL value initially assigned to the corresponding packet.
Based on the initial TTL value related to this derivation and the observed TTL value acquired by the header analysis unit 6, the hop count value of the packet between the two hosts that are the main constituents of the IP flow is estimated and calculated. The hop count value is accumulated for each corresponding IP flow with learning over time (“learning” means that estimation of the hop count value and registration based on it are repeated for each IP flow). This means that the contents of each database (total accumulated amount of hop count values) described later are enhanced).

【0042】ここで、上記ホップカウント情報学習・蓄
積部7は、ホップカウント値の学習及び蓄積機能を実現
するため、3種類のデータベース、即ち、ヘッダ解析部
6で取得された実装システム依存情報から初期TTL値
を導出するため、推定された実装OSの種別と初期TT
L値との対応関係を事前に設定してなるシステム別初期
TTLデータベース7aと、このシステム別初期TTL
データベース7aから導出された初期TTL値とヘッダ
解析部6で取得された観測TTL値とを、対応する各ホ
ストIPアドレスに関連付けて登録するためのTTLデ
ータベース7b(図3(図2に示したTTLデータベー
ス7bに登録されるデータの例を示す図)参照)と、こ
のTTLデータベース7bに登録された初期TTL値及
び観測TTL値を共に変数とした所定の算出式を用いて
近似的に算出したホップカウント値を、対応する各IP
フローの発/着IPアドレスに関連付けて登録するため
のフローデータベース7c(図4(図2に示したフロー
データベース7cに登録されるデータの例を示す図)参
照)とを具備して構成される。
Here, the hop count information learning / accumulating unit 7 implements the learning and accumulating function of the hop count value from three types of databases, that is, the mounting system dependent information acquired by the header analyzing unit 6. In order to derive the initial TTL value, the estimated installed OS type and initial TT
System-specific initial TTL database 7a in which the correspondence with the L value is set in advance, and this system-specific initial TTL
The TTL database 7b for registering the initial TTL value derived from the database 7a and the observed TTL value acquired by the header analysis unit 6 in association with each corresponding host IP address (see FIG. 3 (TTL shown in FIG. 2)). (See the figure showing an example of data registered in the database 7b)), and the hops approximately calculated using a predetermined calculation formula in which both the initial TTL value and the observed TTL value registered in the TTL database 7b are variables. Count value, corresponding to each IP
A flow database 7c (see FIG. 4 (see FIG. 4 showing an example of data registered in the flow database 7c shown in FIG. 2)) for registering in association with a source / destination IP address of a flow. .

【0043】なお、上記ホップカウント値の算出に用い
る算出式は、ホストA,Bのそれぞれの端末装置(3,
3)に対応する初期TTL値をTi,Tiとし、ヘッ
ダ解析部6で取得された観測TTL値をT,Tとし
た場合、ホストAB間のパケット転送経路が対称(送受
同一経路)と仮定すれば、求めるホップカウント値h
(flAB)は、h(flAB)=(Ti−T)+(Ti
)+1となる。
The calculation formula used to calculate the hop count value is the terminal device (3, 3) of each of the hosts A and B.
If the initial TTL value corresponding to 3) is Ti A , Ti B and the observed TTL value acquired by the header analysis unit 6 is T A , T B , the packet transfer path between the hosts AB is symmetric (same transmission / reception path). ), The desired hop count value h
(fl AB) is, h (fl AB) = ( Ti A -T A) + (Ti B -
T B ) +1.

【0044】また、上記ホップカウント情報学習・蓄積
部7は、IPネットワークαに特徴的な経路変更等の理
由によるホップカウント値の変化を考慮し、調節可能に
設定された周期が到来するごとに、TTLデータベース
7b及びフローデータベース7cの内容を更新する機能
手段を併せて具備する。
Further, the hop count information learning / accumulation unit 7 takes into consideration the change in the hop count value due to the reason such as the route change characteristic of the IP network α, and at each arrival of the period set to be adjustable. , TTL database 7b and flow database 7c are also updated.

【0045】他方、転送優先度決定部8は、ホップカウ
ント情報学習・蓄積部7内のフローデータベース7cに
蓄積されたホップカウント値に基づき、当該ホップカウ
ント値が小さいIPフローほどその順位が低くなるよう
定義されたパケット転送優先度を、ヘッダ解析部6から
与えられた発/着IPアドレスをキーとして選択的に決
定するものであり、詳しくは、パケット受信部5から与
えられた各IPフロー毎のパケットが、ホップカウント
値の全分布に対して調節可能に設定された1以上の閾値
(パラメータ:h,h,…,h)により区分され
る、該当する2以上のキュー(W,W,…
n+1)の何れかに振り分けられるよう、所要のパケ
ット転送優先度の決定を、例えば、0≦h(flAB)<
では「最低優先」、h≦h(flAB)<hでは
「低優先」、h(flAB)≧hでは「最高優先」のよ
うに、段階的に行う機能手段を具備する。
On the other hand, based on the hop count value accumulated in the flow database 7c in the hop count information learning / accumulation unit 7, the transfer priority determination unit 8 has a lower rank for an IP flow having a smaller hop count value. The packet transfer priority defined as follows is selectively determined by using the source / destination IP address provided from the header analysis unit 6 as a key, and more specifically, for each IP flow provided from the packet reception unit 5. Packets of the W are divided by one or more thresholds (parameters: h 1 , h 2 , ..., H n ) that are set to be adjustable with respect to the entire distribution of hop count values. 1 , W 2 , ...
W n + 1 ) so that the required packet transfer priority is determined by, for example, 0 ≦ h (fl AB ) <
It has a stepwise function means such as “lowest priority” for h 1 , “low priority” for h 1 ≦ h (fl AB ) <h 2 , and “highest priority” for h (fl AB ) ≧ h n. To do.

【0046】また、パケット転送制御部9は、転送優先
度決定部8で決定されたパケット転送優先度に応じたパ
ケット転送スケジューリングを行うものであり、詳しく
は、所要のパケット転送スケジューリングを、上記パケ
ット転送優先度に対応する2以上のキュー(W
,…Wn+1)を用いて行う機能手段を具備する。
The packet transfer control unit 9 performs packet transfer scheduling according to the packet transfer priority determined by the transfer priority determination unit 8. More specifically, the required packet transfer scheduling is performed by the packet transfer Two or more queues (W 1 ,
W 2 , ... W n + 1 ) is provided.

【0047】(方法例)続いて、以上のように構成され
た装置例により実施されるパケット転送制御方法の具体
例を説明する。
(Example of Method) Next, a specific example of a packet transfer control method implemented by the example of the apparatus configured as described above will be described.

【0048】まず、本方法例では、上述した装置例に係
るパケット転送制御装置1の構成からも明らかなよう
に、ヘッダ情報の解析、ホップカウント値の算出、蓄積
及び更新、パケット転送優先度の決定並びにパケット転
送スケジューリングが、バックボーン回線4上の任意の
一領域において、順次、集約的に行われる。
First, in this method example, as is clear from the configuration of the packet transfer control device 1 according to the above-described device example, header information analysis, hop count value calculation, accumulation and update, packet transfer priority The determination and the packet transfer scheduling are sequentially and collectively performed in an arbitrary area on the backbone line 4.

【0049】即ち、まず初めに、パケット転送制御装置
1におけるヘッダ解析部6が、バックボーン回線4に生
じたIPフローを構成するパケットのヘッダ情報を解析
し、次いで、ホップカウント情報学習・蓄積部7が、ヘ
ッダ解析部6で解析されたヘッダ情報に基づき、IPフ
ローの発生主体である2つのホスト間におけるパケット
のホップカウント値を推定的に算出すると共に、その算
出されたホップカウント値を、対応する各IPフロー毎
に蓄積するための「ホップカウント情報学習処理」を実
施する。
That is, first, the header analysis unit 6 in the packet transfer control device 1 analyzes the header information of the packets forming the IP flow generated in the backbone line 4, and then the hop count information learning / accumulation unit 7 On the basis of the header information analyzed by the header analysis unit 6, while presumably calculating the hop count value of the packet between the two hosts, which are the main constituents of the IP flow, and corresponding the calculated hop count value. The “hop count information learning process” for accumulating each IP flow is executed.

【0050】ここで、図5は、図2に示したホップカウ
ント情報学習・蓄積部7において実施されるホップカウ
ント情報学習処理を説明するためのフローチャートであ
る。
Here, FIG. 5 is a flow chart for explaining the hop count information learning processing executed in the hop count information learning / accumulation unit 7 shown in FIG.

【0051】同図に示すように、ホップカウント情報学
習処理の実施に際し、ホップカウント情報学習・蓄積部
7は、まず、ヘッダ解析部6から与えられた発/着IP
アドレスに対応するホップカウント値がフローデータベ
ース7cに登録されているか否かを判別する(ST1
1)。
As shown in the figure, when the hop count information learning process is performed, the hop count information learning / accumulation unit 7 first sends / receives the IP address given from the header analysis unit 6.
It is determined whether or not the hop count value corresponding to the address is registered in the flow database 7c (ST1.
1).

【0052】この判別の結果、所要のホップカウント値
がフローデータベース7cに既に登録されている場合
(ST11;Yes)、ホップカウント情報学習・蓄積
部7は処理を直ちに終了させるが、当該ホップカウント
値が未だ登録されていない場合には(ST11;N
o)、上記発/着IPアドレスに対応する初期TTL値
がTTLデータベース7bに登録されているか否かを判
別する(ST12)。
As a result of this determination, when the required hop count value is already registered in the flow database 7c (ST11; Yes), the hop count information learning / accumulation unit 7 immediately terminates the processing, but the hop count value concerned. Is not registered yet (ST11; N
o), it is determined whether or not the initial TTL value corresponding to the source / destination IP address is registered in the TTL database 7b (ST12).

【0053】ここで、以上の判別の結果、発IPアドレ
スのみに関する初期TTL値が登録されている場合(S
T12;右)、ホップカウント情報学習・蓄積部7は、
その発IPアドレスに対応する着IPアドレスからの応
答パケットが未だ得られていないものと判断して、処理
を直ちに終了させるが、発IPアドレスに関する初期T
TL値が登録されていない場合には(ST12;中)、
その発IPアドレスが今回初めて取得されたと判断し
て、さらに、システム別初期TTLデータベース7aよ
り、その発IPアドレスに対応する初期TTL値を推定
可能か否かを判別する(ST13)。
Here, as a result of the above discrimination, when the initial TTL value relating only to the source IP address is registered (S
T12; right), the hop count information learning / accumulation unit 7
Although it is determined that the response packet from the destination IP address corresponding to the source IP address has not been obtained yet, the processing is immediately terminated, but the initial T
When the TL value is not registered (ST12; middle),
It is determined that the originating IP address has been acquired for the first time this time, and further it is determined from the system-specific initial TTL database 7a whether or not the initial TTL value corresponding to the originating IP address can be estimated (ST13).

【0054】この判別の結果、システム別初期TTLデ
ータベース7aを参照しても所要の初期TTL値の推定
が不可能な場合(ST13;No)、ホップカウント情
報学習・蓄積部7は、処理の続行を断念して当該処理を
直ちに終了させるが、そのシステム別初期TTLデータ
ベース7aに基づく初期TTL値の推定が可能な場合に
は(ST13;Yes)、当該発IPアドレスに対応す
る初期TTL値及び観測TTL値をTTLデータベース
7bに登録する(ST14)。
As a result of this determination, if the required initial TTL value cannot be estimated even by referring to the system-specific initial TTL database 7a (ST13; No), the hop count information learning / accumulation unit 7 continues the processing. However, if the initial TTL value based on the system-specific initial TTL database 7a can be estimated (ST13; Yes), the initial TTL value and the observation corresponding to the originating IP address are observed. The TTL value is registered in the TTL database 7b (ST14).

【0055】次に、ホップカウント情報学習・蓄積部7
は、発IPアドレスに関する初期TTL値及び観測TT
L値の登録を終えると、今度は、着IPアドレスに対応
する初期TTL値がTTLデータベース7bに登録され
ているか否かを判別する(ST15)。
Next, the hop count information learning / accumulation unit 7
Is the initial TTL value and observed TT for the originating IP address
After the L value is registered, it is determined whether or not the initial TTL value corresponding to the destination IP address is registered in the TTL database 7b (ST15).

【0056】ここで、以上の判別の結果、着IPアドレ
スに関する初期TTL値が登録されていない場合(ST
15;No)、ホップカウント情報学習・蓄積部7は、
上記発IPアドレスに対応する着IPアドレスからの応
答パケットが未だ得られていないものと判断して、処理
を直ちに終了させるが、その着IPアドレスに関する初
期TTL値が登録されている場合には(ST15;Ye
s)、発/着IPアドレスにより特定されるIPフロー
に対応するホップカウント値を、前述した算出式(h
(flAB)=(Ti−T)+(Ti−T)+1)によ
り算出し、これをフローデータベース7cに登録して
(ST16)、所要のホップカウント情報学習処理を終
了する。
Here, as a result of the above discrimination, when the initial TTL value for the destination IP address is not registered (ST
15; No), the hop count information learning / accumulation unit 7
When it is determined that the response packet from the destination IP address corresponding to the source IP address has not been obtained yet, the process is immediately terminated, but when the initial TTL value related to the destination IP address is registered ( ST15; Ye
s), the hop count value corresponding to the IP flow specified by the source / destination IP address is calculated using the above-mentioned calculation formula (h
(fl AB ) = (Ti A −T A ) + (Ti B −T B ) +1), which is registered in the flow database 7c (ST16), and the required hop count information learning processing ends.

【0057】一方、前述したST12の判別処理の結
果、発/着IPアドレスに関する初期TTL値が登録さ
れている場合には(ST12;左)、ホップカウント情
報学習・蓄積部7は、上述したST16の処理におい
て、IPフローに対応するホップカウント値をフローデ
ータベース7cに直ちに登録して、所要のホップカウン
ト情報学習処理を終了する。
On the other hand, as a result of the above-mentioned determination processing of ST12, when the initial TTL value relating to the source / destination IP address is registered (ST12; left), the hop count information learning / accumulating unit 7 causes the above-mentioned ST16. In the process, the hop count value corresponding to the IP flow is immediately registered in the flow database 7c, and the required hop count information learning process ends.

【0058】次に、パケット転送制御装置1は、上記ホ
ップカウント情報学習処理を定常的に実施する一方で、
調節可能に設定された周期が到来するごとに、TTLデ
ータベース7b及びフローデータベース7cの内容をホ
ップカウント情報学習・蓄積部7の制御下で更新し、さ
らに、これと並行しながら、フローデータベース7cに
蓄積されたホップカウント値に基づき、当該ホップカウ
ント値が小さいIPフローほどその順位が低くなるよう
定義されたパケット転送優先度を選択的に決定するため
の「パケット転送優先度決定処理」を、転送優先度決定
部8の制御下で実施する。
Next, while the packet transfer control device 1 constantly carries out the hop count information learning process,
Every time the adjustable period is reached, the contents of the TTL database 7b and the flow database 7c are updated under the control of the hop count information learning / accumulation unit 7, and in parallel with this, the flow database 7c is updated. Based on the accumulated hop count value, the "packet transfer priority determination process" for selectively determining the packet transfer priority defined so that the IP flow having a smaller hop count value has a lower rank is transferred. This is performed under the control of the priority determination unit 8.

【0059】ここで、図6は、図2に示した転送優先度
決定部8において実施されるパケット転送優先度決定処
理を説明するためのフローチャートである。
Here, FIG. 6 is a flow chart for explaining the packet transfer priority determining process executed in the transfer priority determining unit 8 shown in FIG.

【0060】同図に示すように、パケット転送優先度決
定処理の実施に際し、転送優先度決定部8は、まず、フ
ローデータベース7cより、発/着IPアドレスに対応
するホップカウント値を特定可能か否かを判別する(S
T21)。
As shown in the figure, when carrying out the packet transfer priority determining process, the transfer priority determining unit 8 can first specify the hop count value corresponding to the source / destination IP address from the flow database 7c. Determine whether or not (S
T21).

【0061】この判別の結果、フローデータベース7c
にホップカウント値が登録されており、当該フローデー
タベース7cに基づくホップカウント値の特定が可能な
場合には(ST21;Yes)、転送優先度決定部8
は、その特定したホップカウント値h(flAB)の指示
値を判別する(ST22)。
As a result of this determination, the flow database 7c
If the hop count value is registered in and the hop count value can be specified based on the flow database 7c (ST21; Yes), the transfer priority determining unit 8
Determines the designated value of the specified hop count value h (fl AB ) (ST22).

【0062】ここで、フローデータベース7cに登録さ
れたホップカウント値h(flAB)の全分布に対して調
節可能に設定された閾値として、2つのパラメータh
及びhが事前に与えられ、これに伴い、ホップカウン
ト値が小さいIPフローほどその順位が低くなるよう転
送優先度決定部8に定義された3段階のパケット転送優
先度が、h(flAB)<hでは「低」、h≦h(fl
AB)<hでは「標準」、h(flAB)≧hでは
「高」のように設定されているとする。
Here, two parameters h 1 are set as the thresholds that are set to be adjustable with respect to the entire distribution of the hop count values h (fl AB ) registered in the flow database 7c.
And h 2 is given in advance, along with this, three steps packet transfer priority defined in the transfer priority determining unit 8 so that its ranking smaller IP flows hop count value becomes low, h (fl AB ) <H 1 is “low”, h 1 ≦ h (fl
It is assumed that when AB ) <h 2 is set to “standard”, and when h (fl AB ) ≧ h 2 is set to “high”.

【0063】このとき、転送優先度決定部8は、先に特
定したホップカウント値h(flAB)の指示値に応じ、
それがh(flAB)≧hの範囲に含まれる場合には
(ST22;左)、所要のパケット転送優先度を「高」
に設定し(ST23)、h(fl )<hの範囲に含
まれる場合には(ST22;中)、そのパケット転送優
先度を「低」に設定し(ST24)、h≦h(f
lAB)<hの範囲に含まれる場合には(ST22;
右)、当該パケット転送優先度を「標準」に設定して
(ST25)、所要のパケット転送優先度決定処理を終
了する。
At this time, the transfer priority determining section 8 responds to the instruction value of the hop count value h (fl AB ) specified above.
When it is included in the range of h (fl AB ) ≧ h 2 (ST22; left), the required packet transfer priority is “high”.
(ST23), and when h (fl A B ) <h 1 is included in the range (ST22; medium), the packet transfer priority is set to “low” (ST24), and h 1 ≦ h (f
When it is included in the range of l AB ) <h 2 (ST22;
Right), the packet transfer priority is set to "standard" (ST25), and the required packet transfer priority determination processing is ended.

【0064】一方、前述したST21の判別処理の結
果、フローデータベース7cを参照しても所要のホップ
カウント値の特定が不可能な場合には(ST21;N
o)、転送優先度決定部8は、上述したST25の処理
において、所要のパケット転送優先度を「標準」に設定
して、所要のホップカウント情報学習処理を終了する。
On the other hand, as a result of the above-mentioned determination processing of ST21, if the required hop count value cannot be specified even by referring to the flow database 7c (ST21; N).
o), the transfer priority determining unit 8 sets the required packet transfer priority to "standard" in the above-described process of ST25, and ends the required hop count information learning process.

【0065】そして、転送優先度決定部8は、以上のよ
うにして決定したパケット転送優先度を表す情報を、対
応するパケットと共にパケット転送制御部9に与える。
Then, the transfer priority determining unit 8 gives the information indicating the packet transfer priority determined as described above to the packet transfer control unit 9 together with the corresponding packet.

【0066】次に、パケット転送制御部9は、転送優先
度決定部8から与えられたパケット転送優先度に応じた
パケット転送スケジューリングを実行するため、上述し
た3段階のパケット転送優先度「低」、「標準」、
「高」にそれぞれ対応した3つのキューW,W,W
を事前に設定され、与えられたパケット転送優先度が
「低」であった場合には、対応するパケットをキューW
に格納し、それが「標準」であった場合には、そのパ
ケットをキューWに格納し、それが「高」であった場
合には、当該パケットをキューWに格納する。
Next, the packet transfer control unit 9 executes the packet transfer scheduling according to the packet transfer priority given from the transfer priority determination unit 8. ,"standard",
Three queues W 1 , W 2 and W respectively corresponding to “high”
3 is set in advance, and when the given packet transfer priority is “low”, the corresponding packet is queued W
1 and if it was “standard”, the packet is stored in queue W 2 , and if it was “high”, the packet is stored in queue W 3 .

【0067】そして、上記パケット転送制御部9は、以
上のようにして3つのキューW,W,Wに振り分
けられたパケットを、該当するパケット転送優先度に応
じたパケット転送スケジューリングに従ってパケット送
信部10へ与え、以下、そのスケジューリングに沿った
パケットがバックボーン回線4に向け順次送出され、こ
の結果、適用に際しての設定が極めて簡易でありながら
も、IPネットワーク上の各IPフローに対して公平な
帯域割当が行われるようになって、全体として効率的な
パケット転送制御が実現されるようになる。
Then, the packet transfer control unit 9 assigns the packets distributed to the three queues W 1 , W 2 and W 3 as described above to the packet transfer scheduling according to the corresponding packet transfer priority. Packets given to the transmission unit 10 are sequentially sent out to the backbone line 4 in accordance with the scheduling, and as a result, the setting at the time of application is extremely simple, but fair to each IP flow on the IP network. As a result of effective bandwidth allocation, efficient packet transfer control can be realized as a whole.

【0068】(変形例)続いて、本発明のシステム装置
例及びこれに対応する方法例に関する変形例について説
明する。
(Modified Example) Next, a modified example of the system apparatus example of the present invention and the corresponding method example will be described.

【0069】図7は、本発明の変形例に係るパケット転
送制御システム装置が適用されるIPネットワークのシ
ステム構成図である。
FIG. 7 is a system configuration diagram of an IP network to which a packet transfer control system device according to a modification of the present invention is applied.

【0070】同図に示すように、本システム装置例に係
るパケット転送制御システム装置(図示されず)が適用
されるIPネットワークβは、それぞれルータ等からな
り、バックボーン回線4(図1に示したもの等価)と複
数の周辺回線との接続点における複数の境界ノード2
a,2a,…、当該複数の境界ノード2a,2a,…を
バックボーン回線4上で統合する複数の内部ノード2
b,2b,…、及びその他の複数の周辺ノード2c,2
c,…と、それぞれホストを構成する端末装置3,3,
…(図1に示したもの等価)とを有して構成され、本パ
ケット転送制御システム装置は、前述した装置例におけ
るそれと同一又は同等の機能手段を、上記複数の境界ノ
ード2a,2a,…上及び複数の内部ノード2b,2
b,…上に分散配置して構成される。
As shown in the figure, the IP network β to which the packet transfer control system device (not shown) according to the present system device example is composed of routers and the like, and includes the backbone line 4 (shown in FIG. 1). Equivalent) and a plurality of boundary nodes 2 at the connection points of a plurality of peripheral circuits
, a plurality of internal nodes 2 that integrate the plurality of boundary nodes 2a, 2a, ... On the backbone line 4.
b, 2b, ... And other plural peripheral nodes 2c, 2
, and terminal devices 3, 3, which respectively form a host.
... (equivalent to that shown in FIG. 1), the packet transfer control system device has the same or equivalent functional means as those in the above-mentioned device example, and has the plurality of boundary nodes 2a, 2a ,. Upper and multiple internal nodes 2b, 2
b, ... Dispersively arranged on the upper side.

【0071】即ち、複数の境界ノード2a,2a,…に
は、それぞれ、前述した装置例におけるヘッダ解析部
(6)、ホップカウント情報学習・蓄積部(7)、及び
転送優先度決定部(8)の全機能が具備されると共に、
その転送優先度決定部(8)で決定されたパケット転送
優先度を表す優先度情報を、対応する各IPフロー毎の
パケットにタギングする(タグを付す)優先度情報タギ
ング手段(図示されず)が併せて具備される。
That is, in each of the plurality of boundary nodes 2a, 2a, ..., The header analyzing unit (6), the hop count information learning / accumulating unit (7), and the transfer priority determining unit (8) in the above-described device example are respectively provided. ) Is equipped with all the functions of
Priority information tagging means (not shown) that tags (tags) the packet for each corresponding IP flow with priority information representing the packet transfer priority determined by the transfer priority determining unit (8). Are also provided.

【0072】なお、複数の境界ノード2a,2a,…に
おけるホップカウント情報学習・蓄積部(7)には、前
述した装置例と同様、システム別初期TTLデータベー
ス(7a)、TTLデータベース(7b)及びフローデ
ータベース(7c)が設定されるほか、そのフローデー
タベース(7c)に登録されたホップカウント値が複数
の境界ノード2a,2a,…の全てにおいて随時共有さ
れるよう、当該複数の境界ノード2a,2a,…におけ
るTTLデータベース(7b)及びフローデータベース
(7c)の内容を互いに同期させる機能手段が新たに具
備される。
The hop count information learning / accumulating unit (7) in the plurality of boundary nodes 2a, 2a, ... Has the system-specific initial TTL database (7a), TTL database (7b) and In addition to setting the flow database (7c), the hop count values registered in the flow database (7c) are shared by all of the plurality of boundary nodes 2a, 2a, ... Functional means for newly synchronizing the contents of the TTL database (7b) and the flow database (7c) in 2a, ...

【0073】これに対し、複数の内部ノード2b,2
b,…には、前述した装置例におけるパケット転送制御
部(9)の変形手段として、それぞれ、上記複数の境界
ノード2a,2a,…における優先度情報タギング手段
によりパケットにタギングされた優先度情報に基づき、
対応するパケット転送優先度に応じたパケット転送スケ
ジューリングを行うパケット転送制御手段が具備され
る。
On the other hand, a plurality of internal nodes 2b, 2
, b, ... Priority information tagged on the packets by the priority information tagging means in the plurality of boundary nodes 2a, 2a, ... As a modification means of the packet transfer control unit (9) in the above-mentioned device example. Based on
A packet transfer control means for performing packet transfer scheduling according to the corresponding packet transfer priority is provided.

【0074】以上のように構成されたシステム装置例に
よれば、ヘッダ情報の解析、ホップカウント値の算出、
蓄積及び更新並びにパケット転送優先度の決定及びタギ
ングが、複数の境界ノード2a,2a,…において分散
的に行われるようになると共に、所要のパケット転送ス
ケジューリングが、複数の境界ノード2a,2a,…に
おいてパケットにタギングされた優先度情報に基づい
て、複数の内部ノード2b,2b,…において分散的に
行われるようになるため、前述した装置例の場合と比
べ、その構成自体は若干複雑になるものの、分散処理の
効用により、所要のパケット転送制御をより高速に行う
ことが可能となる。
According to the example of the system device configured as described above, the header information is analyzed, the hop count value is calculated,
Accumulation and update, determination of packet transfer priority and tagging are performed in a distributed manner at the plurality of boundary nodes 2a, 2a, ... And required packet transfer scheduling is performed at the plurality of boundary nodes 2a, 2a ,. , The internal nodes 2b, 2b, ... Are distributed in a distributed manner based on the priority information tagged in the packet. Therefore, the configuration itself is slightly complicated as compared with the case of the above-described device example. However, due to the effect of distributed processing, required packet transfer control can be performed at higher speed.

【0075】また、以上のシステム装置例によれば、ホ
ップカウント値が複数の境界ノード2a,2a,…にお
いて随時共有されるようになるため、前述した装置例の
場合よりも一層効率的なホップカウント値の学習が可能
となる。
Further, according to the above system device example, the hop count value is shared by the plurality of boundary nodes 2a, 2a, ... As needed, so that the hop count is more efficient than in the case of the device example described above. The count value can be learned.

【0076】以上、本発明の実施の形態につき、装置例
及びこれに対応する方法例並びに変形例を説明したが、
本発明は、必ずしも上述した手段及び手法にのみ限定さ
れるものではなく、本発明にいう目的を達成し、後述す
る効果を有する範囲内において、適宜、変更実施するこ
とが可能なものである。
The example of the apparatus, the example of the method corresponding to the apparatus, and the modification of the embodiment of the present invention have been described above.
The present invention is not necessarily limited to the above-described means and methods, and can be appropriately modified and implemented within a range that achieves the object of the present invention and has the effects described below.

【0077】[0077]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、適用に際しての設定が極めて簡易でありながら
も、IPネットワーク上の各IPフローに対して公平な
帯域割当が行われるようになって、全体として効率的な
パケット転送制御が実現されるようになる。
As described above in detail, according to the present invention, fair bandwidth allocation can be performed for each IP flow on the IP network, although the setting at the time of application is extremely simple. As a result, efficient packet transfer control can be realized as a whole.

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

【図1】本発明の装置例に係るパケット転送制御装置が
適用されるIPネットワークのシステム構成図である。
FIG. 1 is a system configuration diagram of an IP network to which a packet transfer control device according to an example of the present invention is applied.

【図2】図1に示したパケット転送制御装置の機能構成
図である。
FIG. 2 is a functional configuration diagram of the packet transfer control device shown in FIG.

【図3】図2に示したTTLデータベースに登録される
データの例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of data registered in a TTL database shown in FIG.

【図4】図2に示したフローデータベースに登録される
データの例を示す図である。
4 is a diagram showing an example of data registered in the flow database shown in FIG.

【図5】図2に示したホップカウント情報学習・蓄積部
において実施されるホップカウント情報学習処理を説明
するためのフローチャートである。
5 is a flowchart for explaining a hop count information learning process performed in the hop count information learning / accumulation unit shown in FIG.

【図6】図2に示した転送優先度決定部において実施さ
れるパケット転送優先度決定処理を説明するためのフロ
ーチャートである。
FIG. 6 is a flowchart for explaining a packet transfer priority determination process executed by the transfer priority determination unit shown in FIG.

【図7】本発明の変形例に係るパケット転送制御システ
ム装置が適用されるIPネットワークのシステム構成図
である。
FIG. 7 is a system configuration diagram of an IP network to which a packet transfer control system device according to a modification of the present invention is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

α,β…IPネットワーク(適用システム構成) 1…パケット転送制御装置 2…ノード 2a…境界ノード 2b…内部ノード 2c…周辺ノード 3…端末装置 4…バックボーン回線 5…パケット受信部 6…ヘッダ解析部 7…ホップカウント情報学習・蓄積部 7a…システム別初期TTLデータベース 7b…TTLデータベース 7c…フローデータベース 8…転送優先度決定部 9…パケット転送制御部 10…パケット送信部 α, β ... IP network (applied system configuration) 1 ... Packet transfer control device 2 ... node 2a ... boundary node 2b ... internal node 2c ... peripheral nodes 3 ... Terminal device 4 ... Backbone line 5 ... Packet receiver 6 ... Header analysis unit 7 ... Hop count information learning / accumulation unit 7a ... Initial TTL database by system 7b ... TTL database 7c ... Flow database 8 ... Transfer priority determination unit 9 ... Packet transfer control unit 10 ... Packet transmission unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内藤 昭三 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 Fターム(参考) 5K030 GA03 GA13 HA08 HB17 KA07 KX29 LA03 LC01 MB07    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Shozo Naito             2-3-1, Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo             Inside Telegraph and Telephone Corporation F term (reference) 5K030 GA03 GA13 HA08 HB17 KA07                       KX29 LA03 LC01 MB07

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】IPネットワークのバックボーン回線上に
おいて、 当該バックボーン回線に生じたIPフローを構成するパ
ケットのヘッダ情報を解析し、 その解析された前記ヘッダ情報に基づき、前記IPフロ
ーの発生主体である2つのホスト間における前記パケッ
トのホップカウント値を推定的に算出し、 その算出された前記ホップカウント値を、対応する各I
Pフロー毎に蓄積し、 その蓄積された前記ホップカウント値に基づき、当該ホ
ップカウント値が小さい前記IPフローほどその順位が
低くなるよう定義されたパケット転送優先度を選択的に
決定することにより、 当該パケット転送優先度に応じたパケット転送スケジュ
ーリングを行う、 ことを特徴とするパケット転送制御方法。
1. On a backbone line of an IP network, header information of a packet forming an IP flow generated in the backbone line is analyzed, and the IP flow generation entity is based on the analyzed header information. The hop count value of the packet between two hosts is presumedly calculated, and the calculated hop count value is set to the corresponding I
By accumulating for each P flow, and selectively determining a packet transfer priority defined such that the IP flow having a smaller hop count value has a lower rank based on the accumulated hop count value. A packet transfer control method comprising performing packet transfer scheduling according to the packet transfer priority.
【請求項2】前記ホップカウント値の算出は、 前記ヘッダ情報から取得しうる任意の実装システム依存
情報から推定的に導出される前記パケットの初期TTL
値と、そのヘッダ情報から直接取得される当該パケット
の観測TTL値とに基づいて行われる、 ことを特徴とする請求項1に記載のパケット転送制御方
法。
2. The initial TTL of the packet, which is presumably derived from arbitrary mounting system-dependent information that can be obtained from the header information, in the calculation of the hop count value.
The packet transfer control method according to claim 1, wherein the packet transfer control method is performed based on a value and an observed TTL value of the packet that is directly acquired from the header information.
【請求項3】前記ホップカウント値の算出は、 前記初期TTL値及び前記観測TTL値を共に変数とし
た所定の算出式を用いて近似的に行われる、 ことを特徴とする請求項2に記載のパケット転送制御方
法。
3. The calculation of the hop count value is approximately performed using a predetermined calculation formula in which both the initial TTL value and the observed TTL value are variables. Packet transfer control method.
【請求項4】前記ホップカウント値は、 調節可能に設定された周期が到来するごとに更新され
る、 ことを特徴とする請求項1、2又は3に記載のパケット
転送制御方法。
4. The packet transfer control method according to claim 1, 2 or 3, wherein the hop count value is updated each time an adjustable period is set.
【請求項5】前記パケット転送スケジューリングは、 前記ホップカウント値の全分布に対して調節可能に設定
された1以上の閾値により区分される2以上のキューを
用いて行われ、 前記パケット転送優先度の決定は、 前記各IPフロー毎の前記パケットが、該当する前記2
以上のキューの何れかに振り分けられるよう段階的に行
われる、 ことを特徴とする請求項1、2、3又は4に記載のパケ
ット転送制御方法。
5. The packet transfer scheduling is performed using two or more queues divided by one or more thresholds set to be adjustable with respect to the entire distribution of the hop count value, and the packet transfer priority is set. Is determined by the packet corresponding to each of the IP flows.
The packet transfer control method according to claim 1, wherein the packet transfer control method is performed stepwise so that the packet is distributed to any of the above queues.
【請求項6】前記ヘッダ情報の解析、前記ホップカウン
ト値の算出、蓄積及び更新、前記パケット転送優先度の
決定並びに前記パケット転送スケジューリングは、 前記バックボーン回線上の任意の一領域において集約的
に行われる、 ことを特徴とする請求項1、2、3、4又は5に記載の
パケット転送制御方法。
6. The header information analysis, the hop count value calculation, storage and update, the packet transfer priority determination, and the packet transfer scheduling are collectively performed in an arbitrary area on the backbone line. The packet transfer control method according to claim 1, 2, 3, 4, or 5.
【請求項7】前記ヘッダ情報の解析、前記ホップカウン
ト値の算出、蓄積及び更新並びに前記パケット転送優先
度の決定は、 前記バックボーン回線と複数の周辺回線との接続点にお
ける複数の境界ノードにおいて分散的に行われ、 前記パケット転送スケジューリングは、 前記複数の境界ノードを前記バックボーン回線上で統合
する複数の内部ノードにおいて分散的に行われる、 ことを特徴とする請求項1、2、3、4又は5に記載の
パケット転送制御方法。
7. The header information analysis, hop count value calculation, storage and update, and packet transfer priority determination are distributed at a plurality of boundary nodes at connection points between the backbone circuit and a plurality of peripheral circuits. The packet transfer scheduling is performed in a distributed manner in a plurality of internal nodes that integrate the plurality of boundary nodes on the backbone line. 5. The packet transfer control method described in 5.
【請求項8】前記複数の境界ノードにおける前記パケッ
ト転送優先度の決定は、 当該パケット転送優先度を表す優先度情報を、対応する
前記各IPフロー毎の前記パケットにタギングする処理
を伴って行われ、 前記複数の内部ノードにおける前記パケット転送スケジ
ューリングは、 前記複数の境界ノードにおいて前記パケットにタギング
された前記優先度情報に基づいて行われる、 ことを特徴とする請求項7に記載のパケット転送制御方
法。
8. The determination of the packet transfer priority in the plurality of border nodes is performed by a process of tagging the packet of each corresponding IP flow with priority information indicating the packet transfer priority. The packet transfer control according to claim 7, wherein the packet transfer scheduling in the plurality of internal nodes is performed based on the priority information tagged in the packet in the plurality of boundary nodes. Method.
【請求項9】前記ホップカウント値は、 前記複数の境界ノードの全てにおいて随時共有される、 ことを特徴とする請求項7又は8に記載のパケット転送
制御方法。
9. The packet transfer control method according to claim 7, wherein the hop count value is shared by all of the plurality of boundary nodes at any time.
【請求項10】IPネットワークのバックボーン回線上
における任意の一領域に設置されるパケット転送制御装
置であって、 前記バックボーン回線に生じたIPフローを構成するパ
ケットのヘッダ情報を解析して、当該ヘッダ情報から、
任意の実装システム依存情報と観測TTL値とを取得す
るヘッダ解析手段と、 このヘッダ解析手段により取得された前記実装システム
依存情報から、対応する前記パケットの初期TTL値を
推定的に導出すると共に、この導出に係る前記初期TT
L値と前記ヘッダ解析手段により取得された前記観測T
TL値とに基づき、前記IPフローの発生主体である2
つのホスト間における前記パケットのホップカウント値
を推定的に算出し、この算出に係る前記ホップカウント
値を、対応する各IPフロー毎に経時的な学習を伴って
蓄積していくホップカウント情報学習・蓄積手段と、 このホップカウント情報学習・蓄積手段に蓄積された前
記ホップカウント値に基づき、当該ホップカウント値が
小さい前記IPフローほどその順位が低くなるよう定義
されたパケット転送優先度を選択的に決定する転送優先
度決定手段と、 この転送優先度決定手段により決定された前記パケット
転送優先度に応じたパケット転送スケジューリングを行
うパケット転送制御手段と、を有する、 ことを特徴とするパケット転送制御装置。
10. A packet transfer control device installed in an arbitrary area on a backbone line of an IP network, wherein header information of a packet forming an IP flow generated on the backbone line is analyzed and the header is analyzed. From the information,
Header analysis means for acquiring arbitrary mounting system dependent information and observed TTL value, and from the mounting system dependent information acquired by this header analyzing means, presumably derive an initial TTL value of the corresponding packet, and The initial TT related to this derivation
L value and the observation T acquired by the header analysis means
Based on the TL value, it is the originator of the IP flow 2
A hop count information learning that predictively calculates the hop count value of the packet between two hosts, and accumulates the hop count value related to this calculation with learning over time for each corresponding IP flow. Based on the storage means and the hop count value accumulated in the hop count information learning / accumulation means, the packet transfer priority defined so that the IP flow having a smaller hop count value has a lower rank is selectively selected. A packet transfer control device, comprising: transfer priority determining means for determining; and packet transfer control means for performing packet transfer scheduling according to the packet transfer priority determined by the transfer priority determining means. .
【請求項11】前記ホップカウント情報学習・蓄積手段
は、 前記ヘッダ解析手段により取得された前記実装システム
依存情報から前記初期TTL値を導出するため事前設定
されたシステム別初期TTLデータベースと、 このシステム別初期TTLデータベースから導出された
前記初期TTL値と前記ヘッダ解析手段により取得され
た前記観測TTL値とを、対応する各ホストIPアドレ
スに関連付けて登録するためのTTLデータベースと、 このTTLデータベースに登録された前記初期TTL値
及び前記観測TTL値を共に変数とした所定の算出式を
用いて近似的に算出した前記ホップカウント値を、対応
する前記各IPフローに関連付けて登録するためのフロ
ーデータベースと、を具備する、 ことを特徴とする請求項10に記載のパケット転送制御
装置。
11. The hop count information learning / accumulating means includes a system-specific initial TTL database preset for deriving the initial TTL value from the mounting system-dependent information acquired by the header analyzing means, and this system. A TTL database for registering the initial TTL value derived from another initial TTL database and the observed TTL value acquired by the header analyzing means in association with each corresponding host IP address, and registering in this TTL database And a flow database for registering the hop count value, which is approximately calculated using a predetermined calculation formula in which both the initial TTL value and the observed TTL value that have been set are variables, in association with each corresponding IP flow. The package according to claim 10, further comprising: Transfer controller.
【請求項12】前記ホップカウント情報学習・蓄積手段
は、 調節可能に設定された周期が到来するごとに、前記TT
Lデータベース及び前記フローデータベースの内容を更
新する機能手段を具備する、 ことを特徴とする請求項11に記載のパケット転送制御
装置。
12. The hop count information learning / accumulation unit is configured to perform the TT count every time an adjustable period is reached.
The packet transfer control device according to claim 11, further comprising a functional unit that updates the contents of the L database and the flow database.
【請求項13】前記転送優先度決定手段は、 前記各IPフロー毎の前記パケットが、前記ホップカウ
ント値の全分布に対して調節可能に設定された1以上の
閾値により区分される該当する2以上のキューの何れか
に振り分けられるよう、所要の前記パケット転送優先度
の決定を段階的に行う機能手段を具備し、 前記パケット転送制御手段は、 所要の前記パケット転送スケジューリングを前記2以上
のキューを用いて行う機能手段を具備する、 ことを特徴とする請求項10、11又は12に記載のパ
ケット転送制御装置。
13. The transfer priority determining means, wherein the packets for each of the IP flows are classified by one or more thresholds set to be adjustable with respect to the entire distribution of the hop count values. The packet transfer control means is provided with functional means for stepwise determining the required packet transfer priority so that the packet transfer scheduling can be distributed to any of the above queues. 13. The packet transfer control device according to claim 10, 11 or 12, further comprising: a functional unit that executes using the.
【請求項14】IPネットワークのバックボーン回線と
複数の周辺回線との接続点における複数の境界ノード
と、当該複数の境界ノードを前記バックボーン回線上で
統合する複数の内部ノードとに分散配置されるパケット
転送制御システム装置であって、 前記複数の境界ノードは、 前記バックボーン回線に生じたIPフローを構成するパ
ケットのヘッダ情報を解析して、当該ヘッダ情報から、
任意の実装システム依存情報と観測TTL値とを取得す
るヘッダ解析手段と、 このヘッダ解析手段により取得された前記実装システム
依存情報から、対応する前記パケットの初期TTL値を
推定的に導出すると共に、この導出に係る前記初期TT
L値と前記ヘッダ解析手段により取得された前記観測T
TL値とに基づき、前記IPフローの発生主体である2
つのホスト間における前記パケットのホップカウント値
を推定的に算出し、この算出に係る前記ホップカウント
値を、対応する各IPフロー毎に経時的な学習を伴って
蓄積していくホップカウント情報学習・蓄積手段と、 このホップカウント情報学習・蓄積手段に蓄積された前
記ホップカウント値に基づき、当該ホップカウント値が
小さい前記IPフローほどその順位が低くなるよう定義
されたパケット転送優先度を選択的に決定する転送優先
度決定手段と、 この転送優先度決定手段により決定された前記パケット
転送優先度を表す優先度情報を、対応する前記各IPフ
ロー毎の前記パケットにタギングする優先度情報タギン
グ手段と、をそれぞれ有し、 前記複数の内部ノードは、 前記複数の境界ノードにおける前記優先度情報タギング
手段により前記パケットにタギングされた前記優先度情
報に基づき、対応する前記パケット転送優先度に応じた
パケット転送スケジューリングを行うパケット転送制御
手段をそれぞれ有する、 ことを特徴とするパケット転送制御システム装置。
14. A packet distributedly arranged at a plurality of boundary nodes at a connection point between a backbone circuit of an IP network and a plurality of peripheral circuits, and a plurality of internal nodes that integrate the plurality of boundary nodes on the backbone circuit. A transfer control system device, wherein the plurality of boundary nodes analyze header information of a packet forming an IP flow generated in the backbone line, and from the header information,
A header analysis unit that acquires arbitrary mounting system dependent information and an observed TTL value, and presumably derives an initial TTL value of the corresponding packet from the mounting system dependent information acquired by the header analyzing unit, The initial TT related to this derivation
L value and the observation T acquired by the header analysis means
Based on the TL value, it is the originator of the IP flow 2
A hop count information learning that predictively calculates the hop count value of the packet between two hosts, and accumulates the hop count value related to this calculation with learning over time for each corresponding IP flow. Based on the storage means and the hop count value accumulated in the hop count information learning / accumulation means, the packet transfer priority defined such that the IP flow having a smaller hop count value has a lower rank is selectively selected. Transfer priority determining means for determining, and priority information tagging means for tagging the priority information indicating the packet transfer priority determined by the transfer priority determining means to the packet of each corresponding IP flow. , And each of the plurality of internal nodes has the priority information tagging procedure at the plurality of boundary nodes. A packet transfer control system device, comprising: packet transfer control means for performing packet transfer scheduling according to the corresponding packet transfer priority based on the priority information tagged by the stage.
【請求項15】前記複数の境界ノードにおける前記ホッ
プカウント情報学習・蓄積手段は、 前記ヘッダ解析手段により取得された前記実装システム
依存情報から前記初期TTL値を導出するため事前設定
されたシステム別初期TTLデータベースと、 このシステム別初期TTLデータベースから導出された
前記初期TTL値と前記ヘッダ解析手段により取得され
た前記観測TTL値とを、対応する各ホストIPアドレ
スに関連付けて登録するためのTTLデータベースと、 このTTLデータベースに登録された前記初期TTL値
及び前記観測TTL値を共に変数とした所定の算出式を
用いて近似的に算出した前記ホップカウント値を、対応
する前記各IPフローに関連付けて登録するためのフロ
ーデータベースと、をそれぞれ具備し、 当該ホップカウント情報学習・蓄積手段は、 前記フローデータベースに登録された前記ホップカウン
ト値が前記複数の境界ノードの全てにおいて随時共有さ
れるよう、当該複数の境界ノードにおける前記TTLデ
ータベース及び前記フローデータベースの内容を互いに
同期させる機能手段をそれぞれ具備する、 ことを特徴とする請求項14に記載のパケット転送制御
システム装置。
15. The hop count information learning / accumulating means in each of the plurality of boundary nodes is preset by system for deriving the initial TTL value from the mounted system dependent information acquired by the header analyzing means. A TTL database, and a TTL database for registering the initial TTL value derived from the system-specific initial TTL database and the observed TTL value acquired by the header analysis means in association with each corresponding host IP address , The hop count value that is approximately calculated using a predetermined calculation formula in which both the initial TTL value and the observed TTL value registered in this TTL database are variables is registered in association with each corresponding IP flow. And a flow database for The hop count information learning / accumulating means stores the contents of the TTL database and the flow database in the plurality of boundary nodes so that the hop count value registered in the flow database is shared by all of the plurality of boundary nodes at any time. 15. The packet transfer control system device according to claim 14, further comprising functional means for synchronizing each other.
【請求項16】前記複数の境界ノードにおける前記ホッ
プカウント情報学習・蓄積手段は、 調節可能に設定された周期が到来するごとに、前記TT
Lデータベース及び前記フローデータベースの内容を更
新する機能手段をそれぞれ具備する、 ことを特徴とする請求項15に記載のパケット転送制御
システム装置。
16. The hop count information learning / accumulating means in each of the plurality of boundary nodes receives the TT every time when a period set to be adjustable is reached.
The packet transfer control system apparatus according to claim 15, further comprising functional means for updating the contents of the L database and the flow database.
【請求項17】前記複数の境界ノードにおける前記転送
優先度決定手段は、 前記各IPフロー毎の前記パケットが、前記ホップカウ
ント値の全分布に対して調節可能に設定された1以上の
閾値により区分される該当する2以上のキューの何れか
に振り分けられるよう、所要の前記パケット転送優先度
の決定を段階的に行う機能手段をそれぞれ具備し、 前記複数の内部ノードにおける前記パケット転送制御手
段は、 所要の前記パケット転送スケジューリングを前記2以上
のキューを用いて行う機能手段をそれぞれ具備する、 ことを特徴とする請求項14、15又は16に記載のパ
ケット転送制御システム装置。
17. The transfer priority determining means in the plurality of boundary nodes is configured such that the packet for each of the IP flows is set to one or more thresholds that are set to be adjustable with respect to the entire distribution of the hop count value. The packet transfer control means in each of the plurality of internal nodes comprises functional means for stepwise determining the required packet transfer priority so that the packet transfer priority can be distributed to any of two or more corresponding queues. The packet transfer control system device according to claim 14, 15 or 16, further comprising functional means for performing the required packet transfer scheduling using the two or more queues.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008141748A (en) * 2006-11-29 2008-06-19 Thomson Licensing Method and device for secure distance calculation in communication network

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