JP2010533400A - エンド・ツー・エンド型ネットワークqosの強化 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ネットワークにおける強化されたエンド・ツー・エンドのQoSをサポートするための、ネットワークで用いるためのネットワーク・エンドポイント・システム及び関連した方法、並びにコンピュータ・プログラム製品が提供される。ネットワーク・エンドポイント・システムが、ネットワーク・エンドポイント・システムによって実装されるネットワーク・プロトコル・スタックのアプリケーション層で動作しているデータ・コンシューマの代わりに、種々の優先順位のネットワーク・データを受信するように適合される。ネットワーク・エンドポイント・システムは、ネットワーク・データを含むネットワーク・フレームを受信するように適合されたネットワーク・インターフェース・コントローラと、各々が関連付けられた優先順位を有する複数のネットワーク・データ処理チャネルと、ネットワーク・データ優先順位に従って優先順位ベースでネットワーク・データをネットワーク・インターフェース・コントローラから複数のデータ処理チャネルに転送するように適合された優先順位処理論理とを含む。ネットワークにおける強化されたエンド・ツー・エンドのQoSをサポートするための、ネットワーク・インターフェース・コントローラ及びネットワーク・ノードも開示される。
【選択図】 図5
Description
4:IPネットワーク
6:ルーティング・ノード
8:エッジ・ノード
10:他のネットワーク
20、20A、20B、20C:ネットワーク・ホスト
22、22A、22B、22C:ネットワーク・インターフェース・カード(NIC)
221、22A1、22B1、22C1:送受信機
222、22A2、22B2、22C2:ホスト入力/出力(I/O)
223、22A3、22B3、22C3:受信メモリ
224、22A4、22B4、22C4:伝送メモリ
225、22A5、22B5、22C5:フレーム処理
22A6、22B6、26C1:優先順位マッピング論理
24、24A、24B、24C:ネットワーク・リンク
26、26A、26B、26C:NICデバイス・ドライバ
26A1、26B1:リング・バッファ選択論理
26B2、26C2:チャネル選択論理
28、28A、28B、28C:カーネル・プロトコル・スタック
281、282、283:カーネル・プロトコル・チャネル
28B1、28B2、28B3、28C1、28C2、28C3:カーネル・プロトコル受信チャネル
28B4、28B5、28B6、28C4、28C5、28C6:カーネル・プロトコル伝送チャネル
301、302、303、30A1、30A2、30A3、30B1、30B2、30B3、30C1、30C2、30C3:アプリケーション
32、32A1、32A2、32A3、32B1、32B2、32B3、32C:伝送リング・バッファ
34、34A1、34A2、34A3、34B1、34B2、34B3、34C:受信リング・バッファ
48、481、482、483:バックログ・キュー
50、501、502、503:受信キュー
52、521、522、523:ソフトウェア割り込み
100:ハードウェア環境
102:データ処理リソース
104:メイン・メモリ
107:モニタ
110:周辺装置
Claims (36)
- ネットワーク・エンドポイント・システムによって実装されるネットワーク・プロトコル・スタックのアプリケーション層で動作しているデータ・コンシューマの代わりに、種々の優先順位のネットワーク・データを受信するように適合されたネットワーク・エンドポイント・システムであって、
前記ネットワーク・データを含むネットワーク・フレームを受信するように適合されたネットワーク・インターフェース・コントローラと、
各々が関連付けられた優先順位を有する複数のネットワーク・データ処理チャネルと、
前記ネットワーク・データ優先順位に従って優先順位ベースで前記ネットワーク・データを前記ネットワーク・インターフェース・コントローラから前記複数のデータ処理チャネルに転送するように適合された優先順位処理論理と、
を含むシステム。 - 前記ネットワーク・データ優先順位は、前記ネットワーク・フレーム内の優先順位インジケータ・フィールドによって示される、請求項1に記載のシステム。
- 前記システム内の前記ネットワーク・インターフェース・コントローラ又はネットワーク・インターフェース・コントローラ・デバイス・ドライバは、前記フレームのリンク層部分内のリンク層優先順位インジケータ又は前記フレームのネットワーク・パケット部分内のネットワーク層優先順位インジケータのうちの1つとして、前記優先順位インジケータ・フィールドを検査するために、前記優先順位処理論理を実装する、請求項2に記載のシステム。
- 前記複数のネットワーク・データ処理チャネルは、前記ネットワーク・データに対応するバッファ記述子を含んだ複数のリング・バッファを含み、
前記優先順位処理論理は、前記ネットワーク・フレームを検査し、前記ネットワーク・データ優先順位に従って優先順位ベースで前記バッファ記述子を前記複数のリング・バッファに配送するように適合された前記ネットワーク・インターフェース・コントローラにおける優先順位マッピング論理により実施され、
前記優先順位処理論理は、前記ネットワーク・データ優先順位に従って優先順位ベースで前記複数のリング・バッファ内の前記バッファ記述子を処理するように適合された前記システム内のネットワーク・インターフェース・コントローラ・デバイス・ドライバにおけるリング・バッファ選択論理によってさらに実施される、
請求項1、請求項2、又は請求項3に記載のシステム。 - 前記複数のネットワーク・データ処理チャネルは、前記ネットワーク・データに対応するバッファ記述子を処理するように適合された複数のカーネル・プロトコル・スタック・チャネルを含み、
前記優先順位処理論理は、前記ネットワーク・データ優先順位に従って優先順位ベースで前記バッファ記述子を前記カーネル・プロトコル・スタック・チャネルに配送するように適合された前記システム内のネットワーク・インターフェース・コントローラ・デバイス・ドライバにおけるチャネル選択論理によって実施される、
請求項1に記載のシステム。 - 前記複数のカーネル・プロトコル・スタック・チャネルは、前記ネットワーク・データ優先順位に従って優先順位ベースで前記バッファ記述子をエンキューするように適合された複数のバッファ記述子キューを含む、請求項5に記載のシステム。
- 前記複数のカーネル・プロトコル・スタック・チャネルは、優先順位付けされたバッファ記述子処理スレッドを含む、請求項5に記載のシステム。
- 前記複数のネットワーク・データ処理チャネルは、前記ネットワーク・データに対応するバッファ記述子を含んだ複数のリング・バッファを含み、
前記複数のネットワーク・データ処理チャネルは、前記ネットワーク・データに対応するバッファ記述子を処理するように適合された複数のカーネル・プロトコル・スタック・チャネルをさらに含み、
前記優先順位処理論理は、前記ネットワーク・フレームを検査し、前記ネットワーク・データ優先順位に従って優先順位ベースで前記バッファ記述子を前記複数のリング・バッファに配送するように適合された前記ネットワーク・インターフェース・コントローラにおける優先順位マッピング論理によって実施され、
前記優先順位処理論理は、前記ネットワーク・データ優先順位に従って優先順位ベースで前記複数のリング・バッファ内の前記バッファ記述子を処理するように適合された前記システム内のネットワーク・インターフェース・コントローラ・デバイス・ドライバにおけるリング・バッファ選択論理によってさらに実施され、
前記優先順位処理論理は、前記ネットワーク・データ優先順位に従って優先順位ベースで前記複数のリング・バッファ上の前記バッファ記述子を前記カーネル・プロトコル・スタック・チャネルに配送するように適合された前記ネットワーク・インターフェース・コントローラ・デバイス・ドライバにおけるチャネル選択論理によってさらに実施される、
請求項1に記載のシステム。 - 前記ネットワーク・データ優先順位及びメモリ可用性に従って優先順位ベースで前記バッファ記述子を割り当てるように適合されたバッファ割り当て論理をさらに含む、請求項4に記載のシステム。
- 前記データ・コンシューマはネットワーク・データ・ソースとしても働き、前記優先順位処理論理は、前記ネットワーク・データ優先順位に従って優先順位ベースで前記ネットワーク・データを前記複数のデータ処理チャネルから前記ネットワーク・インターフェース・コントローラに転送するようにさらに適合される、前記請求項のいずれかに記載のシステム。
- ネットワーク・プロトコル・スタックのアプリケーション層で動作しているデータ・コンシューマの代わりに、種々の優先順位のネットワーク・データを受信する方法であって、
ネットワーク・インターフェース・コントローラにおいて前記ネットワーク・データを含むネットワーク・フレームを受信するステップと、
各々が関連付けられた優先順位を有する複数のネットワーク・データ処理チャネルを提供するステップと、
前記ネットワーク優先順位に従って優先順位ベースで前記ネットワーク・データを前記ネットワーク・インターフェース・コントローラから前記複数のネットワーク・データ処理チャネルに転送するように、優先順位処理を行なうステップと、
を含む方法。 - 前記ネットワーク・データ優先順位は、前記ネットワーク・フレーム内の優先順位インジケータ・フィールドによって示される、請求項11に記載の方法。
- 前記優先順位処理は、前記フレームのリンク層部分内のリンク層優先順位インジケータ又は前記フレームのネットワーク・パケット部分内のネットワーク層優先順位インジケータのうちの1つとして、前記優先順位インジケータ・フィールドを検査するステップをさらに含む、請求項12に記載の方法。
- 前記複数のネットワーク・データ処理チャネルは、前記ネットワーク・データに対応するバッファ記述子を含んだ複数のリング・バッファを含み、
前記優先順位処理は、前記ネットワーク・フレームを検査し、前記ネットワーク・データ優先順位に従って優先順位ベースで前記バッファ記述子を前記複数のリング・バッファに配送するように適合された前記ネットワーク・インターフェース・コントローラにおける優先順位マッピング論理によって実施され、
前記優先順位処理は、前記ネットワーク・データ優先順位に従って優先順位ベースで前記複数のリング・バッファ内の前記バッファ記述子を処理するように適合された前記システム内のネットワーク・インターフェース・コントローラ・デバイス・ドライバにおけるリング・バッファ選択論理によってさらに実施される、
請求項11、請求項12、又は請求項13に記載の方法。 - 前記複数のネットワーク・データ処理チャネルは、前記ネットワーク・データに対応するバッファ記述子を処理するように適合された複数のカーネル・プロトコル・スタック・チャネルを含み、
前記優先順位処理は、前記ネットワーク・データ優先順位に従って優先順位ベースで前記バッファ記述子を前記カーネル・プロトコル・スタック・チャネルに配送するように適合された前記システム内のネットワーク・インターフェース・コントローラ・デバイス・ドライバにおけるチャネル選択論理によって実施される、
請求項11に記載の方法。 - 前記複数のカーネル・プロトコル・スタック・チャネルは、優先順位ベースで前記バッファ記述子をエンキューするように適合された複数のバッファ記述子キューを含む、請求項15に記載の方法。
- 前記複数のカーネル・プロトコル・スタック・チャネルは、優先順位付けされたバッファ記述子処理スレッドを含む、請求項15に記載の方法。
- 前記複数のネットワーク・データ処理チャネルは、前記ネットワーク・データに対応するバッファ記述子を含んだ複数のリング・バッファを含み、
前記複数のネットワーク・データ処理チャネルは、前記ネットワーク・データに対応するバッファ記述子を処理するように適合された複数のカーネル・プロトコル・スタック・チャネルをさらに含み、
前記優先順位処理は、前記ネットワーク・フレームを検査し、前記ネットワーク・データ優先順位に従って優先順位ベースで前記バッファ記述子を前記複数のリング・バッファに配送するように適合された前記ネットワーク・インターフェース・コントローラにおける優先順位マッピング論理によって実施され、
前記優先順位処理は、前記ネットワーク・データ優先順位に従って優先順位ベースで前記複数のリング・バッファ内の前記バッファ記述子を処理するように適合された前記システム内のネットワーク・インターフェース・コントローラ・デバイス・ドライバにおけるリング・バッファ選択論理によってさらに実施され、
前記優先順位処理は、前記ネットワーク・データ優先順位に従って優先順位ベースで前記複数のリング・バッファ上の前記バッファ記述子を前記カーネル・プロトコル・スタック・チャネルに配送するように適合された前記ネットワーク・インターフェース・コントローラ・デバイス・ドライバにおけるチャネル選択論理によってさらに実施される、
請求項11に記載の方法。 - 前記ネットワーク・データ優先順位及びメモリ可用性に従って優先順位ベースで前記バッファ記述子を割り当てるステップをさらに含む、請求項14に記載の方法。
- 前記データ・コンシューマはネットワーク・データ・ソースとしても働き、前記優先順位処理は、前記ネットワーク・データ優先順位に従って優先順位ベースで前記ネットワーク・データを前記複数のデータ処理チャネルから前記ネットワーク・インターフェース・コントローラに転送するステップをさらに含む、請求項11乃至請求項19のいずれかに記載の方法。
- 1つ又は複数のコンピュータ使用可能媒体と、
ネットワーク・インターフェース・コントローラにおいて前記ネットワーク・データを含むネットワーク・フレームを受信し、
各々が関連付けられた優先順位を有する複数のネットワーク・データ処理チャネルを提供し、
前記ネットワーク優先順位に従って優先順位ベースで前記ネットワーク・データを前記ネットワーク・インターフェース・コントローラから前記複数のネットワーク・データ処理チャネルに転送するように優先順位処理を行なう、
ことによって、ネットワーク・プロトコル・スタックのアプリケーション層で動作しているデータ・コンシューマの代わりに種々の優先順位のネットワーク・データを受信するように、データ処理プラットフォームをプログラミングするための前記コンピュータ使用可能媒体と関連付けられた手段と、
を含むコンピュータ・プログラム製品。 - 前記ネットワーク・データ優先順位は、前記ネットワーク・フレーム内の優先順位インジケータ・フィールドによって示される、請求項21に記載のコンピュータ・プログラム製品。
- 前記優先順位処理は、前記フレームのリンク層部分内のリンク層優先順位インジケータ又は前記フレームのネットワーク・パケット部分内のネットワーク層優先順位インジケータのうちの1つとして、前記優先順位インジケータ・フィールドを検査することをさらに含む、請求項22に記載のコンピュータ・プログラム製品。
- 前記複数のネットワーク・データ処理チャネルは、前記ネットワーク・データに対応するバッファ記述子を含んだ複数のリング・バッファを含み、
前記優先順位処理は、前記ネットワーク・フレームを検査し、前記ネットワーク・データ優先順位に従って優先順位ベースで前記バッファ記述子を前記複数のリング・バッファに配送するように適合された前記ネットワーク・インターフェース・コントローラにおける優先順位マッピング論理によって実施され、
前記優先順位処理は、前記ネットワーク・データ優先順位に従って優先順位ベースで前記複数のリング・バッファ内の前記バッファ記述子を処理するように適合された前記システム内のネットワーク・インターフェース・コントローラ・デバイス・ドライバにおけるリング・バッファ選択論理によってさらに実施される、
請求項21、請求項22、又は請求項23に記載のコンピュータ・プログラム製品。 - 前記複数のネットワーク・データ処理チャネルは、前記ネットワーク・データに対応するバッファ記述子を処理するように適合された複数のカーネル・プロトコル・スタック・チャネルを含み、
前記優先順位処理は、前記ネットワーク・データ優先順位に従って優先順位ベースで前記バッファ記述子を前記カーネル・プロトコル・スタック・チャネルに配送するように適合された前記システム内のネットワーク・インターフェース・コントローラ・デバイス・ドライバにおけるチャネル選択論理によって実施される、
請求項21に記載のコンピュータ・プログラム製品。 - 前記複数のカーネル・プロトコル・スタック・チャネルは、優先順位ベースで前記バッファ記述子をエンキューするように適合された複数のバッファ記述子キューを含む、請求項25に記載のコンピュータ・プログラム製品。
- 前記複数のカーネル・プロトコル・スタック・チャネルは、優先順位付けされたバッファ記述子処理スレッドを含む、請求項25に記載のコンピュータ・プログラム製品。
- 前記複数のネットワーク・データ処理チャネルは、前記ネットワーク・データに対応するバッファ記述子を含んだ複数のリング・バッファを含み、
前記複数のネットワーク・データ処理チャネルは、前記ネットワーク・データに対応するバッファ記述子を処理するように適合された複数のカーネル・プロトコル・スタック・チャネルをさらに含み、
前記優先順位処理は、前記ネットワーク・フレームを検査し、前記ネットワーク・データ優先順位に従って優先順位ベースで前記バッファ記述子を前記複数のリング・バッファに配送するように適合された前記ネットワーク・インターフェース・コントローラにおける優先順位マッピング論理によって実施され、
前記優先順位処理は、前記ネットワーク・データ優先順位に従って優先順位ベースで前記複数のリング・バッファ内の前記バッファ記述子を処理するように適合された前記システム内のネットワーク・インターフェース・コントローラ・デバイス・ドライバにおけるリング・バッファ選択論理によってさらに実施され、
前記優先順位処理は、前記ネットワーク・データ優先順位に従って優先順位ベースで前記複数のリング・バッファ上の前記バッファ記述子を前記カーネル・プロトコル・スタック・チャネルに配送するように適合された前記ネットワーク・インターフェース・コントローラ・デバイス・ドライバにおけるチャネル選択論理によってさらに実施される、
請求項21に記載のコンピュータ・プログラム製品。 - 前記ネットワーク・データ優先順位及びメモリ可用性に従って優先順位ベースで前記バッファ記述子を割り当てることをさらに含む、請求項24に記載のコンピュータ・プログラム製品。
- 前記データ・コンシューマはネットワーク・データ・ソースとしても働き、前記優先順位処理は、前記ネットワーク・データ優先順位に従って優先順位ベースで前記ネットワーク・データを前記複数のデータ処理チャネルから前記ネットワーク・インターフェース・コントローラに転送することをさらに含む、請求項21乃至請求項29のいずれかに記載のコンピュータ・プログラム製品。
- ネットワーク・エンドポイント・システムによって実装されるネットワーク・プロトコル・スタックのアプリケーション層で動作しているデータ・コンシューマの代わりに、種々の優先順位のネットワーク・データを受信するように適合されたホスト・ネットワーク・エンドポイント・システムで用いるためのネットワーク・インターフェース・コントローラであって、前記ネットワーク・インターフェース・コントローラは、
ネットワーク・リンクから前記ネットワーク・データを含むネットワーク・フレームを受信するように適合されたフレーム受信機と、
前記ネットワーク・データを前記ホスト・ネットワーク・エンドポイント・システムに提供するように適合された複数のホスト入力/出力ユニットと、
前記ネットワーク・データ優先順位に従って、前記ネットワーク・データを前記ホスト・ネットワーク・エンドポイント・システムの複数のデータ処理チャネルに転送するように適合された前記ネットワーク・インターフェース・コントローラにおける優先順位マッピング論理と、
を含むネットワーク・インターフェース・コントローラ。 - 前記ネットワーク・データ優先順位は、前記ネットワーク・フレームのリンク層部分内のリンク層優先順位インジケータ・フィールドによって示され、前記優先順位マッピング論理は、前記リンク層優先順位インジケータ・フィールドを検査し、前記検査に基づいて前記複数のデータ処理チャネルの1つを選択するようにさらに適合される、請求項31に記載のネットワーク・インターフェース・コントローラ。
- 前記ネットワーク・データ優先順位は、前記ネットワーク・フレームのネットワーク層パケット部分内のネットワーク層優先順位インジケータ・フィールドによって示され、前記優先順位マッピング論理は、前記ネットワーク層優先順位インジケータ・フィールドを検査し、前記検査に基づいて前記複数のデータ処理チャネルの1つを選択するようにさらに適合される、請求項31に記載のネットワーク・インターフェース・コントローラ。
- ネットワーク・エンドポイント・システムによって実装されるネットワーク・プロトコル・スタックのアプリケーション層で動作しているデータ・コンシューマの代わりに、種々の優先順位のネットワーク・データを受信するように適合された、少なくとも1つのエンドポイント・システムを有するネットワークで用いるためのネットワーク・ノードであって、前記ネットワーク・ノードは、
前記ネットワークのエッジから前記ネットワーク・データを含むネットワーク・フレームを受信するように適合された第1のリンク・インターフェースと、
前記ネットワーク・フレームを前記ネットワーク・エンドポイント・システムに送るように適合された第2のリンク・インターフェースと、
前記ネットワーク・データ優先順位に対応する優先順位インジケータについての前記ネットワーク・フレームのネットワーク層部分を検査し、対応する優先順位インジケータを前記ネットワーク・フレームのリンク層部分に挿入するように適合された優先順位挿入論理と、
を含むネットワーク・ノード。 - 前記ネットワーク・エンドポイント・システムと組み合わせて、前記ネットワーク・エンドポイント・システムは、請求項1の前記ネットワーク・エンドポイント・システムに従ったものである、請求項34に記載のネットワーク・ノード。
- 前記プログラムがコンピュータ上で実行されるとき、請求項11乃至請求項20のいずれかの方法を実行するように適合されたプログラム・コード手段を含むコンピュータ・プログラム。
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