JP2004222010A

JP2004222010A - Router

Info

Publication number: JP2004222010A
Application number: JP2003007720A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Kabashima; 啓介樺島; Masahiro Goshima; 正浩五島; Shigeo Urushiya; 重雄漆谷; Michihiro Aoki; 道宏青木
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2003-01-16
Filing date: 2003-01-16
Publication date: 2004-08-05

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a router capable of realizing high-speed transfer of a packet without using a processor of high performance. <P>SOLUTION: The packet extracted by an ON side physical layer processing part 12 of an ON side line terminal part 10 is inputted to an ON side packet processing part 20. When a sim header is in information inside the packet of the inputted packet, an ON side forwarding processing part 21 of the ON side packet processing part 20 decides whether or not QOS processing is executed by a value of an EXP bit of the sim header. When the QOS processing is executed, the packet is transferred to a QOS processing part 23; when the QOS processing is not executed, the packet is directly written into a buffer 24b without intervening the QOS processing part 23 so as to cut through the QOS processing. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ルータ装置に関し、特に、サービス品質処理の機能を持ったルータ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ネットワークとネットワークの間を結ぶ中継装置としてルータ装置が知られており、このようなルータ装置においては、ＩＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）パケットをサービス品質（ＱｕａｌｉｔｙＯｆＳｅｒｖｉｃｅ：ＱＯＳ）に応じてパケットの廃棄率や遅延時間を制御して（ＱＯＳ処理）、ユーザの求めるサービス品質を提供できるようにしている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
なお、本願発明に関連する先行技術文献情報としては以下のものがある。
【特許文献１】
特開２００１−１８６１７０号公報
【特許文献２】
特開２００１−１９７１１１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のルータ装置にあっては、全てのパケットについて、前述のＱＯＳ処理を行っているため、処理負荷が増大して高速転送が要求される場合でも高速転送ができなかった。
このため、高速転送を実現するためには、高性能なプロセッサが必要となり、コストが増加するという問題があった。
【０００５】
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、高速転送が要求されるパケットは、ＱＯＳ処理を行わないようにすることにより、高性能なプロセッサを使うことなくパケットの高速転送を実現することが可能なルータ装置を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
即ち、本発明は、入力パケットのサービス品質に応じてサービス品質処理を行う機能を備えたルータ装置であって、入力パケットのパケット内情報を参照してサービス品質処理を行うか行わないかを判定し、所定のパケットに対するサービス品質処理をカットスルーするカットスルー処理部を備えることを特徴とする。
これにより、特定のパケットに対するサービス品質処理がカットスルーされ、パケット転送処理の処理負荷が軽減される。
【０００７】
ここで、前記パケット内情報としては、シム・ヘッダのＥＸＰビット、シム・ヘッダのラベル、ＩＰヘッダの宛先アドレス、ＩＰヘッダの送信元アドレス、ＩＰｖ４ヘッダのＴＯＳ、ＩＰｖ６ヘッダのトラヒッククラス、ＩＰｖ６ヘッダのフローラベル、ＡＴＭセルヘッダのＶＰＩ／ＶＣＩ、ＭＡＣフレームヘッダの宛先アドレス、ＭＡＣフレームヘッダの送信元アドレス、ＭＡＣフレームヘッダのＬｅｎｇｔｈ／Ｔｙｐｅ、ＩＥＥＥ８０２．１Ｑで規定されたＭＡＣフレームヘッダのＶＬＡＮＩＤ、ＩＥＥＥ８０２．１ｐで規定されたＭＡＣフレームヘッダのＰｒｉｏｒｉｔｙＢｉｔ、ＴＣＰヘッダの宛先ポート番号、ＴＣＰヘッダの送信元ポート番号、ＴＣＰヘッダのフラグフィールド、ＨＤＬＣフレームのＤＬＣＩ、あるいは、ＰＰＰフレームのプロトコルフィールドなどを参照してサービス品質処理を行うか行わないかを判定することは好ましい。
【０００８】
また、本発明は、回線に接続され、該回線から受信したパケットの転送を制御するとともに、該回線へのパケットの送信を制御する回線インターフェース部と、該回線インターフェース部から入力されたパケットをスイッチして所定の出力側の前記回線インターフェース部に出力するスイッチ部とを備え、前記回線インターフェース部と前記スイッチ部との接続を着脱可能に構成し、前記回線インターフェース部として、前記回線から受信したパケットに対するサービス品質処理を行うものと行わないものを用意し、該２種類の回線インターフェース部を前記スイッチ部に接続して回線毎にサービス品質処理を行うか行わないかを設定することを特徴とする
これにより、サービス品質処理を行わない回線インターフェース部に対するパケットに対するサービス品質処理がカットスルーされ、パケット転送処理の処理負荷が軽減される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
なお、実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１のルータ装置の概略構成を示すブロック図である。
同図に示すように、本実施の形態のルータ装置は、他のネットワークや他のルータ装置に回線を介して接続され、当該回線を介して受信したデータからパケットを抽出する入側回線終端部１０と、入側回線終端部１０で抽出したパケットを所望の出側回線にスイッチングされるように処理する入側パケット処理部２０と、入側パケット処理部２０から入力されるパケットをスイッチして出力するスイッチ部３０と、スイッチ部３０でスイッチされたパケットを処理する出側パケット処理部４０と、出側パケット処理部４０から入力されるパケットを接続されている回線を介して他のネットワークや他のルータ装置に送信する出側回線終端部５０とを備えている。
本実施の形態のルータ装置は、ＭＰＬＳ（ＭｕｌｔｉＰｒｏｔｏｃｏｌＬａｂｅｌＳｗｉｔｃｈｉｎｇ）プロトコルに対応しており、パケットの宛先アドレスあるいはパケットに付加されてきたシム・ヘッダに含まれるラベルに基づいて出力するパケットに付加するラベルを選択し、そのラベルを付加あるいは付け替えて出力するようになっている。
【００１０】
入側回線終端部１０は、光の信号を電気信号に変換する光／電気（Ｏ／Ｅ）変換部１１と、Ｏ／Ｅ変換部１１で変換された電気信号に物理レイヤの処理を行ってパケットを抽出する入側物理レイヤ処理部１２とを備えている。
入側パケット処理部２０は、入力されたパケットの宛先から出力するインターフェースの番号や付与するラベルを選択してパケットにスイッチングタグやラベルを付加する入側フォワーディング処理部２１と、入側フォワーディング処理部２１に接続され各種データを記憶しておくデータ記憶部２２と、パケットにＤｉｆｆＳｅｒｖ（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｅｄｓｅｒｖｉｃｅｓ）処理やカラーリングやポリシングなどのＱＯＳ処理を行うＱＯＳ処理部２３と、スイッチ部３０に出力するパケットを一時的に記憶しておくバッファ（２４ａ，２４ｂ）と、バッファ（２４ａ，２４ｂ）からパケットを読み出してスイッチ部３０に出力する入側スイッチインターフェース部（２５ａ，２５ｂ）とを備えている。
なお、バッファ（２４ａ，２４ｂ）は、ＱＯＳ処理部２３からのパケットを記憶しておくバッファ２４ａと、入側フォワーディング処理部２１からのパケットを記憶しておくバッファ２４ｂが用意されており、それぞれ別の入側スイッチインターフェース部（２５ａ，２５ｂ）により処理されるようになっている。
【００１１】
スイッチ部３０は、パケットに付加されたスイッチタグに従ってパケットをスイッチングしてスイッチタグで指定された出側パケット処理部４０に出力するものである。
出側パケット処理部４０は、スイッチ部３０が出力するパケットを受信してバッファ４２に出力する出側スイッチインターフェース部４３と、出側スイッチインターフェース部４３が受信したパケットを一時的に記憶しておくバッファ４２と、バッファ４２からパケットを読み出しパケットに付加されたスイッチタグを削除して出側回線終端部５０に出力する出側フォワーディング処理部４１とを備えている。
出側回線終端部５０は、出側パケット処理部４０から入力されたパケットを物理レイヤの信号に変換する出側物理レイヤ処理部５２と、出側物理レイヤ処理部５２が変換した信号を光信号に変換する電気／光（Ｅ／Ｏ）変換部５１とを備えている。
【００１２】
本実施の形態のルータ装置において、入側回線終端部１０の入側物理レイヤ処理部１２で抽出されたパケットは、入側パケット処理部２０に入力される。
図２は、図１に示す入側フォワーディング処理部２１の処理手順を示すフローチャートである。
図３は、図１に示すデータ記憶部２２に格納されるフォワーディングテーブルを示す図、図４は、図１に示すデータ記憶部２２に格納されるＱＯＳ処理判定テーブルを示す図である。
以下、図２〜図４を用いて図１に示す入側フォワーディング処理部２１の処理手順を説明する。
入側パケット処理部２０の入側フォワーディング処理部２１は、入力されたパケットのパケット内情報（ヘッダも含んだ全ての情報）にＭＰＬＳのヘッダ（シム・ヘッダ）があるかどうかを判定する（ステップＳ１１）。
【００１３】
ステップＳ１１において、入力されたパケットにシム・ヘッダがあれば、図３に示すフォワーディングテーブルを参照し、受信したパケットのシム・ヘッダのラベルが入力ラベルの欄の値と一致する行の、出力ラベルの欄の値に受信したパケットのラベルを書き替え（ステップＳ１２）、図４に示すＱＯＳ処理判定テーブルを参照し、シム・ヘッダのＥＸＰ（Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ）ビットの値がＥＸＰビット欄の値に一致する行のＱＯＳ処理欄を参照する（ステップＳ１３）。
ステップＳ１３において、ＱＯＳ処理欄が”有”であれば、図３に示すフォワーディングテーブルにおけるインターフェース欄のインターフェースにスイッチングされるようなスイッチングタグをパケットに付加し（ステップＳ１４）、パケットをＱＯＳ処理部２３へ渡す（ステップＳ１５）。
ステップＳ１３において、ＱＯＳ処理欄が”無”であれば、ＱＯＳ処理をカットスルーするため、図３に示すフォワーディングテーブルにおけるインターフェース欄のインターフェースにスイッチングされるようなスイッチングタグをパケットに付加し（ステップＳ１６）、ＱＯＳ処理部２３を介さずパケットを直接バッファ２４ｂに書き込む。
【００１４】
ステップＳ１１において、入力されたパケットにシム・ヘッダが無いときは、シム・ヘッダを追加し（ステップＳ１７）、宛先アドレスの上位ビットが、図３に示すフォワーディングテーブルにおけるアドレスプレフィクスの欄の値と一致する行の、出力ラベルの欄の値を追加したシム・ヘッダのラベルに設定するなどしてシム・ヘッダを設定し（ステップＳ１８）、インターフェース欄のインターフェースにスイッチングされるようなスイッチングタグをパケットに付加し（ステップＳ１９）、パケットをＱＯＳ処理部２３に渡す（ステップＳ２０）。
ＱＯＳ処理部２３に渡されたパケットは、パケット内情報の設定内容によるサービス品質に応じてＤｉｆｆＳｅｒｖ処理やカラーリングやポリシングなど周知のＱＯＳ処理を施され、バッファ２４ａに書き込まれ、入側スイッチインターフェース部２５ａによりスイッチ部３０に出力される。
バッファ２４ｂに直接書き込まれたパケットは、入側スイッチインターフェース部２５ｂにより直接スイッチ部３０に出力される。
【００１５】
スイッチ部３０に入力されたパケットは、付加されたスイッチングタグに従って、スイッチ部３０でスイッチングされて、スイッチングタグで指定された出側パケット処理部４０の出側スイッチインターフェース部４３に出力される。
次に、バッファ４２を介して出側フォワーディング処理部４１に入力され、出側フォワーディング処理部４１でスイッチングタグが消去され、出側回線終端部５０で物理レイヤの信号に変換され、光信号に変換されて回線に送出される。
このように本実施の形態においては、入側フォワーディング処理部２１で、シム・ヘッダのＥＸＰビットによりＱＯＳ処理をカットスルーしているので、特定のＥＸＰビットのパケットに対するＱＯＳ処理をカットスルーさせて転送効率を上げることができ、ＱＯＳ処理を省略して処理負荷を軽減させることができる。
【００１６】
なお、本実施の形態においては、ＱＯＳ処理を施されたパケットとカットスルーのパケットとを別々のバッファ（２４ａ，２４ｂ）に一時記憶し、別々の入側スイッチインターフェース部（２５ａ，２５ｂ）でスイッチ部に入力するようにしたが、共通の入側スイッチインターフェース部によりカットスルー用のバッファのパケットを優先的に処理してスイッチ部に入力するようにしてもよい。
また、ＥＸＰビットに替えてシム・ヘッダのラベルによりＱＯＳ処理の有無を決めてもよい。このようにすると、特定のラベルのパケットに対するＱＯＳ処理をカットスルーさせて転送効率を上げることができ、ＱＯＳ処理を省略して処理負荷を軽減させることができる。
また、ＥＸＰビットに替えてＩＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）ヘッダの宛先アドレスによりＱＯＳ処理の有無を決めてもよい。このようにすると、特定の宛先アドレスへのパケットに対するＱＯＳ処理をカットスルーさせて転送効率を上げることができ、ＱＯＳ処理を省略して処理負荷を軽減させることができる。
【００１７】
また、ＥＸＰビットに替えてＩＰヘッダの送信元アドレスによりＱＯＳ処理の有無を決めてもよい。このようにすると、特定の送信元アドレスからのパケットに対するＱＯＳ処理をカットスルーさせて転送効率を上げることができ、ＱＯＳ処理を省略して処理負荷を軽減させることができる。
また、ＥＸＰビットに替えてＩＰｖ４（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌｖｅｒｓｉｏｎ４）のヘッダのＴＯＳ（ＴｙｐｅｏｆＳｅｒｖｉｃｅ）によりＱＯＳ処理の有無を決めてもよい。このようにすると、特定のＴＯＳのパケットに対するＱＯＳ処理をカットスルーさせて転送効率を上げることができ、ＱＯＳ処理を省略して処理負荷を軽減させることができる。
また、ＥＸＰビットに替えてＩＰｖ６（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌｖｅｒｓｉｏｎ６）のヘッダのトラヒッククラス（ＴｒａｆｆｉｃＣｌａｓｓ）によりＱＯＳ処理の有無を決めてもよい。このようにすると、特定のトラヒッククラスのパケットに対するＱＯＳ処理をカットスルーさせて転送効率を上げることができ、ＱＯＳ処理を省略して処理負荷を軽減させることができる。
【００１８】
また、ＥＸＰビットに替えてＩＰｖ６のヘッダのフローラベル（ｆｌｏｗｌａｂｅｌ）によりＱＯＳ処理の有無を決めてもよい。このようにすると、特定のフローラベルのパケットに対するＱＯＳ処理をカットスルーさせて転送効率を上げることができ、ＱＯＳ処理を省略して処理負荷を軽減させることができる。
また、ＥＸＰビットに替えてＡＴＭ（ＡｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＴｒａｎｓｆｅｒＭｏｄｅ）セルヘッダのＶＰＩ／ＶＣＩ（ＶｉｒｔｕａｌＰａｔｈＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ／ＶｉｒｔｕａｌＣｈａｎｎｅｌＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）によりＱＯＳ処理の有無を決めてもよい。このようにすると、特定のＶＰＩ／ＶＣＩのパケットに対するＱＯＳ処理をカットスルーさせて転送効率を上げることができ、ＱＯＳ処理を省略して処理負荷を軽減させることができる。
また、ＥＸＰビットに替えてＭＡＣ（ＭｅｄｉａＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）フレームヘッダの宛先アドレスによりＱＯＳ処理の有無を決めてもよい。このようにすると、特定の宛先アドレスへのパケットに対するＱＯＳ処理をカットスルーさせて転送効率を上げることができ、ＱＯＳ処理を省略して処理負荷を軽減させることができる。
【００１９】
また、ＥＸＰビットに替えてＭＡＣフレームヘッダの送信元アドレスによりＱＯＳ処理の有無を決めてもよい。このようにすると、特定の送信元アドレスへのパケットに対するＱＯＳ処理をカットスルーさせて転送効率を上げることができ、ＱＯＳ処理を省略して処理負荷を軽減させることができる。
また、ＥＸＰビットに替えてＭＡＣフレームヘッダのＬｅｎｇｔｈ／ＴｙｐｅによりＱＯＳ処理の有無を決めてもよい。このようにすると、特定のＬｅｎｇｔｈ／Ｔｙｐｅのパケットに対するＱＯＳ処理をカットスルーさせて転送効率を上げることができ、ＱＯＳ処理を省略して処理負荷を軽減させることができる。
また、ＥＸＰビットに替えてＩＥＥＥ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１Ｑで規定されたＭＡＣフレームヘッダのＶＬＡＮＩＤ（ＶｉｒｔｕａｌＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）によりＱＯＳ処理の有無を決めてもよい。このようにすると、特定のＶＬＡＮのパケットに対するＱＯＳ処理をカットスルーさせて転送効率を上げることができ、ＱＯＳ処理を省略して処理負荷を軽減させることができる。
【００２０】
また、ＥＸＰビットに替えてＩＥＥＥ８０２．１ｐで規定されたＭＡＣフレームヘッダのＰｒｉｏｒｉｔｙＢｉｔによりＱＯＳ処理の有無を決めてもよい。このようにすると、特定のＰｒｉｏｒｉｔｙＢｉｔのパケットに対するＱＯＳ処理をカットスルーさせて転送効率を上げることができ、ＱＯＳ処理を省略して処理負荷を軽減させることができる。
また、ＥＸＰビットに替えてＴＣＰ（ＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌＰｒｏｔｏｃｏｌ）ヘッダの宛先ポート番号によりＱＯＳ処理の有無を決めてもよい。このようにすると、特定の宛先ポート番号のパケットに対するＱＯＳ処理をカットスルーさせて転送効率を上げることができ、ＱＯＳ処理を省略して処理負荷を軽減させることができる。
また、ＥＸＰビットに替えてＴＣＰヘッダの送信元ポート番号によりＱＯＳ処理の有無を決めてもよい。このようにすると、特定の送信元ポート番号のパケットに対するＱＯＳ処理をカットスルーさせて転送効率を上げることができ、ＱＯＳ処理を省略して処理負荷を軽減させることができる。
【００２１】
また、ＥＸＰビットに替えてＴＣＰヘッダのフラグフィールドによりＱＯＳ処理の有無を決めてもよい。このようにすると、特定のフラグフィールドのパケットに対するＱＯＳ処理をカットスルーさせて転送効率を上げることができ、ＱＯＳ処理を省略して処理負荷を軽減させることができる。
また、ＥＸＰビットに替えてＨＤＬＣ（ＨｉｇｈｌｅｖｅｌＤａｔａＬｉｎｋＣｏｎｔｒｏｌｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）フレームのＤＬＣＩ（ＤａｔａＬｉｎｋＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）によりＱＯＳ処理の有無を決めてもよい。このようにすると、特定のＤＬＣＩのパケットに対するＱＯＳ処理をカットスルーさせて転送効率を上げることができ、ＱＯＳ処理を省略して処理負荷を軽減させることができる。
また、ＥＸＰビットに替えてＰＰＰ（Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−ＰｏｉｎｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）フレームのプロトコルフィールドによりＱＯＳ処理の有無を決めてもよい。このようにすると、特定のプロトコルフィールドのパケットに対するＱＯＳ処理をカットスルーさせて転送効率を上げることができ、ＱＯＳ処理を省略して処理負荷を軽減させることができる。
【００２２】
［実施の形態２］
図５は、本発明の実施の形態２のルータ装置の概略構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態のルータ装置は、前述の実施の形態１のルータ装置と略同様に構成されているので、同様な構成には同一の符号を付して、前述の実施の形態１のルータ装置との相違点を中心に説明する。
本実施の形態のルータ装置は、入側回線終端部、入側パケット処理部、出側パケット処理部、並びに、出側回線終端部を、回線インターフェース部として１枚のカード上に搭載し、１物理回線を１枚のカードに収容し、スイッチ部３０との接続は着脱式で自由に接続位置や接続数を変えられるようになっている。
なお、図５では、１物理回線を１枚のカードに収容したものになっているが、１枚のカードに複数の物理回線を収容することも可能である。
また、ＱＯＳ処理を行わない回線インターフェース部２００を用意し、物理回線毎にＱＯＳ処理を行うか行わないかを選択できるようにしている。
【００２３】
図５に示すように、回線インターフェース部１００は、入側回線終端部１０と、入側パケット処理部２０と、出側パケット処理部４０と、出側回線終端部５０とを備え、１物理回線を収容して、前述の実施の形態１と同様に、受信したパケット内情報によりＱＯＳ処理を行うか行わないかを決定して、所定のパケットに対するＱＯＳ処理をカットスルーするようになっている。
前述の実施の形態と同様、入側回線終端部１０は、光／電気（Ｏ／Ｅ）変換部１１と、入側物理レイヤ処理部１２とを備える。
入側パケット処理部２０は、入側フォワーディング処理部２１と、データ記憶部２２と、ＱＯＳ処理部２３と、バッファ（２４ａ，２４ｂ）と、入側スイッチインターフェース部（２５ａ，２５ｂ）とを備える。
出側パケット処理部４０は、出側スイッチインターフェース部４３と、バッファ４２と、出側フォワーディング処理部４１とを備える。
出側回線終端部５０は、出側物理レイヤ処理部５２と、電気／光（Ｅ／Ｏ）変換部５１とを備える。
これらの各部の動作は、前述の実施の形態と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【００２４】
回線インターフェース部２００は、入側回線終端部１０と、入側パケット処理部６０と、出側パケット処理部４０と、出側回線終端部５０とを備える。
即ち、回線インターフェース部２００は、回線インターフェース部１００の入側パケット処理部２０に替えて入側パケット処理部６０を備え、ＱＯＳ処理を行わないようになっている。
入側回線終端部１０は、光／電気（Ｏ／Ｅ）変換部１１と、入側物理レイヤ処理部１２とを備える。
出側パケット処理部４０は、出側スイッチインターフェース部４３と、バッファ４２と、出側フォワーディング処理部４１とを備える。
出側回線終端部５０は、出側物理レイヤ処理部５２と、電気／光（Ｅ／Ｏ）変換部５１とを備える。
これら各部の動作は、前述の実施の形態と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【００２５】
入側パケット処理部６０は、入側フォワーディング処理部６１と、データ記憶部６２と、バッファ２４ｂと、入側スイッチインターフェース部２５ｂとを備える。
図６は、図５に示す入側フォワーディング処理部６１の処理手順を示すフローチャートである。
以下、図６を用いて図５に示す入側フォワーディング処理部６１の処理手順を説明する。
入側フォワーディング処理部６１は、パケットが入力されると、入力されたパケットのパケット内情報にシム・ヘッダがあるかどうかを判定する（ステップＳ３１）。
ステップＳ３１において、入力されたパケットにシム・ヘッダがあれば、データ記憶部６２に記憶されている、図３に示すフォワーディングテーブルを参照し、受信したパケットのシム・ヘッダのラベルが入力ラベルの欄の値と一致する行の、出力ラベルの欄の値に受信したパケットのラベルを書き替え（ステップＳ３２）、インターフェース欄のインターフェースにスイッチングされるようなスイッチングタグをパケットに付加する（ステップＳ３３）。
【００２６】
次いで、ＱＯＳ処理をカットスルーするため、シム・ヘッダを書き替えスイッチングタグを付加したパケットを直接バッファに書き込む。
ステップＳ３１において、入力されたパケットにシム・ヘッダが無いときは、シム・ヘッダを追加し（ステップＳ３４）、宛先アドレスの上位ビットが、図３に示すフォワーディングテーブルのアドレスプレフィクスの欄の値と一致する行の、出力ラベルの欄の値を追加したシム・ヘッダのラベルに設定するなどしてシム・ヘッダを設定し（ステップＳ３５）、インターフェース欄のインターフェースにスイッチングされるようなスイッチングタグをパケットに付加し（ステップＳ３６）、パケットを直接バッファに書き込む。
バッファに直接書き込まれたパケットは、入側スイッチインターフェース部２５ｂにより直接スイッチ部３０に出力される。
【００２７】
スイッチ部３０に入力されたパケットは、付加されたスイッチングタグに従ってスイッチ部３０でスイッチングされてスイッチングタグで指定された出側パケット処理部４０の出側スイッチインターフェース部４３に出力され、バッファ４２を介して出側フォワーディング処理部４１に入力され、出側フォワーディング処理部４１でスイッチングタグを消去され、出側回線終端部５０で物理レイヤの信号に変換され、光信号に変換されて回線に送出される。
このように本実施の形態においては、物理回線を収容する回線インターフェース部にＱＯＳ処理を行うものと行わないものを作成したので、物理回線単位でＱＯＳ処理をカットスルーさせて転送効率を上げることができ、ＱＯＳ処理を省略して処理負荷を軽減させることができる。
また、回線インターフェース部を１枚のカードに収容し、スイッチ部との接続を着脱可能にしたので、ＱＯＳ処理を行う回線インターフェース部とＱＯＳ処理を行わない回線インターフェース部を自由に組み合わせて収容することができる。
また、ＱＯＳ処理を行わない回線インターフェース部は高性能なＣＰＵを必要としないため、コストを削減することができる。
【００２８】
［実施の形態３］
図７は、本発明の実施の形態３のルータ装置の概略構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態のルータ装置は、前述の実施の形態１、２のルータ装置と略同様に構成されているので、同様な構成には同一の符号を付して、前述の実施の形態１、２のルータ装置との相違点を中心に説明する。
本実施の形態のルータ装置は、入側回線終端部、入側パケット処理部、出側回線終端部、出側パケット処理部を回線インターフェースとして１枚のカード上に搭載し、１物理回線を１枚のカードに収容し、スイッチ部３０との接続は着脱式で自由に接続位置や接続数を変えられるようになっている。
今回の図では、１物理回線を１枚のカードに収容したものになっているが、１枚のカードに複数の物理回線を収容することも可能である。
また、ＱＯＳ処理を出側のパケット処理部で選択的に行う回線インターフェースを用意し、出側でＱＯＳ処理を行うものと行わないものを選択できるようにしている。
【００２９】
図７に示すように、回線インターフェース部１００は、入側回線終端部１０と、入側パケット処理部２０と、出側パケット処理部４０と、出側回線終端部５０とを備え、１物理回線を収容して、前述の実施の形態１と同様に、受信したパケット内情報によりＱＯＳ処理を行うか行わないかを決定して、所定のパケットに対するＱＯＳ処理をカットスルーするようになっている。
前述の実施の形態と同様、入側回線終端部１０は、光／電気（Ｏ／Ｅ）変換部１１と、入側物理レイヤ処理部１２とを備える。
入側パケット処理部２０は、入側フォワーディング処理部２１と、データ記憶部２２と、ＱＯＳ処理部２３と、バッファ（２４ａ，２４ｂ）と、入側スイッチインターフェース部（２５ａ，２５ｂ）とを備える。
出側パケット処理部４０は、出側スイッチインターフェース部４３と、バッファ４２と、出側回線終端部５０に出力する出側フォワーディング処理部４１とを備える。
出側回線終端部５０は、出側物理レイヤ処理部５２と、電気／光（Ｅ／Ｏ）変換部５１とを備える。
これらの各部の動作は、前述の実施の形態１と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【００３０】
回線インターフェース部２００は、入側回線終端部１０と、入側パケット処理部６０と、出側パケット処理部４０と、出側回線終端部５０とを備える。
前述したように、回線インターフェース部２００は、回線インターフェース部１００の入側パケット処理部２０に替えて入側パケット処理部６０を備え、ＱＯＳ処理を行わないようになっている。
入側回線終端部１０は、光／電気（Ｏ／Ｅ）変換部１１と、入側物理レイヤ処理部１２とを備える。
入側パケット処理部６０は、入側フォワーディング処理部６１と、データ記憶部６２と、バッファ２４ｂと、入側スイッチインターフェース部２５ｂとを備える。
出側パケット処理部４０は、出側スイッチインターフェース部４３と、バッファ４２と、出側フォワーディング処理部４１とを備える。
出側回線終端部５０は、出側物理レイヤ処理部５２と、電気／光（Ｅ／Ｏ）変換部５１とを備える。
これら各部の動作は、前述の実施の形態２と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【００３１】
回線インターフェース部３００は、入側回線終端部１０と、入側パケット処理部６０と、出側パケット処理部７０と、出側回線終端部５０とを備える。
即ち、回線インターフェース部３００は、回線インターフェース部１００の出側パケット処理部４０に代えて出側パケット処理部７０を備え、パケット毎にＱＯＳ処理を行うか行わないかを選択できるようになっている。
入側回線終端部１０は、光／電気（Ｏ／Ｅ）変換部１１と、入側物理レイヤ処理部１２とを備える。
入側パケット処理部６０は、入側フォワーディング処理部６１と、データ記憶部６２と、バッファ２４ｂと、入側スイッチインターフェース部２５ｂとを備える。
出側回線終端部５０は、出側物理レイヤ処理部５２と、電気／光（Ｅ／Ｏ）変換部５１とを備える。
これら各部の動作は、前述の実施の形態１，２と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【００３２】
出側パケット処理部７０は、出側フォワーディング処理部７１と、ＱＯＳ処理部７２、バッファ（７３，４２）と、出側スイッチインターフェース部（７４，４３）を備えている。
図８は、図７に示す入側フォワーディング処理部６１の処理手順を示すフローチャートである。
以下、図８を用いて図７に示す入側フォワーディング処理部６１の処理手順を説明する。
図８に示すように、入り側パケット処理部６０の入側フォワーディング処理部６１では、入力されたパケットのパケット内情報（ヘッダも含んだ全ての情報）にＭＰＬＳのヘッダ（シム・ヘッダ）があるかどうかを判定する（ステップＳ４１）。
ステップＳ４１において、入力されたパケットにシム・ヘッダがあれば、図３に示すフォワーディングテーブルを参照し、受信したパケットのシム・ヘッダのラベルが入力ラベルの欄の値と一致する行の、出力ラベルの欄の値に受信したパケットのラベルを書き替え（ステップＳ４２）、図４に示すＱＯＳ処理判定テーブルを参照し、シム・ヘッダのＥＸＰ（Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ）ビットの値がＥＸＰビット欄の値に一致する行のＱＯＳ処理欄を参照する（ステップＳ４３）。
【００３３】
ステップＳ４３において、ＱＯＳ処理欄が”有”であれば、図７に示すＱＯＳ処理部７１を通るようなスイッチングタグを付加し（ステップＳ４４）、パケットをＱＯＳ処理部７２へ渡す（ステップＳ４５）。
この場合、図７に示すＱＯＳ処理部７２を通るようなスイッチングタグを付加されたパケットは、バッファ２４ｂ、および、入側スイッチインターフェース部２５ｂを介して、スイッチ部３０へ送出される。
そして、スイッチ部３０において、出側スイッチインターフェース部７４側にスイッチングされ、出側スイッチインターフェース部７４、バッファ７３を通り、ＱＯＳ処理部７２に入力される。
ＱＯＳ処理部７２において、ＱＯＳ処理が施されたパケットは、出側フォワーディング処理部７１を通り、出側回線終端部５０を通って、送信される。
ステップＳ４３において、ＱＯＳ処理欄が”無”であれば、ＱＯＳ処理をカットスルーするため、図７のＱＯＳ処理部７２を通らず、出側スイッチインターフェース部４３、バッファ４２を通るようなスイッチングタグを付加し（ステップＳ４６）、バッファ２４ｂ、および、入側スイッチインターフェース部２５ｂを介して、スイッチ部３０へ送信する。
そして、スイッチ部３０において、出側スイッチインターフェース部４３側にスイッチングされ、出側スイッチインターフェース部４３、バッファ４２を通り、出側フォワーディング処理部７１に入力され、出側回線終端部５０を通って、送信される。
【００３４】
ステップＳ４１において、入力されたパケットにシム・ヘッダが無いと判定された場合、シム・ヘッダを追加、設定し（ステップ４７、ステップＳ４８）、図７に示すＱＯＳ処理部７２を通るスイッチングタグを付加し（ステップＳ４９）、パケットをＱＯＳ処理部７２へ渡す（ステップＳ５０）。
この場合、図７に示すＱＯＳ処理部７２を通るようなスイッチングタグを付加されたパケットは、バッファ２４ｂ、および、入側スイッチインターフェース部２５ｂを介して、スイッチ部３０へ送出される。
そして、スイッチ部３０において、出側スイッチインターフェース部７４側にスイッチングされ、出側スイッチインターフェース部７４、バッファ７３を通り、ＱＯＳ処理部７２に入力される。
ＱＯＳ処理部７２において、ＱＯＳ処理が施されたパケットは、出側フォワーディング処理部７１を通り、出側回線終端部５０を通って、送信される。
なお、出側ＱＯＳ処理部７２は、前述の実施の形態１のＱＯＳ処理部２３と同様の機能を持ち、出側フォワーディング処理部７１、およびバッファ７３も前述の実施の形態１と同様の機能を持つ。
このように本実施の形態においては、入力されたパケットのパケット内情報を元にＱＯＳ処理をカットスルーし、ＱＯＳ処理部の処理負荷を軽減させることができる。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【００３５】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
（１）本発明によれば、入力パケットのパケット内情報によりサービス品質処理を行うか行わないかを決定し、所定のパケットに対するサービス品質処理を行わないようにしたので、パケット転送処理の処理負荷を軽減することができ、高性能なプロセッサを使うことなくパケットの高速転送を実現することが可能となる。
（２）本発明によれば、回線インターフェース部とスイッチ部との接続を着脱可能とし、サービス品質処理を行う回線インターフェース部と行わない回線インターフェース部とを設けて回線毎にサービス品質処理を行うか行わないかを設定するようにしたので、パケット転送処理の処理負荷を軽減することができ、高性能なプロセッサを使うことなくパケットの高速転送を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１のルータ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す入側フォワーディング処理部の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】図１に示すデータ記憶部に格納されるフォワーディングテーブルを示す図である。
【図４】図１に示すデータ記憶部に格納されるＱＯＳ処理判定テーブルを示す図である。
【図５】本発明の実施の形態２のルータ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図６】図５に示す入側フォワーディング処理部の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態３のルータ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図８】図７に示す入側フォワーディング処理部の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０…入側回線終端部、１１…光／電気（Ｏ／Ｅ）変換部、１２…入側物理レイヤ処理部、２０，６０…入側パケット処理部、２１，６１…入側フォワーディング処理部、２２，６２…データ記憶部、２３，７２…ＱＯＳ処理部、２４ａ，２４ｂ，４２，７３…バッファ、２５ａ，２５ｂ…入側スイッチインターフェース部、３０…スイッチ部、４０…出側パケット処理部、４１，７１…出側フォワーディング処理部、４３，７４…出側スイッチインターフェース部、５０…出側回線終端部、５１…電気／光（Ｅ／Ｏ）変換部、５２…出側物理レイヤ処理部、１００、２００、３００…回線インターフェース部。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a router device, and more particularly, to a router device having a service quality processing function.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a router device is known as a relay device that connects networks, and in such a router device, an IP (Internet Protocol) packet is discarded according to a quality of service (QOS). The rate and the delay time are controlled (QOS processing) so that the service quality required by the user can be provided (for example, see Patent Documents 1 and 2).
[0003]
Prior art document information related to the present invention includes the following.
[Patent Document 1]
JP 2001-186170 A
[Patent Document 2]
JP 2001-197111 A
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional router device, since the above-described QOS processing is performed on all packets, high-speed transfer cannot be performed even when the processing load is increased and high-speed transfer is required.
Therefore, in order to realize high-speed transfer, a high-performance processor is required, and there has been a problem that the cost increases.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to prevent a packet requiring high-speed transfer from performing a QOS process to achieve a high-performance packet. An object of the present invention is to provide a router device capable of realizing high-speed packet transfer without using a processor.
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The following is a brief description of an outline of typical inventions disclosed in the present application.
That is, the present invention is a router device having a function of performing service quality processing according to the service quality of an input packet, and determines whether to perform service quality processing by referring to information in the packet of the input packet. And a cut-through processing unit that cuts through a service quality process for a predetermined packet.
As a result, the service quality processing for a specific packet is cut through, and the processing load of the packet transfer processing is reduced.
[0007]
Here, the information in the packet includes the EXP bit of the shim header, the label of the shim header, the destination address of the IP header, the source address of the IP header, the TOS of the IPv4 header, the traffic class of the IPv6 header, and the traffic class of the IPv6 header. Flow label, VPI / VCI of ATM cell header, destination address of MAC frame header, source address of MAC frame header, Length / Type of MAC frame header, VLAN ID of MAC frame header specified by IEEE 802.1Q, IEEE 802.1p Priority Bit of MAC frame header, destination port number of TCP header, source port number of TCP header, flag field of TCP header, DLCI of HDLC frame, or PP It is preferable to determine whether or not to perform quality of service process to reference the protocol field of the frame.
[0008]
Further, the present invention provides a line interface unit connected to a line for controlling transfer of a packet received from the line and controlling transmission of a packet to the line, and switching a packet input from the line interface unit. A switch unit for outputting to the line interface unit on a predetermined output side, the connection between the line interface unit and the switch unit is configured to be detachable, and the packet received from the line as the line interface unit And two types of line interface units are connected to the switch unit to set whether or not to perform service quality processing for each line.
As a result, the service quality processing for the packet for the line interface unit that does not perform the service quality processing is cut through, and the processing load of the packet transfer processing is reduced.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In all the drawings for describing the embodiments, components having the same function are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof will be omitted.
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the router device according to the first embodiment of the present invention.
As shown in the figure, the router device of the present embodiment is connected to another network or another router device via a line, and extracts an incoming line termination unit for extracting a packet from data received via the line. 10, an incoming packet processing unit 20 for processing a packet extracted by the incoming line terminating unit 10 so as to be switched to a desired outgoing line, and switching a packet input from the incoming packet processing unit 20. A switch unit 30 that outputs the packet, an output packet processing unit 40 that processes the packet switched by the switch unit 30, and another network or the like via a line to which the packet input from the output packet processing unit 40 is connected. An outgoing line termination unit 50 for transmitting to another router device is provided.
The router device according to the present embodiment is compatible with the MPLS (Multi Protocol Label Switching) protocol, and adds a packet to an output packet based on a destination address of the packet or a label included in a shim header added to the packet. A label is selected, and the label is added or replaced and output.
[0010]
The incoming line terminating unit 10 performs an optical / electrical (O / E) conversion unit 11 that converts an optical signal into an electric signal, and performs a physical layer process on the electric signal converted by the O / E conversion unit 11. An incoming physical layer processing unit 12 for extracting a packet is provided.
The input-side packet processing unit 20 includes an input-side forwarding processing unit 21 that selects an interface number and a label to be output from the destination of the input packet and adds a switching tag and a label to the packet, and an input-side forwarding processing unit. A data storage unit 22 connected to the storage unit 21 for storing various data; a QOS processing unit 23 for performing DiffServ (differentiated services) processing and QOS processing such as coloring and policing on packets; and a packet output to the switch unit 30. A buffer (24a, 24b) for temporarily storing, and an input side switch interface unit (25a, 25b) for reading a packet from the buffer (24a, 24b) and outputting the packet to the switch unit 30.
The buffers (24a, 24b) are provided with a buffer 24a for storing the packet from the QOS processing unit 23 and a buffer 24b for storing the packet from the input-side forwarding processing unit 21. Of the input side switch interface units (25a, 25b).
[0011]
The switch unit 30 switches the packet in accordance with the switch tag added to the packet and outputs the packet to the outgoing packet processing unit 40 specified by the switch tag.
The egress packet processing unit 40 temporarily stores the egress switch interface unit 43 that receives the packet output from the switch unit 30 and outputs the packet to the buffer 42, and the packet received by the egress switch interface unit 43. A buffer 42 and an egress forwarding processing unit 41 that reads a packet from the buffer 42, deletes a switch tag added to the packet, and outputs the packet to the egress line termination unit 50.
The egress line terminating unit 50 converts the packet input from the egress packet processing unit 40 into a physical layer signal, and converts the signal converted by the egress physical layer processing unit 52 into an optical signal. And an electric / optical (E / O) conversion unit 51 for converting the light into electric power.
[0012]
In the router of the present embodiment, the packet extracted by the ingress physical layer processing unit 12 of the ingress line termination unit 10 is input to the ingress packet processing unit 20.
FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure of the ingress forwarding processing unit 21 shown in FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating a forwarding table stored in the data storage unit 22 illustrated in FIG. 1, and FIG. 4 is a diagram illustrating a QOS processing determination table stored in the data storage unit 22 illustrated in FIG.
Hereinafter, the processing procedure of the ingress forwarding processing unit 21 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS.
The ingress forwarding processing unit 21 of the ingress packet processing unit 20 determines whether the in-packet information (all information including the header) of the input packet includes an MPLS header (shim header) (step S11).
[0013]
In step S11, if the input packet has a shim header, the forwarding label shown in FIG. 3 is referred to and the output label of the line where the label of the shim header of the received packet matches the value of the input label column Is rewritten to the value of the received packet (step S12), and the value of the EXP (Experimental) bit of the shim header matches the value of the EXP bit field with reference to the QOS processing determination table shown in FIG. The QOS processing column in the row is referred to (Step S13).
In step S13, if the QOS processing column is “Yes”, a switching tag that switches to the interface in the interface column in the forwarding table shown in FIG. 3 is added to the packet (step S14), and the packet is subjected to the QOS processing unit 23. (Step S15).
In step S13, if the QOS processing column is “absent”, a switching tag to be switched to the interface in the interface column in the forwarding table shown in FIG. 3 is added to the packet to cut through the QOS processing (step S16). ), And writes the packet directly to the buffer 24b without passing through the QOS processing unit 23.
[0014]
If there is no shim header in the input packet in step S11, a shim header is added (step S17), and the upper bits of the destination address are set to the values in the address prefix column in the forwarding table shown in FIG. A shim header is set by setting the value of the output label column of the matching line to the added label of the shim header (step S18), and a switching tag that is switched to the interface of the interface column is packetized. (Step S19), and passes the packet to the QOS processing unit 23 (step S20).
The packet passed to the QOS processing unit 23 is subjected to well-known QOS processing such as DiffServ processing, coloring and policing in accordance with the service quality according to the setting contents of the information in the packet, written into the buffer 24a, and written into the buffer 24a. The signal is output to the switch unit 30 by 25a.
The packet written directly to the buffer 24b is directly output to the switch unit 30 by the input side switch interface unit 25b.
[0015]
The packet input to the switch unit 30 is switched by the switch unit 30 according to the added switching tag, and is output to the output switch interface unit 43 of the output packet processing unit 40 specified by the switching tag.
Next, the signal is input to the egress forwarding processing unit 41 via the buffer 42, the switching tag is deleted by the egress forwarding processing unit 41, and is converted into a physical layer signal by the egress line termination unit 50, and is converted into an optical signal. And sent to the line.
As described above, in the present embodiment, since the QOS processing is cut-through by the EXP bit of the shim header in the incoming-side forwarding processing unit 21, the QOS processing for the packet of the specific EXP bit is cut-through and transferred. Efficiency can be improved, and QOS processing can be omitted to reduce the processing load.
[0016]
In this embodiment, the packet subjected to the QOS processing and the cut-through packet are temporarily stored in separate buffers (24a, 24b), and are switched by separate input-side switch interface units (25a, 25b). Although the packet is input to the switch unit, the packet in the buffer for cut-through may be preferentially processed by the common input-side switch interface unit and input to the switch unit.
Also, the presence or absence of the QOS processing may be determined by the label of the shim header instead of the EXP bit. In this way, the QOS process for a packet with a specific label can be cut through to improve the transfer efficiency, and the QOS process can be omitted to reduce the processing load.
Further, the presence or absence of the QOS processing may be determined based on the destination address of the IP (Internet Protocol) header instead of the EXP bit. In this way, the QOS process for a packet to a specific destination address can be cut through to improve the transfer efficiency, and the QOS process can be omitted to reduce the processing load.
[0017]
Also, the presence or absence of the QOS process may be determined based on the source address of the IP header instead of the EXP bit. In this way, the QOS process for a packet from a specific source address can be cut through to improve the transfer efficiency, and the QOS process can be omitted to reduce the processing load.
In addition, the presence or absence of the QOS processing may be determined by TOS (Type of Service) of the header of IPv4 (Internet Protocol version 4) instead of the EXP bit. By doing so, the transfer efficiency can be increased by cutting through the QOS processing for the packet of the specific TOS, and the processing load can be reduced by omitting the QOS processing.
In addition, the presence or absence of the QOS process may be determined based on the traffic class (Traffic Class) of the header of IPv6 (Internet Protocol version 6) instead of the EXP bit. By doing so, it is possible to cut through the QOS processing for a packet of a specific traffic class to increase the transfer efficiency, and to omit the QOS processing to reduce the processing load.
[0018]
Further, the presence or absence of the QOS processing may be determined by a flow label of an IPv6 header instead of the EXP bit. By doing so, the transfer efficiency can be improved by cutting through the QOS processing for a packet with a specific flow label, and the processing load can be reduced by omitting the QOS processing.
Also, the presence / absence of QOS processing may be determined by VPI / VCI (Virtual Path Identifier / Virtual Channel Identifier) of an ATM (Asynchronous Transfer Mode) cell header instead of the EXP bit. By doing so, it is possible to cut off the QOS processing for a packet of a specific VPI / VCI to increase the transfer efficiency, and to omit the QOS processing to reduce the processing load.
Alternatively, the presence or absence of the QOS processing may be determined based on the destination address of a MAC (Media Access Control) frame header instead of the EXP bit. In this way, the QOS process for a packet to a specific destination address can be cut through to improve the transfer efficiency, and the QOS process can be omitted to reduce the processing load.
[0019]
Further, the presence or absence of the QOS process may be determined based on the source address of the MAC frame header instead of the EXP bit. By doing so, it is possible to improve the transfer efficiency by cutting through the QOS processing for a packet to a specific source address, and to reduce the processing load by omitting the QOS processing.
Further, the presence or absence of the QOS processing may be determined based on the Length / Type of the MAC frame header instead of the EXP bit. By doing so, the QOS processing for a specific Length / Type packet can be cut through to increase the transfer efficiency, and the QOS processing can be omitted to reduce the processing load.
Also, instead of the EXP bit, the VLAN ID (Virtual Local Area Network ID of the VLAN ID (Virtual Local Area Network Identification Processing) may be determined depending on the VLAN ID (Virtual Local Area Network OS) of the MAC frame header defined by IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.1Q. By doing so, the QOS processing for a packet of a specific VLAN can be cut through to improve the transfer efficiency, and the QOS processing can be omitted to reduce the processing load.
[0020]
Further, the presence or absence of the QOS processing may be determined by the Priority Bit of the MAC frame header specified by IEEE 802.1p instead of the EXP bit. By doing so, the QOS processing for a packet of a specific Priority Bit can be cut through to increase the transfer efficiency, and the QOS processing can be omitted to reduce the processing load.
Alternatively, the presence or absence of the QOS process may be determined based on the destination port number of the TCP (Transmission Control Protocol) header instead of the EXP bit. By doing so, it is possible to cut through the QOS processing for the packet of the specific destination port number to increase the transfer efficiency, and to omit the QOS processing to reduce the processing load.
Further, the presence or absence of the QOS processing may be determined based on the source port number of the TCP header instead of the EXP bit. By doing so, it is possible to cut off the QOS processing for a packet of a specific transmission source port number to increase the transfer efficiency, and to omit the QOS processing to reduce the processing load.
[0021]
Further, the presence or absence of the QOS process may be determined by the flag field of the TCP header instead of the EXP bit. By doing so, the transfer efficiency can be improved by cutting through the QOS processing for the packet in the specific flag field, and the processing load can be reduced by omitting the QOS processing.
In addition, the presence or absence of the QOS processing may be determined by a DLCI (Data Link Connection Identifier) of an HDLC (High Level Data Link Control procedure) frame instead of the EXP bit. By doing so, it is possible to cut off the QOS processing for a packet of a specific DLCI to increase the transfer efficiency, and to omit the QOS processing to reduce the processing load.
Alternatively, the presence or absence of the QOS processing may be determined by a protocol field of a PPP (Point-to-Point Protocol) frame instead of the EXP bit. In this way, the QOS process for the packet of the specific protocol field can be cut through to improve the transfer efficiency, and the QOS process can be omitted to reduce the processing load.
[0022]
[Embodiment 2]
FIG. 5 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the router device according to the second embodiment of the present invention. It should be noted that the router device of the present embodiment is configured substantially in the same manner as the router device of the above-described first embodiment. The following description focuses on differences from the router device.
The router device according to the present embodiment has an incoming line terminating unit, an incoming packet processing unit, an outgoing packet processing unit, and an outgoing line terminating unit mounted on a single card as a line interface unit. The physical line is accommodated in one card, and the connection with the switch unit 30 is detachable so that the connection position and the number of connections can be freely changed.
In FIG. 5, one physical line is accommodated in one card, but one card can accommodate a plurality of physical lines.
In addition, a line interface unit 200 that does not perform the QOS process is prepared so that it is possible to select whether to perform the QOS process for each physical line.
[0023]
As shown in FIG. 5, the line interface unit 100 includes an ingress line termination unit 10, an ingress packet processing unit 20, an egress packet processing unit 40, and an egress line termination unit 50. As in the first embodiment, whether or not to perform the QOS process is determined based on the received information in the packet, and the QOS process for a predetermined packet is cut through.
As in the above-described embodiment, the incoming line termination unit 10 includes an optical / electrical (O / E) conversion unit 11 and an incoming physical layer processing unit 12.
The ingress packet processing unit 20 includes an ingress forwarding processing unit 21, a data storage unit 22, a QOS processing unit 23, buffers (24a, 24b), and an ingress switch interface unit (25a, 25b).
The egress packet processing unit 40 includes an egress switch interface unit 43, a buffer 42, and an egress forwarding processing unit 41.
The egress line termination unit 50 includes an egress physical layer processing unit 52 and an electric / optical (E / O) conversion unit 51.
The operation of each of these units is the same as in the above-described embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.
[0024]
The line interface unit 200 includes the incoming line terminating unit 10, the incoming packet processing unit 60, the outgoing packet processing unit 40, and the outgoing line terminating unit 50.
That is, the line interface unit 200 includes the incoming packet processing unit 60 instead of the incoming packet processing unit 20 of the line interface unit 100, and does not perform the QOS process.
The incoming line termination unit 10 includes an optical / electrical (O / E) conversion unit 11 and an incoming physical layer processing unit 12.
The egress packet processing unit 40 includes an egress switch interface unit 43, a buffer 42, and an egress forwarding processing unit 41.
The egress line termination unit 50 includes an egress physical layer processing unit 52 and an electric / optical (E / O) conversion unit 51.
The operation of each of these units is the same as in the above-described embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.
[0025]
The ingress packet processing unit 60 includes an ingress forwarding processing unit 61, a data storage unit 62, a buffer 24b, and an ingress switch interface unit 25b.
FIG. 6 is a flowchart showing a processing procedure of the inbound forwarding processing unit 61 shown in FIG.
Hereinafter, the processing procedure of the incoming forwarding processing unit 61 shown in FIG. 5 will be described with reference to FIG.
When a packet is input, the incoming-side forwarding processing unit 61 determines whether or not there is a shim header in the in-packet information of the input packet (Step S31).
In step S31, if the input packet has a shim header, the forwarding table shown in FIG. 3 stored in the data storage unit 62 is referred to, and the label of the shim header of the received packet is set in the input label column. The value of the received packet is rewritten to the value of the output label column of the line that matches the value of (step S32), and a switching tag for switching to the interface of the interface column is added to the packet (step S33).
[0026]
Next, in order to cut through the QOS processing, the packet to which the shim header is rewritten and the switching tag is added is written directly to the buffer.
If there is no shim header in the input packet in step S31, a shim header is added (step S34), and the upper bits of the destination address are set to the values in the address prefix column of the forwarding table shown in FIG. A shim header is set by, for example, setting the value of the output label column of the matching line to the label of the added shim header (step S35), and the switching tag that is switched to the interface of the interface column is packetized. (Step S36), and writes the packet directly to the buffer.
The packet written directly to the buffer is output directly to the switch unit 30 by the input side switch interface unit 25b.
[0027]
The packet input to the switch unit 30 is switched by the switch unit 30 in accordance with the added switching tag, output to the output switch interface unit 43 of the output packet processing unit 40 specified by the switching tag, and output via the buffer 42. Then, the signal is input to the egress forwarding processing unit 41, the switching tag is deleted by the egress forwarding processing unit 41, converted into a physical layer signal by the egress line termination unit 50, converted into an optical signal, and transmitted to the line. .
As described above, in the present embodiment, a line interface unit accommodating a physical line is created with or without QOS processing, so that the QOS processing can be cut through on a physical line basis to improve transfer efficiency. It is possible to omit the QOS processing and reduce the processing load.
In addition, since the line interface unit is accommodated in one card and the connection with the switch unit is made detachable, the line interface unit that performs QOS processing and the line interface unit that does not perform QOS processing can be freely combined and accommodated. Can be.
Further, since the line interface unit that does not perform the QOS processing does not require a high-performance CPU, the cost can be reduced.
[0028]
[Embodiment 3]
FIG. 7 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the router device according to the third embodiment of the present invention. It should be noted that the router device of the present embodiment is configured substantially similarly to the router devices of the above-described first and second embodiments. The following description focuses on differences from the first and second router devices.
The router device according to the present embodiment mounts an incoming line terminating unit, an incoming packet processing unit, an outgoing line terminating unit, and an outgoing packet processing unit on a single card as a line interface, and connects one physical line to one It is accommodated in a single card, and the connection with the switch unit 30 is detachable so that the connection position and the number of connections can be freely changed.
In this figure, one physical line is accommodated in one card, but it is also possible to accommodate a plurality of physical lines in one card.
In addition, a line interface for selectively performing the QOS processing by the packet processing unit on the output side is prepared, and it is possible to select whether or not to perform the QOS processing on the output side.
[0029]
As shown in FIG. 7, the line interface unit 100 includes an ingress line termination unit 10, an ingress packet processing unit 20, an egress packet processing unit 40, and an egress line termination unit 50. As in the first embodiment, whether or not to perform the QOS process is determined based on the received information in the packet, and the QOS process for a predetermined packet is cut through.
As in the above-described embodiment, the incoming line termination unit 10 includes an optical / electrical (O / E) conversion unit 11 and an incoming physical layer processing unit 12.
The ingress packet processing unit 20 includes an ingress forwarding processing unit 21, a data storage unit 22, a QOS processing unit 23, buffers (24a, 24b), and an ingress switch interface unit (25a, 25b).
The egress packet processing unit 40 includes an egress switch interface unit 43, a buffer 42, and an egress forwarding processing unit 41 that outputs to the egress line termination unit 50.
The egress line termination unit 50 includes an egress physical layer processing unit 52 and an electric / optical (E / O) conversion unit 51.
The operation of each of these units is the same as that of the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.
[0030]
The line interface unit 200 includes the incoming line terminating unit 10, the incoming packet processing unit 60, the outgoing packet processing unit 40, and the outgoing line terminating unit 50.
As described above, the line interface unit 200 includes the incoming packet processing unit 60 instead of the incoming packet processing unit 20 of the line interface unit 100, and does not perform QOS processing.
The incoming line termination unit 10 includes an optical / electrical (O / E) conversion unit 11 and an incoming physical layer processing unit 12.
The ingress packet processing unit 60 includes an ingress forwarding processing unit 61, a data storage unit 62, a buffer 24b, and an ingress switch interface unit 25b.
The egress packet processing unit 40 includes an egress switch interface unit 43, a buffer 42, and an egress forwarding processing unit 41.
The egress line termination unit 50 includes an egress physical layer processing unit 52 and an electric / optical (E / O) conversion unit 51.
The operation of each of these units is the same as in the above-described second embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.
[0031]
The line interface unit 300 includes the incoming line terminating unit 10, the incoming packet processing unit 60, the outgoing packet processing unit 70, and the outgoing line terminating unit 50.
That is, the line interface unit 300 includes the output packet processing unit 70 instead of the output packet processing unit 40 of the line interface unit 100, and can select whether or not to perform the QOS process for each packet. .
The incoming line termination unit 10 includes an optical / electrical (O / E) conversion unit 11 and an incoming physical layer processing unit 12.
The ingress packet processing unit 60 includes an ingress forwarding processing unit 61, a data storage unit 62, a buffer 24b, and an ingress switch interface unit 25b.
The egress line termination unit 50 includes an egress physical layer processing unit 52 and an electric / optical (E / O) conversion unit 51.
The operation of each of these units is the same as in the first and second embodiments, and a detailed description thereof will be omitted.
[0032]
The egress packet processing unit 70 includes an egress forwarding processing unit 71, a QOS processing unit 72, buffers (73, 42), and an egress switch interface unit (74, 43).
FIG. 8 is a flowchart showing a processing procedure of the inbound forwarding processing unit 61 shown in FIG.
Hereinafter, the processing procedure of the incoming forwarding processing unit 61 shown in FIG. 7 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 8, in the ingress-side forwarding processing unit 61 of the ingress-side packet processing unit 60, the in-packet information (all information including the header) of the input packet includes an MPLS header (shim header). It is determined whether or not (step S41).
In step S41, if the input packet has a shim header, the forwarding label shown in FIG. 3 is referred to and the output label of the line where the label of the shim header of the received packet matches the value of the input label column Is rewritten to the value of the received packet (step S42), and the value of the EXP (Experimental) bit of the shim header matches the value of the EXP bit field with reference to the QOS processing determination table shown in FIG. The QOS processing column in the row is referred to (Step S43).
[0033]
In step S43, if the QOS processing column is “present”, a switching tag that passes through the QOS processing unit 71 shown in FIG. 7 is added (step S44), and the packet is passed to the QOS processing unit 72 (step S45).
In this case, the packet added with the switching tag that passes through the QOS processing unit 72 shown in FIG. 7 is transmitted to the switch unit 30 via the buffer 24b and the input-side switch interface unit 25b.
Then, in the switch unit 30, switching is performed to the output side switch interface unit 74 side, and is input to the QOS processing unit 72 through the output side switch interface unit 74 and the buffer 73.
In the QOS processing unit 72, the packet subjected to the QOS processing passes through the egress forwarding processing unit 71, and is transmitted through the egress line termination unit 50.
In step S43, if the QOS processing column is “absent”, a switching tag that does not pass through the QOS processing section 72 in FIG. The data is added (step S46) and transmitted to the switch unit 30 via the buffer 24b and the input-side switch interface unit 25b.
Then, in the switch unit 30, the signal is switched to the output switch interface unit 43 side, passes through the output switch interface unit 43 and the buffer 42, is input to the output forwarding processing unit 71, passes through the output line termination unit 50, Sent.
[0034]
If it is determined in step S41 that there is no shim header in the input packet, a shim header is added and set (step 47, step S48), and a switching tag passing through the QOS processing unit 72 shown in FIG. 7 is added. (Step S49), and passes the packet to the QOS processing unit 72 (Step S50).
In this case, the packet added with the switching tag that passes through the QOS processing unit 72 shown in FIG. 7 is transmitted to the switch unit 30 via the buffer 24b and the input-side switch interface unit 25b.
Then, in the switch unit 30, switching is performed to the output side switch interface unit 74 side, and is input to the QOS processing unit 72 through the output side switch interface unit 74 and the buffer 73.
In the QOS processing unit 72, the packet subjected to the QOS processing passes through the egress forwarding processing unit 71, and is transmitted through the egress line termination unit 50.
The outgoing QOS processing section 72 has the same function as the QOS processing section 23 of the first embodiment, and the outgoing forwarding processing section 71 and the buffer 73 have the same functions as those of the first embodiment. Have.
As described above, in the present embodiment, the QOS processing is cut-through based on the in-packet information of the input packet, and the processing load on the QOS processing unit can be reduced.
As described above, the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and can be variously modified without departing from the gist of the invention. Needless to say,
[0035]
【The invention's effect】
The following is a brief description of an effect obtained by a representative one of the inventions disclosed in the present application.
(1) According to the present invention, whether service quality processing is performed or not is determined based on information in a packet of an input packet, and service quality processing is not performed on a predetermined packet. , And high-speed packet transfer can be realized without using a high-performance processor.
(2) According to the present invention, whether the connection between the line interface unit and the switch unit is detachable, and a line interface unit that performs service quality processing and a line interface unit that does not perform service quality processing is provided to perform service quality processing for each line Since it is set whether or not to perform the packet transfer, the processing load of the packet transfer process can be reduced, and high-speed packet transfer can be realized without using a high-performance processor.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a router device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a processing procedure of an ingress forwarding processing unit illustrated in FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram illustrating a forwarding table stored in a data storage unit illustrated in FIG. 1;
FIG. 4 is a diagram illustrating a QOS processing determination table stored in a data storage unit illustrated in FIG. 1;
FIG. 5 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a router device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart illustrating a processing procedure of an incoming forwarding processing unit illustrated in FIG. 5;
FIG. 7 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a router device according to a third embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a processing procedure of an incoming forwarding processing unit illustrated in FIG. 7;
[Explanation of symbols]
Reference numeral 10: incoming line termination unit, 11: optical / electrical (O / E) conversion unit, 12: incoming physical layer processing unit, 20, 60: incoming packet processing unit, 21, 61: incoming forwarding processing unit, 22, 62 ... data storage unit, 23, 72 ... QOS processing unit, 24a, 24b, 42, 73 ... buffer, 25a, 25b ... incoming switch interface unit, 30 ... switch unit, 40 ... outgoing packet processing unit, 41 , 71 ... outgoing side forwarding processing unit, 43, 74 ... outgoing side switch interface unit, 50 ... outgoing side line termination unit, 51 ... electric / optical (E / O) conversion unit, 52 ... outgoing side physical layer processing unit, 100 , 200, 300... Line interface unit.

Claims

A router device having a function of performing service quality processing according to the service quality of an input packet,
A router device comprising: a cut-through processing unit that determines whether to perform service quality processing by referring to information in a packet of an input packet and cuts through the service quality processing for a predetermined packet.

2. The cut-through processing unit according to claim 1, wherein the cut-through processing unit refers to an EXP bit of a shim header as the information in the packet, and cuts through a service quality process for a predetermined packet according to a value of the EXP bit. Router equipment.

2. The router according to claim 1, wherein the cut-through processing unit refers to a label of a shim header as the information in the packet, and cuts through a service quality process for a predetermined packet according to a value of the label. apparatus.

2. The cut-through processing unit according to claim 1, wherein the cut-through processing unit refers to a destination address of an IP header as the in-packet information, and cuts through a service quality process for a predetermined packet according to a value of the destination address. Router device.

The method according to claim 1, wherein the cut-through processing unit refers to a source address of an IP header as the in-packet information, and cuts through a service quality process for a predetermined packet according to a value of the source address. The router device as described.

2. The router device according to claim 1, wherein the cut-through processing unit refers to a TOS of an IPv4 header as the information in the packet, and cuts through a service quality process for a predetermined packet according to a value of the TOS. .

2. The cut-through processing unit according to claim 1, wherein the cut-through processing unit refers to a traffic class of an IPv6 header as the in-packet information, and cuts through a service quality process for a predetermined packet according to the value of the traffic class. Router device.

2. The cut-through processing unit according to claim 1, wherein the cut-through processing unit refers to a flow label of an IPv6 header as the information in the packet, and cuts through a service quality process for a predetermined packet according to a value of the flow label. Router device.

2. The method according to claim 1, wherein the cut-through processing unit refers to a VPI / VCI of an ATM cell header as the information in the packet, and cuts-through a service quality process for a predetermined packet according to the value of the VPI / VCI. The router device as described.

2. The cut-through processing unit according to claim 1, wherein the cut-through processing unit refers to a destination address of a MAC frame header as the in-packet information, and cuts through a service quality process for a predetermined packet according to a value of the destination address. Router equipment.

The cut-through processing unit refers to a source address of a MAC frame header as the in-packet information, and cuts through a service quality process for a predetermined packet according to a value of the source address. The router device described in 1.

The cut-through processing unit refers to Length / Type of a MAC frame header as the in-packet information, and cuts through a service quality process for a predetermined packet according to the value of Length / Type. The router device described in 1.

The cut-through processing unit refers to a VLAN ID of a MAC frame header defined by IEEE 802.1Q as the information in the packet, and cuts through a service quality process for a predetermined packet according to the value of the VLAN ID. The router device according to claim 1, wherein

The cut-through processing unit refers to a Priority Bit of a MAC frame header defined by IEEE 802.1p as the information in the packet, and cuts through a service quality process for a predetermined packet according to the value of the Priority Bit. The router device according to claim 1, wherein

The method according to claim 1, wherein the cut-through processing unit refers to a destination port number of a TCP header as the in-packet information, and cuts through a service quality process for a predetermined packet according to a value of the destination port number. The router device as described.

The method according to claim 1, wherein the cut-through processing unit refers to a source port number of a TCP header as the information in the packet, and cuts through a service quality process for a predetermined packet according to a value of the source port number. 2. The router device according to 1.

2. The cut-through processing unit according to claim 1, wherein the cut-through processing unit refers to a flag field of a TCP header as the in-packet information, and cuts through a service quality process for a predetermined packet based on a value of the flag field. Router device.

2. The router device according to claim 1, wherein the cut-through processing unit refers to a DLCI of an HDLC frame as the information in the packet, and cuts through a service quality process for a predetermined packet based on the value of the DLCI. .

2. The cut-through processing unit according to claim 1, wherein the cut-through processing unit refers to a protocol field of a PPP frame as the in-packet information, and cuts through a service quality process for a predetermined packet according to a value of the protocol field. Router device.

A line interface unit connected to the line, for controlling transfer of a packet received from the line, and controlling transmission of a packet to the line;
A switching unit that switches a packet input from the line interface unit and outputs the packet to the line interface unit on a predetermined output side,
The connection between the line interface unit and the switch unit is configured to be detachable,
As the line interface unit, one that performs service quality processing on a packet received from the line and one that does not perform service quality processing are prepared, and the two types of line interface units are connected to the switch unit to perform service quality processing for each line. A router device for setting whether or not to do so.