JP2011166341A - トラヒック制御システムと方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】多段接続された通信中継装置1〜3(SW)の1つを親、他は子とし、子SWでは配下からの低優先トラヒックに関してユーザごとに流量観測を行い、他SWからのトラヒックはユーザごとの振り分けや流量観測を行わず、親SWに観測された流量を通知し、親SWは子SWから通知された情報をもとに子SWごとに低優先トラヒックの制限レートを算出して各子SWに通知し、子SWは通知された制限レートに従って低優先トラヒックの出力制御を行う。さらに以上の制御を更新周期ごとに繰り返すことによって、輻輳等でトラヒック状況が変化した際にも追随してレート制限を行い、常にユーザ間の伝送品質の公平性を担保する。
【選択図】図1
Description
図1において、100はエッジルータであり、このエッジルータ100は、図示していないコアネットワークに接続している。また、1〜3は本発明に係るトラヒック制御を実行する通信中継装置(図中、通信中継装置1は「通信装置1」、通信中継装置2は「通信ノード(上流側)2」、通信中継装置3は「通信ノード(下流側)3」、と記載)であり、各通信中継装置1〜3には、配下(ユーザ)となる通信装置4a,4b,5a,5b,6a,6b(図中、通信装置4a,4bは「通信ノード(配下)4a,4b」、通信装置5a,5b,6a,6bは「N5a,5b,6a,6b」と記載)が接続されている。尚、エッジルータ100から遠い側の通信中継装置が上流側の通信中継装置、エッジルータ100に近い側の通信中継装置が下流側の通信中継装置である。
本第2の実施の形態においては、上述の第1の実施の形態とほぼ同様の構成であるが、以下の点が異なる。
本第3の実施の形態においては、上述の第1の実施の形態とほぼ同様の構成であるが、以下の点が異なる。
図5を用いて、本発明の第4の実施の形態を説明する。本第4の実施の形態においては、上述の第1の実施の形態とほぼ同様の構成であるが、以下の点が異なる。
図6を用いて、本発明の第5の実施の形態を説明する。本第5の実施の形態においては、上述の第1の実施の形態とほぼ同様の構成であるが、以下の点が異なる。
他の全ての通信中継装置(1a,2a)から受信した、各通信中継装置ごとの高優先トラヒック流量の合計と低優先トラヒック流量とを読み出し、通信中継装置間のリンク速度から全ての通信中継装置の高優先トラヒック流量の合計を減算することで、低優先トラヒックで利用可能な帯域RLを算出し、低優先トラヒック流量が0ではないユーザ端末数Nを算出し、帯域RLをユーザ端末数Nで除した値を閾値tkとして算出し、各ユーザ端末ごとに低優先トラヒック流量と閾値tkの大小判定を行い、低優先トラヒック流量が閾値tkより大きいユーザ端末数nと、低優先トラヒック流量がtk以下の各ユーザ端末の低優先トラヒック流量合計Σrを算出し、帯域RLから、閾値tkのn倍と低優先トラヒック流量合計Σrとの和を減算することで利用される帯域を求め、求めた利用される帯域とループ判定閾値xの大小判定を行い、利用される帯域が予め定められたループ判定閾値xより大きい間は、閾値tkに((N−n)tk−Σr)÷nを加算することで、低優先トラヒック流量が閾値tkより小さいユーザ端末が余らせた帯域を低優先トラヒック流量が閾値tkより大きいユーザ端末に配分し直せるように改めて閾値tkを定め、利用される帯域がループ判定閾値x以下であれば、低優先トラヒック流量が閾値tkより大きいユーザ端末の低優先トラヒック流量制限を閾値tkに設定し、各通信中継装置ごとに入力される全ての低優先トラヒック流量をユーザ端末ごとに制限を行った上で合計することで、各通信中継装置ごとの低優先トラヒックの出力制限レートを算出する。
Claims (7)
- 1以上のユーザ端末を接続した通信装置を複数、配下として接続し、優先度に応じたトラヒック制御を行う複数の通信中継装置を多段接続してなるネットワークにおけるトラヒック制御システムであって、
上記通信中継装置は、
配下の各通信装置からの高優先トラヒックの流量の合計を測定する第1の流量測定手段と、
配下の各通信装置からの低優先トラヒックに関して、各通信装置に接続された各ユーザ端末ごとに流量を測定する第2の流量測定手段と、
該第2の流量測定手段と上記第1の流量測定手段のそれぞれの測定結果を、予め集約装置として定められた通信中継装置に送信する手段とを有し、
上記集約装置として定められた通信中継装置は、
各通信中継装置から送信されてきた測定結果と自装置の第1,第2の流量測定手段での測定結果とを用いて、全ユーザ端末間のスループットの公平性を担保するよう、各通信中継装置毎の低優先トラヒックの制限レートを算出する手段と、
算出した低優先トラヒックの制限レートを当該通信中継装置に通知する手段とを有し、
通知を受けた各通信中継装置は、通知された制限レートに従って、低優先トラヒックに対する出力制御を行う手段を有する
ことを特徴とするトラヒック制御システム。 - 請求項1に記載のトラヒック制御システムであって、
上記通信中継装置は、
入力側通信ポートと、出力側通信ポート、複数の配下側通信ポート、複数の出力キュー、該出力キューにキューイングされたフレームの量を測定するキュー長測定手段、および、コントローラを備え、
上記入力側通信ポートと上記出力側通信ポートを通じて他の通信中継装置と接続され、
上記配下側通信ポートを通じて上記通信装置と接続され、
上記入力側通信ポートから受信したフレームを、当該フレームの優先度に予め対応付けられた上記出力キューにバッファし、
上記配下側通信ポートから受信したフレームで、高優先度のフレームは当該フレームの優先度に予め対応付けられた上記出力キューにバッファし、
低優先度のフレームは当該フレームの送信元であるユーザ端末と当該フレームの優先度に予め対応付けられた上記出力キューにバッファし、
上記コントローラにより、優先度が高い出力キューにバッファされたフレームから先に読み出して上記出力側通信ポートから送信すると共に、
上記第1の流量測定手段により、予め定められた周期ごとに、上記配下側通信ポートから上記各出力キューに入力する高優先度フレームの流量の合計を測定し、
上記第2の流量測定手段により、予め定められた周期ごとに、上記配下側通信ポートから上記各出力キューに入力する低優先度フレームの流量を測定し、
上記キュー長測定手段により、上記予め定められた周期ごとに、上記配下側通信ポートから低優先度の出力キューにキューイングされたフレームの量を測定し、
上記第2の流量測定手段により測定された低優先度の出力キューにおける流量が0であった場合、上記コントローラにより、上記キュー長測定手段により測定された当該低優先度の出力キューにおけるフレームの量を、上記出力側通信ポートのリンク速度に応じて当該出力キューの流量に換算し、
測定した高優先トラヒック流量の合計と各ユーザ端末毎の低優先トラヒック流量とを、上記コントローラにより、上記集約装置として定められた通信中継装置に通知し、
上記集約装置として定められた通信中継装置から通知された制限レートに基づいて、上記コントローラにより、上記出力キューからの読み出しスケジュールを変更する
ことを特徴とするトラヒック制御システム。 - 請求項1もしくは請求項2のいずれかに記載のトラヒック制御システムであって、
上記集約装置として定められた通信中継装置が有する上記制限レートを算出する手段は、
他の全ての通信中継装置から受信した、各通信中継装置ごとの高優先トラヒック流量の合計と低優先トラヒック流量とを読み出し、
通信中継装置間のリンク速度から全ての通信中継装置の高優先トラヒック流量の合計を減算することで、低優先トラヒックで利用可能な帯域RLを算出し、
低優先トラヒック流量が0ではないユーザ端末数Nを算出し、帯域RLをユーザ端末数Nで除した値を閾値tkとして算出し、
各ユーザ端末ごとに低優先トラヒック流量と閾値tkの大小判定を行い、
低優先トラヒック流量が閾値tkより大きいユーザ端末数nと、低優先トラヒック流量がtk以下の各ユーザ端末の低優先トラヒック流量合計Σrを算出し、
帯域RLから、閾値tkのn倍と上記低優先トラヒック流量合計Σrとの和を減算することで利用される帯域を求め、
求めた利用される帯域とループ判定閾値xの大小判定を行い、
利用される帯域が予め定められたループ判定閾値xより大きい間は、閾値tkに((N−n)tk−Σr)÷nを加算することで、低優先トラヒック流量が閾値tkより小さいユーザ端末が余らせた帯域を低優先トラヒック流量が閾値tkより大きいユーザ端末に配分し直せるように改めて閾値tkを定め、
利用される帯域がループ判定閾値x以下であれば、低優先トラヒック流量が閾値tkより大きいユーザ端末の低優先トラヒック流量制限を閾値tkに設定し、
各通信中継装置ごとに入力される全ての低優先トラヒック流量をユーザ端末ごとに制限を行った上で合計することで、各通信中継装置ごとの低優先トラヒックの出力制限レートを算出する
ことを特徴とするトラヒック制御システム。 - コンピュータを、請求項1から請求項3のいずれかに記載のトラヒック制御システムにおける各手段として機能させるためのプログラム。
- 1以上のユーザ端末を接続した通信装置を複数、配下として接続し、優先度に応じたトラヒック制御を行う複数の通信中継装置を多段接続してなるネットワークにおけるトラヒック制御方法であって、
上記通信中継装置は、プログラムされたコンピュータ処理を実行する手段として、第1〜第7の手段を具備し、
上記第1の手段により、配下の各通信装置からの高優先トラヒックの流量の合計を測定し
上記第2の手段により、配下の各通信装置からの低優先トラヒックに関して、各通信装置に接続された各ユーザ端末ごとに流量を測定し、
上記第3の手段により、上記第1,第2の手段のそれぞれの測定結果を、予め集約装置として定められた通信中継装置に送信し、
上記集約装置として定められた通信中継装置は、
上記第4の手段により、各通信中継装置から送信されてきた測定結果と自装置の第1,第2の手段での測定結果とを用いて、全ユーザ端末間のスループットの公平性を担保するよう、各通信中継装置毎の低優先トラヒックの制限レートを算出し、
上記第5の手段により、上記第4の手段が算出した低優先トラヒックの制限レートを当該通信中継装置に通知し、
通知を受けた各通信中継装置は、
上記第6の手段により、通知された制限レートに従って、低優先トラヒックに対する出力制御を行う
ことを特徴とするトラヒック制御方法。 - 請求項5に記載のトラヒック制御方法であって、
上記通信中継装置は、
入力側通信ポートと、出力側通信ポート、複数の配下側通信ポート、複数の出力キュー、該出力キューにキューイングされたフレームの量を測定するキュー長測定手段、および、コントローラを備え、
上記入力側通信ポートと上記出力側通信ポートを通じて他の通信中継装置と接続され、
上記配下側通信ポートを通じて上記通信装置と接続され、
上記入力側通信ポートから受信したフレームを、当該フレームの優先度に予め対応付けられた上記出力キューにバッファし、
上記配下側通信ポートから受信したフレームで、高優先度のフレームは当該フレームの優先度に予め対応付けられた上記出力キューにバッファし、
低優先度のフレームは当該フレームの送信元であるユーザ端末と当該フレームの優先度に予め対応付けられた上記出力キューにバッファし、
上記コントローラにより、優先度が高い出力キューにバッファされたフレームから先に読み出して上記出力側通信ポートから送信すると共に、
上記第1の手段により、予め定められた周期ごとに、上記配下側通信ポートから上記各出力キューに入力する高優先度フレームの流量の合計を測定し、
上記第2の手段により、予め定められた周期ごとに、上記配下側通信ポートから上記各出力キューに入力する低優先度フレームの流量を測定し、
上記キュー長測定手段により、上記予め定められた周期ごとに、上記配下側通信ポートから低優先度の出力キューにキューイングされたフレームの量を測定し、
上記第2の手段により測定された低優先度の出力キューにおける流量が0であった場合、上記コントローラにより、上記キュー長測定手段により測定された当該低優先度の出力キューにおけるフレームの量を、上記出力側通信ポートのリンク速度に応じて当該出力キューの流量に換算し、
測定した高優先トラヒック流量の合計と各ユーザ端末毎の低優先トラヒック流量とを、上記コントローラにより、上記集約装置として定められた通信中継装置に通知し、
上記集約装置として定められた通信中継装置から通知された制限レートに基づいて、上記コントローラにより、上記出力キューからの読み出しスケジュールを変更する
ことを特徴とするトラヒック制御方法。 - 請求項5もしくは請求項6のいずれかに記載のトラヒック制御方法であって、
上記集約装置として定められた通信中継装置が有する上記制限レートを算出する第4の手段は、
他の全ての通信中継装置から受信した、各通信中継装置ごとの高優先トラヒック流量の合計と低優先トラヒック流量とを読み出し、
通信中継装置間のリンク速度から全ての通信中継装置の高優先トラヒック流量の合計を減算することで、低優先トラヒックで利用可能な帯域RLを算出し、
低優先トラヒック流量が0ではないユーザ端末数Nを算出し、帯域RLをユーザ端末数Nで除した値を閾値tkとして算出し、
各ユーザ端末ごとに低優先トラヒック流量と閾値tkの大小判定を行い、
低優先トラヒック流量が閾値tkより大きいユーザ端末数nと、低優先トラヒック流量がtk以下の各ユーザ端末の低優先トラヒック流量合計Σrを算出し、
帯域RLから、閾値tkのn倍と上記低優先トラヒック流量合計Σrとの和を減算することで利用される帯域を求め、
求めた利用される帯域とループ判定閾値xの大小判定を行い、
利用される帯域が予め定められたループ判定閾値xより大きい間は、閾値tkに((N−n)tk−Σr)÷nを加算することで、低優先トラヒック流量が閾値tkより小さいユーザ端末が余らせた帯域を低優先トラヒック流量が閾値tkより大きいユーザ端末に配分し直せるように改めて閾値tkを定め、
利用される帯域がループ判定閾値x以下であれば、低優先トラヒック流量が閾値tkより大きいユーザ端末の低優先トラヒック流量制限を閾値tkに設定し、
各通信中継装置ごとに入力される全ての低優先トラヒック流量をユーザ端末ごとに制限を行った上で合計することで、各通信中継装置ごとの低優先トラヒックの出力制限レートを算出する
ことを特徴とするトラヒック制御方法。
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