JP2005051691A - Switching hub - Google Patents

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Nobuyuki Tokura
信之 戸倉
Keisuke Inoue
敬介 井上
Shigeo Yago
栄郎 矢後
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To easily and economically realize an Ethernet network in which an Ethernet (R) terminal that guarantees maximum transmission capacity and an conventional (best-effort type) Ethernet terminal are mixed. <P>SOLUTION: A switching hub provided with a means for transmitting an input frame to an Ethernet (R) transmission path in preference to an input frame without priority display only when the input frame has priority frame, or for transmitting an input frame to the Ethernet transmission path in preference to the input frame without priority display only when the input frame has priority display and also has learned a destination MAC address is provided between Ethernet terminals that guarantee the maximum transmission capacity. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、従来(ベストエフォート型)端末と、最大伝送容量を保証するEthernet端末が混在するEthernet網に使用するスイッチングハブに関する。以降、本明細書では、Ethernet端末、Ethernetフレーム、Ethernet伝送路、Ethernet網、スイッチングハブにおける各ポートをそれぞれ単に端末、フレーム、伝送路、網、ポートと記す。   The present invention relates to a switching hub used in an Ethernet network in which conventional (best effort type) terminals and Ethernet terminals that guarantee the maximum transmission capacity are mixed. Hereinafter, in this specification, each port in an Ethernet terminal, an Ethernet frame, an Ethernet transmission path, an Ethernet network, and a switching hub is simply referred to as a terminal, a frame, a transmission path, a network, and a port, respectively.

各種の伝送サービスを行う方法として、IEEE802.1Q/pのタグ付きフレームで8段階(ネットワーク管理、音声、ビデオ、制御された負荷、エクセレントエフォート、ベストエフォート、予備、バックグラウンド)の優先度を用いる方法があるが、同一優先度でのトラヒックが増えるとQoS(例えば最大伝送容量)が保証できなくなる欠点がある。   As a method of performing various transmission services, priority of eight stages (network management, voice, video, controlled load, excellent effort, best effort, spare, background) is used with IEEE802.1Q / p tagged frames. Although there is a method, there is a drawback that QoS (for example, maximum transmission capacity) cannot be guaranteed if traffic with the same priority increases.

この対策として、IETFでRSVP(Resource Reservation
Protocol:RFC2205)、Intserv(Integrated Service)等で資源予約を行ってQoSを保証する方法が提案されている。これらの方法でQoSの保証は可能であるが、通信経路にあるノードで資源予約の処理が必要になる。この動作が通信要求毎に必要なことから複雑であり広く用いられていない現状である。同様な動作は現在の公衆電話網で行われており通信料金計算を除いても複雑である。
As a countermeasure, RSVP (Resource Reservation
Protocol: RFC2205), Inserv (Integrated Service), etc., a method for guaranteeing QoS by performing resource reservation has been proposed. Although these methods can guarantee QoS, resource reservation processing is required at a node in the communication path. Since this operation is necessary for each communication request, it is complicated and not widely used. A similar operation is performed in the current public telephone network and is complicated even if the communication charge calculation is omitted.

ATM網で端末間をバーチャルチャネルで事前に設定しておき、網エッジ(網と端末との接続点)にあるチャネル容量管理手段とバーチャルチャネルのリンク空き容量データベース(集中配置)を用いる構成でバーチャルチャネルの端末間の容量を保証された通信を行う方法が例えば特許文献1に開示されている。   In the ATM network, terminals are set in advance using virtual channels, and the virtual network is constructed using channel capacity management means at the network edge (connection point between the network and terminals) and a virtual channel link free capacity database (centralized arrangement). For example, Patent Document 1 discloses a method of performing communication with guaranteed capacity between terminals of a channel.

これは、網空き資源を集中管理できる方法であるが、その管理対象であるバーチャルチャネルを事前に設定しておく必要から、大量のバーチャルチャネルを管理する問題もしくは通信相手端末に制限を生じる問題があった。
特開平7−221763号公報
This is a method that can centrally manage free resources in the network, but it is necessary to set the virtual channels to be managed beforehand, so there is a problem of managing a large number of virtual channels or a problem that limits the communication partner terminal. there were.
Japanese Patent Laid-Open No. 7-221863

これらの問題点を解決するための課題としては、第一の課題として対象となる網での経路(パス)探索がある。対象となる網はEthernet網なのでツリートポロジ(バストポロジを含む)であり、複数の経路が発生しないため、経路探索は複雑ではないが、経路探索の際に、ノード(ハブ)でのフラッディング(入力伝送路以外の全ての伝送路へフレームを中継する)が発生すると網資源が無駄になるという問題がある。   As a problem for solving these problems, there is a route search in a target network as a first problem. Since the target network is an Ethernet network, it has a tree topology (including a bus topology) and does not generate a plurality of routes. Therefore, the route search is not complicated, but at the time of route search, flooding (input) at the node (hub) If a frame is relayed to all transmission lines other than the transmission line), there is a problem that network resources are wasted.

第二の課題は、その経路上の伝送路の容量割当管理である。なお、ノードでの輻輳回避には、出力伝送路への集中条件を考慮することにより、バッファ溢れが発生しないバッファ量の配置で解決できる。   The second problem is capacity allocation management of transmission paths on the path. It should be noted that the congestion avoidance at the node can be solved by arranging the buffer amount so that the buffer overflow does not occur by considering the concentration condition on the output transmission path.

また、端末間を結ぶ網(伝送路はハブで構成)でその最大遅延時間(伝送路の伝搬遅延とハブ内でのバッファ溢れ(輻輳)がない場合は送出待ち時間の合計)を決めるには、伝送経路(パス)管理と伝送路の使用伝送容量(フレームレート)管理が必要になる。   Also, to determine the maximum delay time (total transmission waiting time if there is no transmission path propagation delay and buffer overflow (congestion) in the hub) in the network connecting terminals (transmission path is composed of hubs) Therefore, it is necessary to manage the transmission path (path) and the used transmission capacity (frame rate) of the transmission path.

これらの課題を解決するために、本願出願人は特願2003−271474号(本願出願時に未公開)によって、Ethernet網上において最大伝送容量保証を行う網資源管理装置を提案した。これは、網資源管理機能で網全体の容量管理が必要であるが、網内スイッチングハブへの制御が不要の利点がある。   In order to solve these problems, the applicant of the present application has proposed a network resource management apparatus that guarantees the maximum transmission capacity on the Ethernet network according to Japanese Patent Application No. 2003-271474 (not disclosed at the time of application). This requires the network resource management function to manage the capacity of the entire network, but has the advantage of not requiring control over the switching hub in the network.

しかし、この先願を適用するにあたっては、最大伝送容量を保証する端末のみの網であるという条件があり、従来(ベストエフォート型)端末が混在する網にはそのトラヒックの影響を受けるので適用できなかった。さらに、スイッチングハブでは通信開始時にMACアドレス学習済みの条件(フラッディング回避)があり、そのための対策として、端末間でスイッチングハブのMACアドレス学習(送信アドレスで学習する)のためのフレームを事前に受信側端末から送信側端末へ送る必要があった。   However, in applying this prior application, there is a condition that it is a network of only terminals that guarantee the maximum transmission capacity, and it cannot be applied to a network in which conventional (best effort) terminals are mixed because it is affected by the traffic. It was. Furthermore, the switching hub has a MAC address learned condition (flooding avoidance) at the start of communication. As a countermeasure, a frame for learning the MAC address of the switching hub (learning with the transmission address) is received in advance between terminals. It was necessary to send from the sending terminal to the sending terminal.

本発明は、このような背景に行われたものであって、従来の網を、簡単かつ経済的に、従来(ベストエフォート型)の端末と最大伝送容量を保証した端末とが混在する網に変更することができるスイッチングハブを提供することを目的とする。   The present invention has been carried out against this background, and the conventional network is changed from a conventional (best effort) terminal to a network in which a terminal having a maximum transmission capacity is guaranteed in a simple and economical manner. It is an object to provide a switching hub that can be changed.

本発明は、先願の問題点を解決したもので、スイッチングハブでの処理に優先制御を取り入れ、最大伝送容量を保証する端末間通信のフレームを優先して伝送路へ送出する。従来(ベストエフォート型)の端末の処理を非優先として最大伝送容量を保証する端末のトラヒックへの影響を避ける。   The present invention solves the problems of the prior application, incorporates priority control in the processing at the switching hub, and preferentially sends a frame of communication between terminals that guarantees the maximum transmission capacity to the transmission line. The conventional (best effort) terminal processing is not prioritized and the influence on the traffic of the terminal that guarantees the maximum transmission capacity is avoided.

これにより最大伝送容量を保証する端末と従来(ベストエフォート型)の端末とが混在しても最大伝送容量を保証する端末間に本発明のスイッチングハブのみがあれば最大伝送容量を保証した通信が可能になる。   As a result, even if a terminal that guarantees the maximum transmission capacity and a conventional (best effort) terminal coexist, if there is only the switching hub of the present invention between the terminals that guarantee the maximum transmission capacity, communication that guarantees the maximum transmission capacity is possible. It becomes possible.

先願では、通信開始時にMACアドレス学習済みの条件があったが、本発明では、入力フレームに優先表示が有り、かつ宛先MACアドレスが学習済みの場合にのみ優先して伝送路へ送出する処理とすることができる。これにより通信開始時に未学習MACアドレスのフレームがあったとしても従来の端末から送信されるフレームと同じ非優先でのフラッディングとなり、既に通信中の優先処理である最大伝送容量を保証する端末間通信には影響を与えないことになる。ただし、端末間パスに本発明のスイッチングハブのみが存在する場合に最大伝送容量を保証できるのであって、既存のハブが含まれる場合はベストエフォート伝送になる。   In the prior application, there was a condition that the MAC address was learned at the start of communication. However, in the present invention, a process of giving priority to the input frame and sending it to the transmission line only when the destination MAC address has been learned. It can be. As a result, even if there is a frame with an unlearned MAC address at the start of communication, the same non-priority flooding as a frame transmitted from a conventional terminal is performed, and inter-terminal communication guarantees the maximum transmission capacity, which is a priority process during communication. Will have no effect. However, the maximum transmission capacity can be guaranteed when only the switching hub of the present invention exists in the inter-terminal path, and the best-effort transmission is performed when the existing hub is included.

すなわち、本発明は、最大伝送容量を保証する優先表示付きフレームと優先表示がない従来のベストエフォート型フレームとを伝送路に伝送する網資源管理機能を含む網に適用するMACアドレス学習機能を備えたEthernet用スイッチングハブであって、本発明の特徴とするところは、入力フレームに優先表示が有る場合にのみ、当該入力フレームを優先表示がない入力フレームに優先して前記伝送路へ送出する手段を備えたところにある。   In other words, the present invention has a MAC address learning function applied to a network including a network resource management function for transmitting a frame with priority display for guaranteeing the maximum transmission capacity and a conventional best effort frame without priority display to a transmission path. The Ethernet switching hub is characterized in that the feature of the present invention is that the input frame is sent to the transmission line in preference to the input frame without priority display only when the input frame has priority display. It is in the place with.

これにより、従来(ベストエフォート型)の端末と最大伝送容量を保証する端末とが混在する網において、本発明のスイッチングハブを備えることにより最大伝送容量を保証した端末間の通信を実現することができる。   As a result, in a network in which conventional (best effort type) terminals and terminals that guarantee the maximum transmission capacity are mixed, it is possible to realize communication between terminals that guarantee the maximum transmission capacity by providing the switching hub of the present invention. it can.

あるいは、本発明のスイッチングハブは、入力フレームに優先表示が有り、かつ、宛先MACアドレスが学習済みの場合にのみ、当該入力フレームを優先表示がない入力フレームに優先して前記伝送路へ送出する手段を備えることができる。   Alternatively, the switching hub of the present invention sends the input frame to the transmission line in preference to the input frame without priority display only when the input frame has priority display and the destination MAC address has been learned. Means may be provided.

これにより、宛先MACアドレス未学習の端末のトラヒックの影響が最大伝送容量を保証する端末間の通信に及ぶことを回避することができる。   Thereby, it is possible to avoid the influence of the traffic of the terminal whose destination MAC address has not been learned from reaching the communication between terminals that guarantees the maximum transmission capacity.

前記優先表示として、TCI(Tag Control Information)の優先度を表す3ビットを用いることができる。この場合に、TCIに非対応の端末に対し、網エッジでTCIを付加または除去する手段を備えることが望ましい。これにより、TCIに非対応の端末であっても、TCIによって優先度表示を行うことができる。   As the priority display, 3 bits representing the priority of TCI (Tag Control Information) can be used. In this case, it is desirable to provide means for adding or removing TCI at the network edge for terminals that do not support TCI. Thereby, even if the terminal does not support TCI, priority display can be performed by TCI.

また、優先表示付きフレームのMACアドレス学習を優先表示がないフレームより優先して処理する手段を備えることができる。これにより、優先表示付きフレームを送受信するMACアドレス未学習の端末数を減らしてフラッディング発生確率を低減させることにより網資源を有効利用することができる。   In addition, it is possible to provide means for processing MAC address learning of a frame with priority display in preference to a frame without priority display. This makes it possible to effectively use network resources by reducing the number of terminals that have not yet learned MAC addresses for transmitting and receiving frames with priority indications and reducing the probability of occurrence of flooding.

また、優先処理をしないフレームのバッファ量が設定値Thmax以上になったとき、対応する入力伝送路へ送信停止のPAUSEフレームを送出し、設定値Thmin(Thmax>Thmin)になったとき、対応する伝送路へ送信停止解除のPAUSEフレームを送出する手段を備えることができる。これにより、優先処理をしないフレームのバッファ溢れを回避することができる。   In addition, when the buffer amount of a frame for which priority processing is not performed becomes equal to or larger than the set value Thmax, a PAUSE frame whose transmission is stopped is sent to the corresponding input transmission line, and when the set value Thmin (Thmax> Thmin) is reached, a corresponding operation is performed. Means may be provided for sending a PAUSE frame for canceling transmission suspension to the transmission line. As a result, it is possible to avoid a buffer overflow of a frame for which priority processing is not performed.

また、端末に接続されているポートの入力フレームレートの閾値を手動または網資源管理機能からのアクセスにより設定する手段を備え、その閾値を上回るフレームレートの優先表示が有るフレームに対しては非優先フレームとして扱う手段を備えることができる。これにより、優先フレームのフレームレートに制限を加え、優先フレームが輻輳することを回避できる。   In addition, it has means to set the input frame rate threshold value of the port connected to the terminal manually or by access from the network resource management function, and non-priority is given to the frame with the priority display of the frame rate exceeding the threshold value Means for handling as a frame can be provided. Thereby, it is possible to limit the frame rate of the priority frame and avoid congestion of the priority frame.

また、網資源管理機能からのアクセスにより設定される入力フレームレートの閾値と、そのレートを超えた場合の通知のプロトコルとしてSNMP(Simple Network Management Protocol)もしくはRMON(Remote Network
Monitoring)もしくはRMON2(Remote Network Monitoring MIB Version2)を用いることができる。
Also, the threshold of the input frame rate set by the access from the network resource management function and the protocol for notification when the rate is exceeded are SNMP (Simple Network Management Protocol) or RMON (Remote Network
Monitoring) or RMON2 (Remote Network Monitoring MIB Version 2) can be used.

また、網資源管理機能から最大伝送容量を保証する送信元MACアドレスおよび宛先MACアドレスの通知を受けた場合に、網エッジでそのMACアドレスを有するフレームの優先処理表示を有効にし、網資源管理機能から最大伝送容量を保証しないMACアドレス通知を受けた場合に、網エッジでそのMACアドレスを有するフレームの優先処理表示を解除する手段を備えることができる。   Also, when receiving a notification of a source MAC address and a destination MAC address that guarantee the maximum transmission capacity from the network resource management function, the priority processing display of the frame having the MAC address is enabled at the network edge, and the network resource management function When a MAC address notification that does not guarantee the maximum transmission capacity is received from the network, means for canceling the priority processing display of a frame having the MAC address at the network edge can be provided.

網資源管理機能から最大伝送容量を保証しないMACアドレス通知を受けるケースとしては、例えば、最大伝送容量を保証した通信の終了通知あるいは異常および妨害通信を受けた場合が考えられる。   As a case of receiving a MAC address notification that does not guarantee the maximum transmission capacity from the network resource management function, for example, a case where a communication end notification that guarantees the maximum transmission capacity or an abnormal or disturbing communication is received can be considered.

本発明は、従来(ベストエフォート型)の端末の処理を非優先として従来の端末のトラヒックの影響を避けることにより、従来(ベストエフォート型)の端末と最大伝送容量を保証した端末とが混在しても最大伝送容量を保証する端末間に本発明のスイッチングハブがあれば通信が可能になり、従来の網を、簡単かつ経済的に、従来(ベストエフォート型)の端末と最大伝送容量を保証した端末とが混在する網に変更することができる。   In the present invention, conventional (best effort) terminals are not prioritized to avoid the influence of traffic of conventional terminals, so that conventional (best effort) terminals and terminals that guarantee the maximum transmission capacity are mixed. However, if there is a switching hub of the present invention between terminals that guarantee the maximum transmission capacity, communication is possible, and the maximum transmission capacity is guaranteed with a conventional (best-effort type) terminal in a simple and economical manner. It is possible to change to a network in which mixed terminals are mixed.

また、通信開始時に未学習MACアドレスのフレームがあったとしても従来のフレーム(ベストエフォート型)と同じ非優先でのフラッディングとなり、既に通信中の優先処理である最大伝送容量を保証する端末間通信への影響を避けることができる。   Even if there is a frame with an unlearned MAC address at the start of communication, the same non-priority flooding as with a conventional frame (best effort type) is performed, and inter-terminal communication guarantees the maximum transmission capacity, which is a priority process during communication. Can be avoided.

本発明実施例を図1ないし図26を参照して説明する。   An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

最大伝送容量保証された通信とベストエフォート型通信とが混在する場合における網上のスイッチングハブの動作を図1から図5を用いて説明する。   The operation of the switching hub on the network when communication with guaranteed maximum transmission capacity and best effort communication coexist will be described with reference to FIGS.

図1において、1−1〜1−7はMACアドレス学習と優先処理付きスイッチングハブ、2は網資源管理機能を有する網資源管理装置、3−1〜3−4は最大伝送容量を保証する端末、4−1〜4−4は従来(ベストエフォート型)の端末、5−1〜5−14は伝送路で構成されている。すなわち、実施例1は、入力フレームに優先表示が有る場合にのみ、当該入力フレームを優先表示がない入力フレームに優先して伝送路5−1〜5−14へ送出する手段を備えたことを特徴とする(請求項1)。   In FIG. 1, 1-1 to 1-7 are switching hubs with MAC address learning and priority processing, 2 is a network resource management device having a network resource management function, and 3-1 to 3-4 are terminals that guarantee the maximum transmission capacity. 4-1 to 4-4 are conventional (best effort) terminals, and 5-1 to 5-14 are transmission lines. That is, the first embodiment includes means for sending the input frame to the transmission lines 5-1 to 5-14 in preference to the input frame without priority display only when the input frame has priority display. It is characterized (claim 1).

この網において、End−to−End間の端末と網資源管理装置との通信開始時に行う呼処理により、網資源管理装置は一経路における伝送容量を確保する。この詳細は、本発明とは直接関係がないので省略するが簡単に説明すると、網資源管理装置は、スイッチングハブに実装されたSNMPもしくはRMONもしくはRMON2の網管理プロトコルを用いて網資源管理装置から各スイッチングハブのMIB(Management Information Base)情報を収集する。MIB(管理情報ベース)はネットワーク管理の標準規格で、エージェント(管理対象機器)は様々なネットワーク情報やその機器自体の情報を変数として保持している。これらを総称してMIBと呼び、ネットワーク監視のマネージャはこうしたエージェントの持つMIB情報をSNMPの利用により収集し、ネットワークや機器の状態(スイッチングハブの各ポート毎)を監視することができる。   In this network, the network resource management device secures a transmission capacity in one path by call processing performed at the start of communication between the end-to-end terminal and the network resource management device. Since this detail is not directly related to the present invention and will be omitted, a brief description will be given. The network resource management device uses a network management protocol of SNMP, RMON, or RMON2 installed in the switching hub. Collect MIB (Management Information Base) information for each switching hub. MIB (management information base) is a standard for network management, and agents (managed devices) hold various network information and information about the devices themselves as variables. These are collectively referred to as MIB, and a network monitoring manager can collect MIB information possessed by such agents by using SNMP and monitor the status of the network and devices (for each port of the switching hub).

各端末は、端末間を結ぶ伝送路でその最大遅延時間を決めるため、伝送路の使用伝送容量(フレームレート)管理が必要になる。その一例として、TCPVegasがある。一般的に使用されているTCPRenoは、セグメントロスを利用して大きくなり過ぎたウィンドウサイズの調整を行う。従ってセグメントロスの発生直後にウィンドウサイズが必要以上に小さくなるため、スループットが低下する。一方、TCPVegasは送信したセグメントのRTT(Round Trip Time)を観測し、その変動をウィンドウサイズの調整に利用する。   Since each terminal determines its maximum delay time on a transmission line connecting the terminals, it is necessary to manage the transmission capacity (frame rate) used in the transmission line. One example is TCPVegas. TCPReno, which is generally used, adjusts the window size that has become too large using segment loss. Accordingly, the window size becomes unnecessarily small immediately after the occurrence of the segment loss, so that the throughput is lowered. On the other hand, TCPVegas observes the RTT (Round Trip Time) of the transmitted segment, and uses the fluctuation to adjust the window size.

つまり、RTTが大きくなればネットワークが輻輳していると判断してウィンドウサイズを小さくし、RTTが小さくなれば逆にウィンドウサイズを増加させる。これにより、送信レートの制御を行うことができる。なお、ウィンドウ内の時間に集中して送出するのではなく、フレーム間隔を空けて送る方法をとるとピークレートを下げられるのでスイッチングハブでのバッファ容量の低減が図れる利点がある。本発明は、このように伝送路の使用伝送容量を各端末が管理していることが前提となる。   That is, if the RTT increases, it is determined that the network is congested and the window size is reduced. If the RTT is reduced, the window size is increased. Thereby, the transmission rate can be controlled. Note that if the transmission is performed with a frame interval rather than concentrated on the time within the window, the peak rate can be lowered, and there is an advantage that the buffer capacity in the switching hub can be reduced. The present invention is based on the premise that each terminal manages the used transmission capacity of the transmission path.

この呼処理の際に、スイッチングハブは、図2に示すように、送信元MACアドレスでMACアドレス学習を行うMACアドレス学習ロジックにより、宛先端末のMACアドレスを学習するので、送信元端末はフラッディングを起こさずデータ送信を行える。   At the time of this call processing, the switching hub learns the MAC address of the destination terminal by the MAC address learning logic that performs MAC address learning by the source MAC address, as shown in FIG. You can send data without waking up.

また、図1に示される端末3−1と端末3−4が最大伝送容量が保証された通信を行い、端末4−1と端末4−4がベストエフォート型通信を行う場合、スイッチングハブ1−1、1−2、1−4、1−5、1−7の送信キューがトラヒック増加により溢れるおそれがあり、最大伝送容量を保証された通信間はベストエフォート型通信の影響を受けるおそれがある。   When the terminal 3-1 and the terminal 3-4 shown in FIG. 1 perform communication with a guaranteed maximum transmission capacity, and the terminal 4-1 and the terminal 4-4 perform best effort communication, the switching hub 1- The transmission queues 1, 1-2, 1-4, 1-5, and 1-7 may overflow due to an increase in traffic, and there is a risk of being affected by best-effort communication between communications in which the maximum transmission capacity is guaranteed. .

このような最大伝送容量保証通信とベストエフォート型通信が混在する網に、図2から図5に示す動作を行うフレームに優先表示が有る場合にのみ優先して伝送路へ送出するスイッチングハブを配置することにより、従来(ベストエフォート型)の端末からの影響を避けることができ、端末間を結ぶ伝送網(伝送路とスイッチングハブとで構成)でその最大遅延時間(伝送路の伝搬遅延とスイッチングハブ内でのフレームの送出待ち時間)が決定できる。なお、図2、図3、図4における破線矢印は「MACアドレステーブルに登録もしくは参照」の動作を示す。   In such a network in which maximum transmission capacity guarantee communication and best effort type communication are mixed, a switching hub that preferentially sends out to the transmission line only when there is a priority display in the frame performing the operation shown in FIGS. By doing so, the influence from conventional (best effort) terminals can be avoided, and the maximum delay time (transmission path propagation delay and switching) in the transmission network (consisting of transmission path and switching hub) connecting the terminals. The frame transmission waiting time in the hub can be determined. 2, 3, and 4 indicate an operation of “registering or referring to the MAC address table”.

図3に示されるようにフレームを受信すると、MACアドレス学習ロジックで送信元MACアドレスのMACアドレス学習を行い、受信したフレームの送信元MACアドレスを学習する。すなわち、送信元MACアドレスを読み取り、送信元MACアドレスがMACアドレステーブルにないときには、MACアドレステーブルに空きがあれば、送信元MACアドレスと受信したポート番号xをMACアドレステーブルに登録する。   When a frame is received as shown in FIG. 3, the MAC address learning logic performs MAC address learning of the transmission source MAC address, and learns the transmission source MAC address of the received frame. That is, when the source MAC address is read and the source MAC address is not in the MAC address table, if the MAC address table is empty, the source MAC address and the received port number x are registered in the MAC address table.

そのMACアドレステーブルを参照することにより、受信したフレームは図4に示される転送ロジックにおいて出力ポートまたはフレームの破棄かを判定する。この転送ロジックにおいて、スイッチングハブは宛先MACアドレスを読み取る。そのとき、宛先MACアドレスがブロードキャスト(FF−FF−FF−FF−FF−FF)の場合、スイッチングハブは受信したポートを除く全てのポートの送信キューにフレームをマッピングする。ブロードキャストでない場合、その宛先MACアドレスがMACアドレステーブルにあるか調べる。MACアドレステーブルに宛先MACアドレスがない場合はフラッディング(受信ポート以外の全てのポートの送信キューへマッピング)する。MACアドレステーブルに宛先MACアドレスがある場合、その宛先MACアドレスが受信したポートに接続されている場合はそのフレームを破棄し、他のポートに接続されている場合はそのポートの送信キューにマッピングされる。   By referring to the MAC address table, it is determined whether the received frame is an output port or the frame is discarded in the transfer logic shown in FIG. In this forwarding logic, the switching hub reads the destination MAC address. At that time, if the destination MAC address is broadcast (FF-FF-FF-FF-FF-FF), the switching hub maps the frames to the transmission queues of all ports except the received port. If it is not broadcast, it is checked whether the destination MAC address is in the MAC address table. When there is no destination MAC address in the MAC address table, flooding (mapping to the transmission queue of all ports other than the reception port) is performed. If there is a destination MAC address in the MAC address table, if the destination MAC address is connected to the port that received it, the frame is discarded, and if it is connected to another port, it is mapped to the transmission queue of that port. The

この転送ロジックで決定した出力ポートの送信キューにおいて、図5に示されるようにフレームに優先表示がある場合、それに対応する送信キューに優先度表示付きフレームをマッピングする。優先キューが送信中の場合、非優先キューを中断してすぐに優先キューを送信すれば、影響を無にできる。優先度表示があるトラヒックに優先権を与え、伝送路へ送出する。ただし、送信中の非優先フレームは再送が必要となり、非優先の伝送効率が低下する。この低下を避けるには、その1フレームを送出後に送出すればよい。すなわち最大1フレーム時間の遅れを許容できる場合にはこの方法を用いることができる。   In the transmission queue of the output port determined by this transfer logic, when the frame has priority display as shown in FIG. 5, the frame with priority display is mapped to the corresponding transmission queue. If the priority queue is transmitting, the effect can be eliminated by interrupting the non-priority queue and transmitting the priority queue immediately. Give priority to traffic with priority indication and send it to the transmission line. However, the non-priority frame being transmitted needs to be retransmitted, and the non-priority transmission efficiency decreases. In order to avoid this decrease, the one frame may be transmitted after being transmitted. That is, this method can be used when a delay of a maximum of one frame time can be tolerated.

以上により、優先表示されたフレームは非優先フレームが無い場合と同様の特性にできる。   As described above, the preferentially displayed frame can have the same characteristics as when there is no non-priority frame.

実施例1に示される通信で最大伝送容量保証した通信開始時に何らかの原因で通信側MACアドレスが未学習の場合にフラッディングが発生し、既に最大伝送容量を保証したトラヒックへの影響がある。これには、優先表示条件に加えて、MACアドレス学習済みの場合にのみ優先処理して伝送路へ送出することで回避できることを説明する。スイッチングハブにおいて、入力フレームに優先表示が有りかつ宛先MACアドレスが学習済みの場合にのみ優先して伝送路へ送出する動作を図6を用いて説明する。なお、図6の破線矢印は「MACアドレステーブルに登録もしくは参照」の動作を示す。すなわち、実施例2は、入力フレームに優先表示が有り、かつ、宛先MACアドレスが学習済みの場合に、当該入力フレームを伝送路へ送出する手段を備えたことを特徴とする(請求項2)。   Flooding occurs when the MAC address on the communication side is unlearned for some reason at the start of communication in which the maximum transmission capacity is guaranteed in the communication shown in the first embodiment, which has an effect on traffic that has already guaranteed the maximum transmission capacity. In this case, in addition to the priority display condition, it will be described that it can be avoided by performing priority processing only when the MAC address has been learned and sending it to the transmission line. With reference to FIG. 6, description will be made on the operation of sending priority to the transmission line in the switching hub only when the input frame has priority display and the destination MAC address has been learned. 6 indicates an operation of “registering or referring to the MAC address table”. That is, the second embodiment is characterized in that when the input frame has priority display and the destination MAC address has already been learned, a means for sending the input frame to the transmission path is provided (claim 2). .

転送ロジックで出力ポートが決定したフレームは図6に示されるようにフレームに優先表示があるか否かを読み取る。優先表示付きフレームの場合、スイッチングハブはそのフレームの宛先MACアドレスがMACアドレステーブルにある(学習済み)場合のみ優先度の高い送信キューへ転送する。他(未学習)の場合、その優先表示付きフレームは優先度の低い送信キューへ転送される。   The frame whose output port is determined by the transfer logic reads whether or not the frame has priority display as shown in FIG. In the case of a frame with priority display, the switching hub transfers the frame to the transmission queue having a high priority only when the destination MAC address of the frame is in the MAC address table (learned). In other cases (unlearned), the frame with priority display is transferred to a transmission queue with a low priority.

これにより通信開始時に未学習MACアドレスのフレームがあったとしても従来の端末フレームと同じ非優先でのフラッディングとなり、既に通信中の優先処理である最大伝送容量を保証する端末間通信には影響を与えないことになる。これは、未学習が発生した場合の安全対策になる。ただし、端末間パスに本発明のスイッチングハブのみが存在する場合に最大伝送容量を保証できるのであって、既存のハブが含まれる場合はベストエフォート転送になる。   As a result, even if there is a frame with an unlearned MAC address at the start of communication, the same non-priority flooding as with a conventional terminal frame occurs, and this affects the inter-terminal communication that guarantees the maximum transmission capacity, which is the priority processing already in communication Will not give. This is a safety measure when unlearning occurs. However, the maximum transmission capacity can be guaranteed when only the switching hub of the present invention exists in the inter-terminal path, and the best-effort transfer is performed when the existing hub is included.

実施例1および実施例2に示されるスイッチングハブにおいて、フレームの優先度表示について、IEEE802.1Q/pで標準化されているTCI(Tag Control Information)が使用可能であることを図7および図8を用いて説明する(請求項3)。   FIG. 7 and FIG. 8 show that TCI (Tag Control Information) standardized by IEEE 802.1Q / p can be used for the frame priority display in the switching hubs shown in the first and second embodiments. (Claim 3).

このTCIは図7で示されるように優先度、CFI(Canonical Format
Indicator)、VLAN(Virtual-LAN)識別子で構成される。
As shown in FIG. 7, this TCI has priority, CFI (Canonical Format
Indicator) and a VLAN (Virtual-LAN) identifier.

TCIでは優先度として3bitが割当てられており、VLAN識別子フィールドの値が全て0(0x000)の場合、そのTCIタグはVLAN関連性を表すものではなく、各デバイス(スイッチングハブ)において、フレームを優先処理することができる。また、このVLAN識別子フィールドを使用することで、VLANを構築するので、GVRP(GARP VLAN Registration Protocol:IEEE802.1Q)などを使用すれば、不要なブロードキャストや未知のユニキャストトラヒックを取り除き、またマルチキャスト経路を割当てる(この全てのマルチキャスト経路に容量割当てが必要)ことができる。   In TCI, 3 bits are assigned as the priority, and when the value of the VLAN identifier field is all 0 (0x000), the TCI tag does not represent the VLAN relevance, and each device (switching hub) prioritizes the frame. Can be processed. In addition, since this VLAN identifier field is used to construct a VLAN, if GVRP (GARP VLAN Registration Protocol: IEEE802.1Q) is used, unnecessary broadcasts and unknown unicast traffic are removed, and multicast routes (Capacity allocation is required for all the multicast routes).

このTCIタグによる優先度をフレームに与える。これにより、スイッチングハブ内でトラヒックの種類によりフレームを優先処理することができる。例えば、2つの送信キューへ受信したフレームをマッピングする場合、高優先度に対応するキューには図8に示されるレベル5以上のフレーム(ネットワーク管理、音声、ビデオ、伝送容量を保証するデータ)、低優先度に対応するキューにはレベル5未満のフレームを割当てる。ただし、最大伝送容量の保証には網資源管理装置で管理する必要がある。また、優先度レベル5以上(レベル5、6、7)を1つの優先キューとして処理する場合には、それらに優先の差は無くなり1つのレベルとして扱う。   The priority given by the TCI tag is given to the frame. As a result, frames can be preferentially processed according to the type of traffic in the switching hub. For example, when mapping received frames to two transmission queues, a frame corresponding to a high priority level is a frame of level 5 or higher (network management, voice, video, data guaranteeing transmission capacity) shown in FIG. A frame of less than level 5 is assigned to the queue corresponding to the low priority. However, it is necessary to manage the maximum transmission capacity by the network resource management device. Further, when priority levels of 5 or higher (levels 5, 6, and 7) are processed as one priority queue, the priority difference between them is eliminated and they are handled as one level.

このTCIタグによる優先表示により、スイッチングハブ内でフレームを優先処理して伝送路へ送出することができる。なお、以下に示す優先表示付きフレームは優先度レベル5以上に割当てられ、また他のフレーム(ベストエフォート型)は優先度レベル5未満に割当てられているとする。   With the priority display by the TCI tag, the frame can be preferentially processed in the switching hub and sent to the transmission line. It is assumed that the frame with priority display shown below is assigned to priority level 5 or higher, and other frames (best effort type) are assigned to priority level 5 or lower.

実施例3に示されるスイッチングハブにおいて、TCI対応でない端末間のフレームで最大伝送容量を保証するため、網上のエッジに対応するスイッチングハブ内でTCIを付加もしくは除去する動作を図1および図9から図12を用いて説明する。図9、図11における破線矢印(細線)は「優先タグ付け管理テーブルの参照」の動作を示し、破線矢印(太線)は「MACアドレステーブルに登録もしくは参照」の動作を示す。また、図10、図12における破線矢印は「優先タグ付け管理テーブルを参照」の動作を示す。すなわち、実施例4は、TCIに非対応の端末に対し、網エッジでTCIを付加または除去する手段を備える(請求項4)。   In the switching hub shown in the third embodiment, the operation of adding or removing the TCI in the switching hub corresponding to the edge on the network in order to guarantee the maximum transmission capacity in the frame between the terminals not supporting the TCI is shown in FIGS. Will be described with reference to FIG. In FIG. 9 and FIG. 11, a broken line arrow (thin line) indicates an operation of “reference to the priority tagging management table”, and a broken line arrow (thick line) indicates an operation of “register or refer to the MAC address table”. 10 and 12 indicate the operation of “refer to the priority tagging management table”. That is, the fourth embodiment includes means for adding or removing TCI at a network edge for a terminal that does not support TCI (claim 4).

図1における各端末はTCI対応端末でない場合、送信側網エッジにあるスイッチングハブ1−1は端末3−1からフレームを受信すると、図9および図10に示されるようにTCIタグがフレームに付いているか否かを読み取る。TCIタグが付いている場合はそのTCIタグに表示されている優先度を利用する。TCIタグが付いていない場合は、そのフレームの宛先MACアドレスと送信元MACアドレスとを読み取り、最大伝送容量保証したいEnd−to−End端末間の宛先MACアドレスと送信元MACアドレス、および入力されるポートを事前に登録(手動もしくは網資源管理装置からのアクセスで設定)する優先タグ付け管理テーブルを参照することで、最大伝送容量を保証する端末間通信のフレームかどうかを調べる。   When each terminal in FIG. 1 is not a TCI-compatible terminal, when the switching hub 1-1 at the transmission side network edge receives a frame from the terminal 3-1, a TCI tag is attached to the frame as shown in FIGS. Read whether or not. When a TCI tag is attached, the priority displayed on the TCI tag is used. When the TCI tag is not attached, the destination MAC address and the source MAC address of the frame are read, and the destination MAC address and the source MAC address between the end-to-end terminals for which maximum transmission capacity is to be guaranteed, and the input are input. By referring to a priority tagging management table in which ports are registered in advance (set manually or by access from a network resource management device), it is checked whether the frame is a communication frame between terminals that guarantees the maximum transmission capacity.

例えば、スイッチングハブ1−1は最大伝送容量を保証する端末間(端末3−1と端末3−4)の両MACアドレスを事前に優先タグ付け管理テーブルへ登録する。その端末間での通信におけるフレームの場合にのみ、スイッチングハブはそのフレームにTCIタグを付け優先表示する。最大伝送容量を保証しない(優先タグ付け管理テーブルに記載されていない)フレームに対してはベストエフォート型(スイッチのデフォルト)としてフレームを扱う。   For example, the switching hub 1-1 registers both MAC addresses between terminals (terminal 3-1 and terminal 3-4) that guarantee the maximum transmission capacity in the priority tagging management table in advance. Only in the case of a frame in communication between the terminals, the switching hub attaches a TCI tag to the frame and preferentially displays it. For frames that do not guarantee the maximum transmission capacity (not listed in the priority tagging management table), the frames are handled as a best effort type (switch default).

これにより、TCI対応でない端末間のフレームが送信されても、スイッチングハブ内でTCIタグを付加させることにより最大伝送容量を保証することができる。   As a result, even if a frame between terminals not supporting TCI is transmitted, the maximum transmission capacity can be guaranteed by adding a TCI tag within the switching hub.

各スイッチングハブはTCIタグを付加したフレームの送信元MACアドレスをMACアドレス学習ロジックによりMACアドレステーブルに学習する。MACアドレス学習の処理の間に受信したフレームの出力先ポートが転送ロジックにより決定されるので、スイッチングハブはそのフレームに与えられた優先度に対する送信キューにマッピングし、次のノードへ転送する。   Each switching hub learns the source MAC address of the frame to which the TCI tag is added in the MAC address table by the MAC address learning logic. Since the output destination port of the frame received during the MAC address learning process is determined by the transfer logic, the switching hub maps to the transmission queue for the priority given to the frame and transfers it to the next node.

図1における受信側網エッジにあるスイッチングハブ1−7は端末3−1から送信されたフレームを端末3−4へ送出する場合、スイッチングハブ1−1でフレームに付加されたTCIタグを図11および図12に示されるようにスイッチングハブ1−7で、フレームを送信キューから取り出した後、送信側網エッジにあるスイッチングハブと同様にして最大伝送容量を保証する端末間通信のフレームかどうか調べる。   When the switching hub 1-7 at the edge of the receiving network in FIG. 1 sends the frame transmitted from the terminal 3-1 to the terminal 3-4, the TCI tag added to the frame by the switching hub 1-1 is shown in FIG. As shown in FIG. 12, after the frame is taken out from the transmission queue by the switching hub 1-7, it is checked whether it is a frame for communication between terminals that guarantees the maximum transmission capacity in the same manner as the switching hub at the edge of the transmission side network. .

例えば、スイッチングハブ1−7は最大伝送容量を保証する端末間(端末3−1と端末3−4)の両MACアドレス、および各端末が接続されているポートを事前に優先タグ付け管理テーブルに登録する。その端末間での通信におけるフレームの場合にのみ、スイッチングハブはTCIタグ付きフレームからTCIタグを削除する。それ以外のフレームに対してはそのままの状態で送出する。   For example, the switching hub 1-7 stores both MAC addresses between terminals (terminal 3-1 and terminal 3-4) that guarantee the maximum transmission capacity and the port to which each terminal is connected in advance in the priority tagging management table. sign up. Only in the case of a frame in communication between the terminals, the switching hub deletes the TCI tag from the frame with the TCI tag. The other frames are sent as they are.

以上により、TCI対応でない端末間のフレームでも、事前にスイッチングハブはTCI対応でない端末間のMACアドレスを優先タグ付け管理テーブルに登録することで最大伝送容量を保証することができる。   As described above, even in a frame between terminals not supporting TCI, the switching hub can guarantee the maximum transmission capacity by registering the MAC address between terminals not supporting TCI in advance in the priority tagging management table.

実施例1および実施例2に示されるスイッチングハブにおいて、高い優先度を与えられたフレームの送信元MACアドレス学習を優先して処理することにより、最大伝送容量保証した通信でフラッディングが起こりにくくする動作の一例を図1および図13を用いて説明する。なお、図13における破線矢印は「MACアドレステーブルに登録もしくは参照」の動作を示す。すなわち、実施例5は、優先表示付きフレームのMACアドレス学習を優先表示がないフレームに優先して処理する手段を備える(請求項5)。   In the switching hub shown in the first embodiment and the second embodiment, an operation that makes it difficult for flooding to occur in communication with a guaranteed maximum transmission capacity by preferentially processing the source MAC address learning of a frame given a high priority. An example will be described with reference to FIGS. 13 indicates the operation of “registering or referring to the MAC address table”. That is, the fifth embodiment includes means for processing MAC address learning of a frame with priority display in preference to a frame without priority display.

端末3−1から端末3−4へ通信を始める場合、スイッチングハブ1−1は、端末3−1からTCIタグを付けた優先表示のあるフレームを受信する。   When starting communication from the terminal 3-1 to the terminal 3-4, the switching hub 1-1 receives a frame with a priority display with a TCI tag attached from the terminal 3-1.

このTCIタグ付けされたフレームをスイッチングハブ1−1のポートXで受信したスイッチングハブ1−1は、図13に示されるように宛先MACアドレス、送信元MACアドレス、TCIタグを読み取る。   The switching hub 1-1 that has received the TCI-tagged frame at the port X of the switching hub 1-1 reads the destination MAC address, the source MAC address, and the TCI tag as shown in FIG.

優先表示有りのフレームに対しては、学習済み、または未学習に関わらず、図13に示されるMACアドレス学習ロジックで優先してスイッチングハブのMACアドレステーブルに学習する。優先表示がないフレームに対しては、MACアドレステーブルに学習済みの場合はMACアドレス学習ロジックを終了し、未学習の場合は優先表示付きフレームが学習中でない場合にのみ送信元MACアドレスをMACアドレステーブルに登録する。   A frame with priority display is learned in the MAC address table of the switching hub with priority by the MAC address learning logic shown in FIG. 13 regardless of whether it has been learned or not learned. For frames without priority display, the MAC address learning logic is terminated if the MAC address table has already been learned, and if it has not been learned, the source MAC address is set to the MAC address only when the frame with priority display is not being learned. Register in the table.

端末3−1から送出されたフレームは優先表示有りなので、スイッチングハブ1−1は端末3−1のMACアドレスを優先して学習する。   Since the frame transmitted from the terminal 3-1 has priority display, the switching hub 1-1 learns with priority given to the MAC address of the terminal 3-1.

従来のMACアドレス学習は、フレーム受信の際に必ず行わなければならないわけではない。未学習でも通信不可能にしてしまうわけではなく、特定のポートに向けられる代わりにフラッディングされる。トラヒックのピークが過ぎ、スイッチングハブが学習を行う時間ができる際に学習される。高い優先表示されたフレームに対しては、図13に示されるMACアドレスの優先学習を行うことにより、MACアドレスの未学習を防ぐ。また、MACアドレステーブルに空きが無い場合、先に学習されたMACアドレスがエイジングされるまで学習しないのではなく、FIFO(First In First Out)方式やLRU(Least Recently Used)法でMACアドレステーブルに送信元MACアドレスを学習する。   Conventional MAC address learning is not necessarily performed when a frame is received. Even if unlearned, communication is not disabled and flooded instead of being directed to a specific port. It is learned when the traffic peak has passed and the switching hub has time to learn. For frames with high priority display, MAC address pre-learning shown in FIG. 13 is performed to prevent MAC address unlearning. Also, if there is no space in the MAC address table, it is not learned until the MAC address learned earlier is aged, but it is stored in the MAC address table using the FIFO (First In First Out) method or the LRU (Least Recently Used) method. Learn the source MAC address.

以上に示されるように、最大伝送容量を保証するフレームには優先表示して伝送路へ送出し、そのフレームに対しては優先して送信元MACアドレスをMACアドレステーブルに学習することができる。   As described above, a frame for which the maximum transmission capacity is guaranteed can be preferentially displayed and transmitted to the transmission line, and the source MAC address can be preferentially learned in the MAC address table for that frame.

最大伝送容量保証された通信トラヒックが増加するとベストエフォート型通信(非優先)のスイッチングハブ内キューが増加して、フレーム破棄が発生する。この回避として、実施例1および実施例2に示されるスイッチングハブにおいて、優先処理をしないフレームに対する送信キューにおけるバッファ溢れ(送信キューの溢れ)をPAUSEフレーム(IEEE802.3x)により回避する動作を図14から図17を用いて説明する。すなわち、優先処理をしないフレームのバッファ量が設定値Thmax以上になったとき、対応する入力伝送路へ送信停止のPAUSEフレームを送出し、設定値Thmin(Thmax>Thmin)になったとき、対応する伝送路へ送信停止解除のPAUSEフレームを送出する手段を備える(請求項6)。   When communication traffic in which the maximum transmission capacity is guaranteed increases, the queue in the switching hub for best effort communication (non-priority) increases, and frame discard occurs. As an avoidance, the switching hub shown in the first embodiment and the second embodiment performs an operation for avoiding buffer overflow (transmission queue overflow) in a transmission queue for a frame not subjected to priority processing by a PAUSE frame (IEEE802.3x). Will be described with reference to FIG. That is, when the buffer amount of the frame not subjected to the priority processing becomes equal to or larger than the set value Thmax, a PAUSE frame whose transmission is stopped is sent to the corresponding input transmission line, and when the set value Thmin (Thmax> Thmin) is reached, it corresponds. Means for sending a PAUSE frame for canceling transmission stop to the transmission line is provided.

図14から図16に示されるように優先処理をしないフレームに対する送信キューが設定値Thmax(上限閾値)以上になった場合、初期値Resetに設定されたPAUSEフレーム制御をSetして、その対応する送信元MACアドレスへPAUSEフレームを送出し、そのMACアドレスを持つ端末からの送信を停止させる。また、送信キューの設定値Thmin(下限閾値)になった場合、PAUSEフレーム制御をResetに設定し、その端末へ再び送信停止解除のPAUSE解除フレームを送信する。ここで、図17に示されるように、
Thmax>Thmin
である。また、PAUSEフレーム制御は送信キューに送られるフレームが各閾値と比較してPAUSEフレームの送信を制御する。これにより、最大伝送容量を保証するフレームの全トラヒックが大きくなった場合、優先度の低い送信キューにフレームが溜まるが、バッファ溢れは生じず、バッファが溢れる前に送信キューの設定値Thmaxに達するとPAUSEフレームを送信することにより、そのバッファ溢れを回避できる。PAUSEフレーム送信する前に受信したフレームは送信キューが溢れる場合はそのフレームを破棄する。優先表示付きフレームによる送信キューの溢れに対しても同様にして、そのフレームを破棄するが、容量管理の失敗または故障でない限り、この事象は発生しない。これにより、スイッチングハブ内での伝送容量を効率的に利用できる。
As shown in FIG. 14 to FIG. 16, when the transmission queue for a frame for which priority processing is not performed exceeds the set value Thmax (upper limit threshold), the PAUSE frame control set to the initial value Reset is set and the corresponding A PAUSE frame is transmitted to the source MAC address, and transmission from the terminal having the MAC address is stopped. If the transmission queue setting value Thmin (lower threshold) is reached, the PAUSE frame control is set to Reset, and a PAUSE cancellation frame for canceling transmission suspension is transmitted to the terminal again. Here, as shown in FIG.
Thmax> Thmin
It is. In the PAUSE frame control, the frame sent to the transmission queue is compared with each threshold value to control the transmission of the PAUSE frame. As a result, when the total traffic of the frame that guarantees the maximum transmission capacity becomes large, the frame is accumulated in the transmission queue with a low priority, but the buffer does not overflow, and reaches the set value Thmax of the transmission queue before the buffer overflows. Then, the buffer overflow can be avoided by transmitting the PAUSE frame. If the transmission queue overflows for a frame received before transmitting the PAUSE frame, the frame is discarded. Similarly, the frame is discarded even if the transmission queue overflows due to a frame with priority indication, but this event does not occur unless the capacity management fails or fails. Thereby, the transmission capacity in the switching hub can be used efficiently.

実施例1および実施例2において、最大伝送容量が保証された端末が異常状態になっている端末からの影響を防ぐため、スイッチングハブの入力フレームレートの閾値を設定し、その閾値を上回りかつフレームに優先表示が有る場合には非優先のフレーム(ベストエフォート型)と同様の処理を行う動作を図18を用いて説明する。すなわち、実施例7は、端末に接続されているポートの入力フレームレートの閾値を手動または網資源管理装置からのアクセスにより設定する手段を備え、その閾値を上回るフレームレートの優先表示が有るフレームに対しては非優先フレームとして扱う手段を備える(請求項7)。   In the first embodiment and the second embodiment, in order to prevent the influence of a terminal in which the maximum transmission capacity is guaranteed from being in an abnormal state, a threshold value of the input frame rate of the switching hub is set, and the frame exceeds the threshold value. An operation for performing the same processing as that for a non-priority frame (best effort type) when there is priority display will be described with reference to FIG. That is, the seventh embodiment includes means for setting a threshold value of an input frame rate of a port connected to a terminal manually or by access from a network resource management apparatus, and a frame having a priority display of a frame rate exceeding the threshold value. On the other hand, a means for handling as a non-priority frame is provided.

転送ロジックで出力ポートが決定したフレームは図18に示されるようにフレームに優先表示があるか否かを読み取る。優先表示付きフレームの場合、そのフレームを優先度の高い送信キューへ転送する前にスイッチングハブはそのフレームが事前に設定されたフレームレートの閾値を上回るか否かを比較する。その閾値を上回らない場合、スイッチングハブはそのフレームを優先度の高い送信キューへ転送する。上回る場合、スイッチングハブはそのフレームを優先度の低い送信キューへ転送し、ベストエフォート型と同様に次のノードへ送出する。   The frame whose output port is determined by the transfer logic reads whether or not the frame has priority display as shown in FIG. In the case of a frame with priority indication, the switching hub compares whether the frame exceeds a preset frame rate threshold before transferring the frame to a transmission queue having a high priority. If the threshold is not exceeded, the switching hub forwards the frame to a higher priority transmission queue. If it exceeds, the switching hub transfers the frame to a transmission queue with a low priority and sends it to the next node in the same manner as the best effort type.

この閾値は伝送路において保証するフレームレートを設定する。例えば、ある伝送路において10Mbpsの最大伝送容量を保証する場合、閾値は10Mbpsとなる。この機能はどのスイッチングハブに配置してもよいが、網エッジに配置するのが効率的である。   This threshold sets a frame rate guaranteed in the transmission path. For example, when a maximum transmission capacity of 10 Mbps is guaranteed in a certain transmission line, the threshold value is 10 Mbps. This function may be arranged at any switching hub, but it is efficient to arrange this function at the network edge.

実施例7において、網資源管理装置からのアクセスにより設定される入力フレームレートの閾値と、そのレートを超えた場合の通知プロトコルとして、SNMPもしくはRMONもしくはRMON2を使用する一例を図19から図22を用いて説明する。   FIG. 19 to FIG. 22 show an example in which SNMP, RMON, or RMON2 is used as the threshold of the input frame rate set by the access from the network resource management device and the notification protocol when the rate is exceeded in the seventh embodiment. It explains using.

図19において、6はSNMPに対応している網資源管理装置、7−1〜7−3はSNMPおよびRMON機能を搭載するスイッチングハブ、8−1、8−2は端末、9−1〜9−5は伝送路で構成されている。すなわち、実施例8は、網資源管理装置からのアクセスにより設定される入力フレームレートの閾値と、そのレートを超えた場合の通知のプロトコルとしてSNMP(Simple Network Management Protocol:RFC1157)もしくはRMON(Remote Network
Monitoring:RFC2819)もしくはRMON2(Remote Network Monitoring MIB Version2)を用いる(請求項8)。
In FIG. 19, 6 is a network resource management device corresponding to SNMP, 7-1 to 7-3 are switching hubs equipped with SNMP and RMON functions, 8-1 and 8-2 are terminals, and 9-1 to 9-9. -5 is composed of a transmission line. That is, in the eighth embodiment, an SNMP (Simple Network Management Protocol: RFC1157) or RMON (Remote Network) is used as the input frame rate threshold set by access from the network resource management device and the notification protocol when the rate is exceeded.
Monitoring: RFC2819) or RMON2 (Remote Network Monitoring MIB Version 2) is used (claim 8).

スイッチングハブはRMON機能のグループ1(統計情報)、グループ2(履歴)、グループ3(アラーム)、グループ9(イベント)をサポートする。グループ1(統計情報)は、全てのポートについてのデータを提供する。グループ2(履歴)は一定の履歴期間のポートに関するデータを提供する。グループ3(アラーム)はアラームを作成し、MIBオブジェクトに基づいて変更の検出時にアラームを発生させる条件を設定できる。グループ9(イベント)はイベントを作成し、関連するアラームが発生した場合のイベントのアクションを設定できる。   The switching hub supports RMON function group 1 (statistical information), group 2 (history), group 3 (alarm), and group 9 (event). Group 1 (statistical information) provides data for all ports. Group 2 (history) provides data regarding ports for a certain history period. Group 3 (Alarm) can create an alarm and set conditions for generating an alarm when a change is detected based on the MIB object. Group 9 (Event) can create an event and set the action of the event when the associated alarm occurs.

このRMONアラームを使用すると、MIBオブジェクトが目的の遷移状態になっているか監視することができる。アラームは定期的にオブジェクトの値のサンプルが採られ、設定されている閾値と比較する。RMONでは、絶対値とデルタ(差分)値の2種類のサンプリングがある。本実施例8では、図20に示される絶対値サンプリングによって、サンプル値を閾値と比較する。サンプル値がアラームの閾値を超えると、関連付けられているイベントが生成される。この閾値は、網資源管理装置で確保された伝送容量に基づいて設定される。例えば、網資源管理装置で確保されている伝送容量が10Mbpsの場合、閾値は10Mbpsとなる。また、RMONへのアクセス、閾値の設定、イベントが生成された場合、網資源管理装置へ通知する手段としてSNMPを用いる。   By using this RMON alarm, it is possible to monitor whether the MIB object is in a target transition state. Alarms are periodically sampled from object values and compared to a set threshold. In RMON, there are two types of sampling: absolute values and delta (difference) values. In the eighth embodiment, the sample value is compared with the threshold value by the absolute value sampling shown in FIG. When the sample value exceeds the alarm threshold, an associated event is generated. This threshold is set based on the transmission capacity secured by the network resource management device. For example, when the transmission capacity secured by the network resource management apparatus is 10 Mbps, the threshold value is 10 Mbps. Also, SNMP is used as means for notifying the network resource management device when an RMON is accessed, a threshold value is set, or an event is generated.

網資源管理装置6はスイッチングハブ7−1のポート1に接続され、スイッチングハブ7−1のポート3とスイッチングハブ7−2のポート5、スイッチングハブ7−1のポート6とスイッチングハブ7−3のポート2の間でカスケード接続されている。また、端末8−1はスイッチングハブ7−2のポート3に、端末8−2はスイッチングハブ7−3のポート4にそれぞれ接続されている。   The network resource management device 6 is connected to the port 1 of the switching hub 7-1, the port 3 of the switching hub 7-1 and the port 5 of the switching hub 7-2, the port 6 of the switching hub 7-1 and the switching hub 7-3. Are connected in cascade between the two ports. The terminal 8-1 is connected to the port 3 of the switching hub 7-2, and the terminal 8-2 is connected to the port 4 of the switching hub 7-3.

この網構成において、スイッチングハブ7−2と7−3は網資源管理装置6によるレート閾値の設定によって、図21に示される手法で端末8−1から端末8−2へストリームデータを送信する際の使用伝送容量を計測する。すなわち、図21によれば、網資源管理装置は、SNMPSetリクエストでトラヒックの閾値と計測するポートをスイッチングハブへ送信する。スイッチングハブでは、SNMPSetリクエストを受信後、閾値、レート測定するポートをRMONで設定し、設定後Getレスポンスを網資源管理装置へ送信する。スイッチングハブでは、設定されたポートに流れるフレームのレートを測定する。   In this network configuration, the switching hubs 7-2 and 7-3 transmit stream data from the terminal 8-1 to the terminal 8-2 using the method shown in FIG. Measure the used transmission capacity. That is, according to FIG. 21, the network resource management device transmits the traffic threshold and the port to be measured to the switching hub by the SNMPSet request. In the switching hub, after receiving the SNMPSet request, the RMON sets a threshold and a port for rate measurement, and transmits a Get response after setting to the network resource management device. The switching hub measures the rate of frames flowing to the set port.

このとき、レートが閾値を上回ったときには、スイッチングハブで、SNMPtrapでレートが閾値を上回ったことを網資源管理装置へ知らせる。これを受けた網資源管理装置は、SNMPtrapを受信後、レートが閾値を上回ったことを知る。また、レートが閾値を上回らなかったときには、網資源管理装置がレート状況を知りたいのであれば、網資源管理装置は、SNMPGetリクエストを、設定したスイッチングハブへ送信する。SNMPGetリクエストを受信したスイッチングハブでは、SNMPGetレスポンスで現在値を網資源管理装置へ返す。   At this time, when the rate exceeds the threshold value, the switching hub notifies the network resource management device that the rate has exceeded the threshold value by SNMP trap. Receiving this, the network resource management device knows that the rate has exceeded the threshold after receiving SNMP trap. When the rate does not exceed the threshold, if the network resource management device wants to know the rate status, the network resource management device transmits an SNMP Get request to the set switching hub. The switching hub that has received the SNMPGet request returns the current value to the network resource management apparatus by an SNMPGet response.

また、レート測定を終了するときには、網資源管理装置は、SNMPSetリクエストでトラヒックの閾値を取り消すようにスイッチングハブへ送信する。スイッチングハブでは、SNMPSetリクエストを受信後、トラヒックの閾値を取り消し、その後、Getレスポンスを網資源管理装置へ送信する。   When the rate measurement is finished, the network resource management device transmits to the switching hub so as to cancel the traffic threshold by an SNMPSet request. The switching hub cancels the traffic threshold after receiving the SNMPSet request, and then transmits a Get response to the network resource management device.

このように、各スイッチングハブは網資源管理装置6から送出されるSNMPSetリクエストによって設定される閾値を基に端末8−1と端末8−2との間の一経路上におけるスイッチングハブのポート(スイッチングハブ7−2のポート3、スイッチングハブ7−1のポート3、スイッチングハブ7−3のポート2)のフレームレートを計測する。フレームレートが設定した閾値を上回る場合、スイッチングハブはSNMPtrapで網資源管理装置へ通知する。これにより、網資源管理装置は端末のフレーム送出レートの異常を知ることができる。これはフレームの過剰トラヒック対策となる。   In this way, each switching hub has a switching hub port (switching) on one path between the terminal 8-1 and the terminal 8-2 based on the threshold set by the SNMPSet request transmitted from the network resource management device 6. The frame rates of the port 3 of the hub 7-2, the port 3 of the switching hub 7-1 and the port 2) of the switching hub 7-3 are measured. When the frame rate exceeds the set threshold value, the switching hub notifies the network resource management device by SNMP trap. Thereby, the network resource management apparatus can know the abnormality of the frame transmission rate of the terminal. This is a measure against excessive traffic of the frame.

また、網資源管理装置がフレームレートの状況をSNMPGetリクエストでスイッチングハブへ問い合わせたい場合、スイッチングハブはその問い合わせに対して網資源管理装置へSNMPGetレスポンスで現在値を送出する。このフレームレート計測はスイッチングハブが設定した閾値を取り消すためのSNMPSetリクエストを網資源管理装置から受信し、SNMPGetレスポンスを網資源管理装置へ送出しない限り続けられる。ここで、SNMPの動作を図22に示す。   Further, when the network resource management apparatus wants to inquire the status of the frame rate to the switching hub with an SNMPGet request, the switching hub sends the current value to the network resource management apparatus with an SNMPGet response in response to the inquiry. This frame rate measurement is continued unless an SNMPSet request for canceling the threshold set by the switching hub is received from the network resource management device and an SNMPGet response is sent to the network resource management device. Here, the operation of SNMP is shown in FIG.

以上のように経路上の各スイッチングハブのポートにおいて、フレームレートの閾値を設定し、その閾値を超えるフレームレートを受信した場合SNMPもしくはRMONもしくはRMON2を使用することで網資源管理装置へ知らせることができる。   As described above, the threshold of the frame rate is set at each switching hub port on the route, and when a frame rate exceeding the threshold is received, the network resource management apparatus can be notified by using SNMP, RMON, or RMON2. it can.

End−to−Endの端末間におけるフレームにおいて、最大伝送容量を保証する通信開始、もしくは最大転送容量を保証する通信を終了する動作をより確実にする方法、あるいは異常および妨害通信のため最大伝送容量を保証できない動作をより確実にする方法を示す。実施例1もしくは実施例2の網エッジに配置されるスイッチングハブにおいて、網資源管理装置から最大伝送容量を保証する送信元MACアドレスおよび宛先MACアドレスおよび優先度の通知を受けた場合、その情報を優先処理表示管理テーブルへ記憶する。そのMACアドレスを有するフレームの優先処理表示を変更する動作を図23から図26を用いて説明する。なお、図23および図25における破線矢印(太線)は「MACアドレステーブルに登録もしくは参照」の動作を示し、破線矢印(細線)は「優先処理表示管理テーブルを参照」の動作を示す。また、図24および図26における破線矢印は「優先処理表示管理テーブルを参照」の動作を示す。すなわち、実施例9は、網資源管理装置より設定された優先処理表示管理テーブルにより、網エッジでそのMACアドレスを有するフレームの優先処理表示を有効にする。網資源管理装置から最大伝送容量を保証しないMACアドレス通知を受けた場合、そのMACアドレスに該当する情報を優先処理表示管理テーブルから削除し、網エッジでそのフレームの優先処理表示を解除する手段を備える(請求項9)。   In a frame between end-to-end terminals, a method for ensuring the start of communication for guaranteeing the maximum transmission capacity or the operation for terminating the communication for guaranteeing the maximum transfer capacity, or the maximum transmission capacity for abnormal and jamming communication We will show how to make the operation that cannot be guaranteed more reliable. In the switching hub arranged at the network edge according to the first or second embodiment, when a notification of the source MAC address and the destination MAC address and priority for guaranteeing the maximum transmission capacity is received from the network resource management device, the information is Store in the priority processing display management table. The operation for changing the priority processing display of a frame having the MAC address will be described with reference to FIGS. In FIG. 23 and FIG. 25, a broken line arrow (thick line) indicates an operation of “registering or referring to the MAC address table”, and a broken line arrow (thin line) indicates an operation of “refer to the priority processing display management table”. 24 and 26 indicate an operation of “refer to the priority processing display management table”. That is, in the ninth embodiment, the priority processing display of the frame having the MAC address at the network edge is validated by the priority processing display management table set by the network resource management device. When receiving a MAC address notification that does not guarantee the maximum transmission capacity from the network resource management device, the information corresponding to the MAC address is deleted from the priority processing display management table, and the priority processing display of the frame is canceled at the network edge. (Claim 9).

ここで、優先処理表示管理テーブルについて説明する。   Here, the priority processing display management table will be described.

図23から図26に示される優先処理表示管理テーブルは、網資源管理装置よりtelenetアクセス、およびSNMPSetリクエストによって最大伝送容量を保証するMACアドレスを通知することで登録する。もしくは最大伝送容量を保証しないEnd−to−EndのMACアドレスを通知することで優先度を変更または優先処理表示管理テーブルから削除し、フレームの優先表示を変更することができる。   The priority processing display management tables shown in FIGS. 23 to 26 are registered by notifying the network resource management device of the telnet access and the MAC address guaranteeing the maximum transmission capacity by the SNMPSet request. Alternatively, the priority can be changed or deleted from the priority processing display management table by notifying the end-to-end MAC address that does not guarantee the maximum transmission capacity, and the frame priority display can be changed.

これにより、網資源管理装置から最大伝送容量を保証するEnd−to−EndのMACアドレスの通知を受けたスイッチングハブは、そのMACアドレスを有するフレームの優先表示を有効にする。また、網資源管理装置から最大伝送容量を保証しないEnd−to−EndのMACアドレス通知を受けたスイッチングハブは、そのMACアドレスを有するフレームの優先表示を解除することができる。   Accordingly, the switching hub that has received the notification of the end-to-end MAC address that guarantees the maximum transmission capacity from the network resource management device enables the priority display of the frame having the MAC address. In addition, the switching hub that has received the end-to-end MAC address notification that does not guarantee the maximum transmission capacity from the network resource management device can cancel the priority display of the frame having the MAC address.

優先表示されたフレーム(TCIタグ付きフレーム)に対する送信側網エッジにおけるスイッチングハブの動作について説明する。   The operation of the switching hub at the transmission-side network edge for the preferentially displayed frame (frame with TCI tag) will be described.

この優先処理表示管理テーブルを持つスイッチングハブで構成された網にTCIタグ付きフレームが送信された場合、送信側網エッジに配置されたスイッチングハブのあるポートで図23および図24に示されるように送信元MACアドレスと宛先MACアドレスより優先処理表示管理テーブルを参照する。   When a frame with a TCI tag is transmitted to a network composed of switching hubs having this priority processing display management table, as shown in FIG. 23 and FIG. 24 at a port with a switching hub arranged at the transmission-side network edge. The priority processing display management table is referred to from the source MAC address and the destination MAC address.

優先処理表示管理テーブルにおいて、そのフレームに対するEnd−to−EndのMACアドレスが記載されていない場合はそのままフレームを次の処理(MACアドレス学習および転送処理)に転送する。このフレームは伝送容量保証されたフレームではないので、受信したフレームに優先表示がされている場合は優先表示を解除し、スイッチのデフォルト(ベストエフォート型)をそのフレームに与える。   If the End-to-End MAC address for the frame is not described in the priority processing display management table, the frame is transferred as it is to the next processing (MAC address learning and transfer processing). Since this frame is not a frame with a guaranteed transmission capacity, if priority display is given to the received frame, priority display is canceled and the default (best effort type) of the switch is given to that frame.

優先処理表示管理テーブルにおいて、そのフレームに対するEnd−to−EndのMACアドレスが記載されている場合、このフレームは伝送容量を保証するフレーム(優先処理をするフレーム)なので、スイッチングハブは受信したフレームの優先度と優先処理表示管理テーブルに記載された優先度とを比較する。これら2つの優先度が同一の場合、そのままの状態でフレームを次の処理に転送し、優先処理して次のノードへ送出する。   If the End-to-End MAC address for the frame is described in the priority processing display management table, this frame is a frame that guarantees the transmission capacity (a frame that performs priority processing), so the switching hub The priority is compared with the priority described in the priority processing display management table. If these two priorities are the same, the frame is transferred to the next process as it is, and prioritized and sent to the next node.

受信したフレームの優先度と優先処理表示管理テーブルに記載された優先度とが異なる場合、優先処理表示管理テーブルに記載された情報と同じに変更することで最大伝送容量を保証する通信ができる。もしくは異常および妨害通信等に起因した優先処理表示管理テーブルとの不一致の場合には優先処理表示管理テーブルに記載されている優先度に付け替えた後、そのフレームを次の処理に転送する。これによりフレームに対する優先処理管理に矛盾が生じない。   When the priority of the received frame is different from the priority described in the priority processing display management table, communication that guarantees the maximum transmission capacity can be performed by changing the same as the information described in the priority processing display management table. Alternatively, if there is a discrepancy with the priority processing display management table due to an abnormality, jamming communication, or the like, the frame is transferred to the next processing after being changed to the priority described in the priority processing display management table. Thereby, there is no contradiction in the priority processing management for the frame.

また、従来のフレーム(TCIタグ未対応端末から送出されるフレームもしくはベストエフォート型)に対する送信側網エッジに配置されたスイッチングハブにおける優先処理(最大伝送容量保証)を行うための動作について説明する。   An operation for performing priority processing (maximum transmission capacity guarantee) in a switching hub arranged at the transmission-side network edge with respect to a conventional frame (a frame transmitted from a TCI tag incompatible terminal or a best effort type) will be described.

優先処理表示管理テーブルを持つ送信側エッジに配置されたスイッチングハブのあるポートで従来のフレーム(TCIタグなし)を受信した場合、図23および図24に示されるように送信元MACアドレスと宛先MACアドレスより優先処理表示管理テーブルを参照する。優先処理表示管理テーブルにおいて、そのフレームに対するEnd−to−EndのMACアドレスが記載されていない場合、そのフレームは従来のベストエフォート型通信をするので、そのままフレームを次の処理(MACアドレス学習および転送処理)に転送する。   When a conventional frame (without a TCI tag) is received at a port having a switching hub arranged on the transmission side edge having the priority processing display management table, as shown in FIGS. 23 and 24, the source MAC address and the destination MAC The priority processing display management table is referred to from the address. If the End-to-End MAC address for the frame is not described in the priority processing display management table, the frame is subjected to conventional best-effort communication, so that the frame is subjected to the next processing (MAC address learning and transfer). Process).

優先処理表示管理テーブルにおいて、そのフレームに対するEnd−to−EndのMACアドレスが記載されている場合、そのフレームは最大伝送容量を保証するフレームなので、スイッチングハブは優先処理表示管理テーブルに記載されている優先度を表示したTCIタグをフレームに付加する。   When the End-to-End MAC address for the frame is described in the priority processing display management table, the switching hub is described in the priority processing display management table because the frame guarantees the maximum transmission capacity. A TCI tag indicating the priority is added to the frame.

このようにして、送信側網エッジにおけるスイッチングハブにより送出されるフレームは、網に配置された各スイッチングハブを経由してフレームを受信側網エッジまで転送する。   In this way, the frame transmitted by the switching hub at the transmission side network edge transfers the frame to the reception side network edge via each switching hub arranged in the network.

次に、TCIタグ未対応端末へフレームを送信する受信側網エッジにおけるスイッチングハブの動作について以下に説明する。   Next, the operation of the switching hub at the receiving network edge that transmits a frame to a terminal that does not support the TCI tag will be described below.

受信側網エッジに配置されたスイッチングハブがフレームを送信キューから取り出した後、図25および図26に示されるように送信元MACアドレスと宛先MACアドレスより優先処理表示管理テーブルを参照する。受信側網エッジにあるスイッチングハブは、最大転送容量を保証するEnd−to−Endの端末間の両MACアドレスおよび各端末が接続されているポートを事前に優先処理表示管理テーブルに登録しておく。これは伝送容量を保証する通信開始時に、End−to−Endの各端末がTCIタグ未対応であることを網資源管理装置へ通知しておくことで可能である。その端末間での通信におけるフレームの場合にのみ、スイッチングハブはTCIタグ付きフレームからTCIタグを削除する。それ以外のフレームに対してはそのままの状態で送出する。   After the switching hub arranged at the receiving network edge takes out the frame from the transmission queue, the priority processing display management table is referred to from the transmission source MAC address and the destination MAC address as shown in FIGS. The switching hub at the receiving network edge registers both MAC addresses between end-to-end terminals that guarantee the maximum transfer capacity and the ports to which the terminals are connected in advance in the priority processing display management table. . This can be done by notifying the network resource management device that each end-to-end terminal does not support the TCI tag at the start of communication for guaranteeing the transmission capacity. Only in the case of a frame in communication between the terminals, the switching hub deletes the TCI tag from the frame with the TCI tag. The other frames are sent as they are.

以上により、スイッチングハブは受信したフレームに優先処理表示管理テーブルに記載されている優先度を付加するので、End−to−Endでの送受信時における優先度を変更することが可能である。また、スイッチングハブによる処理は優先度の変更動作のみであり、VLANに属している端末から送信されるTCIタグ付きフレームに対して影響無くフレーム転送ができる。   As described above, since the switching hub adds the priority described in the priority processing display management table to the received frame, it is possible to change the priority at the end-to-end transmission / reception. Further, the processing by the switching hub is only the priority changing operation, and the frame transfer can be performed without influence on the frame with the TCI tag transmitted from the terminal belonging to the VLAN.

本発明は、汎用の情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に本発明のスイッチングハブの各手段に相応する機能を実現させるプログラムとして実現することができる(請求項10)。このプログラムは、記録媒体に記録されて情報処理装置にインストールされ(請求項11)、あるいは通信回線を介して情報処理装置にインストールされることにより当該情報処理装置に、本発明のスイッチングハブの各手段にそれぞれ相応する機能を実現させることができる。   The present invention can be implemented as a program that, when installed in a general-purpose information processing apparatus, causes the information processing apparatus to realize functions corresponding to the respective means of the switching hub of the present invention. The program is recorded on a recording medium and installed in the information processing apparatus (claim 11), or installed in the information processing apparatus via a communication line, so that the information processing apparatus has each of the switching hubs of the present invention. Functions corresponding to the means can be realized.

以上説明したように、本発明はMACアドレス学習機能と優先処理付きスイッチングハブでの処理に優先制御を導入し、最大伝送容量を保証する端末間通信の優先表示付きフレームを優先して伝送路へ送出する。従来(ベストエフォート型)の端末の処理を非優先として従来の端末のトラヒックの影響を避けることにより、両端末が混在しても最大伝送容量を保証する端末間に本発明のスイッチングハブのみがあれば通信が可能になる。   As described above, the present invention introduces priority control to the processing of the MAC address learning function and the switching hub with priority processing, and gives priority to the frame with priority display of communication between terminals that guarantees the maximum transmission capacity to the transmission path. Send it out. Only the switching hub of the present invention can be provided between the terminals that guarantee the maximum transmission capacity even if both terminals coexist by avoiding the influence of the traffic of the conventional terminals by making the processing of the conventional (best effort) terminal non-prioritized. Communication is possible.

また、入力フレームに優先表示が有りかつ宛先MACアドレスが学習済みの場合にのみ優先して伝送路へ送出する。これにより通信開始時に未学習MACアドレスのフレームがあったとしても従来の端末フレームと同じ非優先でのフラッディングとなり、既に通信中の優先処理である最大伝送容量を保証する端末間通信への影響を避けることができる。   Also, priority is sent to the transmission path only when the input frame has priority display and the destination MAC address has been learned. As a result, even if there is a frame with an unlearned MAC address at the start of communication, the same non-priority flooding as with a conventional terminal frame occurs, which has an effect on inter-terminal communication that guarantees the maximum transmission capacity, which is a priority process during communication. Can be avoided.

これにより、従来の網に対して本発明のスイッチングハブを備えることにより、大幅な変更無しに最大伝送容量を保証する端末と従来(ベストエフォート型)の端末とが混在する網を実現することができるため、多種多様なユーザのニーズに柔軟に対応することができ、ユーザに対するサービス品質を向上させることができる。   Thus, by providing the switching hub of the present invention with respect to the conventional network, it is possible to realize a network in which a terminal that guarantees the maximum transmission capacity without significant change and a conventional (best effort) terminal are mixed. Therefore, it is possible to flexibly cope with the needs of a wide variety of users and improve the service quality for the users.

本発明の一実施例を示す網構成図。The network block diagram which shows one Example of this invention. スイッチングハブにおけるフレームの処理を表したフローチャート。The flowchart showing the process of the frame in a switching hub. 図1における「MACアドレス学習ロジック」を表したフローチャート。The flowchart showing the "MAC address learning logic" in FIG. 図1における「転送ロジック」を表したフローチャート。The flowchart showing the "transfer logic" in FIG. 図1における「各出力ポートにおける送信キュー」を表したフローチャート。FIG. 2 is a flowchart showing “transmission queue at each output port” in FIG. 1. 図1における「各出力ポートにおける送信キュー」において、入力フレームに優先表示が有りかつ宛先MACアドレスが学習済みの場合にのみ優先して伝送路へ送出する場合のフローチャート。FIG. 2 is a flowchart in the case of “sending queue at each output port” in FIG. 1 when priority is given to an input frame and the destination MAC address is learned to the destination only when it is learned. TCI(Tag Control Information)タグフォーマットを示す図。The figure which shows a TCI (Tag Control Information) tag format. IEEE802.1pにおける優先度レベルを示す図。The figure which shows the priority level in IEEE802.1p. スイッチングハブ内でTCIをフレームに追加する処理を表したフローチャート。The flowchart showing the process which adds TCI to a frame within a switching hub. 図9における「TCIタグ付けロジック」を表したフローチャート。10 is a flowchart showing “TCI tagging logic” in FIG. 9. スイッチングハブ内でTCIをフレームから削除する処理を表したフローチャート。The flowchart showing the process which deletes TCI from a flame | frame within a switching hub. 図11における「TCIタグ除去ロジック」を表したフローチャート。FIG. 12 is a flowchart showing “TCI tag removal logic” in FIG. 11. 優先表示付きフレームのMACアドレス学習を表したフローチャート。The flowchart showing MAC address learning of the frame with priority display. 図1における「各出力ポートにおける送信キュー」において、PAUSEフレームを使用する場合を表したフローチャート。The flowchart showing the case where a PAUSE frame is used in the “transmission queue at each output port” in FIG. 図14におけるPAUSEフレーム送信ロジックを表したフローチャート。The flowchart showing the PAUSE frame transmission logic in FIG. 図14におけるPAUSE解除フレーム送信ロジックを表したフローチャート。The flowchart showing the PAUSE cancellation | release frame transmission logic in FIG. 送信キューに設定されたPAUSEフレーム送信のための閾値を表した一例を示す図。The figure which shows an example showing the threshold value for PAUSE frame transmission set to the transmission queue. 図1における「各出力ポートにおける送信キュー」において、優先表示されたフレームが設定されたフレームレートの閾値を超えた場合、非優先として扱うことを示したフローチャート。FIG. 3 is a flowchart showing that when a frame with priority display exceeds a set frame rate threshold value in the “transmission queue at each output port” in FIG. スイッチングハブのポートにおけるレート計測をする場合の網構成の一例を示す図。The figure which shows an example of the network structure in the case of measuring the rate in the port of a switching hub. RMONによる絶対値サンプリングの一例を示す図。The figure which shows an example of the absolute value sampling by RMON. スイッチングハブの特定ポートにてレート計測する方法を表したフローチャート。The flowchart showing the method of measuring a rate in the specific port of a switching hub. SNMPの動作を示す図。The figure which shows operation | movement of SNMP. 本発明によるスイッチングハブにおいて、フレームの優先表示を有効にする処理を表すフローチャート。The flowchart showing the process which validates the priority display of a frame in the switching hub by this invention. 図23における「優先処理表示ロジック」を表したフローチャート。24 is a flowchart showing “priority processing display logic” in FIG. 本発明によるスイッチングハブにおいて、フレームの優先表示を解除する処理を表すフローチャート。The flowchart showing the process which cancel | releases the priority display of a frame in the switching hub by this invention. 図25における「優先処理表示解除ロジック」を表したフローチャート。The flowchart showing the "priority process display cancellation logic" in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1−1〜1−7、7−1〜7−3 スイッチングハブ
2、6 網資源管理装置
3−1〜3−4、8−1、8−2 端末(最大伝送容量を保証)
4−1〜4−4 端末(従来型)
5−1〜5−14、9−1〜9−5 伝送路
1-1 to 1-7, 7-1 to 7-3 Switching hub 2 and 6 Network resource management devices 3-1 to 3-4, 8-1, and 8-2 Terminals (maximum transmission capacity is guaranteed)
4-1 to 4-4 terminal (conventional type)
5-1 to 5-14, 9-1 to 9-5 Transmission path

Claims (11)

最大伝送容量を保証する優先表示付きフレームと優先表示がない従来のベストエフォート型フレームとを伝送路に伝送する網資源管理機能を含む網に適用するMACアドレス学習機能を備えたEthernet(登録商標)用スイッチングハブにおいて、
入力フレームに優先表示が有る場合にのみ、当該入力フレームを優先表示がない入力フレームに優先して前記伝送路へ送出する手段を備えたことを特徴とするスイッチングハブ。
Ethernet (registered trademark) having a MAC address learning function applied to a network including a network resource management function for transmitting a frame with priority display for guaranteeing the maximum transmission capacity and a conventional best effort frame without priority display to a transmission path Switching hub for
A switching hub comprising means for sending an input frame to the transmission line in preference to an input frame without priority display only when the input frame has priority display.
最大伝送容量を保証する優先表示付きフレームと優先表示がない従来のベストエフォート型フレームとを伝送路に伝送する網資源管理機能を含む網に適用するMACアドレス学習機能を備えたEthernet用スイッチングハブにおいて、
入力フレームに優先表示が有り、かつ、宛先MACアドレスが学習済みの場合にのみ、当該入力フレームを優先表示がない入力フレームに優先して前記伝送路へ送出する手段を備えたことを特徴とするスイッチングハブ。
In an Ethernet switching hub having a MAC address learning function applied to a network including a network resource management function for transmitting a frame with priority display for guaranteeing the maximum transmission capacity and a conventional best effort frame without priority display to a transmission path ,
A means for sending the input frame to the transmission line in preference to an input frame without priority display only when the input frame has priority display and the destination MAC address has been learned. Switching hub.
前記優先表示として、TCI(Tag Control Information)の優先度を表す3ビットを用いる請求項1または2記載のスイッチングハブ。   The switching hub according to claim 1 or 2, wherein 3 bits representing a priority of TCI (Tag Control Information) are used as the priority display. TCIに非対応の端末に対し、網エッジでTCIを付加または除去する手段を備えた請求項3記載のスイッチングハブ。   4. The switching hub according to claim 3, further comprising means for adding or removing TCI at a network edge for a terminal not supporting TCI. 優先表示付きフレームのMACアドレス学習を優先表示がないフレームに優先して処理する手段を備えた請求項1または2記載のスイッチングハブ。   3. The switching hub according to claim 1, further comprising means for processing MAC address learning of a frame with priority display in preference to a frame without priority display. 優先処理をしないフレームのバッファ量が設定値Thmax以上になったとき、対応する入力伝送路へ送信停止のPAUSEフレームを送出し、設定値Thmin(Thmax>Thmin)になったとき、対応する伝送路へ送信停止解除のPAUSEフレームを送出する手段を備えた請求項1または2記載のスイッチングハブ。   When the buffer amount of a frame for which priority processing is not performed becomes equal to or larger than the set value Thmax, a PAUSE frame whose transmission is stopped is sent to the corresponding input transmission line, and when the set value Thmin (Thmax> Thmin) is reached, the corresponding transmission line The switching hub according to claim 1, further comprising means for transmitting a PAUSE frame for canceling transmission stop to the network. 端末に接続されているポートの入力フレームレートの閾値を手動または網資源管理機能からのアクセスにより設定する手段を備え、
その閾値を上回るフレームレートの優先表示が有るフレームに対しては非優先フレームとして扱う手段を備えた
請求項1または2記載のスイッチングハブ。
Comprising means for setting a threshold of an input frame rate of a port connected to a terminal manually or by access from a network resource management function;
The switching hub according to claim 1, further comprising means for handling a frame having a priority display with a frame rate exceeding the threshold as a non-priority frame.
網資源管理機能からのアクセスにより設定される入力フレームレートの閾値と、そのレートを超えた場合の通知のプロトコルとしてSNMP(Simple Network Management Protocol)もしくはRMON(Remote Network
Monitoring)もしくはRMON2(Remote Network Monitoring MIB Version2)を用いる請求項1または2記載のスイッチングハブ。
SNMP (Simple Network Management Protocol) or RMON (Remote Network) as the threshold of the input frame rate set by access from the network resource management function and the notification protocol when the rate is exceeded
The switching hub according to claim 1 or 2, wherein RMON2 (Remote Network Monitoring MIB Version2) is used.
網資源管理機能から最大伝送容量を保証する送信元MACアドレスおよび宛先MACアドレスの通知を受けた場合に、網エッジでそのMACアドレスを有するフレームの優先処理表示を有効にし、網資源管理機能から最大伝送容量を保証しないMACアドレス通知を受けた場合に、網エッジでそのMACアドレスを有するフレームの優先処理表示を解除する手段を備えた
請求項1または2記載のスイッチングハブ。
When a notification of the source MAC address and destination MAC address that guarantees the maximum transmission capacity is received from the network resource management function, the priority processing display of the frame having the MAC address is enabled at the network edge, and the maximum is received from the network resource management function. The switching hub according to claim 1, further comprising means for canceling a priority processing display of a frame having the MAC address at a network edge when receiving a MAC address notification that does not guarantee a transmission capacity.
情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、請求項1ないし9のいずれかに記載のスイッチングハブの各手段に相応する機能を実現させることを特徴とするプログラム。   A program that, when installed in an information processing apparatus, causes the information processing apparatus to realize functions corresponding to the respective means of the switching hub according to any one of claims 1 to 9. 請求項10記載のプログラムが記録された前記情報処理装置読み取り可能な記録媒体。   The information processing apparatus-readable recording medium on which the program according to claim 10 is recorded.
JP2003283871A 2003-07-07 2003-07-31 Switching hub Pending JP2005051691A (en)

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