JP2009177571A - 中継装置と、ネットワークシステムと、ネットワークシステムの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】データ中継の信頼性と消費電力との両方を制御することができる技術を提供することを目的とする。
【解決手段】第１中継装置は、第１選択モードでは、第１優先度に関しては第１ポート（第２中継装置）を利用し、第２優先度に関しては第２ポート（第３中継装置）以外のポートを利用する。第１中継装置は、第２選択モードでは、第１優先度に関しては第１ポートを利用し、第２優先度に関しては第２ポートを利用する。選択モードが第１選択モードである場合には、第３中継装置の電力モードは、消費電力が比較的小さい第１電力モードである。選択モードが第２選択モードである場合には、第３中継装置の電力モードは、消費電力が比較的大きい第２電力モードである。
【選択図】図２

Description

本発明は、中継装置と、ネットワークシステムと、ネットワークシステムの制御方法に関するものである。

従来より、スイッチやルータ等の中継装置を利用したネットワークが利用されている。また、近年では、ネットワークの大規模化と、ネットワークを介したデータ伝送量の増加とに対応するために、中継装置の性能が著しく向上している。また、性能向上に伴い、中継装置の消費電力が上昇する傾向にある。一方、ネットワークに接続される装置の中には、通常動作モードと省電力モードとを利用可能な装置が知られている。

特開２０００−２０１１６６号公報 特開２００５−１２３７１５号公報

ところで、消費電力の異なる複数の電力モードを利用可能な装置に関しては、消費電力の低い電力モードでの性能が、消費電力の高い電力モードでの性能よりも低下する場合が多かった。また、中継装置の性能低下は、データ中継の信頼性の低下を引き起こす場合が多かった。ところが、従来は、データ中継の信頼性と消費電力との両方を制御することに関しては、十分な工夫がなされていないのが実情であった。

本発明は、上記の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、データ中継の信頼性と消費電力との両方を制御することができる技術を提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］ネットワークシステムであって、パケットを中継するための第１と第２と第３の中継装置を備え、前記第１中継装置は、回線との接続のための複数のポートであって、前記第２中継装置からの回線が接続される第１ポートと、前記第３中継装置からの回線が接続される第２ポートと、を含むＮ個（Ｎは２以上の整数）のポートを備え、前記Ｎ個のポートの中の、前記第１ポートと前記第２ポートとを含むＪ個（Ｊは、２以上、かつ、Ｎ以下の整数）の候補ポートは、それぞれ、特定の共通の宛先との通信に利用可能であり、前記第１中継装置は、さらに、受信パケットの優先度を、第１優先度と第２優先度とを含むＫ段階（Ｋは２以上の整数）の中から決定する優先度決定部と、前記特定宛先行きのパケットである対象パケット毎に、前記対象パケットを送信すべき出力ポートを前記優先度に従って前記Ｊ個の候補ポートの中から決定するパケット処理部と、を備え、前記第３中継装置は、電力モード制御部を備え、前記電力モード制御部は、消費電力が比較的小さい第１電力モードで前記第３中継装置を動作させる機能と、消費電力が比較的大きい第２電力モードで前記第３中継装置を動作させる機能と、を有し、前記パケット処理部は、前記出力ポートの選択のモードとして、前記第３中継装置の電力モードが前記第１電力モードの場合の第１選択モードと、前記第３中継装置の電力モードが前記第２電力モードの場合の第２選択モードと、を有し、（Ａ）前記第１選択モードでは、前記パケット処理部は、前記第１優先度の受信パケットに使用する出力ポートを、前記第１ポートを含む１以上の候補ポートから選択し、前記第２優先度の受信パケットに使用する出力ポートを、前記第２ポートを除く他の１以上の候補ポートから選択し、（Ｂ）前記第２選択モードでは、前記パケット処理部は、前記第１優先度の受信パケットに使用する出力ポートを、前記第１ポートを含む１以上の候補ポートから選択し、前記第２優先度の受信パケットに使用する出力ポートを、前記第２ポートを含む１以上の候補ポートから選択する、ネットワークシステム。

この構成によれば、第３中継装置の電力モードとして、消費電力が異なる第１電力モードと第２電力モードが利用可能であるので、消費電力を制御することができる。さらに、第１中継装置の第１と第２の選択モードの間では、以下のように通信経路が利用される。すなわち、第１優先度に関しては、第１ポートに接続された第２中継装置を通る経路が選択モードに拘わらずに利用される。第２優先度に関しては、電力モードが変動する第３中継装置を通る経路が選択的に利用される。その結果、第２優先度のパケット中継の信頼性よりも第１優先度のパケット中継の信頼性を優先することができる。これらにより、データ中継の信頼性と消費電力との両方を制御することができる。

［適用例２］適用例１に記載のネットワークシステムであって、前記第１選択モードと前記第２選択モードとのそれぞれにおいて、前記第１優先度の受信パケットに関しては、前記第１ポートが前記出力ポートとして選択される頻度が、前記第２ポートが前記出力ポートとして選択される頻度よりも高い、ネットワークシステム。

この構成によれば、第１優先度に関しては、電力モードが変動する第３中継装置を通る通信経路が利用される頻度が低いので、第１優先度のパケット中継の信頼性が低下することを抑制できる。

［適用例３］適用例１または適用例２に記載のネットワークシステムであって、前記電力モード制御部は、通信負荷が比較的低いことを示す第１電力モード条件下では電力モードを前記第１電力モードに設定し、通信負荷が比較的高いことを示す第２電力モード条件下では電力モードを前記第２電力モードに設定する、ネットワークシステム。

この構成によれば、第３中継装置の電力モード制御部は、通信負荷に合わせて適切に電力モードを設定することができる。

［適用例４］適用例１ないし適用例３のいずれかに記載のネットワークシステムであって、前記第１中継装置は、さらに、電力モード指示部を備え、前記電力モード指示部は、前記選択モードが前記第１選択モードに変更される場合に、電力モードを前記第１電力モードに設定する指示を前記第３中継装置に送信し、前記選択モードが前記第２選択モードに変更される場合に、電力モードを前記第２電力モードに設定する指示を前記第３中継装置に送信し、前記第３中継装置の前記電力モード制御部は、前記指示に従って電力モードを設定する、ネットワークシステム。

この構成によれば、第３中継装置の電力モードを、パケット処理部の選択モードに適した電力モードに設定することができる。

［適用例５］適用例１ないし適用例４のいずれかに記載のネットワークシステムであって、前記第１選択モードでは、前記パケット処理部は、前記第１優先度の受信パケットに使用する出力ポートを、前記第２ポートを除き前記第１ポートを含む１以上の候補ポートから選択し、前記第２優先度の受信パケットに使用する出力ポートを、前記第２ポートを除き前記第１ポートを含む１以上の候補ポートから選択し、前記第２選択モードでは、前記パケット処理部は、前記第１優先度の受信パケットに使用する出力ポートを、前記第２ポートを除き前記第１ポートを含む１以上の候補ポートから選択し、前記第２優先度の受信パケットに使用する出力ポートを、前記第２ポートを含む１以上の候補ポートから選択する、ネットワークシステム。

この構成によれば、第１優先度に関しては、電力モードが変動する第３中継装置を通る通信経路が利用されることが防止されるので、第１優先度のパケット中継の信頼性が低下することを抑制できる。

［適用例６］適用例１ないし適用例５のいずれかに記載のネットワークシステムであって、前記Ｎ個のポートは、前記第３中継装置からの回線が接続されるポートであって、前記第２ポートを含むＬ個（Ｌは１以上の整数）の分岐ポートを含み、前記第１選択モードでは、前記パケット処理部は、前記分岐ポート以外のポートを出力ポートとして選択する、ネットワークシステム。

この構成によれば、第１選択モードでは、第１中継装置は、第３中継装置へパケットを送信しないので、パケット転送の不具合を抑えつつ、第３中継装置の電力モード設定の自由度を高めることができる。

［適用例７］適用例３に記載のネットワークシステムであって、前記第１電力モード条件は、前記第３中継装置の全ポートの受信負荷を総合して得られる総合受信負荷が、少なくとも所定の下限値未満であることを含み、前記第２電力モード条件は、前記総合受信負荷が、少なくとも所定の上限値以上であることを含む、ネットワークシステム。

この構成によれば、電力モード制御部は、通信負荷に合わせて適切に電力モードを設定することができる。

［適用例８］パケットを中継する中継装置であって、回線との接続のためのＮ個（Ｎは２以上の整数）のポートと、受信パケットの優先度を、第１優先度と第２優先度とを含むＫ段階（Ｋは２以上の整数）の中から決定する優先度決定部と、前記受信パケットを送信すべき出力ポートを決定するパケット処理部と、電力モード制御部と、を備え、前記電力モード制御部は、消費電力が比較的小さい第１電力モードで前記中継装置を動作させる機能と、消費電力が比較的大きい第２電力モードで前記中継装置を動作させる機能と、を有し、前記Ｎ個のポートの内の第１ポートに、他の中継装置である第１外部中継装置が接続され、前記Ｎ個のポートの内の第２ポートに、他の中継装置である第２外部中継装置が接続され、さらに、前記Ｎ個のポートの中の、前記第１ポートと前記第２ポートとを含むＪ個（Ｊは、２以上、かつ、Ｎ以下の整数）の候補ポートが、それぞれ、特定の共通の宛先との通信に利用可能である場合に、前記パケット処理部は、前記特定宛先行きのパケットである対象パケット毎に、前記対象パケットを送信すべき出力ポートを前記優先度に従って前記Ｊ個の候補ポートの中から決定し、前記第２外部中継装置は、前記中継装置と同じ前記電力モード制御部を有し、前記パケット処理部は、前記出力ポートの選択のモードとして、前記第２外部中継装置の電力モードが前記第１電力モードの場合の第１選択モードと、前記第２外部中継装置の電力モードが前記第２電力モードの場合の第２選択モードと、を有し、（Ａ）前記第１選択モードでは、前記パケット処理部は、前記第１優先度の受信パケットに使用する出力ポートを、前記第１ポートを含む１以上の候補ポートから選択し、前記第２優先度の受信パケットに使用する出力ポートを、前記第２ポートを除く他の１以上の候補ポートから選択し、（Ｂ）前記第２選択モードでは、前記パケット処理部は、前記第１優先度の受信パケットに使用する出力ポートを、前記第１ポートを含む１以上の候補ポートから選択し、前記第２優先度の受信パケットに使用する出力ポートを、前記第２ポートを含む１以上の候補ポートから選択する、中継装置。

［適用例９］適用例８に記載の中継装置であって、前記第１選択モードと前記第２選択モードとのそれぞれにおいて、前記第１優先度の受信パケットに関しては、前記第１ポートが前記出力ポートとして選択される頻度が、前記第２ポートが前記出力ポートとして選択される頻度よりも高い、中継装置。

［適用例１０］適用例８または適用例９に記載の中継装置であって、前記電力モード制御部は、通信負荷が比較的低いことを示す第１電力モード条件下では電力モードを前記第１電力モードに設定し、通信負荷が比較的高いことを示す第２電力モード条件下では電力モードを前記第２電力モードに設定する、中継装置。

［適用例１１］適用例８ないし適用例１０のいずれかに記載の中継装置であって、さらに、電力モード指示部を備え、前記電力モード指示部は、前記選択モードが前記第１選択モードに変更される場合に、電力モードを前記第１電力モードに設定する指示を、前記第２外部中継装置の前記電力モード制御部に送信し、前記選択モードが前記第２選択モードに変更される場合に、電力モードを前記第２電力モードに設定する指示を、前記第２外部中継装置の前記電力モード制御部に送信する、中継装置。

［適用例１２］適用例８ないし適用例１１のいずれかに記載の中継装置であって、前記第１選択モードでは、前記パケット処理部は、前記第１優先度の受信パケットに使用する出力ポートを、前記第２ポートを除き前記第１ポートを含む１以上の候補ポートから選択し、前記第２優先度の受信パケットに使用する出力ポートを、前記第２ポートを除き前記第１ポートを含む１以上の候補ポートから選択し、前記第２選択モードでは、前記パケット処理部は、前記第１優先度の受信パケットに使用する出力ポートを、前記第２ポートを除き前記第１ポートを含む１以上の候補ポートから選択し、前記第２優先度の受信パケットに使用する出力ポートを、前記第２ポートを含む１以上の候補ポートから選択する、中継装置。

［適用例１３］適用例８ないし適用例１２のいずれかに記載の中継装置であって、前記Ｎ個のポートは、前記第２外部中継装置からの回線が接続されるポートであって、前記第２ポートを含むＬ個（Ｌは１以上の整数）の分岐ポートを含み、前記第１選択モードでは、前記パケット処理部は、前記分岐ポート以外のポートを出力ポートとして選択する、中継装置。

［適用例１４］適用例１０に記載の中継装置であって、前記第１電力モード条件は、前記電力モード制御部が属する前記中継装置の全ポートの受信負荷を総合して得られる総合受信負荷が、少なくとも所定の下限値未満であることを含み、前記第２電力モード条件は、前記総合受信負荷が、少なくとも所定の上限値以上であることを含む、中継装置。

［適用例１５］ネットワークシステムの制御方法であって、前記ネットワークシステムは、パケットを中継するための第１と第２と第３の中継装置を備え、前記第１中継装置は、回線との接続のための複数のポートであって、前記第２中継装置からの回線が接続される第１ポートと、前記第３中継装置からの回線が接続される第２ポートと、を含むＮ個（Ｎは２以上の整数）のポートを備え、前記Ｎ個のポートの中の、前記第１ポートと前記第２ポートとを含むＪ個（Ｊは、２以上、かつ、Ｎ以下の整数）の候補ポートは、それぞれ、特定の共通の宛先との通信に利用可能であり、前記第３中継装置は、消費電力が比較的小さい第１電力モードで動作する機能と、消費電力が比較的大きい第２電力モードで動作する機能と、を有し、前記方法は、（Ａ）前記第１中継装置が、前記特定宛先行きのパケットである対象パケットのそれぞれの優先度を、第１優先度と第２優先度とを含むＫ段階（Ｋは２以上の整数）の中から決定する工程と、（Ｂ）前記第１中継装置が、前記第３中継装置の電力モードが前記第１電力モードの場合の第１選択モードと、前記第３中継装置の電力モードが前記第２電力モードの場合の第２選択モードとを含む複数の選択モードの中から、利用すべき１つの選択モードを特定する工程と、（Ｃ）前記第１中継装置が、前記選択した選択モードに従って、前記対象パケット毎に、前記対象パケットを送信すべき出力ポートを前記優先度に従って前記Ｊ個の候補ポートの中から選択する工程と、を備え、（Ｃ１）前記第１選択モードに従って前記出力ポートを選択する工程は、前記第１中継装置が、前記第１優先度の受信パケットに使用する出力ポートを、前記第１ポートを含む１以上の候補ポートから選択する工程と、前記第１中継装置が、前記第２優先度の受信パケットに使用する出力ポートを、前記第２ポートを除く他の１以上の候補ポートから選択する工程とを含み、（Ｃ２）前記第２選択モードに従って前記出力ポートを選択する工程は、前記第１中継装置が、前記第１優先度の受信パケットに使用する出力ポートを、前記第１ポートを含む１以上の候補ポートから選択する工程と、前記第１中継装置が、前記第２優先度の受信パケットに使用する出力ポートを、前記第２ポートを含む１以上の候補ポートから選択する工程とを含む、方法。

なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、パケットの中継方法および装置、それらの方法または装置の機能を実現するためのコンピュータプログラム、そのコンピュータプログラムを記録した記録媒体、等の形態で実現することができる。

次に、この発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．第１実施例：
Ｂ．第２実施例：
Ｃ．第３実施例：
Ｄ．第４実施例：
Ｅ．第５実施例：
Ｆ．変形例：

Ａ．第１実施例：
図１は、本発明の一実施例としてのネットワークシステム１１００を示す説明図である。このネットワークシステム１１００は、４台のスイッチ装置ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４を有している。本実施例では、各スイッチ装置ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４は、いわゆる「レイヤ３スイッチ」として機能している。レイヤ３は、いわゆるＯＳＩ（Ｏｐｅｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）参照モデルにおける第３層（ネットワーク層）に相当する。

図１には、第１スイッチ装置ＳＷ１の構成が示されている。第１スイッチ装置ＳＷ１は、パケット処理部１００と、データ処理部３８０と、回線収容部３９０と、統計情報テーブル３３２と、優先度テーブル３３４と、電力モード制御部９１０と、ｎ個（ｎは２以上の整数）の物理ポートＰと、を有している。統計情報テーブル３３２は、送信統計情報テーブル３３２Ｔと、受信統計情報テーブル３３２Ｒとを含んでいる。各テーブル３３２、３３４は、図示しないメモリに格納されている。第１スイッチ装置ＳＷ１のこれらの構成要素は、ハードウェア回路によって実現されている（例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の電気回路が利用される）。

物理ポートＰは、同軸ケーブルや光ファイバなどの回線を接続するための物理インタフェースである（例えば、イーサネット（登録商標）規格に準拠した物理ポート）。本実施例では、ｎ個の物理ポートＰは、固有のポート番号（１〜ｎ）によって識別される。図１では、「Ｐ」とポート番号とを組み合わせた符号が、各物理ポートＰに付されている。

回線収容部３９０は、物理ポートＰを介して受信した電気信号を解析してパケットを取得する。そして、回線収容部３００は、パケットをデータ処理部３８０に供給する。パケットは、データ伝送の単位である。パケットは、種々のプロトコルに従って定められる。例えば、ＯＳＩ参照モデルの第２層（データリンク層）のプロトコルに従ったパケットは、フレームデータ、あるいは、単にフレームとも呼ばれる。また、第３層（ネットワーク層）のプロトコルに従ったパケットは、ＩＰパケットとも呼ばれる。本実施例では、回線収容部３９０は、電気信号を解析してフレームを取得し、そして、フレーム（以下、単に「パケット」とも呼ぶ）をデータ処理部３８０に供給する。

データ処理部３８０は、優先度決定部３３０と、負荷計測部３７０と、パケット送信部３７５と、を有している。データ処理部３８０は、回線収容部３９０から受信したパケットを、パケット処理部１００に供給する。この際、データ処理部３８０の優先度決定部３３０は、各パケットの優先度を決定する（以下「処理優先度」と呼ぶ）。本実施例では、処理優先度は「低」と「高」との２段階で表される。データ処理部３８０の機能の詳細については後述する。

パケット処理部１００は、パケット転送部１１０と、パケットバッファ１１２と、制御情報テーブル１２２と、ヘッダ解析部１２５と、宛先判定部１３０と、宛先テーブル１３２と、を有している。各テーブル１２２、１３２は、図示しないメモリに格納されている。

パケットバッファ１１２は、データ処理部３８０から受信したパケットを一時的に格納するメモリである。ヘッダ解析部１２５は、パケットのヘッダから宛先（例えば、宛先ＩＰアドレス）を抽出し、宛先を宛先判定部１３０に供給する。宛先判定部１３０は、宛先に従って、パケットを出力すべき物理ポートＰを決定する（以下「出力物理ポート」と呼ぶ）。出力物理ポートは、宛先との通信に利用可能な物理ポートＰである。すなわち、出力物理ポートがパケットを送信することによって、そのパケットは、回線や中継装置等の通信経路を介して最終的に宛先に到達可能である。パケット転送部１１０は、パケットの送信指示をデータ処理部３８０に供給する。送信指示は、出力物理ポートを識別する情報（以下、「出力物理ポート情報」と呼ぶ）と、パケットとを含んでいる。データ処理部３８０は、送信指示を回線収容部３９０に供給する。回線収容部３９０は、送信指示に従ってパケットを電気信号に変換し、そして、出力物理ポートから信号を出力する。

なお、宛先判定部１３０の処理速度を超える頻度で、データ処理部３８０がパケット処理部１００へパケットを供給する場合がある（例えば、中継すべきパケットの量が多い場合）。この場合には、処理待ちの複数のパケットがパケットバッファ１１２に格納される。そして、パケット転送部１１０は、パケットの処理優先度に従って、処理順番を決定する（詳細は後述）。

なお、ネットワーク装置（例えば、スイッチ装置）の障害に備えて、冗長な通信経路を構築する場合がある。この場合、複数の物理ポートＰが、出力物理ポートの候補となり得る。このような場合には、宛先判定部１３０は、処理優先度に従って、複数の候補の中から出力物理ポートを選択する。本実施例では、この選択のモードとして、第１選択モードと第２選択モードとが利用可能である（詳細は後述）。

電力モード制御部９１０は、第１スイッチ装置ＳＷ１の電力モードを制御する。本実施例では、第１電力モード（スタンバイモードとも呼ぶ）と、第２電力モード（アクティブモードとも呼ぶ）とが利用可能である。第１電力モードでは、第２電力モードと比べて、第１スイッチ装置ＳＷ１の消費電力が小さい。また、第２電力モードでは、第１電力モードと比べて、第１スイッチ装置ＳＷ１の処理能力が高い（単位時間当たりのパケット処理量が多い）。本実施例では、第２電力モードでは、パケット処理部１００は、稼働状態にあり、パケットの転送を制御する。一方、第１電力モードでは、パケット処理部１００は、パケット処理部１００内の一部の電子回路への電力供給を停止し、転送機能を停止する。電力モードの制御については、後述する。

第１スイッチ装置ＳＷ１には、３つのスイッチ装置ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４が接続されている。本実施例では、第１物理ポートＰ１に第２スイッチ装置ＳＷ２が接続され、第２物理ポートＰ２に第３スイッチ装置ＳＷ３が接続され、第３物理ポートＰ３に第４スイッチ装置ＳＷ４が接続されている。

なお、本実施例では、各スイッチ装置ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４は、同じ構成を有している。図１では、３つのスイッチ装置ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４の構成は、簡略化されている。また、各スイッチ装置ＳＷ１〜ＳＷ４のそれぞれの符号の末尾の数字は、各スイッチ装置を識別する符号である。以下、個々のスイッチ装置を区別する必要の無い場合には、この識別符号を省略する（これらのスイッチ装置ＳＷ１〜ＳＷ４のことを、単に「スイッチ装置ＳＷ」と呼ぶ）。

図２、図３は、ネットワークシステム１１００の動作状態を示す概略図である。図示するように、ネットワークシステム１１００には、他のネットワークシステムＮＥＴＢが接続されている。具体的には、第２スイッチ装置ＳＷ２と第３スイッチ装置ＳＷ３とのそれぞれが、ネットワークシステムＮＥＴＢに接続されている。さらに、宛先装置ＤＤ（例えば、パーソナルコンピュータ）も、ネットワークシステムＮＥＴＢに接続されている。なお、ネットワークシステムＮＥＴＢは、ルータやスイッチ装置等の中継装置を利用して、第２スイッチ装置ＳＷ２と第３スイッチ装置ＳＷ３と宛先装置ＤＤとを接続する。

図２、図３は、第４スイッチ装置ＳＷ４から第１スイッチ装置ＳＷ１を介して宛先装置ＤＤへパケットを送信する場合を示している。本実施例では、図示しないサーバからのパケットが、第４スイッチ装置ＳＷ４を介して宛先装置ＤＤへパケットを送ることとしている。本実施例では、２つの通信経路が、第１スイッチ装置ＳＷ１と宛先装置ＤＤとを繋いでいる。１つの経路は、第１スイッチ装置ＳＷ１から、第２スイッチ装置ＳＷ２とネットワークシステムＮＥＴＢとを経由して、宛先装置ＤＤへ至る。もう１つの経路は、第１スイッチ装置ＳＷ１から、第３スイッチ装置ＳＷ３とネットワークシステムＮＥＴＢとを経由して、宛先装置ＤＤへ至る。このように、宛先が宛先装置ＤＤであるパケットに関しては、第１物理ポートＰ１と第２物理ポートＰ２とが、出力物理ポートの候補である。

図２は、通信負荷が低い場合を示している。図３は、通信負荷が高い場合を示している。まず、図２の動作状態について説明する。この状態では、第２スイッチ装置ＳＷ２の電力モードが「第２電力モード（アクティブモード）」であり、第３スイッチ装置ＳＷ３の電力モードが「第１電力モード（スタンバイモード）」である。また、宛先判定部１３０の選択モードが第１選択モードである。

優先度決定部３３０は、パケット毎にパケットのヘッダに従って「低」と「高」との中から処理優先度を決定する（詳細は後述）。宛先判定部１３０は、処理優先度に従って出力物理ポートを選択する。第１選択モードでは、高優先度と低優先度とのそれぞれに関して、宛先判定部１３０は、第１物理ポートＰ１を選択する。その結果、第１スイッチ装置ＳＷ１は、高優先度パケットＨＰＤと低優先度パケットＬＰＰとの両方を、第１物理ポートＰ１から第２スイッチ装置ＳＷ２へ送信する。これらのパケットＨＰＰ、ＬＰＰは、ネットワークシステムＮＥＴＢを介して宛先装置ＤＤに到達する。

図２に示す状態では、通信負荷が低いので、第２スイッチ装置ＳＷ２におけるパケット転送の不具合を抑制できる（不具合としては、例えば、パケットの廃棄や、パケット転送の過剰な遅れがある）。また、第３スイッチ装置ＳＷ３の電力モードが第１電力モードであるので、ネットワークシステム１１００の消費電力を低減できる。

次に、図３の動作状態について説明する。図２に示す状態との差違は２点ある。第１の差違は、第４スイッチ装置ＳＷ４の電力モードが「第２電力モード（アクティブモード）」であることである。第２の差違は、宛先判定部１３０の選択モードが第２選択モードであることである。第２選択モードでは、宛先判定部１３０は、低優先度に関しては、出力物理ポートとして第１物理ポートＰ１と第２物理ポートＰ２との両方を利用する。すなわち、処理優先度の低いパケットは、２つの物理ポートＰ１、Ｐ２に分散される。高優先度に関する出力物理ポートは、図２と同じである。他の構成は、図２と同じである。

高優先度パケットＨＰＰは、図２の場合と同様に、宛先装置ＤＤに到達する。一方、低優先度パケットＬＰＰの一部は、第３スイッチ装置ＳＷ３とネットワークシステムＮＥＴＢとを介して宛先装置ＤＤに到達する。このように、宛先が宛先装置ＤＤであるパケットの中継が、第２スイッチ装置ＳＷ２と第３スイッチ装置ＳＷ３とに分散される。従って、通信負荷が高い場合であっても、パケットの転送の不具合を抑制できる。

また、高優先度パケットＨＰＰに関しては、選択モードに拘わらずに、第２スイッチ装置ＳＷ２を通る経路が利用される。低優先度パケットＬＰＰに関しては、電力モードが変動する第３スイッチ装置ＳＷ３を通る経路が選択的に利用される。その結果、低優先度パケットＬＰＰの中継の信頼性よりも、高優先度パケットＨＰＰの中継の信頼性を優先することができる。これらにより、データ中継の信頼性と消費電力との両方を制御することができる。また、本実施例では、図２、図３の両方の状態において高優先度パケットＨＰＰを中継する第２スイッチ装置ＳＷ２の電力モードは、第１電力モード（スタンバイモード）では無く第２電力モード（アクティブモード）に維持されている。従って、動作状態が図２と図３との間で切り替わった場合にも、高優先度パケットＨＰＰの転送の不具合を抑制できる。また、高優先度パケットＨＰＰの転送には、電力モードが変動する第３スイッチ装置ＳＷ３を通る通信経路が利用されることが防止される。その結果、高優先度パケットＨＰＰの中継の信頼性が低下することを抑制できる。

なお、優先度決定部３３０は、パケットのヘッダに従って処理優先度を決定する。宛先判定部１３０は、通信負荷に従って、自己の選択モードを決定する。また、第３スイッチ装置ＳＷ３は、通信負荷に従って、自己の電力モードを決定する。通信負荷は統計情報テーブル３３２（図１）に記録されている。次に、これらの詳細について説明する。

図４（Ａ）〜４（Ｇ）は、パケットの説明図である。本実施例では、パケットＰＫは、いわゆるイーサネットフレームである。図４（Ａ）〜４（Ｇ）には、典型的なイーサネットフレームの構造が示されている。パケットＰＫは、レイヤ２ヘッダＨ１と、レイヤ３ヘッダＨ２と、レイヤ４ヘッダＨ３と、データＤＴと、を含んでいる。

レイヤ２ヘッダＨ１は、ＯＳＩ参照モデルの第２層（データリンク層）のプロトコルに従って定められている。本実施例では、レイヤ２ヘッダＨ１として、タグ無しヘッダＨ１ａと、タグ有りヘッダＨ１ｂとの２種類が利用される（図４（Ｂ）、４（Ｃ））。タグ無しヘッダＨ１ａは、宛先ＭＡＣアドレスフィールドと、送信元ＭＡＣアドレスフィールドとを含んでいる。タグ有りヘッダＨ１ｂは、いわゆるＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network）を利用するためのヘッダである。タグ有りヘッダＨ１ｂは、ＶＬＡＮのためのタグヘッダＴＨを、タグ無しヘッダＨ１ａに追加したものである。タグヘッダＴＨは、ＶＬＡＮ−ＩＤフィールドとユーザ優先度フィールドとを含んでいる。ＶＬＡＮ−ＩＤは、ＶＬＡＮの識別番号である。ユーザ優先度は、パケットＰＫの優先順位を示している。ユーザ優先度は３ビット（０〜７の８段階）で表されており、数値が大きいほど優先度が高い。ユーザ優先度は、パケットＰＫの送信元装置（例えば、パーソナルコンピュータ）によって設定される場合がある。また、パケットＰＫを中継する中継装置（例えば、いわゆるルータ）によってユーザ優先度が設定される（書き換えられる）場合もある。

レイヤ３ヘッダＨ２は、ＯＳＩ参照モデルの第３層（ネットワーク層）のプロトコルに従って定められている。本実施例では、レイヤ３ヘッダＨ２としては、ＩＰｖ４に対応したヘッダＨ２ａと、ＩＰｖ６に対応したヘッダＨ２ｂと、が利用される（図４（Ｄ）、４（Ｅ））。各ヘッダＨ２ａ、Ｈ２ｂは、送信元ＩＰアドレスフィールドと、宛先ＩＰアドレスフィールドとを含んでいる。また、ＩＰｖ４ヘッダＨ２ａは、ＴＯＳ（Type of Service）フィールドを含んでいる。ＴＯＳは８ビットで表されている。その上位３ビットは、ＩＰプレシデンス（IP precedence）とも呼ばれ、ＩＰパケットの優先度を示している。その数値が大きいほど優先度は高い。また、ＴＯＳフィールドの上位６ビットを、いわゆるＤＳＣＰ (Differentiated Service Code Point)として扱っても良い。ＤＳＣＰは、６４段階（６ビット）の優先度を表す。このようなＤＳＣＰは標準化団体ＩＥＴＦ (Internet Engineering Task Force)の標準文書ＲＦＣ(Request For Comment)のRFC2474, RFC2475によって定義されている。なお、ＴＯＳは、パケットＰＫの送信元装置によって設定される場合がある。また、パケットＰＫを中継する中継装置によってＴＯＳが設定される（書き換えられる）場合もある。なお、ＩＰパケットは、ネットワーク層におけるデータ伝送の単位である。

レイヤ４ヘッダＨ３は、ＯＳＩ参照モデルの第４層（トランスポート層）のプロトコルに従って定められている。本実施例では、レイヤ４ヘッダＨ３としては、ＴＣＰヘッダＨ３ａとＵＤＰヘッダＨ３ｂとが利用される（図４（Ｆ）、４（Ｇ））。ＴＣＰヘッダＨ３ａは、いわゆるＴＣＰ（Transmission Control Protocol）に従った通信のためのヘッダであり、ＵＤＰヘッダＨ３ｂは、いわゆるＵＤＰ（User Datagram Protocol）に従った通信のためのヘッダである。各ヘッダＨ３ａ、Ｈ３ｂは、送信元ポート番号フィールドと、宛先ポート番号フィールドとを含んでいる。なお、これらのポート番号は、レイヤ４のプロトコルに従った番号であり、回線を接続するための物理ポートＰ（図１）とは無関係である。

図５は、優先度テーブル３３４の説明図である。図５には、第１スイッチ装置ＳＷ１の優先度テーブル３３４が、一例として示されている。優先度テーブル３３４には、ヘッダ情報と処理優先度との対応関係が格納されている。優先度決定部３３０（図１）は、パケットのヘッダ（図４（Ａ）〜４（Ｇ））と、この優先度テーブル３３４とを参照して、パケットの処理優先度を決定する。

図５に示す実施例では、ＶＬＡＮ−ＩＤと、ユーザ優先度（ＵＰＲＩ）と、ＴＯＳ（ＩＰプレシデンス）と、その他の情報との組合せと、処理優先度との対応関係が定められている。本実施例では、処理優先度は、「低（ＰＲＩ＿０）」と「高（ＰＲＩ＿１）」との２段階で表される。また、図５中のマーク「＊」は、任意の値との一致を示している。

１行目の対応関係Ｒ１は、「ＶＬＡＮ−ＩＤ＝１、ＵＰＲＩ＝０、ＴＯＳ（ＩＰプレシデンス）＝０」という条件を満たすパケットに関して、処理優先度が「低」であることを示している。２行目の対応関係Ｒ２は、「ＶＬＡＮ−ＩＤ＝１、ＵＰＲＩ＝２、ＴＯＳ＝２」という条件を満たすパケットに関して、処理優先度が「高」であることを示している。３行目の対応関係Ｒ３は、ＶＬＡＮ−ＩＤが「２」である任意のパケットに関して、処理優先度が「高」であることを示している。

優先度テーブル３３４には、図５に示す対応関係Ｒ１〜Ｒ３に加えて、ヘッダ情報が異なる他の対応関係が格納されている（図示省略）。本実施例では、ＶＬＡＮ−ＩＤが「１」であるパケットに関しては、ユーザ優先度とＴＯＳ（ＩＰプレシデンス）との内の少なくとも一方が２以上である場合に、処理優先度が「高」である（図示省略）。ユーザ優先度とＴＯＳ（ＩＰプレシデンス）との両方が１以下である場合には、処理優先度は「低」である。優先度決定部３３０（図１）は、優先度テーブル３３４を参照することによって、任意のフレームデータの処理優先度を決定する。このような優先度テーブル３３４は、予めユーザの指示に従って設定される。なお、優先度テーブル３３４は、ヘッダ情報の全ての組合せの内の一部の組合せのみを定義しても良い。この場合、優先度決定部３３０は、優先度テーブル３３４中に定義の無いヘッダ情報に関しては、所定の処理優先度（例えば「高」）を採用すればよい。

図６は、送信統計情報テーブル３３２Ｔの説明図である。図６には、第１スイッチ装置ＳＷ１の送信統計情報テーブル３３２Ｔが、一例として示されている。送信統計情報テーブル３３２Ｔは、出力ポートと、処理優先度と、積算パケット数と、積算バイト数と、前回送信時刻と、パケット数／秒と、バイト数／秒と、上限閾値と、下限閾値と、の対応関係を格納している。以下、上限閾値を単に「上限」とも呼び、下限閾値を単に「下限」とも呼ぶ。

「出力ポート」は、パケットを出力した物理ポートＰを示している。「積算パケット数」は、出力ポート（物理ポートＰ）によって送信されたパケット数の積算値である。「積算バイト数」は、出力ポートによって送信されたデータ量の積算値である（単位はバイト）。これらの積算値は、スイッチ装置ＳＷの電源投入からの積算値である。「前回送信時刻」は、最後のパケットが物理ポートＰによって送信された時刻を示している。この時刻は、送信時刻から現時点までの経過時間によって表されている。「パケット数／秒」は、単位時間当たりの送信パケット数である。「バイト数／秒」は、単位時間当たりの送信データ量である。単位時間当たりの量の算出方法は任意である。例えば、所定時間前（例えば、１分前）から現時点までの間の平均値を採用してもよい。負荷計測部３７０（図１）は、これらの統計情報を、処理優先度と出力ポートとの組合せ毎に記録する。図６の実施例では、「処理優先度＝低」の統計情報と、「処理優先度＝高」の統計情報と、それらの合計とが、出力ポート毎に、送信統計情報テーブル３３２Ｔに記録されている。

図中の３つの送信負荷Ｓ１ＬＤ０、Ｓ１ＬＤ１、Ｓ１ＬＤｅは、第１物理ポートＰ１に関する負荷を示している。第０送信負荷Ｓ１ＬＤ０は、低優先度に関する負荷（パケット数／秒）を示し、第１送信負荷Ｓ１ＬＤ１は、高優先度に関する負荷（パケット数／秒）を示している。また、全体送信負荷Ｓ１ＬＤｅは、これらの合計値を示している。また、３つの送信負荷Ｓ２ＬＤ０、Ｓ２ＬＤ１、Ｓ２ＬＤｅは、第２物理ポートＰ２に関する負荷を示している。第０送信負荷Ｓ２ＬＤ０は、低優先度に関する負荷であり、第１送信負荷Ｓ２ＬＤ１は、高優先度に関する負荷であり、全体送信負荷Ｓ２ＬＤｅは、それらの合計値である。後述するように、本実施例では、上限と下限とは、「パケット数／秒」の閾値を示している。宛先判定部１３０（図１）は、これらの上限と下限とに従って、選択モードを切り換える。なお、上限と下限とは、予めユーザの指示に従って設定されている。

図７は、受信統計情報テーブル３３２Ｒの説明図である。図６には、第１スイッチ装置ＳＷ１の受信統計情報テーブル３３２Ｒが、一例として示されている。送信統計情報テーブル３３２Ｔ（図６）との差違は、送信パケットの代わりに、受信パケットに関する情報が格納されている点だけである。

「受信ポート」は、パケットを受信した物理ポートＰを示している。「積算パケット数」と「積算バイト数」とは、受信ポート（物理ポートＰ）によって受信されたパケット（データ）の量を示している。「前回到着時刻」は、最後のパケットが物理ポートＰに到着した時刻を示している。この時刻は、到着時刻から現時点までの経過時間によって表されている。「パケット数／秒」は、単位時間当たりの受信パケット数である。「バイト数／秒」は、単位時間当たりの受信データ量である。図６の送信統計情報テーブル３３２Ｔと同様に、負荷計測部３７０（図１）は、これらの統計情報を、処理優先度と出力ポートとの組合せ毎に記録する。また、積算値の算出方法と、単位時間当たりの量の算出方法とは、図６の送信統計情報テーブル３３２Ｔと同じである。

上限と下限とは、「パケット数／秒」の閾値を示している。後述するように、本実施例では、電力モード制御部９１０は、これらの上限と下限とに従って、スイッチ装置ＳＷの電力モードを切り換える。なお、上限と下限とは、予めユーザの指示に従って設定されている。

なお、ユーザは、操作パネルあるいは管理端末を介して、統計情報テーブル３３２（３３２Ｔ、３３２Ｒ）を確認することができる。操作パネルは、スイッチ装置ＳＷに設けられた装置であり、液晶ディスプレイ等の表示部とボタン等の入力部とを有する（図示せず）。また、管理端末は、スイッチ装置ＳＷに接続された端末である（図示せず）。ユーザは、統計情報テーブル３３２に限らず、他の種々の情報を確認することができる。さらに、ユーザは、操作パネルあるいは管理端末を介して、種々の指示を入力することができる。

図８は、宛先テーブル１３２の説明図である。図８には、第１スイッチ装置ＳＷ１の宛先テーブル１３２が、一例として示されている。宛先テーブル１３２は、宛先アドレスと、処理優先度と、出力ポートリストと、の対応関係を格納している。出力ポートリストは、低負荷用のリストと、高負荷用の追加リストとを含んでいる。宛先アドレスは、パケットの宛先を示している。本実施例では、宛先アドレスは、パケットの宛先ＩＰアドレスに相当する。出力ポートリストは、出力物理ポートの候補を示している。低負荷用のリストは、通信負荷が低い場合に利用される。高負荷用の追加リストは、通信負荷が高い場合に追加されるリストである。

第１対応関係ＤＲ１と第２対応関係ＤＲ２とは、第１アドレスＤＡ１に関する出力ポートリストを示している。この第１アドレスＤＡ１は、図２、図３の宛先装置ＤＤのＩＰアドレスである。通信負荷が低い場合には、処理優先度に拘わらず、第１物理ポートＰ１が候補である。通信負荷が高い場合については、以下の通りである。処理優先度が低いパケットに関しては、第２物理ポートＰ２が候補に追加される。すなわち、２つの物理ポートＰ１、Ｐ２が候補である。処理優先度が高いパケットに関しては、追加リストは無い。すなわち、第１物理ポートＰ１が候補である。

候補の数が１つである場合には、宛先判定部１３０（図１）は、その候補を出力物理ポートとして採用する。候補の数が複数である場合には、宛先判定部１３０は、所定の方法に従って、複数の候補の中から１つの出力物理ポートを選択する。この選択方法は任意である。例えば、宛先判定部１３０は、ヘッダ情報からハッシュ値を算出し、ハッシュ値に従って１つの出力物理ポートを選択してもよい。ハッシュ値の算出に利用されるヘッダ情報としては、任意のフィールドを採用可能である（例えば、図４（Ａ）〜４（Ｇ）のヘッダＨ１〜Ｈ３の内の少なくとも一部分）。ここで、予め定められたフィールドを採用すればよい。また、宛先判定部１３０は、いわゆるラウンドロビン技術に従って、１つの出力物理ポートを選択してもよい。

なお、宛先テーブル１３２における宛先アドレスとしては、１つのアドレスに限らず、アドレスの範囲を採用してもよい。また、処理優先度と、低負荷用のリストと、高負荷用の追加リストとは、予めユーザの指示に従って設定される。また、出力ポートリストは、宛先アドレスと処理優先度とに加えて、ＶＬＡＮ−ＩＤや、他の任意の情報に対応付けられてもよい。

図９は、制御情報テーブル１２２の説明図である。制御情報テーブル１２２は、データ処理部３８０から受信したパケットのヘッダ情報を格納する。本実施例では、制御情報テーブル１２２は、処理優先度毎の順序付きリストを示している。順序は、パケットを受信した順序と同じである。このリストは、パケットのリストを示している。このようなパケットのリストは、「キュー（queue）」とも呼ばれる。制御情報テーブル１２２は、処理優先度の高いキューＨＰＱと、処理優先度の低いキューＬＰＱとの２つのキューを示している。

図９は、パケット処理部１００が、５つのパケットａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅをこの順番に受信した場合を示している。ここで、３つのパケットａ、ｂ、ｅに関しては処理優先度が「低」であり、２つのパケットｃ、ｄに関しては処理優先度が「高」であることと仮定している。後述するように、パケット転送部１１０（図１）は、この制御情報テーブル１２２に従って、フレームデータの処理順番を決定する。

図１０は、パケット処理の手順を示すフローチャートである。このパケット処理は、パケットを中継する処理である。スイッチ装置ＳＷ（図１）は、パケットを受信したことに応答して、図１０の処理を開始する。

最初のステップＳ１００では、回線収容部３９０（図１）は、物理ポートＰからパケットを受信し、そのパケットを優先度決定部３３０に送信する。次のステップＳ１１０では、優先度決定部３３０は、パケットのヘッダ（図４（Ａ）〜４（Ｇ））から、処理優先度の決定に利用される部分を抽出する。そして、優先度決定部３３０は、抽出した部分を検索キーとして利用して、優先度テーブル３３４（図５）を検索する。そして、優先度決定部３３０は、ヘッダ情報に対応付けられた処理優先度を、パケットの処理優先度として採用する。

次のステップＳ１２０では、負荷計測部３７０（図１）は、受信パケットと、パケットを受信した物理ポートＰと、処理優先度とに従って、受信統計情報テーブル３３２Ｒ（図７）を更新する。

次のステップＳ１３０では、負荷計測部３７０（図１）は、更新された受信統計情報と、閾値とを比較し、自己電力モードの切替条件が満たされるか否かを判断する。現行の電力モードが「第１電力モード（スタンバイモード）」である場合には、切替条件は、電力モードを第１から第２へ変更するための条件である（以下「第１遷移条件」と呼ぶ）。本実施例では、第１遷移条件は、以下の通りである。

（第１遷移条件Ｃ１）全ての受信ポートの全ての処理優先度に関する受信パケットの負荷（パケット数／秒）の合計値が、第１閾値（上限）以上である。

受信統計情報が第１遷移条件Ｃ１を満たすことは、通信負荷が高いことを意味している。

現行の電力モードが「第２電力モード（アクティブモード）」である場合には、切替条件は、電力モードを第２から第１へ変更するための条件である（以下「第２遷移条件」と呼ぶ）。本実施例では、第２遷移条件は、以下の通りである。

（第２遷移条件Ｃ２）全ての受信ポートの全ての処理優先度に関する受信パケットの負荷（パケット数／秒）の合計値が、第２閾値（下限）以下である。

受信統計情報が第２遷移条件Ｃ２を満たすことは、通信負荷が低いことを示している。

なお、第１と第２の閾値は、予めユーザの指示に従って設定される（本実施例では、これらの閾値は受信統計情報テーブル３３２Ｒに格納される（図示省略））。また、第２閾値（第２電力モードの下限）は、第１閾値（第１電力モードの上限）よりも小さいことが好ましい。こうすれば、電力モードが頻繁に切り替わることを抑制できる。

切替条件が満たされる場合には（Ｓ１４０：Ｙｅｓ）、次のステップＳ１５０で、負荷計測部３７０（図１）は、電力モード制御部９１０に通知を行う。この通知は、満たされた切替条件と、パケットを受信したポートのポート番号と、パケットの処理優先度と、を含んでいる。第１遷移条件Ｃ１が満たされる場合には（Ｓ１６０：Ｙｅｓ）、電力モード制御部９１０は、電力モードを変更する（Ｓ１７０）。電力モードの変更は、パケット処理と並列に行われる。そして、処理はステップＳ１８０に移行する。電力モードの変更についは後述する。

切替条件が満たされない場合には（Ｓ１４０：Ｎｏ）、ステップＳ１５０〜Ｓ１７０がスキップされて、処理はステップＳ１８０に移行する。

ステップＳ１８０では、優先度決定部３３０は、パケットと処理優先度とをパケット処理部１００に送信する。次のステップＳ１９０では、パケット転送部１１０は、受信したパケットをパケットバッファ１１２に格納する。そして、パケット転送部１１０は、パケットからヘッダ情報を抽出し、ヘッダ情報を処理優先度に従って制御情報テーブル１２２（図９）に格納する。なお、パケットバッファ１１２に空き領域が無い場合には、パケット転送部１１０は、受信したパケットを廃棄する。

次のステップＳ２００以降の処理は、パケットバッファ１１２（図１）に格納されたパケットの転送処理である。ステップＳ２００以降の処理によって、１つのパケットが転送される。ステップＳ２００では、パケット転送部１１０（図１）が、パケット転送の対象パケットを選択する。具体的には、パケット転送部１１０は、制御情報テーブル１２２（図９）から１つのパケットを選択し、そのパケットのヘッダ情報を読み出す。

１つのパケットを選択する方法としては、処理優先度の高いパケットを優先する任意の方法を採用可能である。例えば、いわゆる順位付きキュー（priority queuing）を採用可能である。この方法では、高優先キューＨＰＱ（図９）にパケットが登録されている場合には、高優先キューＨＰＱからパケットが選択される。高優先キューＨＰＱにパケットが登録されてない場合には、低優先キューＬＰＱからパケットが選択される。各高優先キューＨＰＱ、ＬＰＱにおけるパケット選択順序は、パケットの受信順序と同じである。

次のステップＳ２１０では、ヘッダ解析部１２５（図１）は、読み出されたヘッダ情報から情報を抽出して、宛先判定部１３０に供給する。抽出される情報は、宛先判定部１３０による処理に利用される情報である。本実施例では、この情報は、宛先ＩＰアドレスを含んでいる。また、ヘッダ解析部１２５は、選択された対象パケットの処理優先度を、宛先判定部１３０に供給する。処理優先度の特定方法は任意である。例えば、ヘッダ解析部１２５は、ヘッダ情報を格納するキューの種類によって処理優先度を特定可能である。この代わりに、ステップＳ１９０で、パケット転送部１１０が、ヘッダ情報に加えて、処理優先度を示す情報を制御情報テーブル１２２に格納してもよい。この場合、ヘッダ解析部１２５は、制御情報テーブル１２２を参照することによって、処理優先度を特定可能である。

次のステップＳ２２０では、宛先判定部１３０（図１）は、受信したヘッダ情報に従って、対象パケットを転送するか、それとも、廃棄するかを決定する。例えば、宛先判定部１３０は、図示しないフィルタテーブルに従って、この決定を行う。フィルタテーブルは、パケットを廃棄するための条件を定義する。廃棄条件としては、任意の条件を採用可能である。例えば、所定フィールドの値が所定値に設定されていることを採用可能である。具体的には、「レイヤ４ヘッダＨ３ａ、Ｈ３ｂ（図４（Ｆ）、４（Ｇ））の宛先ポート番号が８０である」等の条件を採用可能である。

図１１は、図１０のフローチャートの続きの手順を示すフローチャートである。ステップＳ３００は、図１０のステップＳ２２０の次のステップである。このステップＳ３００では、宛先判定部１３０（図１）は、宛先テーブル１３２（図８）を参照し、宛先ＩＰアドレスに対応付けられた出力ポートリストを選択する。選択される出力ポートリストは、低負荷用のリストと、高負荷用の追加リストとを含んでいる。また、これらのリストは、全ての処理優先度に関する和を表している。例えば、図８に示す実施例において、宛先ＩＰアドレスが第１アドレスＤＡ１である場合には、低負荷用のリストは「第１物理ポートＰ１」である。そして、高負荷用の追加リストは「第２物理ポートＰ２」である。

次のステップＳ３１０では、宛先判定部１３０（図１）は、低負荷用の出力ポートリストに関する送信統計情報を、送信統計情報テーブル３３２Ｔ（図６）から読み出す。そして、次のステップＳ３２０で、宛先判定部１３０は、第２選択モード用の条件が満たされるか否かを判断する（以下、「第２選択モード条件」と呼ぶ）。本実施例では、第２選択モード条件は、以下の通りである。

（第２選択モード条件ＳＣ）低負荷ポートの合計出力負荷が、選択上限以上である。
ここで、「低負荷ポート」は、低負荷用の出力ポートリストに含まれる物理ポートＰを意味している。また、「低負荷ポートの合計出力負荷」は、全ての低負荷ポートの全ての処理優先度に関する出力パケットの負荷（パケット数／秒）の合計値を意味している。

例えば、図８に示す実施例において、宛先が第１アドレスＤＡ１である場合について説明する。この場合には、低負荷用の出力ポートリストは「第１物理ポートＰ１」である。また、図６において、全体送信負荷Ｓ１ＬＤｅが、第２選択モード条件ＳＣにおける合計値に相当し、その上限Ｔ１ＴＵ＿ｅが、選択上限に相当する。そして、全体送信負荷Ｓ１ＬＤｅが上限Ｔ１ＴＵ＿ｅ以上である場合に、第２選択モード条件ＳＣが満たされる。選択上限は、低負荷用の出力ポートに接続された中継装置（以下「下流中継装置」とも呼ぶ）の処理能力の最大値よりも若干小さい値に予め設定される。送信統計情報が第２選択モード条件ＳＣを満たすことは、低負荷用の出力ポートから出力されるパケットの量が、下流中継装置の処理能力を越えようとしていることを意味している。ここで、上限Ｔ１ＴＵ＿ｅは、第１物理ポートＰ１に接続された第２スイッチ装置ＳＷ２（図１）の処理能力よりも小さいことが好ましい。

なお、低負荷用の出力ポートリストに複数の物理ポートＰが含まれる場合には、選択上限として、各ポートに対応付けられた上限閾値の合計値を採用すればよい。例えば、第１物理ポートＰ１と第２物理ポートＰ２とが出力ポートリストに含まれる場合には、第１物理ポートＰ１の上限Ｔ１ＴＵ＿ｅと、第２物理ポートＰ２の上限Ｔ２ＴＵ＿ｅとの合計値を選択上限として利用すればよい（図６）。ここで、上限Ｔ２ＴＵ＿ｅは、第２物理ポートＰ２に接続された第３スイッチ装置ＳＷ３（図１）の処理能力の最大値よりも小さいことが好ましい。

第２選択モード条件ＳＣが満たされている場合には、宛先判定部１３０（図１）は、利用すべき選択モードが第２選択モードであると特定する。そして、図１１の次のステップＳ３３０で、宛先判定部１３０は、第２選択モードに従って、出力物理ポートを決定する。まず、宛先判定部１３０は、低負荷用の出力ポートリストと高負荷用の追加リストの和を、候補として採用する。ここで利用されるリストは、パケットの処理優先度に対応付けられたリストである。次に、宛先判定部１３０は、候補の中から１つの出力物理ポートを選択する。例えば、図８に示す実施例において、宛先ＩＰアドレスが第１アドレスＤＡ１である場合について説明する。図３の動作状態は、この場合を示している。低優先度に関しては、第１と第２の物理ポートＰ１、Ｐ２が候補であり、第１と第２の物理ポートＰ１、Ｐ２のいずれかが、出力物理ポートとして選択される。高優先度に関しては、第１物理ポートＰ１が候補であり、第１物理ポートＰ１が出力物理ポートとして選択される。

第２選択モード条件ＳＣが満たされていない場合には、宛先判定部１３０（図１）は、利用すべき選択モードが第１選択モードであると特定する。そして、図１１の次のステップＳ３４０で、宛先判定部１３０は、第１選択モードに従って、出力物理ポートを決定する。まず、宛先判定部１３０は、低負荷用の出力ポートリストを候補として採用する。ここで、利用されるリストは、パケットの処理優先度に対応付けられたリストである。次に、宛先判定部１３０は、候補の中から１つの出力物理ポートを選択する。例えば、図８に示す実施例において、宛先ＩＰアドレスが第１アドレスＤＡ１である場合について説明する。図２の動作状態は、この場合を示している。低優先度に関しては、第１物理ポートＰ１が候補であり、第１物理ポートＰ１が出力物理ポートとして選択される。同様に、高優先度に関しては、第１物理ポートＰ１が候補であり、第１物理ポートＰ１が出力物理ポートとして選択される。

なお、宛先判定部１３０（図１）は、図１０のステップＳ２２０でパケットを廃棄すると決定した場合には、ステップＳ３００〜Ｓ３４０の処理をスキップしてもよい。

ステップＳ３３０、Ｓ３４０の次のステップＳ３５０では、宛先判定部１３０（図１）は、決定結果をパケット転送部１１０に送信する。この決定結果は、パケット転送指示と、パケット廃棄指示とのいずれか一方を含んでいる。これらの指示は、図１０のステップＳ２２０の決定結果を反映している。パケット転送指示は、出力物理ポート情報を含んでいる。次のステップＳ３６０では、パケット転送部１１０は、受信した指示が、パケット転送指示であるか否かを確認する。受信指示がパケット転送指示である場合には（Ｓ３７０：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ３８０に移行する。

ステップＳ３８０では、パケット転送部１１０（図１）は、パケットバッファ１１２から対象パケットを読み出す。そして、パケット転送部１１０は、対象パケットと、出力物理ポート情報と、対象パケットの処理優先度とを、データ処理部３８０に送信する。処理優先度の特定方法は、任意である（例えば、ステップＳ２１０で説明した方法と同様の方法を採用可能である）。

次のステップＳ３９０では、パケット転送部１１０（図１）は、パケットバッファ１１２内の、対象パケットを格納する領域を開放する。これにより、パケット転送部１１０は、解放された領域を、新たなパケットを格納可能な空き領域として利用する。また、パケット転送部１１０は、制御情報テーブル１２２から、対象パケットに関する情報を削除する。

次のステップＳ４１０では、負荷計測部３７０（図１）は、対象パケットと、出力物理ポート情報と、対象パケットの処理優先度とに従って、送信統計情報テーブル３３２Ｔ（図６）を更新する。

次のステップＳ４２０では、パケット送信部３７５（図１）は、対象パケットの送信指示を回線収容部３９０に供給する。この送信指示は、対象パケットと、出力物理ポート情報とを含んでいる。次のステップＳ４３０では、回線収容部３９０は、指示に従って、出力物理ポート情報によって特定される物理ポートＰからパケットを送信する。ここで、回線収容部３９０は、パケットのヘッダを適宜修正する。修正後のヘッダは、宛先判定部１３０によって指定されてもよい。パケットの送信が完了したことに応答して、パケット処理が終了する。

受信指示がパケット廃棄指示である場合には（Ｓ３７０：Ｎｏ）、処理はステップＳ４００に移行する。このステップＳ４００の処理は、上述のステップＳ３９０と同じである。ステップＳ４００の完了に応答して、パケット処理は終了する。

以上説明したように、図２、図３に示す実施例では、第１スイッチ装置ＳＷ１の宛先判定部１３０は、出力通信負荷に従って、選択モードを切り換える（図１１：Ｓ３２０）。

なお、図１０のステップＳ２００以降の処理は、１つのフレームに関する転送処理を示している。そして、この転送処理は、制御情報テーブル１２２（図９）、すなわち、キューが空になるまで繰り返し実行される。

図１２は、電力モードの切替処理の手順を示すフローチャートである。電力モード制御部９１０（図１）は、図１０、図１１のパケット処理とは独立に、この切替処理を実行する。また、図１３は、電力モードの遷移を示す説明図である。図１３には、第１電力モードと第２電力モードとが示されている。

最初のステップＳ５００では、電力モード制御部９１０（図１）は、現在の電力モードを確認する。現在の電力モードを示す情報は、電力モード制御部９１０内の図示しないメモリに格納されている。現行の電力モードが「第１電力モード」である場合には、処理はステップＳ５２０に移行する（Ｓ５１０：Ｙｅｓ）。

ステップＳ５２０では、電力モード制御部９１０（図１）は、受信統計情報と、閾値とを比較し、受信統計情報が第１遷移条件Ｃ１を満たすか否かを判断する。上述したように、第１遷移条件Ｃ１は、通信負荷が高いことを示している。

第１遷移条件Ｃ１が満たされている場合には（Ｓ５２２：Ｙｅｓ）、次のステップＳ５２４で、電力モード制御部９１０（図１）は、電力モードを第１から第２へ変更する。本実施例では、電力モード制御部９１０は、第２電力モードでの動作を、パケット処理部１００に指示する。パケット処理部１００は、指示に応答して、パケット処理部１００内の一部の電子回路への電力供給を再開し、パケット転送を開始する。この結果、パケット処理部１００の処理能力が高くなる。

次のステップＳ５２６では、電力モード制御部９１０（図１）は、現在の電力モードを示す情報を、「第２電力モード」に変更する。

以上のステップＳ５２４、Ｓ５２６に従って、電力モードが、第１から第２へ遷移する（図１３：ＳＴ１）。

次のステップＳ５４０では、電力モード制御部９１０（図１）は、所定時間（例えば、１０秒）の経過を待つ。そして、電力モード制御部９１０は、所定時間の経過後、再び、ステップＳ５００に戻る。

ステップＳ５２２で、第１遷移条件Ｃ１が満たされない場合には、電力モード制御部９１０は、ステップＳ５２４、Ｓ５２６をスキップして、ステップＳ５４０に移行する。この場合、第１電力モードが維持される（図１３：ＳＴ２）。

図１２のステップＳ５１０において、現行の電力モードが「第２電力モード」である場合には、処理はステップＳ５３０に移行する。

ステップＳ５３０では、電力モード制御部９１０（図１）は、受信統計情報と、閾値とを比較し、受信統計情報が第２遷移条件Ｃ２を満たすか否かを判断する。上述したように、第２遷移条件Ｃ２は、通信負荷が低いことを示している。

第２遷移条件Ｃ２が満たされている場合には（Ｓ５３２：Ｙｅｓ）、次のステップＳ５３４で、電力モード制御部９１０（図１）は、電力モードを第２から第１へ変更する。本実施例では、電力モード制御部９１０は、第１電力モードでの動作を、パケット処理部１００に指示する。パケット処理部１００は、指示に応答して、パケット処理部１００内の一部の電子回路への電力供給を停止し、転送機能を停止する。この結果、消費電力が低減する。

次のステップＳ５３６では、電力モード制御部９１０（図１）は、現在の電力モードを示す情報を、「第１電力モード」に変更する。

以上のステップＳ５３４、Ｓ５３６に従って、電力モードが、第２から第１へ遷移する（図１３：ＳＴ３）。ステップＳ５３６の次には、処理はステップＳ５４０に移行する。

ステップＳ５３２で、第２遷移条件Ｃ２が満たされない場合には、電力モード制御部９１０は、ステップＳ５３４、Ｓ５３６をスキップして、ステップＳ５４０に移行する。この場合、第２電力モードが維持される（図１３：ＳＴ４）。

なお、図１０のパケット処理において、処理がステップＳ１７０に移行した場合には、電力モード制御部９１０（図１）は、図１２の処理において、ステップＳ５２４に移行する。その結果、通信負荷が高くなった場合には、電力モード制御部９１０は速やかに電力モードを第２に変更することができる。

以上のように、本実施例では、スイッチ装置ＳＷは、通信負荷に従って、適切に電力モードを切り換える。例えば、図２に示す動作状態では、第１スイッチ装置ＳＷ１から第３スイッチ装置ＳＷ３にパケットが送信されない。従って、第３スイッチ装置ＳＷ３の通信負荷が低い。その結果、第３スイッチ装置ＳＷ３の電力モードは、自動的に、第１に切り替わる。また、図３に示す動作状態では、第１スイッチ装置ＳＷ１から第３スイッチ装置ＳＷ３に送信されるパケットの量が多い。従って、第３スイッチ装置ＳＷ３の通信負荷が高い。その結果、第３スイッチ装置ＳＷ３は、自動的に、第２電力モードで動作する。

以上のように、本実施例では、通信負荷が低い場合には、第１スイッチ装置ＳＷ１は、冗長な通信経路の一部にパケットを送信し、そして、残りの通信経路上の第３スイッチ装置ＳＷ３の電力モードが第１電力モードに設定される（図２）。その結果、ネットワークシステム１１００の消費電力を低減することができる。また、通信負荷が高い場合には、第１スイッチ装置ＳＷ１は、低優先度パケットＬＰＰを冗長な通信経路に分散させ、そして、第３スイッチ装置ＳＷ３の電力モードが第２電力モードに設定される（図３）。その結果、パケット転送の不具合を抑制できる。

なお、高優先度パケットＨＰＰの中継を担当する第２スイッチ装置ＳＷ２は、その通信負荷に拘わらずに、電力モードを第２電力モード（アクティブモード）に維持することが好ましい。また、本実施例では、第１スイッチ装置ＳＷ１（図１〜図３）の宛先判定部１３０は、第３スイッチ装置ＳＷ３の電力モードの切替完了を待たずに、選択モードを第１から第２へ切り換える。その結果、第２スイッチ装置ＳＷ２の通信負荷の増大に起因する高優先度パケットＨＰＰの転送の不具合を抑制できる。また、高優先度パケットＨＰＰに関する不具合が抑制されるので、パケットバッファ１１２（図１）の容量を低減可能である。ただし、電力モードの切替完了の後に、宛先判定部１３０が、選択モードを切り換えても良い。

また、本実施例では、各パケット処理部１００は、いわゆる順序付きキュー（priority queuing）に従って、転送処理を実行する。この転送処理では、高優先度パケットＨＰＰの処理が優先される。その結果、高優先度パケットＨＰＰの転送の不具合を抑制できる。

Ｂ．第２実施例：
図１４は、選択モードの切替の別の実施例を示す説明図である。図１１に示す実施例とは異なり、本実施例では、宛先判定部１３０は、以下に示す２つの条件ＳＣａ、ＳＣｂに従って、選択モードを決定する。選択モードの決定（図１１：Ｓ３２０）以外の処理は、図１０〜図１２に示す第１実施例と同じである。また、ネットワークシステム１１００の構成は、図１に示す第１実施例と同じである。

本実施例で利用される条件ＳＣａ、ＳＣｂは、以下の通りである。
（第１切替条件ＳＣａ）選択可能ポートリストの合計出力負荷が、選択上限以上である。
（第２切替条件ＳＣｂ）選択可能ポートリストの合計出力負荷が、選択下限以下である。

ここで、「選択可能ポートリスト」は、宛先ＩＰアドレスに対応付けられた物理ポートＰのリストである。このリストは、宛先との通信に利用可能な全ての物理ポートＰのリストである。このリストは、図１１のステップＳ３００で選択される。また、「選択可能ポートリストの合計出力負荷」は、選択可能ポートリストに含まれる全ての物理ポートＰの全ての処理優先度に関する出力パケットの「パケット数／秒」の合計値を意味している。例えば、図６、図８に示す実施例において、宛先が第１アドレスＤＡ１である場合について説明する。この場合には、「選択可能ポートリスト」は「第１と第２の物理ポートＰ１、Ｐ２」である。そして、合計出力負荷は、全体送信負荷Ｓ１ＬＤｅと全体送信負荷Ｓ２ＬＤｅとの合計値である（図６）。

第１切替条件ＳＣａは、選択モードを第１から第２へ切り換えるための条件である。選択上限は、低負荷用の出力ポートに接続された中継装置（下流中継装置）の処理能力の最大値よりも若干小さい値に予め設定される。送信統計情報が第１切替条件ＳＣａを満たすことは、以下のことを意味している。すなわち、パケット出力が低負荷用の出力ポートに集中すると、低負荷用の出力ポートの下流中継装置の通信負荷が処理能力を越える可能性が高い。

第１切替条件ＳＣａが満たされる場合には、宛先判定部１３０（図１）は、選択モードを第２選択モードに設定する。現行の選択モードが第１選択モードである場合には、宛先判定部１３０は、選択モードを第１から第２へ変更する（図１４：ＳＴ１１）。従って、図３に示すように、パケット出力が、低負荷用の出力ポート（Ｐ１）と高負荷用の追加ポート（Ｐ２）とに分散される。その結果、第１実施例と同様に、パケット転送の不具合を抑制できる。

第２切替条件ＳＣｂは、選択モードを第２から第１へ切り換えるための条件である。選択下限は、低負荷用の出力ポートに接続された中継装置（下流中継装置）の処理能力の最大値よりも小さい値に予め設定される。送信統計情報が第２切替条件ＳＣｂを満たすことは、以下のことを意味している。すなわち、パケット出力が低負荷用の出力ポートに集中しても、低負荷用の出力ポートの下流中継装置の通信負荷が処理能力を越えない。なお、選択下限は、上述の選択上限よりも小さいことが好ましい。こうすれば、選択モードが頻繁に切り替わることを抑制できる。

第２切替条件ＳＣｂが満たされる場合には、宛先判定部１３０（図１）は、選択モードを第１選択モードに設定する。現行の選択モードが第２選択モードである場合には、宛先判定部１３０は、選択モードを第２から第１へ変更する（図１４：ＳＴ１３）。従って、図２に示すように、パケット出力が、低負荷用の出力ポート（Ｐ１）に集中する。その結果、第３スイッチ装置ＳＷ３の電力モードを第１電力モードに設定することが可能になる。

なお、現行の選択モードが第１選択モードであり、かつ、第１切替条件ＳＣａが満たされない場合には、宛先判定部１３０（図１）は、選択モードを第１に維持する（図１４：ＳＴ１２）。また、現行の選択モードが第２選択モードであり、かつ、第２切替条件ＳＣｂが満たされない場合には、宛先判定部１３０は、選択モードを第２に維持する（図１４：ＳＴ１４）。

以上のように、第２実施例では、宛先判定部１３０（図１）は、宛先との通信に利用可能な全ての物理ポートＰの負荷を考慮して選択モードを決定する。従って、宛先判定部１３０は、適切な選択モードを利用可能である。

Ｃ．第３実施例：
図１５は、第３実施例におけるデータ処理部３８０ａの説明図である。図１に示すデータ処理部３８０との差違は、電力モード指示部３６０が追加されている点だけである。他の構成は、図１のデータ処理部３８０と同じである。また、第３実施例におけるネットワークシステムの構成は、データ処理部３８０がデータ処理部３８０ａに置換された点を除いて、図１のネットワークシステム１１００と同じである。

第３実施例では、パケット処理は、図１０、図１１、図１４に示す第２実施例と同じである。ただし、第３実施例では、図１０、図１１の処理に加えて、モード変更パケット送信処理が実行される。図１６は、モード変更パケットの送信処理の手順を示すフローチャートである。この処理は、図１１のステップＳ４１０に続く処理である。なお、このモード変更パケット送信処理は、図１０、図１１のパケット処理とは並列に実行される。

最初のステップＳ６００では、電力モード指示部３６０（図１５）は、図１１のステップＳ４１０で更新された送信統計情報と閾値とを比較する。図１４のステップＳＴ１１と同じ条件が満たされる場合には（Ｓ６１０：Ｙｅｓ）、次のステップＳ６１５で、電力モード指示部３６０は、モード変更パケットの送信を、パケット転送部１１０（図１）に指示する。このモード変更パケットは、電力モードを第２電力モードに変更する指示を含んでいる。また、このモード変更パケットの宛先は、切替対象の出力物理ポートに接続された中継装置である（以下「切替対象中継装置」とも呼ぶ）。「切替対象の出力物理ポート」は、第１選択モードでは利用されるが第２選択モードでは利用されない出力物理ポートを意味している。例えば、図３に示す実施例では、「切替対象の出力物理ポート」は、第２物理ポートＰ２である。また、宛先は、第２物理ポートＰ２に接続された第３スイッチ装置ＳＷ３である。すなわち、このモード変更パケットは、第３スイッチ装置ＳＷ３に対する、電力モードを第２に変更する指示である。

一方、図１４のステップＳＴ１３と同じ条件が満たされる場合には（Ｓ６２０：Ｙｅｓ）、次のステップＳ６２５で、電力モード指示部３６０（図１５）は、モード変更パケットの送信を、パケット転送部１１０（図１）に指示する。ステップＳ６１５との差違は、このモード変更パケットが、電力モードを第１電力モードに変更する指示を含んでいる点だけである。

なお、電力モード指示部３６０（図１５）からパケット転送部１１０（図１）への指示は、図１０のステップＳ１８０と同様に行われる。すなわち、パケット転送部１１０は、通常のパケットと同様に、電力モード指示部３６０からモード変更パケットを受信する。ただし、予め電力モード指示部３６０によって、モード変更パケットの出力物理ポートは、切替対象の出力物理ポートであると決定されている。

なお、図１４のステップＳＴ１１の条件とステップＳＴ１３の条件とのいずれも満たされていない場合には（Ｓ６１０：Ｎｏ、Ｓ６２０：Ｎｏ）、電力モード指示部３６０は、変更パケット送信処理を終了する。この場合には、変更パケットは送信されない。すなわち、「切替対象の出力物理ポート」に接続された中継装置の電力モードは維持される。

ステップＳ６１５、Ｓ６２５に続くステップＳ６３０では、パケット転送部１１０（図１）は、指示に応答して、モード変更パケットと、出力物理ポート情報とを、データ処理部３８０ａ（図１５）に送信する。パケット送信部３７５は、モード変更パケットの送信指示を、回線収容部３９０に供給する。回線収容部３９０は、指示に従って、モード変更パケットを送信する。モード変更パケットを受信したスイッチ装置ＳＷの処理については、後述する。

なお、モード変更パケットの送信処理は、図１１に示す通常のパケットの送信処理（Ｓ３８０〜Ｓ４３０）と同様に行われる。ただし、モード変更パケットに関する送信統計情報の更新と処理優先度とを省略してもよい。また、パケット転送部１１０は、キュー（図９）にパケットが登録されているか否かに関わらずに、モード変更パケットの送信を優先的に実行することが好ましい。

なお、電力モード指示部３６０（図１５）は、送信統計情報を解析せずに、宛先判定部１３０（図１）による選択モードの変更に応答して、モード変更パケットを送信してもよい。また、電力モード指示部３６０は、パケット処理部１００を介さずに、直接に回線収容部３９０にモード変更パケットの送信指示を供給してもよい。

図１７は、第３実施例における電力モードの切替処理の手順を示すフローチャートである。図１２に示す実施例との差違は、２つの割り込み処理Ｓ５２３、Ｓ５３３が追加されている点だけである。

電力モードを第２に変更する指示を含むモード変更パケットを受信した場合には（Ｓ５２３）、電力モード制御部９１０（図１）は、ステップＳ５２４に移行する。この結果、電力モードが速やかに第２に切り替わる。

電力モードを第１に変更する指示を含むモード変更パケットを受信した場合には（Ｓ５３３）、電力モード制御部９１０（図１）は、ステップＳ５３４に移行する。この結果、電力モードが速やかに第１に切り替わる。

なお、本実施例では、電力モード制御部９１０（図１）による自発的な電力モードの切替を省略してもよい。この場合、電力モード制御部９１０は、モード変更パケットに応答して電力モードを変更する。

以上のように、本実施例では、宛先判定部１３０（図１）が選択モードを第１から第２へ変更する場合には、電力モード指示部３６０（図１５）は、電力モードを第２に変更する指示（モード変更パケット）を、切替対象中継装置に送信する。そして、切替対象中継装置は、指示に応答して電力モードを変更する。例えば、動作状態が図２から図３へ変化する場合には、第１スイッチ装置ＳＷ１から第３スイッチ装置ＳＷ３に指示（モード変更パケット）が送信される。第３スイッチ装置ＳＷ３は、指示に応答して、電力モードを第２に変更する。

また、宛先判定部１３０（図１）が選択モードを第２から第１へ変更する場合には、電力モード指示部３６０（図１５）は、電力モードを第１に変更する指示（モード変更パケット）を、切替対象中継装置に送信する。そして、切替対象中継装置は、指示に応答して電力モードを変更する。例えば、動作状態が図３から図２へ変化する場合には、第１スイッチ装置ＳＷ１から第３スイッチ装置ＳＷ３に指示（モード変更パケット）が送信される。第３スイッチ装置ＳＷ３は、指示に応答して、電力モードを第１に変更する。

以上のように、本実施例では、上流の第１スイッチ装置ＳＷ１（図１）が、下流の第３スイッチ装置ＳＷ３に対して、電力モードの変更を指示する。従って、下流の第３スイッチ装置ＳＷ３の電力モードを、上流の宛先判定部１３０による選択モードに適した電力モードに設定することができる。

Ｄ．第４実施例：
図１８は、スイッチ装置の別の実施例の説明図である。図１に示すスイッチ装置ＳＷ（例えば、第１スイッチ装置ＳＷ１）との差違は、２点ある。第１の差違は、分配部３４０が追加されている点である。第２の差違は、１つのパケット処理部１００の代わりに、第１処理グループＰＧ１と第２処理グループＰＧ２を有している点である。他の構成は、図１のスイッチ装置ＳＷと同じである。なお、図１８では、処理グループＰＧ１、ＰＧ２と、分配部３４０と、優先度決定部３３０と、回線収容部３９０以外の要素については、図示が省略されている。

第１と第２の処理グループＰＧ１、ＰＧ２は、それぞれ、１以上のパケット処理部を有している（図示せず）。このパケット処理部は、図１のパケット処理部１００と同じである。すなわち、本実施例のスイッチ装置ＳＷａでは、パケットの転送処理が、複数のパケット処理部に分散される。分配部３４０は、各パケット毎に、担当のパケット処理部を選択する。

図１８（Ａ）は、第１電力モードでの動作状態を示している。第１処理グループＰＧ１の動作モードは「通常モード」であり、第２処理グループＰＧ２の動作モードは「省電力モード」である。「通常モード」では、パケット処理部は、稼働状態にあり、パケットの転送を制御する。一方、「省電力モード」では、パケット処理部は、パケット処理部内の一部の電子回路への電力供給を停止し、転送機能を停止する。このように、「通常モード」では、「省電力モード」と比べて、処理能力が高く消費電力も大きい。

第１電力モードでは、分配部３４０は、高優先度パケットＨＰＰに関しては、第１処理グループＰＧ１から担当のパケット処理部を選択する。また、分配部３４０は、低優先度パケットＬＰＰに関しても、第１処理グループＰＧ１から担当のパケット処理部を選択する。そして、分配部３４０は、担当パケット処理部にパケットを供給する。担当パケット処理部は、受信したパケットに関する転送処理を実行する。なお、第１処理グループＰＧ１が複数のパケット処理部を含む場合には、分配部３４０は、周知の種々の方法に従って１つのパケット処理部（担当パケット処理部）を選択する。選択方法としては、例えば、パケットを利用したハッシュ値に従ってパケット処理部を選択する方法や、ラウンドロビンに従ってパケット処理部を選択する方法を採用可能である。

図１８（Ｂ）は、第２電力モードでの動作状態を示している。第２電力モードでは、第１処理グループＰＧ１と第２処理グループＰＧ２の両方の動作モードが「通常モード」である。高優先度パケットＨＰＰに関しては、分配部３４０は、第１処理グループＰＧ１から担当のパケット処理部を選択する。低優先度パケットＬＰＰに関しては、分配部３４０は、第２処理グループＰＧ２から担当のパケット処理部を選択する。第２処理グループＰＧ２から担当パケット処理部を選択する方法は、第１処理グループＰＧ１から担当パケット処理部を選択する方法と同じである。

以上のように、第１電力モードでは、第２処理グループＰＧ２の動作モードが「省電力モード」であるので、スイッチ装置ＳＷａの消費電力を低減できる。また、第２電力モードでは、パケットの転送処理が、第１処理グループＰＧ１と第２処理グループＰＧ２とに分散されるので、パケット転送の不具合を抑制できる。

なお、各処理グループＰＧ１、ＰＧ２と、分配部３４０とは、電力モード制御部９１０（図１）の指示に従って、動作モードを切り換える。また、本実施例において、高優先度パケットＨＰＰと低優先度パケットＬＰＰとのそれぞれが、第１処理グループＰＧ１と第２処理グループＰＧ２に分散されてもよい。

Ｅ．第５実施例：
上述の各実施例において、選択モードの総数は、３以上であってもよい。例えば、上述の第１と第２の選択モードに加えて、第３選択モードが利用可能であってもよい。図１９は、第３選択モードの概略図である。図３に示す第２選択モードとの差違は、２点ある。第１の差違は、低優先度に関しては、出力物理ポートとして、第１物理ポートＰ１が利用されずに、第２物理ポートＰ２が利用される点である。第２の差違は、高優先度に関しては、出力物理ポートとして、第１物理ポートＰ１と第２物理ポートＰ２とが利用される点である。このように、第２スイッチ装置ＳＷ２には低優先度パケットＬＰＰが供給されないので、第２スイッチ装置ＳＷ２における高優先度パケットＨＰＰの転送の不具合を抑制できる。さらに、高優先度パケットＨＰＰが、第２スイッチ装置ＳＷ２と第３スイッチ装置ＳＷ３とに分散されるので、高優先度パケットＨＰＰの通信負荷が高い場合であっても、高優先度パケットＨＰＰの転送の不具合を抑制できる。

図２０は、本実施例における選択モードの遷移を示す説明図である。図２０には、第１と第２と第３の選択モードが示されている。各選択モードには、宛先が第１アドレスＤＡ１である場合の、出力物理ポートの候補が示されている。候補は、処理優先度毎に示されている。

以下の第１条件Ｃ２１は、選択モードを第１から第２へ切り替えるための条件である（ＳＴ２１）。
（第１条件Ｃ２１）選択可能ポートリストの合計出力負荷ＡＬＤが、上限ＴＵ＿Ａ以上であり、かつ、選択可能ポートリストの高優先度に関する合計出力負荷ＨＬＤが、上限ＴＵ＿Ｈ未満である。

この条件は、上述の第１切替条件ＳＣａに、「ＨＬＤ＜ＴＵ＿Ｈ」という条件を加えたものである（ＡＬＤ＝Ｓ１ＬＤｅ＋Ｓ２ＬＤｅ（図６））。図６、図８に示す実施例において、宛先が第１アドレスＤＡ１である場合には、高優先度に関する出力負荷ＨＬＤは、第１物理ポートＰ１の送信負荷Ｓ１ＬＤ１と第２物理ポートＰ２の送信負荷Ｓ２ＬＤ１との合計値である。また、上限ＴＵ＿Ｈは、第１と第２の選択モードで高優先度を担当する第２スイッチ装置ＳＷ２の処理能力の最大値よりも小さい値に予め設定される。追加された条件は、第２スイッチ装置ＳＷ２のみで高優先度の通信負荷を賄うことができることを意味している。

以下の第２条件Ｃ２２は、選択モードを第１から第３へ（ＳＴ２２ａ）、そして、第２から第３へ（ＳＴ２２ｂ）切り替えるための条件である。
（第２条件Ｃ２２）選択可能ポートリストの合計出力負荷ＡＬＤが、上限ＴＵ＿Ａ以上であり、かつ、選択可能ポートリストの高優先度に関する合計出力負荷ＨＬＤが、上限ＴＵ＿Ｈ以上である。

この条件は、上述の第１切替条件ＳＣａに「出力負荷ＨＬＤが上限ＴＵ＿Ｈ以上である」という条件を加えたものである。この付加された条件は、高優先度の通信負荷が、第２スイッチ装置ＳＷ２の処理能力を超えようとしていることを示している。この条件Ｃ２２に従って選択モードを第３に切り替えることにより、高優先度パケットの通信負荷が高い場合であっても、高優先度のパケットの転送の不具合を抑制できる。

以下の第３条件Ｃ２３は、選択モードを第３から第２へ切り替えるための条件である（ＳＴ２３）。
（第３条件Ｃ２３）選択可能ポートリストの合計出力負荷ＡＬＤが、下限ＴＬ＿Ａ以上であり、かつ、選択可能ポートリストの高優先度に関する合計出力負荷ＨＬＤが、下限ＴＬ＿Ｈ未満である。

合計出力負荷ＡＬＤが下限ＴＬ＿Ａ以上であることは、通信負荷が高いことを意味している。また、下限ＴＬ＿Ｈは、第２選択モードで高優先度を担当する第２スイッチ装置ＳＷ２の処理能力の最大値よりも小さい値に予め設定される。合計出力負荷ＨＬＤが下限ＴＬ＿Ｈ未満であることは、第２スイッチ装置ＳＷ２のみで高優先度の通信負荷を賄うことができることを意味している。なお、下限ＴＬ＿Ｈは、上限ＴＵ＿Ｈよりも小さいことが好ましい。

以下の第４条件Ｃ２４は、選択モードを第３から第１へ（ＳＴ２４ａ）、そして、第２から第１へ（ＳＴ２４ｂ）切り替えるための条件である。
（第４条件Ｃ２４）選択可能ポートリストの合計出力負荷ＡＬＤが、下限ＴＬ＿Ａ未満であり、かつ、選択可能ポートリストの高優先度に関する合計出力負荷ＨＬＤが、下限ＴＬ＿Ｈ未満である。

合計出力負荷ＡＬＤが下限ＴＬ＿Ａ未満であることは、通信負荷が低いことを意味している。この第４条件Ｃ２４に従って選択モードを第１に切り替えることにより、高優先度のパケットの転送の不具合を抑制しつつ、消費電力を低減できる。

以上のように、本実施例では、高優先度パケットの負荷が高い場合に、高優先度パケットの出力物理ポートを拡張する（第３選択モード）。その結果、高優先度のパケットの転送の不具合を抑制できる。なお、宛先判定部１３０（図１）は、図２０に示す遷移条件が満たされない場合には、現行の選択モードを維持する。

Ｆ．変形例：
なお、上記各実施例における構成要素の中の、独立クレームでクレームされた要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略可能である。また、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

変形例１：
上述の各実施例において、第１スイッチ装置ＳＷ１（図２、図３）と宛先装置ＤＤとを結ぶ通信経路の総数としては、２に限らず、３以上であってもよい。例えば、第５スイッチ装置（図示せず）が、第１スイッチ装置ＳＷ１とネットワークシステムＮＥＴＢとの間を接続してもよい。いずれの場合も、低優先度に関して、第１選択モード用の出力ポートリストは、１以上の任意の数の物理ポートＰを含んでもよい。同様に、第２選択モード用の出力ポートリストは、１以上の任意の数の物理ポートＰを含んでもよい。これらは、高優先度についても、同様である。

変形例２：
上述の各実施例において、出力ポートリストは、宛先毎に決定することができる。例えば、図８に示す宛先テーブル１３２において、第２アドレスＤＡ２に関するリストを以下のように修正してもよい。すなわち、低負荷用のポートリストを「第２物理ポートＰ２」に設定してもよい（低優先度と高優先度）。さらに、高負荷用の追加リストを「第１物理ポートＰ１」に設定してもよい（低優先度）。

変形例３：
上述の各実施例において、各選択モードの構成としては、種々の構成を採用可能である。例えば、図３に示す動作状態において、低優先度パケットＬＰＰ用の出力ポートリストが「第２物理ポートＰ２」のみであってもよい。また、宛先判定部１３０（図１）は、出力ポートリスト（図８）を、自動的に決定してもよい。例えば、宛先判定部１３０は、低負荷用のリストとして、選択可能ポートリストの内の一部のポートを採用すればよい（低優先度と高優先度の両方に関して）。そして、宛先判定部１３０は、高負荷用のリストとして、選択可能ポートリストの全体を採用すればよい（低優先度に関して）。

一般には、以下のような第１と第２の選択モードが利用可能であることが好ましい。すなわち、第１選択モードでは、第１中継装置のパケット処理部１００は、比較的高い第１優先度に関する出力ポートを、第１ポートを含む１以上の候補ポートから選択し、比較的低い第２優先度に関する出力ポートを、第２ポートを除く他の１以上の候補ポートから選択する。第２選択モードでは、パケット処理部１００は、第１優先度に関する出力ポートを、第１ポートを含む１以上の候補ポートから選択し、第２優先度に関する出力ポートを、第２ポートを含む１以上の候補ポートから選択する。ここで、第１ポートには、第２中継装置が接続され、第２ポートには、第３中継装置が接続される。この第３中継装置の電力モードは変動する。そして、第１と第２のポートのいずれもが、特定の共通の宛先との通信に利用可能である。ここで、「或るポートが或る宛先との通信に利用可能である」とは、そのポートによって送信されたパケットが、回線や中継装置等の通信経路を介して最終的にその宛先に到達可能であることを意味している。

ここで、第１選択モードにおいて、第１優先度に関する出力ポートが、第１ポートと第２ポートとを含む２以上の候補ポートから選択されてもよい。この代わりに、第１優先度関する出力ポートが、第２ポートを除き第１ポートを含む１以上の候補ポートから選択されてもよい。これらは、第２選択モードについても同様である。

また、第１選択モードにおいて、第２優先度に関する出力ポートが、第１ポートを含む１以上の候補ポートから選択されてもよい。この代わりに、第２優先度に関する出力ポートが、第１ポートを除く他の１以上の候補ポートから選択されてもよい。これらは、第２選択モードについても同様である。

いずれの場合も、第１選択モードと第２選択モードとのそれぞれにおいて、第１優先度に関しては、第１ポートが出力ポートとして選択される頻度が、第２ポートが出力ポートとして選択される頻度よりも高いことが好ましい。こうすれば、第１優先度に関しては、電力モードが変動する第３中継装置を通る通信経路が利用される頻度が低いので、第１優先度のパケット中継の信頼性が低下することを抑制できる。

なお、第１中継装置と第３中継装置との間を、複数の回線で接続してもよい。一般には、第１中継装置のＮ個のポートは、第３中継装置からの回線が接続されるＬ個（Ｌは１以上の整数）のポートを含む（「分岐ポート」と呼ぶ）。ここで、第１選択モードでは、パケット処理部１００は、分岐ポート以外のポートを出力ポートとして選択することが好ましい。こうすれば、第１選択モードでは、第１中継装置は、第３中継装置へパケットを送信しないので、パケット転送の不具合を抑えつつ、第３中継装置の電力モード設定の自由度を高めることができる。例えば、第３中継装置のパケット中継機能を停止させてもよい。こうすれば、大幅に消費電力を低減できる。

なお、選択モードの総数は、３以上であってもよい。いずれの場合も、利用可能な選択モードが、上述した第１選択モードと第２選択モードとを含むことが好ましい。

変形例４：
上述の各実施例において、選択モードの切替条件としては、図１１に示す条件や、図１４に示す条件に限らず、任意の条件を採用可能である。例えば、ユーザの指示によって指定された条件を採用してもよい。一般には、比較的低い処理優先度と比べて、比較的高い処理優先度に関するパケット転送の不具合を強く抑制するような条件を採用することが好ましい。

変形例５：
上述の各実施例において、消費電力が異なる複数の電力モード（動作モード）の実現方法としては、任意の方法を採用可能である。例えば、パケット処理部１００に供給される電源の電圧を変更してもよい。また、パケット処理部１００がクロック信号に同期して動作する場合には、そのクロック周波数を変更してもよい。また、図１８に示す実施例のように、一部のパケット処理部の動作モードを変更してもよい。また、パケット処理部に限らず、他の要素の動作モードを変更してもよい。例えば、回線収容部３９０（図１）の動作モードを変更してもよい。ここで、回線収容部３９０の内の、一部の物理ポートＰに対応付けられたサブ回路の動作モードを変更してもよい。この場合には、複数の物理ポートＰを複数のグループに分割し、さらに、各グループ毎に、そのグループに対応付けられたサブ回路の動作モードを切り換えてもよい。なお、消費電力が比較的小さい第１電力モードでは、中継装置は、パケットの中継処理を停止してもよい。この代わりに、中継装置は、第２電力モードよりも低い処理能力でパケットの中継処理を実行してもよい。

変形例６：
上述の各実施例において、利用可能な電力モードの総数は３以上であってもよい。いずれの場合も、利用可能な電力モードが、選択モードが第１選択モードの場合の第１電力モード（低消費電力）と、選択モードが第２選択モードの場合の第２電力モード（高消費電力）を含むことが好ましい。

変形例７：
上述の各実施例において、通信負荷に従って電力モードを切り換えるために電力モード制御部９１０（図１）によって利用される条件としては、図１０に示す条件や、図１２に示す条件に限らず、種々の条件を採用可能である。ここで、第１電力モード（低消費電力）を利用するための条件は、総合受信負荷が、少なくとも所定の下限値未満であることを含むことが好ましい。また、第２電力モード（高消費電力）を利用するための条件は、総合受信負荷が、少なくとも所定の上限値以上であることを含むことが好ましい。こうすれば、電力モード制御部９１０は、通信負荷に合わせて適切に電力モードを設定できる。

ここで、総合受信負荷は、電力モード制御部９１０（図１）が属する中継装置の全ポートの受信通信負荷を総合して得られる値を示している。例えば、第１スイッチ装置ＳＷ１の電力モード制御部９１０は、第１スイッチ装置ＳＷ１の全ての物理ポートＰの受信通信負荷を総合して、総合受信負荷を決定する。また、総合受信負荷としては、種々の値を利用可能であり、例えば、全てのポートの受信通信負荷の合計値や、各ポートの受信通信負荷に重みを付して得られる合計値を利用してもよい。また、全てのポートの受信通信負荷から得られる最大値や平均値や重み付き平均値を利用してもよい。なお、受信通信負荷としては、単位時間当たりの受信パケット数に限らず、通信負荷の大きさを表す種々の値を採用可能である。例えば、単位時間当たりの受信データ量を採用してもよい。また、受信パケット数と受信データ量とを組み合わせて得られる値を採用してもよい。

ここで、上限値が下限値と同じであってもよい。ただし、上限値が下限値よりも大きいことが好ましい。こうすれば、電力モードの切替が過剰に高い頻度で生じることを防止できる。この場合、電力モード制御部９１０（図１）は、下限値以上かつ上限値未満の範囲内に総合受信負荷がある条件下においては、他の付加条件に従って、電力モードを選択すればよい。例えば、図１２に示す実施例のように、モード切替条件にヒステリシスを設けても良い。また、利用可能な電力モードの総数が３以上である場合には、電力モード制御部９１０は、総合受信負荷に基づく条件に加えて、他の条件に従って、電力モードを選択すればよい。例えば、総合受信負荷が上限値以上であっても、他の所定の条件が満たされる場合には、電力モード制御部９１０は、第１と第２の電力モードのいずれとも異なる第３電力モードを選択してもよい。いずれの場合も、総合受信負荷が上限値以上である場合には、第１電力モードが選択されないことが好ましい。また、総合受信負荷が下限値未満である場合には、第２電力モードが選択されないことが好ましい。

変形例８：
上述の各実施例において、処理優先度の決定に利用される情報としては、パケットのヘッダ情報に含まれる任意の情報を採用可能である。例えば、優先度決定部３３０（図１）は、レイヤ４の宛先ポート番号（図４（Ｆ）、４（Ｇ））に従って処理優先度を決定してもよい。また、優先度決定部３３０は、ヘッダ情報に限らず、他の情報に従って処理優先度を決定してもよい。例えば、優先度決定部３３０は、パケットを受信した物理ポートＰの識別子に従って処理優先度を決定してもよい。いずれの場合も、優先度決定部３３０は、ユーザによって指定された条件に従って処理優先度を決定してもよい。また、処理優先度の総数としては、２以上の任意の数を採用可能である。ここで、上述の第１優先度が、最高優先度よりも低くてもよい。また、上述の第２優先度が最低優先度よりも高くてもよい。いずれの場合も、予め、出力ポートリストを各優先度毎に設定すればよい。

変形例９：
上述の各実施例において、ネットワークシステム１１００の構成としては、図１に示す構成に限らず、種々の構成を採用可能である。例えば、第４スイッチ装置ＳＷ４の代わりに、サーバ等のデータ提供装置が、第１スイッチ装置ＳＷ１に接続されてもよい。一般には、第１スイッチ装置ＳＷ１と、第１スイッチ装置ＳＷ１に接続された第２スイッチ装置ＳＷ２と、第１スイッチ装置ＳＷ１に接続された第３スイッチ装置ＳＷ３とを含むネットワークシステムに、上述の各実施例の技術を適用可能である。

変形例１０：
上述の各実施例において、スイッチ装置ＳＷの構成としては、図１や図１８に示す構成に限らず、種々の構成を採用可能である。例えば、回線収容部３９０が、複数のサブ回路に分かれていても良い。また、各スイッチ装置ＳＷ１〜ＳＷ４の構成が互いに異なっていても良い。例えば、第１スイッチ装置ＳＷ１から電力モード制御部９１０を省略してもよい。また、第３スイッチ装置ＳＷ３としては、処理優先度を利用せずに動作するスイッチ装置を採用してもよい。また、第２スイッチ装置ＳＷ２としては、一般的なスイッチ装置を利用してもよい。

また、上述の各実施例において、中継装置としては、いわゆるレイヤ３スイッチに限らず、パケットを中継する任意の中継装置を採用可能である。例えば、いわゆるレイヤ２スイッチを採用してもよく、いわゆるルータを採用してもよい。

また、上述の各実施例において、冗長な通信経路としては、いわゆるレイヤ３のマルチパスに限らず、種々の経路を採用可能である。例えば、リンクアグリゲーション技術によって冗長な通信経路を構築してもよい。例えば、図３に示す実施例において、スイッチ装置ＳＷ１−ＳＷ２間の物理回線Ｐｔ２と、スイッチ装置ＳＷ１−ＳＷ３間の物理回線Ｐｔ２とが、リンクアグリゲーション技術によって論理的な１つの論理回線として利用されてもよい。

変形例１１：
上述の各実施例において、第２優先度よりも第１優先度を優先して、受信パケットの転送を制御する方法としては、任意の方法を採用可能である。例えば、重みを付けたキューを採用してもよい（custom queuingとも呼ばれる）。また、他の種々のキューを採用してもよい。また、キューの種類の総数は２に限らず任意の数を採用可能である。ここで、処理優先度の総数と、キューの種類の総数とが異なっていても良い。

変形例１２：
上記各実施例において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部あるいは全部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。例えば、図１のパケット処理部１００の機能を、プログラムを実行するコンピュータによって実現してもよい。

また、本発明の機能の一部または全部がソフトウェアで実現される場合には、そのソフトウェア（コンピュータプログラム）は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納された形で提供することができる。この発明において、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭのような携帯型の記録媒体に限らず、各種のＲＡＭやＲＯＭ等のコンピュータ内の内部記憶装置や、ハードディスク等のコンピュータに固定されている外部記憶装置も含んでいる。

本発明の一実施例としてのネットワークシステム１１００を示す説明図である。 ネットワークシステム１１００の動作状態を示す概略図である。 ネットワークシステム１１００の動作状態を示す概略図である。 パケットの説明図である。 優先度テーブル３３４の説明図である。 送信統計情報テーブル３３２Ｔの説明図である。 受信統計情報テーブル３３２Ｒの説明図である。 宛先テーブル１３２の説明図である。 制御情報テーブル１２２の説明図である。 パケット処理の手順を示すフローチャートである。 図１０のフローチャートの続きの手順を示すフローチャートである。 電力モードの切替処理の手順を示すフローチャートである。 電力モードの遷移を示す説明図である。 選択モードの切替の別の実施例を示す説明図である。 第３実施例におけるデータ処理部３８０ａの説明図である。 モード変更パケットの送信処理の手順を示すフローチャートである。 第３実施例における電力モードの切替処理の手順を示すフローチャートである。 スイッチ装置の別の実施例の説明図である。 第３選択モードの概略図である。 選択モードの遷移を示す説明図である。

符号の説明

１００…パケット処理部
１１０…パケット転送部
１１２…パケットバッファ
１２２…制御情報テーブル
１２５…ヘッダ解析部
１３０…宛先判定部
１３２…宛先テーブル
３００…回線収容部
３３０…優先度決定部
３３２…統計情報テーブル
３３２Ｒ…受信統計情報テーブル
３３２Ｔ…送信統計情報テーブル
３３４…優先度テーブル
３４０…分配部
３６０…電力モード指示部
３７０…負荷計測部
３７５…パケット送信部
３８０、３８０ａ…データ処理部
３９０…回線収容部
９１０…電力モード制御部
１０００…スイッチ装置
１１００…ネットワークシステム
Ｐ…物理ポート
ＮＥＴＢ…ネットワークシステム
ＤＤ…宛先装置
ＰＫ…パケット
ＳＷ、ＳＷａ…スイッチ装置
ＳＷ１…第１スイッチ装置
ＳＷ２…第２スイッチ装置
ＳＷ３…第３スイッチ装置
ＳＷ４…第４スイッチ装置
ＰＧ１…第１処理グループ
ＰＧ２…第２処理グループ
Ｈ１ａ…タグ無しヘッダ
ＨＰＱ…高優先キュー
ＬＰＱ…低優先キュー

Claims (15)

1. ネットワークシステムであって、
   パケットを中継するための第１と第２と第３の中継装置を備え、
   前記第１中継装置は、回線との接続のための複数のポートであって、前記第２中継装置からの回線が接続される第１ポートと、前記第３中継装置からの回線が接続される第２ポートと、を含むＮ個（Ｎは２以上の整数）のポートを備え、
   前記Ｎ個のポートの中の、前記第１ポートと前記第２ポートとを含むＪ個（Ｊは、２以上、かつ、Ｎ以下の整数）の候補ポートは、それぞれ、特定の共通の宛先との通信に利用可能であり、
   前記第１中継装置は、さらに、
   受信パケットの優先度を、第１優先度と第２優先度とを含むＫ段階（Ｋは２以上の整数）の中から決定する優先度決定部と、
   前記特定宛先行きのパケットである対象パケット毎に、前記対象パケットを送信すべき出力ポートを前記優先度に従って前記Ｊ個の候補ポートの中から決定するパケット処理部と、を備え、
   前記第３中継装置は、電力モード制御部を備え、
   前記電力モード制御部は、消費電力が比較的小さい第１電力モードで前記第３中継装置を動作させる機能と、消費電力が比較的大きい第２電力モードで前記第３中継装置を動作させる機能と、を有し、
   前記パケット処理部は、前記出力ポートの選択のモードとして、前記第３中継装置の電力モードが前記第１電力モードの場合の第１選択モードと、前記第３中継装置の電力モードが前記第２電力モードの場合の第２選択モードと、を有し、
   （Ａ）前記第１選択モードでは、前記パケット処理部は、前記第１優先度の受信パケットに使用する出力ポートを、前記第１ポートを含む１以上の候補ポートから選択し、前記第２優先度の受信パケットに使用する出力ポートを、前記第２ポートを除く他の１以上の候補ポートから選択し、
   （Ｂ）前記第２選択モードでは、前記パケット処理部は、前記第１優先度の受信パケットに使用する出力ポートを、前記第１ポートを含む１以上の候補ポートから選択し、前記第２優先度の受信パケットに使用する出力ポートを、前記第２ポートを含む１以上の候補ポートから選択する、
   ネットワークシステム。
2. 請求項１に記載のネットワークシステムであって、
   前記第１選択モードと前記第２選択モードとのそれぞれにおいて、前記第１優先度の受信パケットに関しては、前記第１ポートが前記出力ポートとして選択される頻度が、前記第２ポートが前記出力ポートとして選択される頻度よりも高い、
   ネットワークシステム。
3. 請求項１または請求項２に記載のネットワークシステムであって、
   前記電力モード制御部は、
   通信負荷が比較的低いことを示す第１電力モード条件下では電力モードを前記第１電力モードに設定し、
   通信負荷が比較的高いことを示す第２電力モード条件下では電力モードを前記第２電力モードに設定する、
   ネットワークシステム。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のネットワークシステムであって、
   前記第１中継装置は、さらに、電力モード指示部を備え、
   前記電力モード指示部は、
   前記選択モードが前記第１選択モードに変更される場合に、電力モードを前記第１電力モードに設定する指示を前記第３中継装置に送信し、
   前記選択モードが前記第２選択モードに変更される場合に、電力モードを前記第２電力モードに設定する指示を前記第３中継装置に送信し、
   前記第３中継装置の前記電力モード制御部は、前記指示に従って電力モードを設定する、
   ネットワークシステム。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のネットワークシステムであって、
   前記第１選択モードでは、前記パケット処理部は、前記第１優先度の受信パケットに使用する出力ポートを、前記第２ポートを除き前記第１ポートを含む１以上の候補ポートから選択し、前記第２優先度の受信パケットに使用する出力ポートを、前記第２ポートを除き前記第１ポートを含む１以上の候補ポートから選択し、
   前記第２選択モードでは、前記パケット処理部は、前記第１優先度の受信パケットに使用する出力ポートを、前記第２ポートを除き前記第１ポートを含む１以上の候補ポートから選択し、前記第２優先度の受信パケットに使用する出力ポートを、前記第２ポートを含む１以上の候補ポートから選択する、
   ネットワークシステム。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のネットワークシステムであって、
   前記Ｎ個のポートは、前記第３中継装置からの回線が接続されるポートであって、前記第２ポートを含むＬ個（Ｌは１以上の整数）の分岐ポートを含み、
   前記第１選択モードでは、前記パケット処理部は、前記分岐ポート以外のポートを出力ポートとして選択する、
   ネットワークシステム。
7. 請求項３に記載のネットワークシステムであって、
   前記第１電力モード条件は、前記第３中継装置の全ポートの受信負荷を総合して得られる総合受信負荷が、少なくとも所定の下限値未満であることを含み、
   前記第２電力モード条件は、前記総合受信負荷が、少なくとも所定の上限値以上であることを含む、
   ネットワークシステム。
8. パケットを中継する中継装置であって、
   回線との接続のためのＮ個（Ｎは２以上の整数）のポートと、
   受信パケットの優先度を、第１優先度と第２優先度とを含むＫ段階（Ｋは２以上の整数）の中から決定する優先度決定部と、
   前記受信パケットを送信すべき出力ポートを決定するパケット処理部と、
   電力モード制御部と、
   を備え、
   前記電力モード制御部は、消費電力が比較的小さい第１電力モードで前記中継装置を動作させる機能と、消費電力が比較的大きい第２電力モードで前記中継装置を動作させる機能と、を有し、
   前記Ｎ個のポートの内の第１ポートに、他の中継装置である第１外部中継装置が接続され、前記Ｎ個のポートの内の第２ポートに、他の中継装置である第２外部中継装置が接続され、さらに、前記Ｎ個のポートの中の、前記第１ポートと前記第２ポートとを含むＪ個（Ｊは、２以上、かつ、Ｎ以下の整数）の候補ポートが、それぞれ、特定の共通の宛先との通信に利用可能である場合に、前記パケット処理部は、前記特定宛先行きのパケットである対象パケット毎に、前記対象パケットを送信すべき出力ポートを前記優先度に従って前記Ｊ個の候補ポートの中から決定し、
   前記第２外部中継装置は、前記中継装置と同じ前記電力モード制御部を有し、
   前記パケット処理部は、前記出力ポートの選択のモードとして、前記第２外部中継装置の電力モードが前記第１電力モードの場合の第１選択モードと、前記第２外部中継装置の電力モードが前記第２電力モードの場合の第２選択モードと、を有し、
   （Ａ）前記第１選択モードでは、前記パケット処理部は、前記第１優先度の受信パケットに使用する出力ポートを、前記第１ポートを含む１以上の候補ポートから選択し、前記第２優先度の受信パケットに使用する出力ポートを、前記第２ポートを除く他の１以上の候補ポートから選択し、
   （Ｂ）前記第２選択モードでは、前記パケット処理部は、前記第１優先度の受信パケットに使用する出力ポートを、前記第１ポートを含む１以上の候補ポートから選択し、前記第２優先度の受信パケットに使用する出力ポートを、前記第２ポートを含む１以上の候補ポートから選択する、
   中継装置。
9. 請求項８に記載の中継装置であって、
   前記第１選択モードと前記第２選択モードとのそれぞれにおいて、前記第１優先度の受信パケットに関しては、前記第１ポートが前記出力ポートとして選択される頻度が、前記第２ポートが前記出力ポートとして選択される頻度よりも高い、
   中継装置。
10. 請求項８または請求項９に記載の中継装置であって、
    前記電力モード制御部は、
    通信負荷が比較的低いことを示す第１電力モード条件下では電力モードを前記第１電力モードに設定し、
    通信負荷が比較的高いことを示す第２電力モード条件下では電力モードを前記第２電力モードに設定する、
    中継装置。
11. 請求項８ないし請求項１０のいずれかに記載の中継装置であって、さらに、
    電力モード指示部を備え、
    前記電力モード指示部は、
    前記選択モードが前記第１選択モードに変更される場合に、電力モードを前記第１電力モードに設定する指示を、前記第２外部中継装置の前記電力モード制御部に送信し、
    前記選択モードが前記第２選択モードに変更される場合に、電力モードを前記第２電力モードに設定する指示を、前記第２外部中継装置の前記電力モード制御部に送信する、
    中継装置。
12. 請求項８ないし請求項１１のいずれかに記載の中継装置であって、
    前記第１選択モードでは、前記パケット処理部は、前記第１優先度の受信パケットに使用する出力ポートを、前記第２ポートを除き前記第１ポートを含む１以上の候補ポートから選択し、前記第２優先度の受信パケットに使用する出力ポートを、前記第２ポートを除き前記第１ポートを含む１以上の候補ポートから選択し、
    前記第２選択モードでは、前記パケット処理部は、前記第１優先度の受信パケットに使用する出力ポートを、前記第２ポートを除き前記第１ポートを含む１以上の候補ポートから選択し、前記第２優先度の受信パケットに使用する出力ポートを、前記第２ポートを含む１以上の候補ポートから選択する、
    中継装置。
13. 請求項８ないし請求項１２のいずれかに記載の中継装置であって、
    前記Ｎ個のポートは、前記第２外部中継装置からの回線が接続されるポートであって、前記第２ポートを含むＬ個（Ｌは１以上の整数）の分岐ポートを含み、
    前記第１選択モードでは、前記パケット処理部は、前記分岐ポート以外のポートを出力ポートとして選択する、
    中継装置。
14. 請求項１０に記載の中継装置であって、
    前記第１電力モード条件は、前記電力モード制御部が属する前記中継装置の全ポートの受信負荷を総合して得られる総合受信負荷が、少なくとも所定の下限値未満であることを含み、
    前記第２電力モード条件は、前記総合受信負荷が、少なくとも所定の上限値以上であることを含む、
    中継装置。
15. ネットワークシステムの制御方法であって、
    前記ネットワークシステムは、パケットを中継するための第１と第２と第３の中継装置を備え、
    前記第１中継装置は、回線との接続のための複数のポートであって、前記第２中継装置からの回線が接続される第１ポートと、前記第３中継装置からの回線が接続される第２ポートと、を含むＮ個（Ｎは２以上の整数）のポートを備え、
    前記Ｎ個のポートの中の、前記第１ポートと前記第２ポートとを含むＪ個（Ｊは、２以上、かつ、Ｎ以下の整数）の候補ポートは、それぞれ、特定の共通の宛先との通信に利用可能であり、
    前記第３中継装置は、消費電力が比較的小さい第１電力モードで動作する機能と、消費電力が比較的大きい第２電力モードで動作する機能と、を有し、
    前記方法は、
    （Ａ）前記第１中継装置が、前記特定宛先行きのパケットである対象パケットのそれぞれの優先度を、第１優先度と第２優先度とを含むＫ段階（Ｋは２以上の整数）の中から決定する工程と、
    （Ｂ）前記第１中継装置が、前記第３中継装置の電力モードが前記第１電力モードの場合の第１選択モードと、前記第３中継装置の電力モードが前記第２電力モードの場合の第２選択モードとを含む複数の選択モードの中から、利用すべき１つの選択モードを特定する工程と、
    （Ｃ）前記第１中継装置が、前記選択した選択モードに従って、前記対象パケット毎に、前記対象パケットを送信すべき出力ポートを前記優先度に従って前記Ｊ個の候補ポートの中から選択する工程と、
    を備え、
    （Ｃ１）前記第１選択モードに従って前記出力ポートを選択する工程は、
    前記第１中継装置が、前記第１優先度の受信パケットに使用する出力ポートを、前記第１ポートを含む１以上の候補ポートから選択する工程と、
    前記第１中継装置が、前記第２優先度の受信パケットに使用する出力ポートを、前記第２ポートを除く他の１以上の候補ポートから選択する工程とを含み、
    （Ｃ２）前記第２選択モードに従って前記出力ポートを選択する工程は、
    前記第１中継装置が、前記第１優先度の受信パケットに使用する出力ポートを、前記第１ポートを含む１以上の候補ポートから選択する工程と、
    前記第１中継装置が、前記第２優先度の受信パケットに使用する出力ポートを、前記第２ポートを含む１以上の候補ポートから選択する工程とを含む、
    方法。

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