JP2008067085A - パケット転送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】異なる回線インタフェースボード上に配置された複数のポートでＬＡＧグループを形成するパケット転送装置において、ポート障害発生時に各帯域制御部が必要とする割当て帯域の値を動的に変更する。
【解決手段】装置管理部と、複数の回線インタフェースボードと、回線インタフェースボード間を接続するフレーム中継部とからなるパケット転送装置において、各インタフェースボードが、入出力回線インタフェースに接続されたボード管理部と、帯域監視部とを有し、各ボード管理部が、ポート障害発生時に障害ポートＩＤを含む障害通知を装置管理部に送信し、装置管理部から帯域変更すべきポートＩＤを指定した帯域変更通知を受信した時、帯域変更ポートＩＤを帯域監視部に通知し、帯域監視部が、帯域変更ポートＩＤが示す入出力回線インタフェースの入力フレームを割当て帯域を変更して帯域監視する。
【選択図】図４

Description

本発明は、パケット転送装置に関し、更に詳しくは、リンクアグリゲーション制御機能を備え、複数のリンクを介して対向装置と接続されるパケット転送装置に関する。

現在、インターネットに代表されるパケット通信ネットワークでは、ファイルやＥメールなどのテキストデータの転送を主とするサービスに加えて、電話や映像配信などのサービスが提供されるようになってきた。電話や映像配信サービスなどのトラフィックは、パケット廃棄が許容されず、テキストベースのサービスに比べリアルタイム性が高い。すなわち、高い耐障害性や通信品質が要求される。

従来は、それぞれのサービスの特徴にあった専用ネットワークを冗長化して構築していたため、耐障害性や通信品質を確保することが容易であった。しかしながら、様々なサービスが一つのパケット通信ネットワークを共有する現在のサービス形態では、耐障害性や通信品質を確保するためには新たな機能追加が必要となる。

耐障害性を向上させる技術の一つとして、複数の物理的ポートを１つの論理的なチャネルとして扱うことでポートの冗長化を実現し、耐障害性を向上できるリンクアグリゲーション：ＬＡＧ（Link AggreGation）技術が知られている。

リンクアグリゲーションＬＡＧは、２つの通信ノード間で、ＩＥＥＥ８０２．３ａｄ（非特許文献１）で規定されたリンクアグリゲーション制御プロトコル：ＬＡＣＰ（Link Aggregation Control Protocol）を実行することによって成立する。また、リンクアグリゲーションＬＡＧでは、対向する２つの通信ノード間を複数のリンクで接続し、これらのリンクを利用するパケットフローを論理的チャネル（ＬＡＧグループ）毎に一括しての帯域制御することによって、ポート冗長を実現できる。

すなわち、ポート障害がない状態では、１つのＬＡＧグループを形成する複数のポートを論理的な１つのポートとして扱うことによって、帯域を拡大でき、何れかのポートで障害が発生した場合は、それまで障害ポートを利用していたパケットフローをＬＡＧグループ内の他の正常ポートに振り分けることによって、通信を継続することが可能となる。この場合、正常ポートのトラフィック量は、障害ポートで扱っていたパケットフローのトラフィック量だけ増大する。

パケット通信ネットワークで通信品質を確保するためには、帯域制御が必要となる。特に、ネットワークの入り口でトラフィックの流量制限を行い、ネットワーク全体として、トラフィックのオーバフローが発生しないように制御することが重要となる。トラフィック流量を制限する手法としては、帯域の監視結果によって、パケットのマーキングや廃棄処理を行うポリサーや、パケットを一旦バッファに取り込み、一定レートのトラフィックとして出力するトラフィックシェーパーなどがある。電話や映像配信などのサービスを提供する現在のパケット通信ネットワークでは、上述したリンクアグリゲーションＬＡＧと帯域制御機能を併用することによって、耐障害性や通信品質を確保することが重要となっている。

ＩＥＥＥ８０２．３ａｄ

ＬＡＧ機能を備えたパケット転送装置では、ＬＡＧグループを形成する複数のポートのパケットフローをＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network）の識別子や、ＩＰ（Internet Protocol）アドレス、またはＬＡＧグループ毎の割当て帯域に従って帯域制御している。以下、ＬＡＧグループ毎の帯域制御について説明するが、ＶＬＡＮ毎の帯域制御、またはＩＰアドレス毎の帯域制御においても同様の課題がある。

仮に、１つのＬＡＧグループに所属する全てのポートが、同一の回線インタフェースボード上に搭載されていれば、ポート障害発生に伴ってＬＡＧグループの他の正常ポートのトラフィック量が増加した場合でも、上記回線インタフェースボード上に搭載された帯域制御部は、障害ＬＡＧグループの割当て帯域を変更することなく、各ポートのパケットフローを帯域制御できる。

しかしながら、パケット転送装置が複数の回線インタフェースボードからなり、ＬＡＧグループを形成する複数のポートが、異なる回線インタフェースボード上に分散して配置されていた場合、ＬＡＧグループの帯域制御は、異なる回線インタフェースボード上に搭載された複数の帯域制御部で並列的に実行されることになる。この場合、ＬＡＧグループの割当て帯域が、回線インタフェースボード毎の個別割当て帯域に分割され、各帯域制御部は、この個別割当て帯域に基いて、ＬＡＧグループのパケットフローを帯域制御する。従って、ポート障害に伴って、ＬＡＧグループの正常ポートのトラフィックが増加した時、正常ポートが位置した回線インタフェースボードでは、帯域制御部が使用する個別割当て帯域の値を動的に変更する必要がある。

本発明の目的は、異なる回線インタフェースボード上に配置された複数のポートでＬＡＧグループを形成するパケット転送装置において、ポート障害発生時に各帯域制御部が必要とする個別の割当て帯域の値を動的に変更することにある。

上記目的を達成するため、本発明のパケット転送装置は、リンクアグリゲーション制御機能を備えた装置管理部と、それぞれポート識別子をもつ複数の入出力回線インタフェースを備えた複数の回線インタフェースボードと、上記複数の回線インタフェースボード間を接続するフレーム中継部とからなり、
上記各インタフェースボードが、該インタフェースボード上の複数の入出力回線インタフェースに接続されたインタフェースボード管理部と、上記各入出力回線インタフェースで受信した入力フレームの帯域を監視する帯域監視部とを有し、
上記帯域監視部が、自インタフェースボードで許容する各ＬＡＧグループの割当て帯域と帯域制御パラメータとを記憶した帯域監視テーブルを備え、
上記インタフェースボード管理部が、該インタフェースボード上の何れかの入出力回線インタフェースに障害が発生した時、障害ポートの識別子を含む障害通知を上記装置管理部に送信し、上記装置管理部から、障害ＬＡＧグループ内で帯域変更すべきポートの識別子を指定した帯域変更通知を受信した時、上記帯域変更ポート識別子を上記帯域監視部に通知し、
上記帯域監視部が、上記帯域変更ポート識別子が示す特定の入出力回線インタフェースで受信された上記障害ＬＡＧグループの入力フレームを割当て帯域を変更して監視することを特徴とする。

本発明の１実施例では、上記帯域監視テーブルが、各ＬＡＧグループの正常時の割当て帯域と障害時の割当て帯域を記憶しており、帯域監視部が、上記帯域変更ポート識別子が示す特定の入出力回線インタフェースで受信された障害ＬＡＧグループの入力フレームを上記障害時の割当て帯域に基づいて監視することを特徴とする。

本発明の別の実施例では、上記帯域監視テーブルが、各ＬＡＧグループの正常時の割当て帯域と、各ＬＡＧグループの所属ポート数を記憶しており、上記帯域変更通知が、障害ＬＡＧグループ内の障害ポートの個数を含み、上記帯域監視部が、上記帯域変更通知が示す障害ポートの個数と、上記帯域監視テーブルに記憶された正常時の割当て帯域および所属ポート数に基いて、障害時の割当て帯域を算出し、前記帯域変更ポート識別子が示す特定の入出力回線インタフェースで受信される障害ＬＡＧグループの入力フレームを上記障害時の割当て帯域で監視することを特徴とする。

本発明によれば、パケット転送装置が、それぞれ個別の帯域制御部を備える複数の回線インタフェースボードからなり、ＬＡＧグループの所属ポートが、異なる回線インタフェースボード上に分散した場合でも、ポート障害の発生時に、各帯域制御部が必要とする割当て帯域の値を動的に変更できる。従って、本発明によれば、帯域制御を実施するパケット転送装置で、ＬＡＧを用いて複数の回線インタフェースボード間で冗長構成をとることによって、通信品質を確保しながら耐障害性を向上できる。

以下、本発明の実施例について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明のパケット転送装置が適用される通信ネットワークの１例を示す。

図１において、ＮＷ０は、複数のパケット転送装置（以下、ゲートウェイＧＷと言う）１０（１０Ａ〜１０Ｎ）からなる中継網を示す。ゲートウェイ１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃには、それぞれアクセス網ＡＮＷ（Ａ）、ＡＮＷ（Ｂ）、ＡＮＷ（Ｃ）を介して、複数のユーザ端末ＴＥが収容されている。ここでは、各アクセス網ＡＮＷは、ＰＯＮ（Passive Optical Network）構成となっている。

ＰＯＮは、局側装置ＯＬＴ（Optical Line Terminal）７０（７０Ａ−１〜７０Ｃ−ｋ）と、各ＯＬＴに光ファイバ網を介して接続された複数の加入者接続装置ＯＮＵ（Optical Network Unit）８０とからなる。ＯＬＴ：７０Ｂ−１とＯＮＵ：８０Ｂ−１〜８０Ｂ−ｉとの接続が示すように、ＰＯＮでは、ＯＬＴに接続された集線光ファイバ７１が、光カプラ（スプリッタ）７３によって複数の分岐光ファイバ７２（７２−１〜７２−ｉ）に分岐され、各分岐光ファイバにそれぞれ複数のユーザ端末を収容可能なＯＮＵが接続される。ＰＯＮは、複数のＯＮＵが集線光ファイバ７１を共用できるため、光ファイバの敷設コストが安価で、高速のアクセス網を提供できる。但し、ゲートウェイと各ユーザ端末との間のアクセス網は、ＰＯＮ以外のものであってもよい。

ゲートウェイ１０Ｎは、サービスノード３０（３０−１〜３０−３）を介して、広域網に接続されている。広域網は、例えば、通常のデータ通信サービスを提供するインターネット網ＮＷ１、音声通信サービスを提供するＶｏＩＰ網ＮＷ２、映像情報サービスを提供する映像網ＮＷ３などからなる。各ユーザ端末ＴＥは、ユーザが所望するサービスタイプに応じたサービスノードと接続される。

上記ネットワーク構成では、各ユーザ端末ＴＥが、サービスノード３０（３０−１〜３０−３）を介して広域網をアクセスするとき、ゲートウェイ１０Ｎにパケットフローが集中する。本発明は、このようにパケットフローが集中するゲートウェイ１０Ｎに対して有効となる。

本発明のゲートウェイ１０Ｎは、各サービスノード３０と複数の通信ポートを介して接続され、ポート障害（回線障害）がない時は、これら複数の通信ポートを１つのリンクアグリゲーション（ＬＡＧ：Link AggreGation）グループとして扱うことによって、仮想的に通信帯域を拡大しておき、ポート障害が発生した時は、それまで障害ポートが扱っていたパケットフローを同一のＬＡＧグループに属した他の正常ポートに振り分けることによって、通信を継続する。この場合、正常ポートのトラフィクは、それまで障害ポートを経由していたトラフィックの量だけ増大する。

ゲートウェイ１０Ｎが、それぞれ複数の通信ポートをもつ複数の回線インタフェースボード（ＬＩＦ）からなり、各回線インタフェースボードが、パケットフロー毎の帯域制御機能を備え、互いに異なる回線インタフェースボードに属した通信ポートによってＬＡＧグループが形成されていた場合、上述したようにポート障害が発生した時、後述するように、トラフィック量が増加した正常ポートをもつ回線インタフェースボードで、帯域制御の目標値（割当て帯域）を動的に変更しなければ、ＬＡＧグループのパケット（フレーム）の一部が廃棄されるという問題が発生する。

図２は、本実施例において、ゲートウェイ１０Ｎとサービスノード３０との間の通信フレーム４０のフォーマットを示す。
通信フレーム４０は、宛先ＭＡＣアドレス４０１、送信元ＭＡＣアドレス４０２、ＶＬＡＮタグ４０３、後続ヘッダの種類を示すタイプ値４０４からなるＭＡＣヘッダと、ＩＰヘッダ４０５と、ＩＰデータグラム４０６と、フレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）４０７とからなる。

宛先ＭＡＣアドレス４０１と送信元ＭＡＣアドレス４０２には、ゲートウェイ１０ＮのＭＡＣアドレス、またはサービスノード３０のＭＡＣアドレスが設定される。ＶＬＡＮタグ４０３は、フロー識別子となるＶＬＡＮ ＩＤの値（ＶＩＤ♯）を示している。また、ＩＰヘッダ４０５の宛先ＩＰアドレスと送信元ＩＰアドレスには、ユーザ端末ＴＥのＩＰアドレス、またはユーザ端末ＴＥとの通信相手となるサーバまたは通信端末のＩＰアドレスが設定される。

図３は、ゲートウェイ１０Ｎが、中継網ＮＷ０と送受信する通信フレーム４１のフォーマットを示す。本実施例では、中継網ＮＷ０がＭＰＬＳ（Multi Protocol Label Switching）ネットワークの場合を想定している。

通信フレーム４１は、宛先ＭＡＣアドレス４１１、送信元ＭＡＣアドレス４１２、後続ヘッダの種類を示すタイプ値４１３からなるＭＡＣヘッダと、ＭＰＬＳヘッダ４１４と、データ部４１５と、フレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）４１６とからなる。データ部４１５は、図２に示した通信フレーム４０のＩＰヘッダ４０６とＩＰデータグラム４０６とからなるＩＰパケットを含む。

図４は、ゲートウェイ１０Ｎのブロック構成を示す。
ゲートウェイ１０Ｎは、複数の回線インタフェースボード（ＬＩＦ）１１（１１−１〜１１−ｎ）と、これらのＬＩＮに接続されたフレーム中継部１２およびＧＷ管理部１３からなる。

各回線インタフェースボード（ＬＩＦ）１１は、通信ポートとなる複数の入出力回線インタフェース１１１（１１１−１〜１１１−４）を備え、これらの通信ポートを介して、サービスノード３０および中継網ＮＷ０上の他のＧＷ１０と接続されている。本実施例では、入出力回線インタフェース１１１は、イーサネット（登録商標）用の回線インタフェースとなっている。

各回線インタフェースボード（ＬＩＦ）１１は、これらの入出力回線インタフェース１１１に接続されたフレーム多重化・分離（ＭＵＸ・ＤＥＭＵＸ）部１４およびＮＩＦ管理部１５と、フレーム多重化・分離部１４に接続された入力フレームヘッダ処理部１６と、入力フレームヘッダ処理部１６に接続された帯域監視部１７を有する。また、各回線インタフェースボード（ＬＩＦ）１１は、フレーム中継部１２に接続された複数のＳＷインタフェース１１２（１１１−１〜１１１−４）と、これらのＳＷインタフェースに接続されたフレーム多重化・分離部１８と、このフレーム多重化・分離部１８に接続された出力フレーム処理部１９を有する。

ここで、ＳＷインタフェース１１２−ｉは、入出力回線インタフェース１１１−ｉと対応しており、入出力回線インタフェース１１１−ｉで受信した入力フレームは、ＳＷインタフェース１１２−ｉを介してフレーム中継部１２に転送される。また、フレーム中継部１２からＳＷインタフェース１１２０−ｉに振り分けられた出力フレームは、入出力回線インタフェース１１１−ｉを介して、出力回線に送出される。

入出力回線インタフェース１１１−ｉは、入力回線から通信フレーム４０または４１を受信すると、受信フレームに、図５に示す内部ヘッダ４２を付加する。内部ヘッダ４２は、入力ポートＩＤ：４２１と、帯域監視ＩＤ：４２２と、出力側の回線インタフェースボード識別子（ＮＩＦ ＩＤ）４２３と、出力側ポートＩＤ：４２４と、フレーム長４２５とを示す複数のフィールドとからなっている。このうち、出力側ＮＩＦ ＩＤ４２３と出力側ポートＩＤ：４２４は、内部ルーティング情報となっており、フレーム中継部１２は、この内部ルーティング情報に従って、入力フレームを特定の回線インタフェースボードの特定のＳＷインタフェースに転送する。

入出力回線インタフェース１１１−ｉが、受信フレームに内部ヘッダ４２が付加した時点では、帯域監視ＩＤ４２２、出力側ＮＩＦ ＩＤ：４２３、出力側ポートＩＤ：４２４用のフィールドは空欄となっている。これらのフィールドには、入力フレームヘッダ処理部１６によって有効値が設定される。

フレーム多重化・分離（ＭＵＸ・ＤＥＭＵＸ）部１４は、入出力回線インタフェース１１１−１〜１１１−４から、内部ヘッダ４２が付加された入力フレームを次々と取り込み、入力フレームヘッダ処理部１６に供給する。入力フレームヘッダ処理部１６は、ヘッダ情報テ−ブル２２を参照して、各入力フレームの内部ヘッダに帯域監視ＩＤ４２２、出力側ＮＩＦ ＩＤ：４２３、出力側ポートＩＤ：４２４の値を追加する。

ヘッダ情報テ−ブル２２は、図６の（Ａ）、（Ｂ）に示すように、２つのテーブル、２２Ａと２２Ｂとからなっている。
ヘッダ情報テ−ブル２２Ａは、ＶＬＡＮ ＩＤ：２２１を検索キーとして、ＭＰＬＳラベル２２２と、帯域監視ＩＤ：２２３と、出力側ＮＩＦ ＩＤ：２２４と、出力側ポートＩＤ：２２５と、送信元ＭＡＣアドレス２２６と、宛先ＭＡＣアドレス２２７とを示すテーブルエントリを検索するためのものである。ここで、送信元ＭＡＣアドレス２２６は、出力側ポートＩＤ：２２５をもつ入出力インタフェース１１１−ｉがもつＭＡＣアドレスであり、宛先ＭＡＣアドレス２２７は、上記入出力インタフェース１１１−ｉを介して接続されたゲートウェイのＭＡＣアドレスを示している。

一方、ヘッダ情報テ−ブル２２Ｂは、ＭＰＬＳラベル２２２を検索キーとして、ＶＬＡＮ ＩＤ：２２１と、帯域監視ＩＤ：２２３と、出力側ＮＩＦ ＩＤ：２２４と、出力側ポートＩＤ：２２５と、送信元ＭＡＣアドレス２２６と、宛先ＭＡＣアドレス２２７とを示すテーブルエントリを検索するためのものである。ここで、送信元ＭＡＣアドレス２２６は、出力側ポートＩＤ：２２５をもつ入出力インタフェース１１１−ｉがもつＭＡＣアドレスであり、宛先ＭＡＣアドレス２２７は、上記入出力インタフェース１１１−ｉを介して接続されたサービスノードのＭＡＣアドレスを示している。

入力フレームが、図２に示したフレームフォーマットをもつサービスノード３０からの受信フレーム４０の場合、入力フレームヘッダ処理部１６は、ヘッダ情報テーブル２２Ａから、入力フレームのＶＬＡＮタグ４０３が示すＶＩＤの値（ＶＩＤ♯）と対応するテーブルエントリを検索し、このテーブルエントリが示すＭＰＬＳラベル２２２、送信元ＭＡＣアドレス２２６、宛先ＭＡＣアドレス２２７を適用して、入力フレーム４０のヘッダを書換え、図３に示したフレームフォーマットに変換する。この時、入力フレームヘッダ処理部１６は、上記テーブルエントリが示す帯域監視ＩＤ：２２３、出力側ＮＩＦ ＩＤ：２２４、出力側ポートＩＤ：２２５の値を内部ヘッダに追加して、入力フレームを帯域監視部１７に転送する。

入力フレームが、図３に示したフレームフォーマットをもつ中継網ＮＷ０からの受信フレーム４１の場合、入力フレームヘッダ処理部１６は、ヘッダ情報テーブル２２Ｂから、入力フレームのＭＰＬＳヘッダ４１４が示すＭＰＬＳラベルの値（ラベル♯）と対応するテーブルエントリを検索し、このテーブルエントリが示すＶＬＡＮ ＩＤ：２２１、送信元ＭＡＣアドレス２２６、宛先ＭＡＣアドレス２２７を適用して、フレーム４１のヘッダを書換え、図２に示したフレームフォーマットに変換し、上記テーブルエントリが示す帯域監視ＩＤ：２２３、出力側ＮＩＦ ＩＤ：２２４、出力側ポートＩＤ：２２５の値を内部ヘッダに追加して、入力フレームを帯域監視部１７に転送する。

本実施例では、ゲートウェイ１０は、中継網ＮＷ０に流入するパケット（フレーム）フローに対して帯域制御を行っている。フレーム４１は、中継網ＮＷ０から流出するフレームであり、帯域制御の対象外となっているため、ヘッダ情報テーブル２２Ｂの各テーブルエントリでは、帯域監視ＩＤ：２２３の値が、帯域制御不要を意味する「０」となっている。

中継網ＮＷ０からゲートウェイ１０Ｎに入力されたフレームがＬＡＧグループに属していた場合、入力フレームの出力先となるポートが、ポート障害時に同一ＬＡＧグループ内の他の出力ポートに切替えられる可能性がある。従って、ＬＡＧグループに属した入力フレームの内部ヘッダに付与すべき出力側ＮＩＦ ＩＤ：２２４と出力側ポートＩＤ：２２５、ヘッダ変換に適用すべき送信元ＭＡＣアドレス２２６と宛先ＭＡＣアドレス２２７は、状況に応じて異なった値となる。

そこで、本実施例のヘッダ情報テーブル２２Ｂでは、ＬＡＧグループに属したＶＬＡＮ ＩＤ：２２１をもつテーブルエントリに、出力側ＮＩＦ ＩＤ：２２４の値として、特殊値「ＬＡＧ」を設定している。入力フレームヘッダ処理部１６は、ヘッダ情報テーブル２２Ｂから検索された出力側ＮＩＦ ＩＤ：２２４が「ＬＡＧ」となっていた場合、ＬＡＧモジュール１２０を呼び出し、ＬＡＧモジュール１２０から指定された出力側ＮＩＦ ＩＤ：２２４、出力側ポートＩＤ：２２５、送信元ＭＡＣアドレス２２６、宛先ＭＡＣアドレス２２７に従って、内部ヘッダの生成と受信フレームのヘッダ変換を実行する。

帯域監視部１７は、入力フレームヘッダ処理部１６から入力フレームを受信すると、受信フレームの内部ヘッダが示す帯域監視ＩＤ：４２２を判定し、帯域監視ＩＤの値が「０」の受信フレームは、帯域制御を省略して、入力フレームバッファ１１３に出力する。
帯域監視ＩＤ：４２２の値が「０」でなければ、帯域監視部１７は、帯域監視テーブル２３を参照して、フロー毎の帯域制御を行う。

帯域監視テーブル２３は、図７に示すように、帯域監視ＩＤ：２３１をもつ複数のテーブルエントリからなる。各テーブルエントリは、帯域監視ＩＤ：２３１と対応して、ＬＡＧフラグ２３２、ＬＡＧポート数２３３、割当て帯域２３４、バケツ深さ２３５、現在のトークン２３６、前回のフレーム到着時刻２３７、時刻カウンタ周回数２３８の値を示している。

ここで、ＬＡＧフラグ２３２には、帯域監視ＩＤ２３１で表されるパケットフローが、ＬＡＧによって帯域制御すべき場合は「１」、個別のパケットフローとして帯域制御すべき場合は「０」が設定されている。ＬＡＧポート数２３３は、ＬＡＧフラグ２３２が「１」のテーブルエントリにおいて有効であり、同一ＬＡＧに属したポートの個数を示している。バケツ深さ２３５〜時刻カウンタ周回数２３８は、リーキーバケット型の帯域制御で使用される制御パラメータであり、その詳細については後で詳述する。

帯域監視部１７は、帯域監視ＩＤが「０」以外の入力フレームを受信すると、帯域監視テーブル２３から、受信フレームの帯域監視ＩＤと対応するテーブルエントリを検索し、後述する帯域制御ルーチンに従って帯域制御を実行した後、入力フレームを入力フレームバッファ１１３に蓄積する。

入力フレームバッファ１１３に蓄積された入力フレームは、入力フレーム読出し部１１４によって読み出され、フレーム多重化・分離部１８に転送される。フレーム多重化・分離部１８は、各入力フレームをその内部ヘッダが示す入力ポートＵＤ４２１と対応するＳＷインタフェース１１２に振り分ける。

フレーム中継部１２は、各インタフェースボード（ＬＩＦ）のＳＷインタフェース１１２−１〜１１１−４から入力フレームを受け取り、その内部ヘッダが示す出力側ＮＩＦ ＩＤ：４２３と出力側ポートＩＤ：４２４で特定されるインタフェースボード（ＬＩＦ）のＳＷインタフェース１１２−ｉに、出力フレームとして転送する。

各ＳＷインタフェース１１２が受信した出力フレームは、フレーム多重化・分離部１８によって、次々と出力フレーム処理部１９に供給される。本実施例では、入力フレームから出力フレームへのフォーマット変換を入力フレームヘッダ処理部１６で行ったが、このフォーマット変換機能は、出力フレーム処理部１９にヘッダ変換に必要な情報を記憶したヘッダ変換テーブル２５を設けて、出力フレーム処理部１９で実行するようにしてもよい。入力フレームヘッダ処理部１６でヘッダ変換を行った場合は、出力フレーム処理部１９は、フレーム多重化・分離部１８から受信した出力フレームをそのまま出力フレームバッファ１１５に蓄積する。

出力フレームバッファ１１５に蓄積された出力フレームは、出力フレーム読出し部１１６によって読み出され、フレーム多重化・分離部１４に供給される。フレーム多重化・分離部１４は、出力フレーム読出し部１１６から受け取った出力フレームを、内部ヘッダ４３が示す出力側ポートＩＤ：４２４と対応する入出力回線インタフェース１１１に振り分ける。入出力回線インタフェース１１１は、受信した出力フレームから内部ヘッダ４２を除去し、図２または図３に示したフォーマットで出力フレームを出力回線に送出する。

図４において、ＮＩＦ管理部１５は、入出力回線インタフェース１１１−1〜１１１−４の状態を監視している。何れかの入出力回線インタフェース（ポート）１１１−ｉで障害が発生した時、もし、障害ポートがＬＡＧグループに属していた場合は、ゲートウェイ１０Ｎは、それまで障害ポートを経由してサービスノードと通信されていたパケット（フレーム）フローが他の正常ポートを経由するように、ＬＡＧを再構成する必要がある。ＬＡＧの再構成は、障害ポートで接続されているサービスノード３０−ｋとＧＷ管理部１３との間で、リンクアグリゲーション制御プロトコル：ＬＡＣＰ（Link Aggregation Control Protocol）に従った制御手順を実行することによって実現される。

本実施例では、ＮＩＦ管理部１５は、入出力回線インタフェース１１１から回線障害を通知された時、またはＮＩＦ管理部１５自身が入出力回線インタフェース１１１の機能障害を検知した時、障害が発生した入出力回線インタフェース１１１の識別子（障害ポート番号）を含む障害発生通知をＧＷ管理部１３に送信する。

ＧＷ管理部１３は、ポート障害が発生した時、ポート管理テーブル２０とＬＡＧ管理テーブル２１を参照して、ＬＡＧの再構成と帯域監視用のパラメータ値の変更を行う。
ポート管理テーブル２０は、例えば、図８に示すように、入出力ＩＦ（ポート）ＩＤ：２０１をもつ複数のテーブルエントリからなっている。各テーブルエントリは、ポートＩＤ：２０１と対応して、ＬＡＧフラグ２０２と、ＬＡＧ種別２０３と、ＬＡＧグループＩＤ：２０４と、障害フラグ２０５を示している。

ポートＩＤ：２０１には、ゲートウェイ１０Ｎが備える全ての入出力回線インタフェースに固有のポート番号が設定されている。本実施例の場合、例えば、Ｐ＃１〜Ｐ＃４は、ＮＩＦ１１−１の入出力回線インタフェース１１１−１〜１１１−４のポートＩＤ、Ｐ＃５〜Ｐ＃８は、ＮＩＦ１１−２の入出力回線インタフェース１１１−１〜１１１−４のポートＩＤ、Ｐ＃９〜Ｐ＃１２は、ＮＩＦ１１−３の入出力回線インタフェース１１１−１〜１１１−４を示している。

ＬＡＧフラグ２０２は、ポートＩＤ：２０１をもつ通信ポートが、ＬＡＧグループに属したるポート（フラグ＝「１」）か、個別のポート（フラグ＝「０」）かを示している。ＬＡＧ種別２０３は、上記通信ポートが所属するＬＡＧグループが、同一インタフェースボード（ＮＩＦ）上に配置された複数のポートで構成されている「ＮＩＦ内ＬＡＧ」か、少なくとも２つのＮＩＦの分散した複数のポートで構成されている「ＮＩＦ間ＬＡＧ」かの区別を示している。障害フラグ２０５は、ポートＩＤ２０１をもつ通信ポートが正常状態（フラグ＝「０」）か、障害状態（フラグ＝「１」）かを示している。

ＬＡＧ管理テーブル２１は、図９に示すように、ＬＡＧグループＩＤ２１１をもつ複数のテーブルエントリからなっている。各テーブルエントリは、ＬＡＧグループＩＤ２１１と対応して、ＬＡＧ種別２１２と、ＬＡＧ所属ポートＩＤ：２１３と、障害ポート数２１４と、障害ポートＩＤとを示している。

ＮＩＦ管理部１５から障害発生通知（障害ポートＩＤ）を受信した時、ＧＷ管理部１３は、ポート管理テーブル２０を参照して、障害ポートが所属するＬＡＧグループＩＤ：２０４を特定し、このＬＡＧグループＩＤを検索キーとして、ＬＡＧ管理テーブル２１を参照する。これによって、ＧＷ管理部１３は、障害ポートと同じＬＡＧグループに所属する他のポートＩＤを認識することが可能となる。

図１０は、ポート障害発生時のＮＩＦ管理部１５の動作と、ＧＷ管理部１３が実行するＬＡＧ制御ルーチンのフローチャートを示す。
例えば、ＮＩＦ：１１−２でＰ＃５のポートに障害が発生した場合、ＮＩＦ管理部１５―２が、障害ポート番号「Ｐ＃５」を含む障害発生通知をＧＷ管理部１３に送信する（ＳＱ０１）。

ＧＷ管理部１３は、ＮＩＦ管理部１５−２から障害発生通知を受信すると、ＬＡＧ制御ルーチンを実行し、ポート管理テーブル２０から、上記障害発生通知が示す障害ポート番号「Ｐ＃５」と対応するポートＩＤ：２０１をもつテーブルエントリを検索する（ＳＱ０２）。ＧＷ管理部１３は、検索されたテーブルエントリのＬＡＧフラグ２０２を判定し（６０３）、ＬＡＧフラグが「１」でなけば、検索されたテーブルエントリの障害フラグ２０５を「１」に設定し（ＳＱ１１）、ＮＩＦ管理部１５−２にＡＣＫを返送して（ＳＱ１２）、このルーチンを終了する。

ＬＡＧフラグが「１」の場合、ＧＷ管理部１３は、検索されたテーブルエントリのＬＡＧ種別を判定する（ＳＱ０４）。もし、ＬＡＧ種別がＮＩＦ内ＬＡＧの場合、ＧＷ管理部１３は、検索されたテーブルエントリの障害フラグ２０５を「１」に設定し（ＳＱ１１）、ＮＩＦ管理部１５−２にＡＣＫを返送して（ＳＱ１２）、このルーチンを終了する。

ＬＡＧ種別がＮＩＦ間ＬＡＧの場合、ＧＷ管理部１３は、検索されたテーブルエントリの障害フラグ２０５を「１」に設定（ＳＱ０５）した後、ＬＡＧ管理テーブル２１からＬＡＧグループＩＤ：２０４と対応するテーブルエントリを検索し（ＳＱ０６）、上記テーブルエントリの障害ポートＩＤ２１５に障害ポート番号「Ｐ＃５」を記憶し、障害ポート数２１４をインクリメントする（ＳＱ０７）。この後、ＧＷ管理部１３は、ＬＡＧ所属ポートＩＤ：２１３に登録されたポートの中から、障害ポート以外のＬＡＧ所属ポートを帯域変更ポートとして選択し（ＳＱ０８）、帯域変更ポートを管理しているＮＩＦ管理部１５−ｉに対して、帯域変更通知を送信する（ＳＱ０９）。

図９に示したＬＡＧ管理テーブル２１の場合、ポート番号「Ｐ＃５」で障害が発生すると、ポート番号「Ｐ＃４」が帯域変更ポートとして選択されるため、ＮＩＦ管理部１５−１に対して帯域変更通知が送信される。上記帯域変更通知は、帯域変更ポートＩＤ「Ｐ＃５」と障害ポート数「１」を含んでいる。

上記帯域変更通知を受信したＮＩＦ管理部１５―１は、図４に示す信号線１５０を介して帯域監視部１７に、帯域変更ポートＩＤと障害ポート数を通知する（ＳＱ２１）。帯域監視部１７は、上記帯域変更ポートＩＤと障害ポート数との対応関係を記憶しておき、帯域変更ポートＩＤ「Ｐ＃４」が示す特定ポート（この例では、ポート１１１−４）からの入力フレームについては、後述するように、増加した割当て帯域を適用して帯域制御を実行する。

上述したように、ポート番号「Ｐ＃５」が障害状態となった場合、ゲートウェイ１０Ｎの各インタフェースボード（１１−１〜１１−ｎ）では、それまでポート番号「Ｐ＃５」に転送されていた入力フレームが帯域変更ポート「Ｐ＃４」に出力されるように、内部ルーチング情報（出力側ＮＩＦ ＩＤ：４２３と出力側ポートＩＤ：４２５）を変更する必要がある。ＬＡＧグループに所属した入力フレームに付加すべき内部ルーチング情報と、ヘッダ変換のためのＭＡＣアドレスの変更は、ＬＡＧモジュール１２０が行なう。

本実施例では、ＧＷ管理部１３が、各インタフェースボードのＮＩＦ管理部１５に対して、ＬＡＧグループＩＤと、障害ポートＩＤと、帯域変更ポートＩＤとを指定した形で、ＬＡＧルート切替え指令を発行する（ＳＱ１０）。ＧＷ管理部１３は、ＬＡＣＰのアグリゲータとしての機能１３０を備えており、各インタフェースボード１１のＮＩＦ管理部１５を介して、ＬＡＧグループを形成するポートで、周期的にＬＡＣＰフレームを送受信している。

各インタフェースボードのＮＩＦ管理部１５は、ＧＷ管理部１３から受信したＬＡＧルート切替え指令をＬＡＧモジュール１２０に転送する。
ＬＡＧモジュール１２０は、例えば、ＬＡＧグループＩＤとＶＬＡＮ ＩＤとの対応表と、ＬＡＧグループＩＤ毎に、出力側ＮＩＦ ＩＤと、出力側ポートＩＤと、送信元ＭＡＣアドレスと、宛先ＭＡＣアドレスとの組み合わせを示す複数のレコードをもっている。各レコードの出力側ポートＩＤは、ＬＡＧ所属ポートＩＤと一致している。

例えば、ＩＤが「ＬＡＧ＃２」のＬＡＧグループには、出力側ポートＩＤとしてＬＡＧ所属ポートＩＤ「Ｐ＃４」、「Ｐ＃５」をもつ２つのレコードが用意されている。ポート番号「Ｐ＃５」が正常状態にある間は、これら２つのレコードが有効となり、ＬＡＧモジュール１２０は、ＬＡＧグループＩＤとＶＬＡＮ ＩＤとの対応表が示すＬＡＧグループ「ＬＡＧ＃２」に所属したＶＬＡＮ ＩＤ群（ＶＩＤ＃１、ＶＩＤ＃３、・・・）を２つのグループに分割して、一方を「Ｐ＃４」のレコード、他方を「Ｐ＃５」のレコードにリンクさせている。

この状態では、例えば、入力フレームヘッダ処理部１６が、ラベル＃１（ＶＩＤ＃１）の入力フレームを処理する時は、ＬＡＧモジュール１２０が、「Ｐ＃４」のレコードに従って、入力フレームヘッダ処理部１６にヘッダ情報を回答する。また、入力フレームヘッダ処理部１６が、ラベル＃３（ＶＩＤ＃３）の入力フレームを処理する時は、ＬＡＧモジュール１２０が、「Ｐ＃５」のレコードに従って、入力フレームヘッダ処理部１６にヘッダ情報を回答する。これによって、ゲートウェイ１０Ｎは、ＬＡＧグループＩＤ「ＬＡＧ＃２」に所属したパケット（フレーム）フローを「Ｐ＃４」と「Ｐ＃５」の２つの出力回線に振り分けることができる。

ＬＡＧモジュール１２０は、ＮＩＦ管理部１５から、ポート「Ｐ＃５」が障害状態となったことを示すＬＡＧルート切替え指令を受信すると、それまでポート「Ｐ＃５」のレコードにリンクしていたＶＬＡＮ ＩＤ群を帯域変更ポートのレコードにリンクさせる。「ＬＡＧ＃２」のＬＡＧグループでは、ポート「Ｐ＃５」が帯域変更ポートとなっている。この場合、結果的に、「ＬＡＧ＃２」に所属した全てのＶＬＡＮ ＩＤが「Ｐ＃５」のレコードにリンクし、ＬＡＧグループ内の全てのパケットフローがポート「Ｐ＃５」に転送されることになる。

図９に例示したＬＡＧ管理テーブル２１では、「ＬＡＧ＃３」のＬＡＧグループは、ＮＩＦ１１−２に搭載されたポート「Ｐ＃７」、「Ｐ＃８」と、ＮＩＦ１１−３に搭載されたポート「Ｐ＃９」とからなっている。ここで、ポート「Ｐ＃８」が障害状態となった場合は、ＬＡＧモジュール１２０は、それまでポート「Ｐ＃８」に向かっていたパケットフローを２つの正常ポート（帯域変更ポート）「Ｐ＃７」と「Ｐ＃９」に振り分ける。

ゲートウェイ１０ＮとＬＡＧリンクで接続された各サービスノード３０（３０−１〜３０−３）も、ゲートウェイ１０Ｎと同様、ＬＡＧモジュール１２０とＬＡＣＰアグリゲータ１３０の機能を備えており、ポート障害が発生した時、ＬＡＧグループに所属したパケットフローのルートを切り替える。

上述した「ＬＡＧ＃３」のＬＡＧグループのように、帯域変更ポートの個数が２以上の場合、それまで障害ポートから送信されていたパケットフロー群を残された複数の帯域変更ポートにどのような比率で振り分けるかは、各ＬＡＧモジュールのフロー分配アルゴリズムに依存する。最も簡単な方法は、障害ポートに出力されていたフローの全てを特定の帯域変更ポートに振り分けることである。

ここでは、同一ＬＡＧグループに属する複数のポートに均等に帯域が割当てられており、何れかのポートで障害が発生した時、サービスノード３０側のＬＡＧモジュールが、障害ポートのパケットフローを残りの正常ポート（帯域変更ポート）に均等に分配して、各ユーザ端末宛のフレームを送信した場合を想定して、ゲートウェイ１０Ｎの帯域監視部１７の動作を説明する。

図１１は、帯域監視部１７が実行する帯域制御ルーチン５００のフローチャートを示している。
帯域監視部１７は、入力フレームヘッダ処理部１６から入力フレームを受信すると、受信フレームの内部ヘッダ４２が示す帯域監視ＩＤ４２２をチェックする（ステップ５０１）。帯域監視ＩＤ４２２の値が「０」の場合、受信フレームは中継網ＮＷ０の外に出て行くフレームであり、帯域制御は不要となる。この場合、帯域監視部１７は、帯域制御ルーチン５００を終了して、受信フレームを入力フレームバッファ１１３に出力する。

帯域監視ＩＤ４２２の値が「０」でなければ、帯域監視部１７は、帯域監視テーブル２３から帯域監視ＩＤと対応するテーブルエントリＥＮを検索し（５０２）、現在時刻を示すパラメータＴに時刻カウンタ１７１の値を設定して（５０３）、図１２に示す減算トークンＴｄの計算処理５２０を実行する。

減算トークンＴｄの計算処理５２０では、帯域監視部１７は、受信フレームの内部ヘッダが示す入力ポートＩＤ４２１が、帯域変更通知で帯域変更ポートＩＤとして指定されたものか否かを判定する（５２１）。入力ポートが帯域変更ポートでなければ、帯域パラメータＢＷにテーブルエントリＥＮの割当て帯域２３４が示す帯域値を設定し（５２２）、ステップ５３０〜５３４で減算トークンＴｄを算出する。

入力ポートが帯域変更ポートの場合、帯域監視部１７は、次式に従って、帯域パラメータＢＷの値を算出する。
ＢＷ＝（割当て帯域×ＬＡＧポート数）／（ＬＡＧポート数−障害ポート数）
ここで、割当て帯域とＬＡＧポート数は、テーブルエントリＥＮが示す値であり、障害ポート数は、帯域変更通知によって帯域変更ポートＩＤと共に通知された値である。右辺の分子は、ＬＡＧグループに割当てられたトータルの帯域値を示し、分母は、残された正常状態のポート数を示しているため、結果的に、ＢＷの値は、入力ポートＩＤ４２１をもつ入出力回線インタフェースから入力されるＬＡＧグループのパケットフローに許容される増加した帯域値を示している。

本実施例では、リーキーバケット方式で個別フローおよびＬＡＧフローの帯域を制御している。リーキーバケット方式では、最初のフレームを受信した時、バケツをフレーム長に相当する水位にしておき、時間が経過するに従って、バケツ水位を割当て帯域ＢＷに比例した速度で減少させ、新たなフレームを受信した時、残り水位を基点にして、受信フレーム長に相当する量だけバケツ水位を上昇させ、バケツが溢れた場合は、受信フレームが割当て帯域に違反して送信されたものと判定している。

本実施例では、前回のフレーム受信時のバケツ水位を「トークンＴｐ」、新たなフレームを受信した時、前回のフレーム受信時刻からの現在までの経過時間Δｔと割当て帯域ＢＷとによって決まるバケツ水位の減少分を「減算トークンＴｄ」と呼ぶ。

帯域監視部１７は、時刻カウンタ１７１のカウント値で、各入力フレームの到着時刻を記憶している。時刻カウンタ１７１は、カウント値がバケツ深さＴｍａｘに相当する最大値ＣＴｍａｘに達したとき、カウント値を初期値に戻して、カウント動作を繰り返している。そのため、テーブルエントリＥＮが示す前回のフレーム到着時刻２３７の値（ＣＴｐ）と、時刻カウンタ１７１が示す今回のフレーム到着時刻（ＣＴ）とを比較しただけでは、経過時間Δｔを算出できない。

そこで、帯域監視部１７は、ステップ５３０で、テーブルエントリＥＮの時刻カウンタ周回数２３８の値をチェックする。時刻カウンタ周回数２３８は、前回のフレームが到着してから、今回のフレームが到着するまでの時刻カウンタ１７１の周回数を示している。

時刻カウンタ周回数２３８が「０」の場合は、今回のフレーム到着時刻の値ＣＴから前回のフレーム到着時刻の値ＣＴｐを差し引くことによって、経過時間Δｔを算出できるため、帯域監視部１７は、Ｔｄ＝ＢＷ×（ＣＴ−ＣＴｐ）によって、減算トークンＴｄの値を算出する（５３１）。

時刻カウンタ周回数２３８が「１」の場合、帯域監視部１７は、今回のフレーム到着時刻の値ＣＴと前回のフレーム到着時刻の値ＣＴｐとを比較する（５３２）。ＣＴ＞ＣＴｐとなっていた場合、経過時間Δｔが時刻カウンタの最大カウント値ＣＴｍａｘを超えたことを意味しているため、帯域監視部１７は、減算トークンＴｄをバケツ深さＴｍａｘにする（５３４）。時刻カウンタ周回数２３８が「２」以上の場合も、減算トークンＴｄはＴｍａｘとなる。

時刻カウンタ周回数が「１」で、ＣＴの値がＣＴｐを超えていなければ、経過時間Δｔは、ＣＴｍａｘ−ＣＴｐとＣＴとを加算したものとなるため、帯域監視部１７は、Ｔｄ＝ＢＷ×（ＣＴｍａｘ−ＣＴｐ＋ＣＴ）によって、減算トークンＴｄの値を算出する（５３３）。

減算トークンＴｄの値が決まると、帯域監視部１７は、図１１のステップ５０４で、テーブルエントリＥＮが示す現在のトークン２３６の値Ｔｐから減算トークンＴｄを差し引くことによって、新たなトークンＴｎの値を算出する。帯域監視部１７は、新トークンＴｎに受信フレームのフレーム長を加算することによって、バケツ水位を更新し、これをバケツ深さＴｍａｘと比較する（５０５）。

バケツ水位がＴｍａｘを越えた場合は、帯域監視部１７は、受信フレームに帯域違反が発生したものと判断し、受信フレームのＭＰＬＳヘッダ４１４に含まれる転送制御パラメータＥＸＰを低優先度に設定し（５０７）、バケツ水位がＴｍａｘを越えていなければ、ＥＸＰを高優先度に設定する（５０８）。この後、帯域監視部１７は、テーブルエントリＥＮのトークン２３６に新トークンＴｎの値を記憶し、今回のフレーム到着時刻の値ＣＴを前回のフレーム到着時刻２３７として記憶し、時刻カウンタ周回数２３８をクリアして（５０８）、この帯域制御ルーチンを終了する。

上記実施例では、帯域監視部１７が、入力フレームの受信の都度、入力ポートが帯域変更ポートか否かを判定して、帯域変更ポートの場合は新たな割当て帯域の値を計算するようにしているが、例えば、図１３に示す帯域監視テーブル２３のように、ポート障害時の割当て帯域を予め計算しておき、帯域監視ＩＤ２３１毎に障害時帯域２３９として指定するようにしてもよい。この場合、減算トークンＴｄの計算ルーチン５２０のステップ５２３では、テーブルエントリＥＮが示す障害時帯域２３９の値をＢＷに設定すればよいため、割当て帯域の計算に必要なＬＡＧポート数２３３は、テーブルエントリＥＮから削除できる。また、ＧＷ管理部１３からＮＩＦ管理部１５への帯域変更通知において、障害ポート数の通知は不要となる。

図１４は、ＬＡＣＰにおけるＬＡＧの設定と維持のための動作説明図である。
例えば、ゲートウェイ１０Ｎとサービスノード３０−１との間に、ＬＡＣＰによってＬＡＧリンクを設定する場合、ゲートウェイ１０Ｎが備えるＬＡＣＰアグリゲータ１３０と、サービスノード３０−１が備えるＬＡＣＰアグリゲータ３３０のうちの一方がアクティブ（Active）、他方がパッシブ（Passive）となる。

アクティブ側のアグリゲータ（ここでは、ゲートウェイ１０Ｎのアグリゲータ１３０）は、図（Ａ）に示すように、ＬＡＧを形成する各ポートに、システムＩＤ、キー、ポートＩＤを含むＬＡＣＰフレームを送信する。ポート１〜ポート３でＬＡＧグループを形成する場合、ポート毎にポートＩＤの異なるＬＡＣＰフレームが送信される。

パッシブ側のアグリゲータ（ここでは、サービスノード３０−１のアグリゲータ３３０）は、アクティブ側から受信した各ＬＡＣＰフレームに応答して、図（Ｂ）に示すように、システムＩＤ、キー、ポートＩＤを含むＬＡＣＰフレームを返信する。アクティブ側のアグリゲータは、アクティブ側から受信したＬＡＣＰフレームを自分が形成したＬＡＧグループと照合することによって、ＬＡＧの設定状態を確認する。
上述したアクティブ側からパッシブ側へのＬＡＣＰフレームの送信は、定期的に繰り返され、これによってＬＡＧの維持と変更が可能となる。

図１５は、ＬＡＣＰフレーム６００のフォーマットを示す。
ＬＡＣＰフレーム６００は、ヘッダ領域６０１と、自装置領域（アクタ領域）６０２と、対向装置領域（パートナ領域）６０３と、自装置フレーム処理時間領域６０４と、その他の領域６０５とからなる。アクティブ側からパッシブ側に送信するＬＡＣＰフレームでは、対向装置領域６０３は空欄となっており、パッシブ側から返送するＬＡＣＰフレームで、対向装置領域６０３にデータが設定される。

本発明のパケット転送装置（ゲートウェイ１０Ｎ）が適用される通信ネットワークの1例を示す図。 図１のゲートウェイ１０Ｎとサービスノード３０との間の通信フレームのフォーマットを示す図。 図１のゲートウェイ１０Ｎが、中継網ＮＷ０と送受信する通信フレームのフォーマットを示す図。 ゲートウェイ１０Ｎの構成を示すブロック図。 ゲートウェイ１０Ｎの入力フレームに付加される内部ヘッダのフォーマットを示す図。 図４の入力フレームヘッダ処理部１６が備えるヘッダ情報テーブルを示す図。 図４の帯域監視部１７が備える帯域監視テーブル２３の１例を示す図。 図４のＧＷ管理部１３が備えるポート管理テーブル２０の1例を示す図。 図４のＧＷ管理部１３が備えるＬＡＧ管理テーブル２１の1例を示す図。 ポート障害発生時の図４のＮＩＦ管理部１５の動作と、ＧＷ管理部１３が実行するＬＡＧ制御ルーチンのフローチャートを示す図。 帯域監視部１７が実行する帯域制御ルーチン５００のフローチャート。 帯域制御ルーチン５００の減算トークン計算処理５２０の詳細を示すフローチャート。 帯域監視部１７が備える帯域監視テーブル２３の他の例を示す図。 ＬＡＣＰによるＬＡＧの設定と維持のための動作説明図。 ＬＡＣＰフレーム８００のフォーマットを示す図。

符号の説明

１０：ゲートウェイ、３０：サービスノード、７０：ＯＬＴ、８０：ＯＮＵ、ＴＥ：ユーザ端末、１１：回線インタフェースボード（ＮＩＦ）、１２：フレーム中継部、１３：ＧＷ管理部、１４、１８：フレーム多重化・分離部、１５：ＮＩＦ管理部、１６：入力フレームヘッダ処理部、１７：帯域監視部、１９：出力フレームヘッダ処理部、２０：ポート管理テーブル、２１：ＬＡＧ管理テーブル、２２：ヘッダ情報テーブル、２３：帯域監視テーブル、１１１：入出力回線インタフェース、１１２：スイッチインタフェース、１２０：ＬＡＧモジュール、１３０：ＬＡＣＰアグリゲータ。

Claims (5)

1. リンクアグリゲーション（ＬＡＧ）によって帯域制御される複数のリンクを介して対向装置と接続されるパケット転送装置であって、
   リンクアグリゲーション制御機能を備えた装置管理部と、それぞれポート識別子をもつ複数の入出力回線インタフェースを備えた複数の回線インタフェースボードと、上記複数の回線インタフェースボード間を接続するフレーム中継部とからなり、
   上記各インタフェースボードが、
   該インタフェースボード上の複数の入出力回線インタフェースに接続されたボード管理部と、上記各入出力回線インタフェースで受信した入力フレームの帯域を監視する帯域監視部とを有し、
   上記帯域監視部が、自インタフェースボードで許容する各ＬＡＧグループの割当て帯域と帯域制御パラメータとを記憶した帯域監視テーブルを備え、
   上記ボード管理部が、該インタフェースボード上の何れかの入出力回線インタフェースに障害が発生した時、障害ポートの識別子を含む障害通知を上記装置管理部に送信し、上記装置管理部から、障害ＬＡＧグループ内で帯域変更すべきポートの識別子を指定した帯域変更通知を受信した時、上記帯域変更ポート識別子を上記帯域監視部に通知し、
   上記帯域監視部が、上記帯域変更ポート識別子が示す特定の入出力回線インタフェースで受信された障害ＬＡＧグループの入力フレームを割当て帯域を変更して監視することを特徴とするパケット転送装置。
2. 前記帯域監視テーブルが、各ＬＡＧグループの正常時の割当て帯域と障害時の割当て帯域を記憶しており、
   前記帯域監視部が、前記帯域変更ポート識別子が示す特定の入出力回線インタフェースで受信された障害ＬＡＧグループの入力フレームを上記障害時の割当て帯域に基づいて監視することを特徴とする請求項１に記載のパケット転送装置。
3. 前記帯域監視テーブルが、各ＬＡＧグループの正常時の割当て帯域と、各ＬＡＧグループの所属ポート数を記憶しており、
   前記帯域変更通知が、障害ＬＡＧグループ内の障害ポートの個数を含み、
   上記帯域監視部が、上記帯域変更通知が示す障害ポートの個数と、上記帯域監視テーブルに記憶された正常時の割当て帯域および所属ポート数に基いて、障害時の割当て帯域を算出し、前記帯域変更ポート識別子が示す特定の入出力回線インタフェースで受信される障害ＬＡＧグループの入力フレームを上記障害時の割当て帯域で監視することを特徴とする請求項１に記載のパケット転送装置。
4. 前記各インタフェースボードが、前記各入出力回線インタフェースで受信した入力フレームに、入力ポート識別子と、内部ルーティング情報とを含む内部ヘッダを付与する入力フレームヘッダ処理部を有し、
   前記帯域監視部が、上記入力フレームヘッダ処理部から受信した入力フレームの内部ヘッダが示す入力ポート識別子によって、該入力フレームが、前記帯域変更ポート識別子が示す特定の入出力回線インタフェースで受信されたものか否かを判断し、
   前記フレーム中継部が、前記各回線インタフェースボードから受信した入力フレームを上記内部ルーティング情報で特定される回線インタフェースボードに転送することを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載のパケット転送装置。
5. 前記入力フレームヘッダ処理部が、前記各入出力回線インタフェースで受信した入力フレームのヘッダを出力フレームのヘッダに変換する機能を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れかに記載のパケット転送装置。

Images