JP2005204002A - パケット中継装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 パケット廃棄に関する装置内ポリシーを強化することで、より高品位なＱｏＳサービスの実現を図る。
【解決手段】 入力側ポリシング処理部１２は、スイッチング前のパケットのデータ量を測定し、あらかじめ設定された帯域を越える場合にはパケット廃棄を行う。スイッチ部２０は、入力処理されたパケットのスイッチングを行う。出力側ポリシング処理部３１は、スイッチング後に合流したパケットを受信して、パケットのデータ量をパラメータ毎に測定し、パラメータ単位に設定された、保障すべき設定帯域に対し、測定したデータ量が設定帯域を越える場合にはパケット廃棄を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明はパケット中継装置に関し、特にＱｏＳ（Quality of Service：通信品質）を保証してパケット中継を行うパケット中継装置に関する。

情報通信ネットワークは、多種多様な形態が構築されており、様々なサービスが提供されている。例えば、通信事業者が提供する、ＬＡＮ（Local Area Network）を利用してのキャリアサービスとして、広域イーサネット（イーサネットは登録商標）があり、現在広がりを見せている。

広域イーサネットは、イーサネットのＬＡＮ環境をレイヤ２スイッチを使ってそのままネットワークへ接続し、複数のＬＡＮ環境を１つに統合するサービスである。広域イーサネットは、高価なルータ（レイヤ３スイッチ）を用いずに、安価なスイッチングハブ（レイヤ２スイッチ）を使うことで、ネットワークの構築や運用管理に関わるコストの削減を可能にして、例えば、企業の構内ＬＡＮをつなげて、ＭＡＮ（Metropolitan Area Network）を構成し、都市全体のエリアにまで拡張する。なお、セキュリティについては、ＶＬＡＮ（Virtual LAN：物理的な接続形態とは独立に、端末の仮想的なグループを設定可能なＬＡＮ）の技術を用いて閉域性が保証される。

また、広域イーサネットでは、従来は通信帯域が保証されないベストエフォート（best effort）型のサービスが一般に行われていたが、トラフィックの増加やユーザの多様な需要により、近年では、契約した帯域が保証されるＱｏＳサービスの要求が高まっている。

ＱｏＳを実現するための主要な技術としては、パケット中継装置におけるポリシング（Policing）処理がある。ポリシングは、パッケットの流量を監視し、その決められた帯域以上のパケットが入ってきた場合、それを廃棄することによって、パッケトの流量を設定帯域内に調整する機構のことである。

図９は従来のパケット中継装置の構成を示す図である。パケット中継装置１００は、入力部１１０−１〜１１０−ｎ、スイッチ部１２０、出力部１３０−１〜１３０−ｎから構成される。入力部１１０−１〜１１０−ｎはそれぞれ、ポリシング処理部１１１−１〜１１１−ｎを含む。

入力部１１０−１〜１１０−ｎは、パケットの宛先検索処理やフローの分類処理等を行う。また、ポリシング処理部１１１−１〜１１１−ｎは、パケットのデータ量を測定し、あらかじめ設定されたデータ量を上回ると、適切な廃棄処理を行ってデータ量を調整するポリシング処理を行う。

スイッチ部１２０は、パケットのスイッチング処理を行って、所定の出力部１３０−１〜１３０−ｎへパケットを転送する。出力部１３０−１〜１３０−ｎは、転送されたパケットのキューイングを行って優先度にもとづいてパケットの出力処理を行う。

一方、ポリシングを用いた従来のパケットＱｏＳ技術としては、入力部、スイッチ部、出力部から構成される、パケット中継を行うノードを、直列に接続し、先頭ノードの入力部でポリシングを施してＱｏＳ制御を行う技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
特開２００２−３５４０２２号公報（段落番号〔００３１〕〜〔００４９〕，第１図）

上記で説明したような、図９の従来のパケット中継装置１００では、入力部１１０−１〜１１０−ｎ側でポリシングを行ってデータ量を調整しているが、出力部１３０−１〜１３０−ｎ側ではポリシングを行っていないので、スイッチング後のパケットデータが、出力部１３０−１〜１３０−ｎのどれかに集中して出力帯域以上のデータ量が集まるおそれがある。すると、その出力部内に配置されたキューが溢れてしまい、伝送品質の低下を招くことになる。

このことを回避するため、従来では、キューが溢れる前に、すべての入力部１１０−１〜１１０−ｎに、該当の通信フローに対応するバックプレッシャ（送信停止指示）を与え、フロー制御を効かせて、入力部１１０−１〜１１０−ｎ側で該当通信フローのパケットを廃棄させている。

図１０は従来のキュー溢れ防止のバックプレッシャ制御を説明するための図である。パケットの流れを通信フロー（通信フローＡとする）で見た場合、スイッチ部１２０から出力された例えば、５０％、４０％、３０％のそれぞれの通信フローＡが、出力部１３０−１に集中して送信されると、出力部１３０−１内の通信フローＡのクラスキューはデータ溢れを起こしてしまう。このような場合、出力部１３０−１は、通信フローＡに関するバックプレッシャをすべての入力部１１０−１〜１１０−ｎに与えて、入力部１１０−１〜１１０−ｎ側で通信フローＡのパケットを廃棄させている。

このように、出力部１３０−１は、スイッチングされた後の通信フローＡを受信して、キューが溢れるか否かを検出しているので、バックプレッシャは、スイッチング前のすべての入力部１１０−１〜１１０−ｎに与えることになる。

しかし、このような従来のバックプレッシャによるキュー溢れ防止制御では、スイッチ部１２０から出力されるデータ量の総和でバックプレッシャが働くために、入力部１１０−１〜１１０−ｎからの個別データ量に沿っておらず、不公平が生じ（例えば、入力部１１０−１が大量の通信フローＡを送信し、入力部１１０−２が少量の通信フローＡを送信するというように、実際にパケットデータ転送量に大きな差があったような場合でも、両方にバックプレッシャがかかるということ）、優先度・重み付けにもとづいたパケット廃棄ではないため、高品位なＱｏＳサービスが提供できないといった問題があった。

また、従来技術（特開２００２−３５４０２２号公報）のノードにおいても、スイッチ部前段の入力部のみでポリシングを行って、転送データ量を調整しているので、上記と同様な問題が生じる可能性があり、高品位なＱｏＳサービスが提供できない。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、パケット廃棄に関する装置内ポリシーを強化することで、より高品位なＱｏＳサービスの実現を図ったパケット中継装置を提供することを目的とする。

本発明では上記課題を解決するために、図１に示すような、ＱｏＳを保証してパケット中継を行うパケット中継装置１において、スイッチング前のパケットのデータ量を測定し、あらかじめ設定された帯域を越える場合にはパケット廃棄を行う入力側ポリシング処理部１２を含み、パケットの入力処理を行う入力部１０−１〜１０−ｎと、入力処理されたパケットのスイッチングを行うスイッチ部２０と、スイッチング後に合流したパケットを受信して、パケットのデータ量をパラメータ毎に測定し、パラメータ単位に設定された、保障すべき設定帯域に対し、測定したデータ量が設定帯域を越える場合にはパケット廃棄を行う出力側ポリシング処理部３１を含み、パケットの出力処理を行う出力部３０−１〜３０−ｎと、を有することを特徴とするパケット中継装置１が提供される。

ここで、入力側ポリシング処理部１２は、スイッチング前のパケットのデータ量を測定し、あらかじめ設定された帯域を越える場合にはパケット廃棄を行う。スイッチ部２０は、入力処理されたパケットのスイッチングを行う。出力側ポリシング処理部３１は、スイッチング後に合流したパケットを受信して、パケットのデータ量をパラメータ毎に測定し、パラメータ単位に設定された、保障すべき設定帯域に対し、測定したデータ量が設定帯域を越える場合にはパケット廃棄を行う。

本発明のパケット中継装置は、スイッチング前のパケットに対して入力側ポリシング処理を行い、スイッチング後に合流したパケットに対しても、パケットのデータ量をパラメータ毎に測定し、測定したデータ量がパラメータ単位に設定された保障すべき設定帯域を越える場合にはパケットを廃棄する出力側ポリシング処理を行う構成とした。これにより、２段階のポリシング処理を行うことになるので、パケット廃棄に関する装置内ポリシーを強化することができ、より高品位なＱｏＳサービスの実現を図ることが可能になる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明のパケット中継装置の原理図である。パケット中継装置１は、入力部１０−１〜１０−ｎ、スイッチ部２０、出力部３０−１〜３０−ｎから構成され、ＱｏＳを保証してパケット中継を行う装置である。

入力部１０−１〜１０−ｎは、パケット入力処理部１１、入力側ポリシング処理部１２から構成される。パケット入力処理部１１は、ネットワークより受信したパケットに対し、パケット入力処理全般を施す。入力側ポリシング処理部１２は、スイッチング前のパケットのデータ量を測定し、あらかじめ設定された帯域を越える場合にはパケット廃棄を行う。スイッチ部２０は、入力処理されたパケットのスイッチングを行う。

出力部３０−１〜３０−ｎは、出力側ポリシング処理部３１、パケット出力処理部３２から構成される。出力側ポリシング処理部３１は、スイッチング後に合流したパケットを受信して、パケットのデータ量をパラメータ毎に測定し、パラメータ単位に設定された、保障すべき設定帯域に対し、測定したデータ量が設定帯域を越える場合にはパケット廃棄を行う。パケット出力処理部３２は、スイッチング後にポリシングされたパケットに対し、パケット出力処理全般を施す。

ここで、本発明では、入力部１０−１〜１０−ｎ側でポリシングを行ってデータ量を調整するだけでなく、出力部３０−１〜３０−ｎ側にあらたに出力側ポリシング処理部３１を設けて再びポリシングを行うことで、スイッチング後のパケットデータが、出力部３０−１〜３０−ｎのどれかに集中して出力帯域以上のデータ量が集まった場合でも、帯域配分の最適化を実行するものである。

これにより、従来のように、すべての入力部１０−１〜１０−ｎにバックプレッシャを与えてのパケット廃棄ではなく、本発明では個別データ量に沿った帯域調整が可能となるため、従来と比べてより高品位なＱｏＳサービスを提供することが可能になる。

次にパケット中継装置１の詳細構成について説明する。図２、図３はパケット中継装置１の構成を示す図である。パケット中継装置１は、入力部１０−１〜１０−ｎ、スイッチ部２０、出力部３０−１〜３０−ｎから構成される。入力部１０−１〜１０−ｎは、パケット入力処理部１１と入力側ポリシング処理部１２とから構成され、出力部３０−１〜３０−ｎは、出力側ポリシング処理部３１とパケット出力処理部３２とから構成される。

また、パケット入力処理部１１は、入力ポート処理部１１ａ、宛先検索処理部１１ｂ、クラシファイ処理部１１ｃを含み、パケット出力処理部３２は、キュー振り分け処理部３２ａ、キュー３２ｂ−１〜３２ｂ−ｍ、スケジューラ３２ｃ、読み出し制御部３２ｄ、出力ポート処理部３２ｅを含む。

入力部１０−１〜１０−ｎに対し、入力ポート処理部１１ａは、ＦＣＳ（フレーム・チェック・シーケンス）などにより、ネットワークより受信したパケットの正当性をチェックする。正常な場合には、受信パケットの先頭に装置内ヘッダ（パケット中継装置１の内部だけで使用するための情報をヘッダとして付加したもの。フォーマットは図４で示す）として、物理ポート番号を付与（修飾）して、宛先検索処理部１１ｂにパケットを転送する。なお、物理ポート番号は、具体的には入力部１０−１〜１０−ｎの識別番号である（以下、入力番号と呼ぶ）。また、正当性が異常の場合には、パケットを廃棄する。

宛先検索処理部１１ｂは、パケットのＭＡＣ（Media Access Control）アドレスでテーブル検索を行って（ＶＬＡＮの場合は、（宛先ＭＡＣアドレス）＋（ＶＬＡＮ ＩＤ）でテーブル検索）、出力部３０−１〜３０−ｎの内のどの出力部へ転送すべきかの出力部の識別番号（以下、出力番号と呼ぶ）を求める。そして、求めた出力番号を装置内ヘッダに修飾して、クラシファイ処理部１１ｃにパケットを転送する。

クラシファイ処理部１１ｃは、受信したパケットの装置内ヘッダの入力番号、出力番号や、パケットデータ内のＭＡＣアドレス、ＶＬＡＮタグ、ＩＰアドレスなどの要素と、あらかじめ設定された比較要素との照合を取って、パケットがどの通信フローに該当するかの識別判定を行い、識別した通信フローに対応するフロー番号を求める。また、フロー番号を求めたら装置内ヘッダに修飾してパケットを入力側ポリシング処理部１２へ転送する。

入力側ポリシング処理部１２は、パケットの装置内ヘッダの中のフロー番号にもとづいて、通信フロー単位にデータ量を測定し、あらかじめ設定してあるデータ量と、測定データ量とを比較照合して、通過可能なデータ量を超えた場合には、超えた分のパケットを廃棄して通過データ量を調整する。

スイッチ部２０は、入力部１０−１〜１０−ｎで処理されたパケットの装置内ヘッダの出力番号を参照してスイッチングを行い、該当の出力部へパケットを転送する。
出力部３０−１〜３０−ｎに対し、出力側ポリシング処理部３１は、パケットのデータ量をパラメータ毎に測定し、パラメータ単位に設定された、保障すべき設定帯域に対し、測定したデータ量が設定帯域を越える場合にはパケット廃棄を行う（詳細動作は図５以降で後述する）。

キュー振り分け処理部３２ａは、転送されたパケットの装置内ヘッダのフロー番号を参照して、通信フローのクラスに対応したキュー（以下、クラスキューとも呼ぶ）３２ｂ−１〜３２ｂ−ｍに対して、該当のクラスキューにパケットデータをエンキューする（enqueue：キューに格納する）。また、パケットのエンキューが完了すると、スケジューラ３２ｃに完了を通知する。

スケジューラ３２ｃは、キュー振り分け処理部３２ａから各クラスキューへのエンキュー完了通知をもとに、各クラスキューにエンキューされたパケット数を保持する。
スケジュール・アルゴリズムとしては例えば、優先度の高いクラスキューからパケットデータを取り出すものとする。スケジューラ３２ｃは、各クラスキューにエンキューされたパケット数を保持した情報をもとに、優先順位の高いクラスキューを選び、読み出し制御部３２ｄへ該当クラスキューからのパケット取り出し通知を与える。また、各クラスキューにエンキューされたパケット数を保持した情報に対してパケット数の減算更新を行う。

読み出し制御部３２ｄは、パケット取り出し通知により、該当クラスキューからパケットデータを取り出して、出力ポート処理部３２ｅへパケットを転送する。このとき、ネットワークへの出力帯域に見合うように、パケットデータの取り出しを行う。出力ポート処理部３２ｅは、転送されたパケットの装置内ヘッダをすべて削除して、フォーマットを整えて、ネットワークへパケットを送信する。

図４は装置内ヘッダを含むパケットフォーマットを示す図である。装置内ヘッダＨが修飾されたパケットフォーマットを示している。入力部１０−１〜１０−ｎに入力するパケットは、ＦＣＳ（Frame Check Sequence）、ＰＤＵ（Protocol Data Unit）、ＭＡＣで最初は構成されており（なお、ＭＡＣは、DA（Destination Address）、SA（Source Address）、Type（イーサネット・タイプ）から構成される）、入力部１０−１〜１０−ｎでの処理により、装置内ヘッダＨが付与される。装置内ヘッダＨには、入力番号、出力番号、フロー番号が含まれる。なお、パケット中継処理が終わって、出力部３０−１〜３０−ｎがパケットをネットワークへ出力する場合は、出力ポート処理部３２ｅにより装置内ヘッダＨは取り除かれる。

次に出力側ポリシング処理部３１の動作について説明する。出力側ポリシング処理部３１は、パケットのデータ量をパラメータ毎に測定し、パラメータ単位に設定値と測定値を比較してデータ量を調整するが、パラメータとしては例えば、物理ポート番号（入力番号）、フロー番号、または入力番号とフロー番号の組み合わせを利用する。以下、図５では入力番号をパラメータとした際の動作を説明し、図６では入力番号とフロー番号の組み合わせをパラメータとした際の動作について説明する。

図５は入力番号別のポリシング処理の動作を示す図である。出力側ポリシング処理部３１は、データ量測定部３１ａ、比較部３１ｂ、帯域保証設定テーブルＴ１を含み、パラメータとして入力番号にもとづき、ポリシング処理を行う。

入力パケットＰｉｎ１は、１つの出力部に合流して入力する、スイッチ部２０でのスイッチング後のパケットデータ群を示している。ここでは、装置内ヘッダにすべて入力番号を持ち、帯域がそれぞれ３００、４００、５００Ｍｂｐｓのパケットフローｐａ１〜ｐａ３が入力するものとする。

入力パケットＰｉｎ１が出力側ポリシング処理部３１に入力すると、データ量測定部３１ａは、入力番号毎にデータ量を測定する。入力番号（＃１）のパケットフローｐａ１は３００Ｍｂｐｓ、入力番号（＃２）のパケットフローｐａ２は４００Ｍｂｐｓ、入力番号（＃３）のパケットフローｐａ３は５００Ｍｂｐｓと測定される。

一方、出力側ポリシング処理部３１は、帯域保証設定テーブルＴ１を有している。帯域保証設定テーブルＴ１は、入力番号と帯域保証設定値（Ｍｂｐｓ）の項目から構成され、図では例えば、入力番号（＃１）のパケットフローに対しては１００Ｍｂｐｓまで帯域保証することが記されている。なお、帯域保証設定の合計も決められており、図では１Ｇｂｐｓとなっている。

比較部３１ｂは、入力番号毎に、パケットフローのデータ量測定値と、帯域保証設定テーブルＴ１内の帯域保証設定値とを比較する。比較結果として、測定値＞設定値ならば、設定帯域を越えてパケットフローが入力しているので、超えた分のパケットフローを廃棄し、残りを次段のキュー振り分け処理部３２ａへ転送する。また、測定値＜設定値ならば、設定帯域を越えていないので、受信したパケットフローを次段のキュー振り分け処理部３２ａへ転送する。

したがって、この例では、廃棄パケットＰａｂ１に対して、入力番号（＃１）のパケットフローｐａ１から、２００Ｍｂｐｓ（＝３００（測定値）−１００（設定値））のパケットフローｐａ１−１が廃棄される。入力番号（＃２）のパケットフローｐａ２から、２００Ｍｂｐｓ（＝４００（測定値）−２００（設定値））のパケットフローｐａ２−１が廃棄される。入力番号（＃３）のパケットフローｐａ３から、１００Ｍｂｐｓ（＝５００（測定値）−４００（設定値））のパケットフローｐａ３−１が廃棄される。

また、出力パケットＰｏｕｔ１に対して、入力番号（＃１）のパケットフローｐａ１から、１００Ｍｂｐｓのパケットフローｐａ１−２が出力される。入力番号（＃２）のパケットフローｐａ２から、２００Ｍｂｐｓのパケットフローｐａ２−２が出力される。入力番号（＃３）のパケットフローｐａ３から、４００Ｍｂｐｓのパケットフローｐａ３−２が出力される。

図６は入力番号とフロー番号の組み合わせ別のポリシング処理の動作を示す図である。出力側ポリシング処理部３１は、データ量測定部３１ａ、比較部３１ｂ、帯域保証設定テーブルＴ２を含み、パラメータとして入力番号とフロー番号の組み合わせにもとづき、ポリシング処理を行う。

入力パケットＰｉｎ２は、１つの出力部に合流して入力する、スイッチ部２０でのスイッチング後のパケットデータ群を示している。ここでは、装置内ヘッダにすべて入力番号及びフロー番号を持ち、帯域がそれぞれ３００、４００、５００Ｍｂｐｓのパケットフローｐｂ１〜ｐｂ３が入力するものとする。

入力パケットＰｉｎ２が出力側ポリシング処理部３１に入力すると、データ量測定部３１ａは、入力番号とフロー番号の組み合わせ毎にデータ量を測定する。入力番号（＃１）とフロー番号（Ｆ１）の組み合わせのパケットフローｐｂ１は３００Ｍｂｐｓ、入力番号（＃１）とフロー番号（Ｆ２）の組み合わせのパケットフローｐｂ２は４００Ｍｂｐｓ、入力番号（＃２）とフロー番号（Ｆ１）の組み合わせのパケットフローｐｂ３は５００Ｍｂｐｓと測定される。

一方、出力側ポリシング処理部３１は、帯域保証設定テーブルＴ２を有している。帯域保証設定テーブルＴ２は、入力番号と、フロー番号と、帯域保証設定値（Ｍｂｐｓ）との項目から構成され、図では例えば、入力番号（＃１）及びフロー番号（Ｆ１）の組み合わせのパケットフローに対しては１００Ｍｂｐｓまで帯域保証することが記されている。なお、帯域保証設定の合計も決められており、図では１Ｇｂｐｓとなっている。

比較部３１ｂは、入力番号毎に、パケットフローのデータ量測定値と、帯域保証設定テーブルＴ２内の帯域保証設定値とを比較する。比較結果として、測定値＞設定値ならば、設定帯域を越えてパケットフローが入力しているので、超えた分のパケットフローを廃棄し、残りを次段のキュー振り分け処理部３２ａへ転送する。また、測定値＜設定値ならば、設定帯域を越えていないので、受信したパケットフローを次段のキュー振り分け処理部３２ａへ転送する。

したがって、この例では、廃棄パケットＰａｂ２に対して、入力番号（＃１）及びフロー番号（Ｆ１）の組み合わせのパケットフローｐｂ１から、２００Ｍｂｐｓ（＝３００（測定値）−１００（設定値））のパケットフローｐｂ１−１が廃棄される。入力番号（＃１）及びフロー番号（Ｆ２）の組み合わせのパケットフローｐｂ２から、２００Ｍｂｐｓ（＝４００（測定値）−２００（設定値））のパケットフローｐｂ２−１が廃棄される。入力番号（＃２）及びフロー番号（Ｆ１）の組み合わせのパケットフローｐｂ３から、１００Ｍｂｐｓ（＝５００（測定値）−４００（設定値））のパケットフローｐｂ３−１が廃棄される。

また、出力パケットＰｏｕｔ２に対して、入力番号（＃１）及びフロー番号（Ｆ１）の組み合わせのパケットフローｐｂ１から、１００Ｍｂｐｓのパケットフローｐｂ１−２が出力される。入力番号（＃１）及びフロー番号（Ｆ２）の組み合わせのパケットフローｐｂ２から、２００Ｍｂｐｓのパケットフローｐｂ２−２が出力される。入力番号（＃２）及びフロー番号（Ｆ１）の組み合わせのパケットフローｐｂ３から、４００Ｍｂｐｓのパケットフローｐｂ３−２が出力される。また、出力帯域から実際の利用帯域の総和を差し引いて、帯域に余りがある場合、これを余剰帯域として活用でき、帯域設定値を超えて余剰帯域の範囲内で多く使うことが設定により、可能である。

次にクラシファイ処理部１１ｃによるフロー番号の求め方について説明する。図７はフロー番号の求め方を示す図である。フロー番号は、ＶＬＡＮタグのＩＤ、ＶＬＡＮタグのプライオリティ、ＭＡＣアドレス、ＩＰアドレス、第四層プロトコルなどの任意の組み合わせで、フロー番号を装置内で定義し、これに沿った設定テーブルによって求められる。

ここでは、ＶＬＡＮタグのＩＤとＶＬＡＮタグのプライオリティの２つによってフロー番号を識別する例を示す。クラシファイ処理部１１ｃは、フロー番号識別テーブルＴ３を有する。フロー番号識別テーブルＴ３は、ＶＬＡＮ＿ＩＤ、ＶＬＡＮプライオリティ、フロー番号の項目からなる。クラシファイ処理部１１ｃは、入力パケットのヘッダ内のＶＬＡＮタグを参照して、フロー番号識別テーブルＴ３に該当するフロー番号を識別する。

例えば、入力パケットのＶＬＡＮ＿ＩＤがＶＬＡＮ１であり、プライオリティがｃｌａｓｓ１・２であったならば、フロー番号はＦ１と識別される。識別されたフロー番号は装置内ヘッダとして付加され、ポリシング時に使用される。

次に本発明のパケット中継装置１を適用した広域ＬＡＮシステムについて説明する。図８は広域ＬＡＮシステムのネットワーク構成を示す図である。広域ＬＡＮシステム５は、構内ＬＡＮを含む拠点Ａ〜Ｄを事業者網５０に接続してＷＡＮを構成する（例えば、イーサネットＬＡＮを互いに接続して広域イーサネットを構築するなど）。

拠点Ａ〜Ｄは、スイッチ装置（エッジスイッチ）４１〜４４及びユーザ端末を含むＬＡＮで構成される。拠点Ａにはバス接続されたユーザ端末があり、バスラインにエッジスイッチ４１が設置する。エッジスイッチ４１は、事業者網５０の末端、終点にあるスイッチであり、上述したパケット中継装置１と、ＬＡＮと事業者網５０とを接続する回線接続装置１ａから構成される（回線接続装置１ａの機能をパケット中継装置１に含ませてもよい）。

事業者網５０内には互いに接続するコアスイッチ（事業者網５０内を接続する中継スイッチ）５１、５２が配置し、エッジスイッチ４１、４２はコアスイッチ５１と接続し、エッジスイッチ４３、４４はコアスイッチ５２と接続している。

また、拠点間を結んでＶＬＡＮを設定し、事業者網５０を通じて、仮想的な通信網を構築することができる。例えば、拠点Ａ、Ｂを１つのＶＬＡＮ、拠点Ｃ、Ｄを１つのＶＬＡＮ、拠点Ａ、Ｄを１つのＶＬＡＮとしてプライベート網を構築できる。このような構成により、拠点間のイーサネットフレームをそのまま伝送することができるので、遠隔地であってもスイッチで接続した１つのＬＡＮのようなイメージでネットワークが利用できる。なお、上記ではエッジスイッチ４１〜４４にパケット中継装置１を含ませる構成としたが、コアスイッチ５１、５２にもパケット中継装置１の機能を持たせてもよい。

以上説明したように、本発明ではパケット出力部のキューへトラフィックが転送される前段階で、さらにポリシング制御を行うことで、トラフィック合流による出力帯域以上のパケットに対して、入力ポート単位、通信フロー単位でパケット廃棄を行う構成とした。これにより、中継装置内のポリシーをより強化することができ、高品位なＱｏＳサービスを提供することが可能になる。

本発明のパケット中継装置の原理図である。 パケット中継装置の構成を示す図である。 パケット中継装置の構成を示す図である。 装置内ヘッダを含むパケットフォーマットを示す図である。 入力番号別のポリシング処理の動作を示す図である。 入力番号とフロー番号の組み合わせ別のポリシング処理の動作を示す図である。 フロー番号の求め方を示す図である。 広域ＬＡＮシステムのネットワーク構成を示す図である。 従来のパケット中継装置の構成を示す図である。 従来のキュー溢れ防止のバックプレッシャ制御を説明するための図である。

符号の説明

１ パケット中継装置
１０−１〜１０−ｎ 入力部
１１ パケット入力処理部
１２ 入力側ポリシング処理部
２０ スイッチ部
３０−１〜３０−ｎ 出力部
３１ 出力側ポリシング処理部
３２ パケット出力処理部

Claims (5)

1. ＱｏＳを保証してパケット中継を行うパケット中継装置において、
   スイッチング前のパケットのデータ量を測定し、あらかじめ設定された帯域を越える場合にはパケット廃棄を行う入力側ポリシング処理部を含み、パケットの入力処理を行う入力部と、
   入力処理されたパケットのスイッチングを行うスイッチ部と、
   スイッチング後に合流したパケットを受信して、パケットのデータ量をパラメータ毎に測定し、パラメータ単位に設定された、保障すべき設定帯域に対し、測定したデータ量が設定帯域を越える場合にはパケット廃棄を行う出力側ポリシング処理部を含み、パケットの出力処理を行う出力部と、
   を有することを特徴とするパケット中継装置。
2. 前記出力側ポリシング処理部は、物理ポート番号、フロー番号または組み合わせをパラメータとすることを特徴とする請求項１記載のパケット中継装置。
3. 前記入力部は、ネットワークより受信したパケットに対し、パケットの正当性のチェック、パケットの宛先検索、フロー番号識別、装置内ヘッダの付与の少なくとも１つの処理を行うパケット入力処理部を含み、前記出力部は、スイッチング後にポリシングされたパケットに対し、フロー番号にもとづいてパケットをエンキューするためのパケット振り分け、パケットのキューイング、読み出し制御のスケジューリング、装置内ヘッダの削除の少なくとも１つの処理を行うパケット出力処理部を含むことを特徴とする請求項１記載のパケット中継装置。
4. ＬＡＮを拠点とし、事業者網を通じて、ＱｏＳを保証してパケット中継を行う広域ＬＡＮ用のスイッチ装置において、
   スイッチング前のパケットのデータ量を測定し、あらかじめ設定された帯域を越える場合にはパケット廃棄を行う入力側ポリシング処理部を含み、パケットの入力処理を行う入力部と、入力処理されたパケットのスイッチングを行うスイッチ部と、スイッチング後に合流したパケットを受信し、物理ポート番号、フロー番号または組み合わせをパラメータとして、パケットのデータ量を、パラメータ毎に測定し、パラメータ単位に設定された、保障すべき設定帯域に対し、測定したデータ量が設定帯域を越える場合にはパケット廃棄を行う出力側ポリシング処理部を含み、パケットの出力処理を行う出力部と、から構成され、ＬＡＮの伝送路上に配置してレイヤ２スイッチングを行うパケット中継部と、
   ＬＡＮと事業者網とを接続する回線接続部と、
   を有することを特徴とするスイッチ装置。
5. パケット中継処理時に規定以上のパケット入力があるか否かを監視して、規定以上の入力は廃棄するポリシング処理を行うポリシング方法において、
   パケットをスイッチングする前の入力側で、パケットのデータ量を測定し、あらかじめ設定された帯域を越える場合にはパケット廃棄を行う入力側ポリシング処理を行い、
   前記入力側ポリシング処理を行った後のパケットのスイッチングを行い、
   スイッチング後に合流したパケットを受信して、物理ポート番号、フロー番号または組み合わせをパラメータとして、パケットのデータ量を、パラメータ毎に測定し、
   パラメータ単位に設定された、保障すべき設定帯域と比較して、測定したデータ量が設定帯域を越える場合にはパケット廃棄を行う出力側ポリシング処理を行って、２段階のポリシング処理を行うことを特徴とするポリシング方法。
   

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