JP2012034192A - Packet transfer device, packet transfer device management system, and packet transfer device management method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パケット転送装置、パケット転送装置管理システム及びパケット転送装置管理方法に係り、特に、ネットワーク上を流れるパケットの統計量に基づいてパケットの検索起動を制御するパケット転送装置、及び、それを管理するパケット転送装置管理システム及びパケット転送装置管理方法に関する。 The present invention relates to a packet transfer device, a packet transfer device management system, and a packet transfer device management method, and more particularly to a packet transfer device that controls packet search activation based on statistics of packets flowing on a network, and The present invention relates to a packet transfer device management system and a packet transfer device management method to be managed.
パケット転送装置の、検索に伴う消費電力の低減が必須課題となっている。CAM(Content Addressable Memory)を用いたフロー検索の省電力技術の例が、例えば、特開2009−239401号公報(特許文献1)、特開2006−165603号公報(特許文献2)に開示されている。 Reduction of the power consumption accompanying the search of the packet transfer apparatus has become an essential issue. Examples of power-saving techniques for flow search using CAM (Content Addressable Memory) are disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-239401 (Patent Document 1) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-165603 (Patent Document 2). Yes.
特許文献1の技術は、検索キーの項目数に応じた検索手段を指定する。また、トラフィック量によらず検索起動する。特許文献2の技術は、検索キーから生成したHashで指定されたブロックのみ検索起動する。また、トラフィック量によらず検索起動する。
The technique of
パケット転送装置におけるフロー検索の用途のうち、フローモニタ機能(例えばNetFlow/選択的sFlow/フローミラー等)やQoS機能は、トラフィック量が過大である場合に特に有効な機能であり、トラフィック量が少量である場合には必ずしも機能させなくてもよい。しかし、特許文献1、2の技術では、トラフィック量によらずフローエントリが設定されCAM検索が起動されるので、トラフィックが少量で機能を必要としない場合にもCAMの消費電力やフローエントリを過剰に消費してしまう。
Among the flow search applications in the packet transfer device, the flow monitor function (for example, NetFlow / selective sFlow / flow mirror) and the QoS function are particularly effective functions when the traffic volume is excessive, and the traffic volume is small. If it is, it does not necessarily have to function. However, in the techniques of
本発明は、以上の点に鑑み、トラフィック量に応じて動的にCAMのフロー検索の起動を制御する省電力フロー検索を行うパケット転送装置、パケット転送装置管理システム及びパケット転送装置管理方法を提供することを目的とする。 In view of the above, the present invention provides a packet transfer apparatus, a packet transfer apparatus management system, and a packet transfer apparatus management method for performing a power-saving flow search that dynamically controls activation of a CAM flow search according to the traffic volume. The purpose is to do.
本発明は、トラフィック量に応じてフローエントリを設定し、エントリ設定の有るフローリストを検索起動する。
本発明では、まずインタフェースレベルの荒い粒度でトラフィック量を測定する。トラフィックが過大となったインタフェースに対してのみ、各種フローエントリを設定し、CAM検索を起動する。トラフィックが減少したインタフェースではフローエントリを削除し、再びCAM検索起動を停止して省電力化、フローエントリ数削減する。
In the present invention, a flow entry is set according to the traffic volume, and a flow list with entry setting is searched and activated.
In the present invention, first, the traffic volume is measured with a rough granularity at the interface level. Only for the interface where the traffic is excessive, various flow entries are set and the CAM search is started. In the interface where traffic has decreased, the flow entry is deleted, and the CAM search activation is stopped again to save power and reduce the number of flow entries.
これを実現するため、インタフェース毎のエントリの設定有無を管理する検索起動フラグテーブルを所持する。初期状態では、検索起動フラグは全てオフに設定する。トラフィックが過大と判定されたインタフェースのみ、検索起動フラグをオンとし、当該インタフェースに対するフローエントリを設定し始める。パケットを受信すると、フロー検索を起動する前に予め検索起動フラグテーブルを参照して、検索起動フラグがオン(=フローエントリ設定有)となっているインタフェース、テーブルの属するブロックのみ検索起動する。トラフィックが減少したと判定されたインタフェースの検索起動フラグはオフとし、フローエントリを削除する。更に、「NetFlowで異常フロー特定した場合、フローミラーで詳細解析」といった段階的な検索起動も考えられる。 In order to realize this, a search activation flag table for managing the presence / absence of entry setting for each interface is possessed. In the initial state, all search activation flags are set to off. Only the interface for which the traffic is determined to be excessive turns on the search activation flag and starts setting the flow entry for the interface. When a packet is received, the search activation flag table is referred to in advance before the flow search is activated, and only the interface to which the search activation flag is on (= flow entry set) and the block to which the table belongs are activated. The search activation flag of the interface determined to have decreased traffic is turned off, and the flow entry is deleted. Further, step-by-step search activation such as “when abnormal flow is identified with NetFlow, detailed analysis with flow mirror” is also conceivable.
本発明の第1の解決手段によると、
複数の入力回線と複数の出力回線に接続され、入力回線から受信したパケットをヘッダ情報に基づき特定される出力回線に送信するパケット転送装置であって、
複数のブロックを有するフロー検索メモリと、
受信したパケットのヘッダ情報のうちひとつ以上の情報を検索キーとして前記フロー検索メモリの所定ブロックを検索して該パケットが属するフローを識別するフロー検索を実行するフロー検索制御部と、
識別されたフローに従い、フロー毎に予め定められた処理を実行するフロー処理部と、
フローリストの識別子と、前記フロー検索メモリの複数のブロックにそれぞれ対応し該複数のブロックのうち検索対象となるブロックを特定する複数の検索起動情報が対応して格納される検索起動テーブルと、
受信パケットが属するフローリストに基づき前記検索起動テーブルを参照して、対応する検索起動情報に従い検索対象となる前記フロー検索メモリのブロックを特定する検索起動判定部と
を備え、
前記フロー検索制御部は、
前記検索起動判定部で特定された前記フロー検索メモリのブロックに対し前記フロー検索を実行するパケット転送装置が提供される。
上述のパケット転送装置によると、検索が必要なブロックを活性化すればよく、省電力フロー検索を行うことができる。
According to the first solution of the present invention,
A packet transfer apparatus that is connected to a plurality of input lines and a plurality of output lines, and that transmits a packet received from the input line to an output line specified based on header information,
A flow search memory having a plurality of blocks;
A flow search control unit that searches a predetermined block of the flow search memory using one or more pieces of information of received header information of a packet as a search key and identifies a flow to which the packet belongs;
A flow processing unit that executes a predetermined process for each flow according to the identified flow;
A search start table in which a plurality of search start information corresponding to a plurality of blocks of the flow search memory and corresponding to a plurality of search start information for specifying a search target block among the plurality of blocks are stored correspondingly.
A search activation determination unit that refers to the search activation table based on a flow list to which the received packet belongs, and specifies a block of the flow search memory to be searched according to corresponding search activation information;
The flow search control unit
A packet transfer apparatus is provided that performs the flow search on the block of the flow search memory identified by the search activation determination unit.
According to the packet transfer apparatus described above, it is only necessary to activate a block that needs to be searched, and a power saving flow search can be performed.
本発明の第2の解決手段によると、
複数の入力回線と複数の出力回線に接続され、入力回線から受信したパケットをヘッダ情報に基づき特定される出力回線に送信するパケット転送装置であって、
パケットのヘッダ情報に基づき該パケットが属するフローを識別するためのフロー検索メモリと、
受信したパケットのヘッダ情報のうちひとつ以上の情報を検索キーとして前記フロー検索メモリを検索して該パケットが属するフローを識別するフロー検索を実行するフロー検索制御部と、
識別されたフローに従い、フロー毎に予め定められた処理を実行するフロー処理部と、
フローリストの識別子と、前記フロー検索を実行するか否かを示す検索起動情報とが格納される検索起動テーブルと、
受信するパケット又は送信するパケットの統計量を、フローリスト毎に求める統計採取部と、
前記統計採取部により求められた統計量が予め定められた登録閾値を上回る場合、前記検索起動テーブルの、該当するフローリストに対応する検索起動情報を、前記フロー検索を実行するように設定する管理部と、
受信したパケットが属するフローリストに基づき前記検索起動テーブルを参照して、対応する検索起動情報に従いフロー検索を実行するか判定する検索起動判定部と
を備え、
前記フロー検索制御部は、前記検索起動判定部の判定結果に従い、フロー検索を実行すると判定された場合前記フロー検索メモリに対する前記フロー検索を実行し、フロー検索を実行しないと判定された場合、前記フロー検索を実行しない前記パケット転送装置が提供される。
上述のパケット転送装置によると、トラフィック量に応じて動的にCAMのフロー検索の起動を制御する省電力フロー検索を行うことができる。
According to the second solution of the present invention,
A packet transfer apparatus that is connected to a plurality of input lines and a plurality of output lines, and that transmits a packet received from the input line to an output line specified based on header information,
A flow search memory for identifying the flow to which the packet belongs based on the header information of the packet;
A flow search control unit that searches the flow search memory using one or more pieces of information of received packet header information as a search key and executes a flow search for identifying a flow to which the packet belongs;
A flow processing unit that executes a predetermined process for each flow according to the identified flow;
A search activation table storing a flow list identifier and search activation information indicating whether to execute the flow search;
A statistics collection unit that obtains the statistics of received packets or transmitted packets for each flow list; and
Management in which search activation information corresponding to a corresponding flow list in the search activation table is set to execute the flow search when the statistic obtained by the statistics collection unit exceeds a predetermined registration threshold And
A search activation determination unit that refers to the search activation table based on a flow list to which the received packet belongs, and determines whether to execute a flow search according to corresponding search activation information;
The flow search control unit executes the flow search for the flow search memory when it is determined to execute a flow search according to the determination result of the search activation determination unit, and when it is determined not to execute the flow search, The packet transfer apparatus that does not perform flow search is provided.
According to the packet transfer apparatus described above, it is possible to perform a power-saving flow search that dynamically controls activation of a CAM flow search according to the traffic volume.
本発明の第3の解決手段によると、
フローエントリの登録有り又は登録無しを示すフラグが設定される検索起動テーブルを有し、該フラグが登録有りを示す場合、入力パケットのフロー検索を実行し、該フラグが登録無しを示す場合フロー検索を実行しないパケット転送装置と、
前記パケット転送装置を管理する外部管理装置と
を備えたパケット転送装置管理システムであって、
前記パケット転送装置は、受信するパケットの統計量、または送信するパケットの統計量を求めて前記外部管理装置に送信し、
前記外部管理装置は、前記パケット転送装置から送信されたパケットの統計量が予め定められた登録閾値を上回ること、又は、パケットの統計量が予め定められた削除閾値を下回ることにより、フローエントリの登録又は削除の要否を判定し、
前記外部管理装置は、フローエントリの登録又は削除の要否を示す設定制御情報を前記パケット転送装置に送信し、
前記パケット転送装置は、前記外部管理装置から送信された設定制御情報がフローエントリの登録が要であることを示す場合にはフロー検索のためのフローエントリを登録し、検索起動フラグテーブルのフラグを登録有りとし、前記外部管理装置から送信された設定制御情報がフローエントリの登録が要であることを示す場合にはフロー検索のためのフローエントリを削除し、検索起動フラグテーブルのフラグを登録無しとするパケット転送装置管理システムが提供される。
上述のパケット転送装置管理システムによると、パケット転送装置の外部の装置で検索起動を管理できる。
According to the third solution of the present invention,
It has a search start table in which a flag indicating whether a flow entry is registered or not registered is set. When the flag indicates that there is registration, a flow search is executed for the input packet. A packet transfer device that does not execute
A packet transfer device management system comprising an external management device for managing the packet transfer device,
The packet transfer device obtains the statistics of the packet to be received or the statistics of the packet to be transmitted and transmits it to the external management device,
The external management device determines whether the statistic of the packet transmitted from the packet transfer device exceeds a predetermined registration threshold or the statistical value of the packet falls below a predetermined deletion threshold. Determine whether registration or deletion is necessary,
The external management device transmits setting control information indicating whether registration or deletion of a flow entry is necessary to the packet transfer device,
The packet transfer device registers a flow entry for a flow search when the setting control information transmitted from the external management device indicates that a flow entry needs to be registered, and sets a flag in the search activation flag table. If it is registered and the setting control information transmitted from the external management device indicates that the flow entry needs to be registered, the flow entry for the flow search is deleted and the flag of the search activation flag table is not registered A packet transfer device management system is provided.
According to the packet transfer device management system described above, search activation can be managed by a device external to the packet transfer device.
本発明の第4の解決手段によると、
パケット転送装置は、受信するパケットの統計量、または送信するパケットの統計量を求めて外部管理装置に送信し、
外部管理装置は、パケット転送装置から送信されたパケットの統計量が予め定められた登録閾値を上回ること、又は、パケットの統計量が予め定められた削除閾値を下回ることにより、フローエントリの登録又は削除の要否を判定し、
外部管理装置は、フローエントリの登録又は削除の要否を示す設定制御情報をパケット転送装置に送信し、
パケット転送装置は、外部管理装置から送信された設定制御情報がフローエントリの登録が要であることを示す場合にはフロー検索のためのフローエントリを登録し、検索起動フラグテーブルのフラグを登録有りとし、外部管理装置から送信された設定制御情報がフローエントリの登録が要であることを示す場合にはフロー検索のためのフローエントリを削除し、検索起動フラグテーブルのフラグを登録無しとし、
パケット転送装置は、検索起動テーブルのフラグを参照して、該フラグが登録有りを示す場合入力パケットのフロー検索を実行し、該フラグが登録無しを示す場合フロー検索を実行しないパケット転送装置管理方法が提供される。
上述のパケット転送装置管理方法によると、パケット転送装置の外部の装置で検索起動を管理できる。
According to the fourth solution of the present invention,
The packet transfer device obtains the statistics of the received packet or the statistics of the packet to be transmitted and sends it to the external management device.
The external management device can register a flow entry when the statistic of the packet transmitted from the packet transfer device exceeds a predetermined registration threshold value or the statistic of the packet falls below a predetermined deletion threshold value. Determine whether it needs to be deleted,
The external management device transmits setting control information indicating whether registration or deletion of the flow entry is necessary to the packet transfer device,
When the setting control information transmitted from the external management device indicates that the flow entry needs to be registered, the packet transfer device registers the flow entry for the flow search and registers the flag of the search activation flag table When the setting control information transmitted from the external management device indicates that registration of the flow entry is necessary, the flow entry for the flow search is deleted, and the flag of the search activation flag table is not registered.
The packet transfer apparatus refers to the flag of the search start table, and executes a flow search for an input packet when the flag indicates that there is registration, and does not execute a flow search when the flag indicates that there is no registration Is provided.
According to the packet transfer device management method described above, search activation can be managed by a device external to the packet transfer device.
本発明によると、トラフィック量に応じて動的にCAMのフロー検索の起動を制御する省電力フロー検索を行うことができる。 According to the present invention, it is possible to perform a power saving flow search that dynamically controls activation of a CAM flow search according to the traffic volume.
1.第1の実施の形態
まず、フローリスト毎の検索起動フラグテーブルに基づいて検索起動を制御するパケット転送装置について説明する。
1. First Embodiment First, a packet transfer apparatus that controls search activation based on a search activation flag table for each flow list will be described.
(ハード構成)
図1は、パケット転送装置のブロック図である。
パケット転送装置1は、例えば、管理ソフト搭載CPU(処理部)3と、レジスタ4と、パケット受信回路5と、受信側のパケット検索部6と、パケット中継処理手段(スイッチ部)7と、送信側のパケット検索部8と、パケット送信回路9とを備える。パケット検索部6は、例えば、経路検索部60と、フロー検索部61と、統計採取部62とを有する。
パケット転送装置1は、複数の入力回線と複数の出力回線に接続され、入力回線から受信したパケットをヘッダ情報に基づき特定される出力回線に送信する。
(Hardware configuration)
FIG. 1 is a block diagram of a packet transfer apparatus.
The
The
パケット受信回路5は、入力回線からパケットを受信すると、パケットを格納し、パケットのヘッダ情報をパケット検索部6に出力する。さらに、パケット受信回路5は、パケットを入力した入力回線を識別する入力回線番号(又は識別子)を含み、装置内で使用される内部ヘッダを、パケット検索部6に出力してもよい。パケット受信回路5は、例えば、フロー検索部61でのフロー検索の結果に応じた処理をすることもできる。例えば、フロー検索がフィルタ機能に用いられる場合において、フロー検索により特定されたフローに対するフロー処理がパケットの廃棄を示す場合には、パケット受信回路5は格納したパケットを廃棄する。一方、フロー検索により特定されたフローに対するフロー処理がパケットの通過を示す場合などには、経路検索部60で特定された出力先に従い、格納されたパケットをパケット中継処理手段7に出力する。なお、フロー検索により特定されたフローに対するフロー処理は、フロー毎に予め定められ、パケット受信回路5やパケット検索部6で適宜実行されることができる。なお、フロー処理を実行するものをここではフロー処理部と称する。フロー処理の例については後述する。
When receiving the packet from the input line, the
送信側のパケット検索部8は、受信側のパケット検索部6と同様の構成を有することができる。本実施の形態は、受信側及び送信側のパケット検索部6、8のいずれにも適用できる。パケット送信回路9は、パケット中継処理手段7により転送されたパケットを入力し、パケット受信回路5及びパケット検索部6と同様の処理を行い、パケットを出力回線に送信する。
The packet search unit 8 on the transmission side can have the same configuration as the packet search unit 6 on the reception side. This embodiment can be applied to both the packet search units 6 and 8 on the reception side and the transmission side. The packet transmission circuit 9 receives the packet transferred by the packet relay processing means 7, performs the same processing as the
パケット検索部6の経路検索部60は、パケットのヘッダ情報に基づき、パケットの出力先を特定する。フロー検索部61は、パケットのヘッダ情報に基づきフローを検索し、検索されたフローに対するフロー処理を判定する。統計採取部62は、受信するパケット又は送信するパケットの統計量を、フローリスト毎に求める。
レジスタ4は、設定情報などを格納する。管理ソフト搭載CPU3は、例えば管理端末2から設定情報を入力し、パケット検索部6の各部に設定する。
The
The
図2は、フロー検索部61のブロック図である。
フロー検索部61は、例えば、検索起動判定部610と、検索起動フラグテーブル制御部611と、検索起動フラグテーブル612と、フロー検索CAM制御部613と、フロー検索CAM614と、フロー処理RAM(Random Access Memory)制御部615と、フロー処理RAM616と、フロー処理判定部とを有する。
FIG. 2 is a block diagram of the
The
フロー検索CAM(フロー検索メモリ)614は、例えば、パケットのヘッダ情報に基づきパケットが属するフローを識別するためのメモリである。フロー検索CAM614は、図示のように複数のブロックを有してもよい。例えば、識別されたフローに対するフロー処理が、例えばフィルタ機能、QoS機能、NetFlow機能、フローミラー機能の場合、各機能に対応するブロックを有する。物理的に別個のCAMが各ブロックにそれぞれ対応してもよいし、ひとつのCAMが複数のブロックに分割されてもよい。なお、上述の機能以外の適宜の機能のブロックを有しても良いし、上述の機能の一部のブロックを有してもよい。
The flow search CAM (flow search memory) 614 is a memory for identifying a flow to which a packet belongs based on, for example, packet header information. The
検索起動フラグテーブル612は、フローリストの識別子と、フロー検索CAM614の複数のブロックにそれぞれ対応し、複数のブロックのうち検索対象となるブロックを特定する複数の検索起動フラグ(検索起動情報)とが対応して格納される。例えば、フロー検索CAM614には、検索起動フラグが「1」の機能に対応するブロックに、対応するフローリストのフローエントリが格納される。なお、フラグを用いる以外にも適宜の形態で検索起動情報が格納されてもよい。
The search activation flag table 612 includes a flow list identifier and a plurality of search activation flags (search activation information) that respectively correspond to a plurality of blocks of the
なお、フローリストは、ユーザがフローポリシを定義する単位・グループである。フローリストは、入力回線又は出力回線、又は論理的な入力インタフェースとして例えば入力VLAN、又は論理的な出力インタフェースとして例えば出力VLANが共通するフローエントリの集合として構成されるリストである。例えば、入力回線番号が共通しているものをひとつのフローリストとみなせる。フローリストの識別子としては、後述するように、例えば、入力物理回線、入力論理回線、出力物理回線及び出力論理回線のいずれかの識別子を用いることができる。 The flow list is a unit / group in which a user defines a flow policy. The flow list is a list configured as a set of flow entries in which an input line or an output line, or a logical input interface, for example, an input VLAN, or a logical output interface, for example, an output VLAN is common. For example, a common input line number can be regarded as one flow list. As the identifier of the flow list, as will be described later, for example, any one of an input physical line, an input logical line, an output physical line, and an output logical line can be used.
検索起動判定部610は、受信パケットが属するフローリスト(例えば入力回線番号など)に基づき検索起動フラグテーブル612を参照して、該当するフローエントリの有無を判定し、フローエントリがある場合は検索起動フラグに従い検索対象となるフロー検索CAM614のブロックを特定する。検索起動フラグテーブル制御部611は、検索起動フラグテーブル612の検索や、検索起動フラグテーブル612への設定を制御する。
The search
フロー検索CAM制御部613は、受信したパケットのヘッダ情報のうちひとつ以上の情報を検索キーとしてフロー検索CAM614の所定ブロックを検索して、パケットが属するフローを識別するフロー検索を実行する。例えば、フロー検索CAM制御部613は、検索起動フラグテーブル612を参照して特定されたフロー検索CAM614のブロックに対しフロー検索を実行する。
The flow search
フロー処理RAM制御部615は、フロー検索CAM制御部613のフロー検索の結果得られたヒットアドレスに基づき、フロー処理RAM616を検索する。フロー処理RAM616は、フロー検索CAM614の対応するアドレスに、フロー処理に関する情報が格納される。詳細は後述する。フロー処理判定部は、フロー検索CAM制御部613及びフロー処理RAM制御部615による検索結果から、フロー処理を判定する。
The flow processing
図3は、フローリストを入力物理回線毎に構成する場合の、検索起動フラグテーブルである。入力物理回線毎にフローリストが構成され、検索起動フラグテーブル612は、入力物理回線の識別子に対応して、検索起動フラグが格納される。 FIG. 3 is a search activation flag table when a flow list is configured for each input physical line. A flow list is configured for each input physical line, and the search activation flag table 612 stores a search activation flag corresponding to the identifier of the input physical line.
図4は、フローリストを入力論理回線毎に構成する場合の、検索起動フラグテーブルである。入力論理回線毎にフローリストが構成され、検索起動フラグテーブル612は、入力論理回線の識別子に対応して、検索起動フラグが格納される。 FIG. 4 is a search activation flag table when the flow list is configured for each input logical line. A flow list is configured for each input logical line, and the search activation flag table 612 stores a search activation flag corresponding to the identifier of the input logical line.
図5は、フローリストを出力物理回線毎に構成する場合の、検索起動フラグテーブルである。出力物理回線毎にフローリストが構成され、検索起動フラグテーブル612は、出力物理回線の識別子に対応して、検索起動フラグが格納される。 FIG. 5 is a search activation flag table when a flow list is configured for each output physical line. A flow list is configured for each output physical line, and the search activation flag table 612 stores a search activation flag corresponding to the identifier of the output physical line.
図6は、フローリストを出力論理回線毎に構成する場合の、検索起動フラグテーブルである。出力論理回線毎にフローリストが構成され、検索起動フラグテーブル612は、出力論理回線の識別子に対応して、検索起動フラグが格納される。 FIG. 6 is a search activation flag table when a flow list is configured for each output logical line. A flow list is configured for each output logical line, and the search activation flag table 612 stores a search activation flag corresponding to the identifier of the output logical line.
図7は、フロー検索CAM614及び対応するフロー処理RAM616の構成図である。
図7(a)に、フロー検索CAM614をフィルタ/QoS/NetFlow/フローミラーの各種テーブル用途に分配する構成例を示す。フロー検索CAM614は、複数のブロックを有する。例えば、フィルタブロック、QoSブロック、NetFlowブロック、フローミラーブロックを有する。例えば、フロー検索CAM614の物理的なブロック6140〜6147を、図示のように各機能に対するブロックに割り当てても良い。図の例では各ブロックを均等に分けているが、適宜分けることができ、例えば記憶量、エントリ量等に応じて分けても良い。
FIG. 7 is a configuration diagram of the
FIG. 7A shows a configuration example in which the
図7(b)に、図7(a)のフロー検索CAM614に対応するフロー処理RAM616の構成を示す。フロー処理RAM616は、複数の領域を有する。例えば、フィルタ領域6160、QoS領域6162、NetFlow領域6161、フローミラー領域6163を有する。
FIG. 7B shows a configuration of the
図8は、フロー検索CAM614のブロックに格納されるエントリの例である。
フロー検索CAM614のエントリ(フローエントリ)は、例えば、フローリストの識別子(例えば入力物理回線の識別子)と、送信元MACアドレス(SMAC)と、宛先MACアドレス(DMAC)と、送信元IPアドレス(SIP)と、宛先IPアドレス(DIP)と、TOS(Type of Service)と、TCPのポート番号である送信元ポート番号(SPORT)と、宛先ポート番号(DPORT)とを含む。各エントリのアドレスがヒットアドレスとして出力される。なお、各エントリの情報項目は、これ以外にも、特定するフローにより適宜定めることができる。
FIG. 8 shows an example of entries stored in the block of the
An entry (flow entry) of the
図9は、フロー処理RAM616のフィルタ領域に設定されたフロー処理エントリの例である。フロー処理RAM616のフィルタ領域6160には、フロー検索CAM614で検索されるアドレスに対応して、廃棄及び通過のいずれかを示すフィルタ情報が格納される。
FIG. 9 is an example of a flow process entry set in the filter area of the
図10は、フロー処理RAM616のNetFlow領域に設定されたフロー処理エントリの例である。
フロー処理RAM616のNetFlow領域6161には、フロー検索CAM614で検索されるアドレスに対応して、パケット数と、バイト数と、累積TCPフラグと、宛先アナライザポート情報が格納される。このパケット数は、該当エントリが検索される度にインクリメントされる。例えば、フロー検索CAM614で特定されたフロー毎のパケット数を示す。バイト数は、該当エントリが検索される度に、パケットのバイト数が加算される。パケットに含まれるTCPフラグ情報(例えばSYN/FINなど)が1であるパケットが到着すると、各TCPフラグに対応する累積TCPフラグ情報の値が0から1に更新されることにより、累積TCPフラグはフローの累積的なTCPフラグの状態を示す。宛先アナライザポートは、NetFlowにおけるアナライザ(外部装置)の宛先を示す。宛先アナライザポートがフローエントリによらず一意に定まる場合には、省略してもよい。
FIG. 10 is an example of a flow process entry set in the NetFlow area of the
The
図11は、フロー処理RAM616のQoS領域に設定されたフロー処理エントリの例ある。フロー処理RAM616のQoS領域6162には、フロー検索CAM614で検索されるアドレスに対応して、優先度情報が格納される。
FIG. 11 is an example of a flow process entry set in the QoS area of the
図12は、フロー処理RAM616のフローミラー領域に設定されたフロー処理エントリの例である。フロー処理RAM616のフローミラー領域6163には、フロー検索CAM614で検索されるアドレスに対応して、ミラーポート情報が格納される。
なお、フローミラーとは、選択的ミラーと同様である。選択的ミラーについては特許文献3に開示されているように、ミラーリング機能に、ある特定の条件(送信元IPアドレス、宛先IPアドレス、送信元ポート番号、宛先ポート番号など)に加えて、条件に合致したもののみをミラーポートに送信する機能である。
FIG. 12 is an example of a flow process entry set in the flow mirror area of the
The flow mirror is the same as the selective mirror. As disclosed in
(動作)
図16は、入力物理回線毎にフローリストを備える場合の、検索起動フラグテーブルに基づく検索起動制御の流れを示すフローチャートである。
パケット受信回路5が回線からパケットを入力すると、検索起動判定部610は、パケット受信回路5からパケットのヘッダ情報を入力する(処理1100)。このとき、パケット受信回路5がパケットを受信した入力物理回線の回線番号(入力物理回線番号)をさらに入力する。例えば、入力物理回線番号を含む内部ヘッダを入力してもよい。
(Operation)
FIG. 16 is a flowchart showing the flow of search activation control based on the search activation flag table when a flow list is provided for each input physical line.
When the
検索起動フラグテーブル制御部611は、パケットの入力物理回線番号で検索起動フラグテーブル612を読み出す(処理1101)。例えば、検索起動フラグテーブル制御部611は、検索起動判定部610が取得した入力物理回線番号に基づき検索起動フラグテーブル612を参照し、入力回線番号が一致する検索起動フラグを読み出す。検索起動判定部610は、パケットの属するフローリストの検索起動フラグが1か判断する(処理1102)。例えば、検索起動判定部610は、検索起動フラグテーブル制御部611が読み出した複数の検索起動フラグのうち、少なくともひとつが1であるか判断する。
The search activation flag
検索起動フラグのうち少なくともひとつが1の場合(処理1102:Yes)、フロー検索CAM制御部613は、検索対象となるCAMのブロックを判定する(処理1103)。例えば、フロー検索CAM制御部613は、検索起動フラグテーブル制御部611から検索起動フラグを入力して、フラグが1である検索起動フラグに対応するブロックを、検索対象のブロックと判定する。検索起動フラグと、対応するブロックの関係は、検索起動ブロックテーブル6130としてフロー検索CAM制御部613に所持し、これを参照することで判定が可能となる。検索起動ブロックテーブル6130の構成例を、図28に示す。検索起動ブロックテーブル6130には、検索起動フラグに対応して検索対象となるブロックには1が設定され、検索対象とならないブロックには0が設定される。なお、フロー検索CAM制御部613が検索対象を判定する以外にも、検索起動判定部610に検索起動ブロックテーブル6130を所持して検索対象のブロックを判定し、検索対象のブロックをフロー検索CAM制御部613に通知してもよい。
When at least one of the search activation flags is 1 (process 1102: Yes), the flow search
フロー検索CAM制御部613は、CAM検索を起動する(処理1104)。例えば、フロー検索CAM制御部613は、検索起動判定部610から入力したパケットのヘッダ情報に基づき、フロー検索CAM614の検索対象のブロックを検索し、ヒットアドレスを取得する。なお、ヒットアドレスは、検索対象のブロック数だけ取得される。フロー処理RAM制御部615は、フロー検索CAM制御部613が取得したヒットアドレスに基づきフロー処理RAM616を検索し、対応するフロー処理に関する情報を取得する。例えば、フィルタ領域6160に対しては通過/廃棄を示す情報が取得され、QoS領域6162に対して優先度情報が取得される。
The flow search
パケット転送装置1は、検索結果に応じた処理を実行する(処理1105)。一例としてフィルタ処理を例に挙げると、パケットの通過/廃棄を示す情報に従い、パケット受信回路5がパケットの転送/廃棄の処理を実行する。
一方、検索起動フラグのうち少なくともひとつが1でない(すべて0の)場合(処理1102:No)、CAM検索を起動ぜず、検索非起動の場合の予め定められた処理を実行する(処理1106)。
The
On the other hand, if at least one of the search activation flags is not 1 (all 0) (process 1102: No), the CAM search is not activated and a predetermined process is executed when the search is not activated (process 1106). .
図19は、入力論理回線毎にフローリストを備える場合の、検索起動フラグテーブルに基づく検索起動制御の流れを示すフローチャートである。
図16のフローチャートにおける処理1101が、パケットの入力論理回線番号で検索起動フラグテーブル612を読み出す処理(処理1108)に変わる例である。パケットの入力論理回線番号は、例えばVLANやリンクアグリゲーションなどのように、ヘッダ情報などから特定できる論理的な回線番号である。他の処理は、図16と同様であるので説明を省略する。
FIG. 19 is a flowchart showing the flow of search activation control based on the search activation flag table when a flow list is provided for each input logical line.
The
図20は、出力物理回線毎にフローリストを備える場合の、検索起動フラグテーブルに基づく検索起動制御の流れを示すフローチャートである。
図16のフローチャートにおける処理1101が、パケットの出力物理回線番号で検索起動フラグテーブル612を読み出す処理(処理1109)に変わる例である。パケットの出力物理回線番号は、例えば経路検索部60により検索されフロー検索部61に通知されることができる。ヘッダ情報などから特定できる。他の処理は、図16と同様であるので説明を省略する。
FIG. 20 is a flowchart showing the flow of search activation control based on the search activation flag table when a flow list is provided for each output physical line.
Processing 1101 in the flowchart of FIG. 16 is an example in which
図21は、出力論理回線毎にフローリストを備える場合の、検索起動フラグテーブルに基づく検索起動制御の流れを示すフローチャートである。
図16のフローチャートにおける処理1101が、パケットの出力論理回線番号で検索起動フラグテーブル612を読み出す処理(処理1110)に変わる例である。パケットの出力論理回線番号は、例えばヘッダ情報などから特定してもよいし、経路検索部60により検索されフロー検索部61に通知されるようにしてもよい。他の処理は、図16と同様であるので説明を省略する。
FIG. 21 is a flowchart showing the flow of search activation control based on the search activation flag table when a flow list is provided for each output logical line.
The
2.第2の実施の形態
次に、例えば入力物理回線毎の統計量に基づいて検索起動フラグテーブルを設定するパケット転送装置について説明する。第1の実施の形態の構成・処理はそのまま用いることができる。
2. Second Embodiment Next, a packet transfer apparatus that sets a search activation flag table based on, for example, statistics for each input physical line will be described. The configuration and processing of the first embodiment can be used as they are.
図13は、統計量としてパケットレートを採取する場合の統計採取部62の構成図である。
統計採取部62は、例えば、パケットカウンタ演算部620と、統計RAM制御部621と、統計RAM622と、タイマー623と、レート判定部624と有する。
FIG. 13 is a configuration diagram of the
The
パケットカウンタ演算部620は、パケット受信回路5がパケットを受信すると、予め定められた統計採取単位毎にパケット数をカウントする。統計採取単位は、例えば入力物理回線毎などであり、フローリストと対応してもよい。例えば、パケットカウンタ演算部620は、パケット受信回路5から装置内で用いる内部ヘッダなどをさらに入力して入力物理回線の識別子(例えば番号)を取得し、入力物理回線番号毎にパケット数をカウントする。なお、入力物理回線以外にも、入力論理回線毎にカウントしてもよいし、出力物理回線毎、出力論理回線毎でもよい。
When the
統計RAM622は、パケットカウンタ演算部620でカウントされるパケット数(累積パケット数)が統計採取単位毎に格納される。統計RAM制御部621は、統計RAM622に対するパケット数の書き込み及び読み出しを制御する。タイマー623は、予め定められた時間毎に、レート判定部624にトリガを出力する。
The
レート判定部624は、例えばタイマー623からのトリガを契機に、統計RAM622から各統計採取単位の累積パケット数を取得し、取得した累積パケット数とタイマー623のトリガ間隔から各統計採取単位のトラフィック量(統計量。ここではパケットレート)を求める。また、レート判定部624は、求められたトラフィック量と予め定められた閾値(登録閾値、削除閾値)を比較し、比較結果をレジスタ4に書き込む。例えば、レート判定部624は、ある統計採取単位のトラフィック量が登録閾値を超えている場合、統計採取単位に対応する領域に閾値超えを示す情報をレジスタ4に書き込む。また、レート判定部624は、ある統計採取単位のトラフィック量が削除閾値を下回る場合、その統計採取単位に対応する領域に閾値割れを示す情報をレジスタ4に書き込む。レート判定部624は、統計RAM622から累積パケット数を取得すると、統計RAM622の情報をリセットする。レート判定の処理が完了すると、パケット数(累積パケット数)を0にリセットして、次回のタイマー623からのトリガを契機とするレート判定の処理に備える。なお、上述のトラフィック量の算出手法は一例であり、上記の構成、処理以外にも適宜の手法で求めることができる。
The
管理ソフト搭載CPU3は、レジスタ4を定期的に参照し、閾値超えを示す情報が登録されている場合、対応する統計採取単位が属するフローリストについて検索起動フラグテーブル612の検索起動フラグを、フロー検索を実行するように(例えば1に)設定する。どの機能、ブロックに対するフロー検索を実行するかは、予め定められることができる。また、閾値割れを示す情報が登録されている場合、対応する統計採取単位が属するフローリストについて検索起動フラグテーブル612の検索起動フラグを、フロー検索を実行しないように(例えば0に)設定する。
The management software-equipped
図14は、統計量としてビットレートを採取する場合の統計採取部62の構成図である。
入力物理回線毎のビットレートに基づいて検索起動フラグテーブルを設定する場合の構成について説明する。図14に示す統計採取部62は、例えば、バイトカウンタ演算部625と、統計RAM制御部621と、統計RAM622と、タイマー623と、レート判定部624と有する。図13の構成では、パケットカウンタ演算部620がパケット数をカウントし、レート判定部624がパケットレートを求めているのに対し、図14の構成では、バイトカウンタ演算部625が、パケット受信回路5で受信されたパケットのヘッダ情報などからパケットのバイト数を取得して累積バイト数をカウントし、レート判定部624がビットレートを求める。他の構成は、図13と同様であるので説明を省略する。
FIG. 14 is a configuration diagram of the
A configuration for setting the search activation flag table based on the bit rate for each input physical line will be described. The
(動作)
図15は、入力物理回線毎の統計量に基づいて検索起動フラグテーブルを設定する流れを示すフローチャートである。
統計採取部62は、入力物理回線毎に統計量を統計採取し、統計量を周期的にチェックする(処理1001)。統計採取部62は、統計量が登録閾値を超えているか判断する(処理1002)。統計量が登録閾値を超えている場合(処理1002:Yes)、例えば管理ソフト搭載CPU3は、検索起動フラグテーブル612の該当フローリストに対する検索起動フラグを1に設定する(処理1003)。複数の検索起動フラグのうちどのフラグを1に設定するかは、フローリスト毎に予め決められ、レジスタ4等に保持されることができる。
(Operation)
FIG. 15 is a flowchart showing the flow of setting the search activation flag table based on the statistics for each input physical line.
The
一方、統計量が登録閾値を超えていない場合(処理1002:No)、統計採取部62は、統計量が削除閾値を下回っているか判断する(処理1004)。統計量が削除閾値を下回っている場合(処理1004:Yes)、例えば管理ソフト搭載CPU3は、検索起動フラグテーブル612の該当フローリストに対する検索起動フラグを0に設定する(処理1005)。
On the other hand, when the statistic does not exceed the registration threshold (process 1002: No), the
図17は、入力物理回線毎のパケットレートに基づいて検索起動フラグテーブルを設定する流れを示すフローチャートである。図15のフローチャートにおいて、統計量がパケットレートである場合の例である。統計採取部62の構成としては、図13に示す構成を用いることができる。処理の詳細は上述の図15、図13と同様であるので説明を省略する。
FIG. 17 is a flowchart showing a flow of setting the search activation flag table based on the packet rate for each input physical line. In the flowchart of FIG. 15, it is an example in case a statistic is a packet rate. As the configuration of the
図18は、入力物理回線毎のビットレートに基づいて検索起動フラグテーブルを設定する流れを示すフローチャートである。図15のフローチャートにおいて、統計量がビットレートである場合の例である。統計採取部62の構成としては、図14に示す構成を用いることができる。処理の詳細は上述の図15、図14と同様であるので説明を省略する。
FIG. 18 is a flowchart showing the flow of setting the search activation flag table based on the bit rate for each input physical line. In the flowchart of FIG. 15, it is an example in case a statistic is a bit rate. The configuration shown in FIG. 14 can be used as the configuration of the
図22は、入力物理回線毎にフローリストを備える場合の、入力物理回線毎のビットレートに基づくNetFlowの検索起動制御の流れを示すフローチャートである。
例えば、インタフェースレベル(粗いレベル)でのトラフィック量が過大なインタフェースに対して、NetFlowを起動させることができる。例えば、図15のフローチャートにおいて、統計量がビットレートであり、設定される検索起動フラグがNetFlowに対応するフラグと予め定められている場合に相当する。
FIG. 22 is a flowchart showing the flow of NetFlow search activation control based on the bit rate for each input physical line when a flow list is provided for each input physical line.
For example, NetFlow can be activated for an interface having an excessive amount of traffic at the interface level (coarse level). For example, in the flowchart of FIG. 15, this corresponds to the case where the statistic is the bit rate and the search activation flag to be set is predetermined as a flag corresponding to NetFlow.
統計採取部62は、入力物理回線毎にビットレートを統計採取し、ビットレートを周期的にチェックする(処理1201)。統計採取部62は、例えばレート判定部624にて、ビットレートが登録閾値を超えているか判断する(処理1202)。ビットレートが登録閾値を超えている場合(処理1202:Yes)、例えば管理ソフト搭載CPU3は、検索起動フラグテーブル612の該当フローリストに対するNetFlowの検索起動フラグを1に設定する(処理1203)。
The
一方、ビットレートが登録閾値を超えていない場合(処理1202:No)、統計採取部62は例えばレート判定部624にて、ビットレートが削除閾値を下回っているか判断する(処理1204)。ビットレートが削除閾値を下回っている場合(処理1204:Yes)、例えば管理ソフト搭載CPU3は、検索起動フラグテーブル612の該当フローリストに対するNetFlowの検索起動フラグを0に設定する(処理1205)。
なお、NetFlow以外の検索起動フラグは、予め設定されていてもよい。また、上述の例では、統計量がビットレートの場合について説明したが、上述のようにパケットレートなどでもよい。
On the other hand, when the bit rate does not exceed the registration threshold (step 1202: No), the
Note that a search activation flag other than NetFlow may be set in advance. In the above example, the case where the statistic is the bit rate has been described, but the packet rate may be used as described above.
図23は、NetFlowによるフロー毎のビットレートに基づくフローミラーの検索起動制御の流れを示すフローチャートである。
統計量として、上述のように統計採取部62で求められるパケットレート等を用いる以外にも、NetFlowにより収集される情報を用いてもよい。例えば、NetFlowにより収集されるフロー毎のビットレートに基づき、フローミラーの検索起動フラグを設定する。この例では、パケット転送装置1において、NetFlow機能が動作している。検索起動フラグによらず全てのインタフェースについてNetFlowが動作してもよいし、上述のように統計採取部62によるパケットレート等に基づいて検索起動フラグが設定された状態でもよい。
FIG. 23 is a flowchart showing the flow of flow mirror search activation control based on the bit rate for each flow by NetFlow.
As a statistic, information collected by NetFlow may be used in addition to the packet rate obtained by the
まず、例えばフロー処理RAM制御部615は、NetFlowによりフロー毎にビットレートを統計採取し、ビットレートを周期的にチェックする(処理1301)。
フロー処理RAM制御部615は、例えば、図13のレート判定部624とタイマー623と同様のレート判定部とタイマーを有する。タイマーから定期的に出力されるトリガを契機に、レート判定部は、フロー処理RAM616のNetFlow領域6160を参照してレート演算用バイト数を取得してビットレートを求める。
First, for example, the flow processing
The flow processing
図24に、フロー処理RAM616のNetFlow領域6161で、フロー毎のビットレートを統計採取するためのフロー処理エントリの例を示す。フロー処理RAM616のNetFlow領域6161は、例えば、レート演算用バイト数と、累積バイト数と、累積TCPフラグと、宛先アナライザポートを含む。レート演算用バイト数と累積バイト数は、該当するフローが検索されるとパケット長(バイト数)が加算される。レート演算用バイト数は、フロー処理RAM制御部615に読み出される毎にリセットされる。累積TCPフラグ及び宛先アナライザポートは上述と同様である。
FIG. 24 shows an example of a flow processing entry for collecting statistics of the bit rate for each flow in the
図23に戻り、フローチャートの説明を続ける。フロー処理RAM制御部615は、ビットレートが登録閾値を超えているか判断する(処理1302)。ビットレートが登録閾値を超えている場合(処理1302:Yes)、例えば管理ソフト搭載CPU3は、検索起動フラグテーブル612の該当フローリストに対するフローミラーの検索起動フラグを1に設定する(処理1303)。例えば、図13に示すレート判定部624と同様に、フロー処理RAM制御部615は、ビットレートが登録閾値を超えている場合、閾値超えを示す情報をレジスタ4に書き込む。管理ソフト搭載CPU3は、レジスタ4を定期的に参照し、閾値超えを示す情報が登録されている場合、検索起動フラグテーブル612の該当フローリストに対するフローミラーの検索起動フラグを1に設定する。
Returning to FIG. 23, the description of the flowchart will be continued. The flow processing
一方、ビットレートが登録閾値を超えていない場合(処理1302:No)、フロー処理RAM制御部615は、ビットレートが削除閾値を下回っているか判断する(処理1304)。ビットレートが削除閾値を下回っている場合(処理1304:Yes)、例えば管理ソフト搭載CPU3は、検索起動フラグテーブル612の該当フローリストに対するフローミラーの検索起動フラグを0に設定する(処理1305)。
なお、上述のフロー処理RAM制御部615の処理は、他の適宜の処理部、制御部で実行されてもよい。
On the other hand, when the bit rate does not exceed the registration threshold (processing 1302: No), the flow processing
Note that the processing of the flow processing
図25は、全てのフローリスト(全ての物理回線または論理回線)に対し、本実施の形態のパケットの統計量に基づいてNetFlowのフローエントリを登録する機能を有効とするユーザインタフェースの設定例である。 FIG. 25 shows a user interface setting example for enabling the function of registering a NetFlow flow entry based on the packet statistics of this embodiment for all flow lists (all physical lines or logical lines). is there.
図26は、入力物理回線0と、入力物理回線3と、出力物理回線1に対し、本実施の形態のパケットの統計量に基づいてフローミラーのフローエントリを登録する機能を有効とするユーザインタフェースの設定例である。
FIG. 26 shows a user interface that enables the function of registering the flow mirror flow entry for the input
3. 第3の実施の形態
上述の実施の形態では、検索起動フラグテーブル612はフィルタ機能等の複数の機能ごとに検索起動フラグを有するが、検索起動フラグがひとつでもよい。検索起動フラグが1の場合、複数の機能のすべてについてフロー検索を実行するようにしてもよいし、特定の機能についてのみ検索起動フラグが設定されてもよい。
3. Third Embodiment In the above-described embodiment, the search activation flag table 612 has a search activation flag for each of a plurality of functions such as a filter function, but one search activation flag may be used. When the search activation flag is 1, the flow search may be executed for all of the plurality of functions, or the search activation flag may be set only for a specific function.
この場合、検索起動フラグテーブル612は、フローリストの識別子と、フロー検索を実行するか否かを示す検索起動フラグとが格納されてもよい。例えば入力物理回線毎のパケットの統計量が登録閾値を上回ると、検索起動フラグが1に設定されてフロー検索CAM614のフロー検索が実行され、一方、入力物理回線毎のパケットの統計量が削除閾値を下回ると、検索起動フラグが0に設定されフロー検索CAM614のフロー検索を実行しないようにしてもよい。
In this case, the search activation flag table 612 may store a flow list identifier and a search activation flag indicating whether or not to execute a flow search. For example, if the packet statistics for each input physical line exceeds the registration threshold, the search activation flag is set to 1 and the flow search of the
フロー検索部61の動作については上述と同様であるが、検索起動フラグがひとつの場合の例に即して説明すると、検索起動判定部610は、検索起動フラグテーブル制御部611を介して、受信したパケットが属するフローリストに基づき検索起動フラグテーブル612を参照し、対応する検索起動フラグに従いフロー検索を実行するか判定する。
The operation of the
フロー検索部61は、検索起動判定部610の判定結果に従い、フロー検索を実行すると判定された場合フロー検索CAM614に対するフロー検索を実行する。例えば、フロー検索CAM制御部613は、受信したパケットのヘッダ情報のうちひとつ以上の情報を検索キーとしてフロー検索CAM614を検索して該パケットが属するフローを識別するフロー検索を実行する。一方、フロー検索を実行しないと判定された場合は、フロー検索CAM614に対するフロー検索を実行しない。
なお、フロー検索CAM614を用いる代わりにRAMを用い、RAMのツリー検索等を行う場合は、不要な検索をoff(検索起動フラグを0)にしてCAM検索を停止することで、高速化やASIC電力削減を実現できる。
The
In addition, when RAM is used instead of using the
4.第4の実施の形態
図27は、ネットワークによって接続された本発明のパケット転送装置と外部管理装置の構成図である。
ネットワークによって接続された外部管理装置10により検索起動フラグテーブルの設定を制御するパケット転送装置管理方法について説明する。
4). Fourth Embodiment FIG. 27 is a configuration diagram of a packet transfer apparatus and an external management apparatus of the present invention connected by a network.
A packet transfer apparatus management method for controlling the setting of the search activation flag table by the
上述の各実施の形態において、統計採取部62のレート判定部624及びタイマー623の機能がパケット転送装置1の外部にあってもよい。例えば、外部管理装置10が、統計採取部62のレート判定部624及びタイマー623の機能を有する。
In the above-described embodiments, the functions of the
パケット転送装置1は、受信するパケットの統計量、または送信するパケットの統計量を求めて外部管理装置10に送信する。外部管理装置10は、パケット転送装置1から送信されたパケットの統計量が予め定められた登録閾値を上回ること、又は、パケットの統計量が予め定められた削除閾値を下回ることにより、フローエントリの登録又は削除の要否を判定する。外部管理装置10は、フローエントリの登録又は削除の要否を示す設定制御情報をパケット転送装置1に送信する。
The
パケット転送装置1は、外部管理装置10から送信された設定制御情報がフローエントリの登録が要であることを示す場合にはフロー検索のためのフローエントリを登録し、検索起動フラグテーブルのフラグを登録有りとする。また、パケット転送装置1は、外部管理装置10から送信された設定制御情報がフローエントリの登録が要であることを示す場合にはフロー検索のためのフローエントリを削除し、検索起動フラグテーブルのフラグを登録無しとする。パケット転送装置1は、検索起動テーブルのフラグを参照して、該フラグが登録有りを示す場合入力パケットのフロー検索を実行し、該フラグが登録無しを示す場合フロー検索を実行しない。
When the setting control information transmitted from the
5.パケット転送装置の構成例
パケット転送装置は、例えば、複数の入力回線と出力回線に接続され、入力回線から受信したパケットをヘッダ情報によって特定されるいずれかの出力回線に転送するパケット転送装置であって、
パケットを受信すると、ヘッダ情報のうち少なくとも一つ以上の情報を検索キーとしてパケットが属するフローを特定するフロー検索を実施するフロー検索部と、
フロー検索により特定されたフロー毎に予め指定された処理をパケットに対し実施するフロー処理部を備え、
フロー検索部において、フローを定義するフローエントリを複数設定できるフローリストと、
フローリスト毎のフローエントリの登録の有無を記載した検索起動フラグテーブルを備え、
パケットを受信すると検索起動フラグテーブルを参照して、パケットが属するフローリストにおけるフローエントリの有無を判定し、フローエントリ有りと判定された場合にはフロー検索を起動し、フローエントリ無しと判定された場合にはフロー検索の起動を停止する。
5. Configuration Example of Packet Transfer Device A packet transfer device is a packet transfer device that is connected to a plurality of input lines and output lines and transfers packets received from the input lines to one of the output lines specified by the header information. And
When a packet is received, a flow search unit that performs a flow search that identifies a flow to which the packet belongs using at least one piece of information of header information as a search key;
A flow processing unit that performs a process specified in advance for each flow specified by the flow search on the packet;
In the flow search unit, a flow list that can set multiple flow entries that define a flow,
It has a search activation flag table that describes whether or not a flow entry is registered for each flow list.
When a packet is received, the search activation flag table is referenced to determine whether there is a flow entry in the flow list to which the packet belongs. When it is determined that there is a flow entry, flow search is activated and it is determined that there is no flow entry. In this case, the flow search is stopped.
また、パケット転送装置は、フロー検索に用いる検索デバイスとしてCAM(Content Addressable Memory)を使用してもよい。
パケット転送装置は、入力物理回線毎、または入力論理回線毎、または出力物理回線毎、または出力論理回線毎にフローリストを備えてもよい。
Further, the packet transfer apparatus may use CAM (Content Addressable Memory) as a search device used for flow search.
The packet transfer apparatus may include a flow list for each input physical line, for each input logical line, for each output physical line, or for each output logical line.
パケット転送装置は、受信するパケットの統計量、または送信するパケットの統計量を採取する統計採取部をさらに備え、入力物理回線毎のパケットの統計量が、入力物理回線毎に備えるフローリスト毎に予め指定された登録閾値を上回る場合、または、入力論理回線毎のパケットの統計量が、入力論理回線毎に備えるフローリスト毎に予め指定された登録閾値を上回る場合、または、出力物理回線毎のパケットの統計量が、出力物理回線毎に備えるフローリスト毎に予め指定された登録閾値を上回る場合、または、出力論理回線毎のパケットの統計量が、出力論理回線毎に備えるフローリスト毎に予め指定された登録閾値を上回る場合、フローリストにフローエントリを登録し、検索起動フラグテーブルのフラグを登録有りとしてもよい。 The packet transfer apparatus further includes a statistics collection unit that collects statistics of received packets or statistics of packets to be transmitted, and the statistics of packets for each input physical line are provided for each flow list provided for each input physical line. When the pre-specified registration threshold is exceeded, or when the packet statistics for each input logical line exceeds the pre-registered registration threshold for each flow list provided for each input logical line, or for each output physical line When the packet statistic exceeds the registration threshold specified in advance for each flow list provided for each output physical line, or the packet statistic for each output logical line is set in advance for each flow list provided for each output logical line. If the specified registration threshold is exceeded, the flow entry may be registered in the flow list and the flag in the search activation flag table may be registered.
パケット転送装置は、受信するパケットの統計量、または送信するパケットの統計量を測定する統計採取部をさらに備え、入力物理回線毎のパケットの統計量が、入力物理回線毎に備えるフローリスト毎に予め指定された削除閾値を下回る場合、または、入力論理回線毎のパケットの統計量が、入力論理回線毎に備えるフローリスト毎に予め指定された削除閾値を下回る場合、または、出力物理回線毎のパケットの統計量が、出力物理回線毎に備えるフローリスト毎に予め指定された削除閾値を下回る場合、または、出力論理回線毎のパケットの統計量が、出力論理回線毎に備えるフローリスト毎に予め指定された削除閾値を下回る場合、フローリストからフローエントリを削除し、検索起動フラグテーブルのフラグを登録無しとしてもよい。 The packet transfer apparatus further includes a statistics collection unit that measures a received packet statistic or a transmitted packet statistic, and a packet statistic for each input physical line is provided for each flow list provided for each input physical line. When the deletion threshold value is lower than a predetermined threshold value, or when the statistics of the packet for each input logical line is lower than the deletion threshold value specified for each flow list provided for each input logical line, or for each output physical line If the statistics of the packet are below the deletion threshold specified in advance for each flow list provided for each output physical line, or if the statistics of the packet for each output logical line are provided in advance for each flow list provided for each output logical line If it falls below the specified deletion threshold, the flow entry may be deleted from the flow list and the search activation flag table flag may not be registered.
上述のパケットの統計量は、パケットレート、またはビットレートでもよい。
上述のパケット転送装置において、フロー処理部で実施する処理が、フロー毎の統計量の採取、またはフロー毎のパケットのミラーリングというフローモニタ機能でもよい。
また、上述のパケット転送装置において、パケットの統計量に基づいて、フローエントリの登録・削除の機能の有効・無効を設定するユーザインタフェースを備えてもよい。
The packet statistics described above may be a packet rate or a bit rate.
In the above-described packet transfer apparatus, the processing performed by the flow processing unit may be a flow monitoring function of collecting statistics for each flow or mirroring packets for each flow.
Further, the above-described packet transfer apparatus may be provided with a user interface for setting the validity / invalidity of the function of registering / deleting a flow entry based on the packet statistics.
本パケット転送装置管理方法では、パケット転送装置は、受信するパケットの統計量、または送信するパケットの統計量を外部管理装置に送信し、
外部管理装置は、パケット転送装置から送信されたパケットの統計量を含む情報に基づいてフローエントリの登録または削除の要否を判定し、
外部管理装置は、フローエントリの登録または削除の要否を示す設定制御情報をパケット転送装置に送信し、
パケット転送装置は、外部管理装置から送信された設定制御情報がフローエントリの登録が要であることを示す場合にはフローリストにフローエントリを登録し、検索起動フラグテーブルのフラグを登録有りとし、
外部管理装置から送信された設定制御情報がフローエントリの登録が要であることを示す場合にはフローリストからフローエントリを削除し、検索起動フラグテーブルのフラグを登録無しとする。
In this packet transfer device management method, the packet transfer device transmits the statistics of the received packet or the statistics of the packet to be transmitted to the external management device,
The external management device determines whether it is necessary to register or delete the flow entry based on information including the statistics of the packet transmitted from the packet transfer device,
The external management device transmits setting control information indicating whether registration or deletion of the flow entry is necessary to the packet transfer device,
The packet transfer device registers the flow entry in the flow list when the setting control information transmitted from the external management device indicates that the flow entry needs to be registered, and sets the flag of the search activation flag table as registered,
When the setting control information transmitted from the external management apparatus indicates that the flow entry needs to be registered, the flow entry is deleted from the flow list, and the flag in the search activation flag table is not registered.
本発明は、例えば、フローを検索するパケット転送装置に利用可能である。 The present invention can be used, for example, in a packet transfer device that searches for a flow.
1・・・本発明のパケット転送装置
2・・・管理端末
3・・・管理ソフト搭載CPU
4・・・レジスタ
5・・・パケット受信回路
6・・・受信側のパケット検索部
7・・・スイッチ
8・・・送信側のパケット検索部
9・・・パケット送信回路
10・・・外部管理装置
11・・・ネットワーク
60・・・経路検索部
61・・・フロー検索部
62・・・統計採取部
610・・・検索起動判定部
611・・・検索起動フラグテーブル制御部
612・・・検索起動フラグテーブル
613・・・フロー検索CAM制御部
614・・・フロー検索CAM
615・・・フロー処理RAM制御部
616・・・フロー処理RAM
6140・・・フロー検索CAMのブロック0
6141・・・フロー検索CAMのブロック1
6142・・・フロー検索CAMのブロック2
6143・・・フロー検索CAMのブロック3
6144・・・フロー検索CAMのブロック4
6145・・・フロー検索CAMのブロック5
6146・・・フロー検索CAMのブロック6
6147・・・フロー検索CAMのブロック7
6140−1・・・フロー検索CAMのブロック0に登録されたフローエントリ
6140−2・・・フロー検索CAMのブロック0に登録されたフローエントリ
6140−3・・・フロー検索CAMのブロック0に登録されたフローエントリ
6140−4・・・フロー検索CAMのブロック0に登録されたフローエントリ
6140−5・・・フロー検索CAMのブロック0に登録されたフローエントリ
6140−6・・・フロー検索CAMのブロック0に登録されたフローエントリ
6160・・・フロー処理RAM616の領域0(フィルタ領域)
6160−1・・・フロー処理RAM616の領域0に登録されたフィルタ用フロー処理エントリ(廃棄)
6160−2・・・フロー処理RAM616の領域0に登録されたフィルタ用フロー処理エントリ(通過)
6160−n・・・フロー処理RAM616の領域0に登録されたフィルタ用フロー処理エントリ(廃棄)
6161・・・フロー処理RAM616の領域1(NetFlow領域)
6161−1・・・フロー処理RAM616の領域1に登録されたNetFlow用フロー処理エントリ
6161−2・・・フロー処理RAM616の領域1に登録されたNetFlow用フロー処理エントリ
6161−n・・・フロー処理RAM616の領域1に登録されたNetFlow用フロー処理エントリ
6162・・・フロー処理RAM616の領域2(QoS領域)
6162−1・・・フロー処理RAM616の領域2に登録されたQoS用フロー処理エントリ(優先度1)
6162−2・・・フロー処理RAM616の領域2に登録されたQoS用フロー処理エントリ(優先度2)
6162−n・・・フロー処理RAM616の領域2に登録されたQoS用フロー処理エントリ(優先度n)
6163・・・フロー処理RAM616の領域3(フローミラー領域)
6163−1・・・フロー処理RAM616の領域3に登録されたフローミラー用フロー処理エントリ
6163−2・・・フロー処理RAM616の領域3に登録されたフローミラー用フロー処理エントリ
6163−n・・・フロー処理RAM616の領域3に登録されたフローミラー用フロー処理エントリ
620・・・パケットカウンタ演算部
621・・・統計RAM制御部
622・・・統計RAM
623・・・タイマー
624・・・レート判定部
625・・・バイトカウンタ演算部
DESCRIPTION OF
4...
615: Flow processing RAM control unit 616: Flow processing RAM
6140
6141:
6142 ... Block 2 of the flow search CAM
6143: Flow
6144: Flow
6145:
6146: Block 6 of the flow search CAM
6147: Block 7 of the flow search CAM
6140-1 ... Flow entry 6140-2 registered in
6160-1... Filter processing entry (discard) registered in
6160-2... Flow process entry for filter (pass) registered in
6160-n... Flow processing entry for filter registered in
6161:
6161-1... NetFlow flow processing entry 6161-2 registered in
6162-1 ... QoS flow process entry registered in area 2 of the flow process RAM 616 (priority level 1)
6162-2 ... QoS flow process entry registered in area 2 of flow process RAM 616 (priority level 2)
6162-n ... QoS flow processing entry (priority n) registered in area 2 of the
6163: Area 3 (flow mirror area) of the
6163-1 Flow process entry for flow mirror registered in
623 ...
Claims (14)
複数のブロックを有するフロー検索メモリと、
受信したパケットのヘッダ情報のうちひとつ以上の情報を検索キーとして前記フロー検索メモリの所定ブロックを検索して該パケットが属するフローを識別するフロー検索を実行するフロー検索制御部と、
識別されたフローに従い、フロー毎に予め定められた処理を実行するフロー処理部と、
フローリストの識別子と、前記フロー検索メモリの複数のブロックにそれぞれ対応し該複数のブロックのうち検索対象となるブロックを特定する複数の検索起動情報が対応して格納される検索起動テーブルと、
受信パケットが属するフローリストに基づき前記検索起動テーブルを参照して、対応する検索起動情報に従い検索対象となる前記フロー検索メモリのブロックを特定する検索起動判定部と
を備え、
前記フロー検索制御部は、
前記検索起動判定部で特定された前記フロー検索メモリのブロックに対し前記フロー検索を実行するパケット転送装置。 A packet transfer apparatus that is connected to a plurality of input lines and a plurality of output lines, and that transmits a packet received from the input line to an output line specified based on header information,
A flow search memory having a plurality of blocks;
A flow search control unit that searches a predetermined block of the flow search memory using one or more pieces of information of received header information of a packet as a search key and identifies a flow to which the packet belongs;
A flow processing unit that executes a predetermined process for each flow according to the identified flow;
A search start table in which a plurality of search start information corresponding to a plurality of blocks of the flow search memory and corresponding to a plurality of search start information for specifying a search target block among the plurality of blocks are stored correspondingly.
A search activation determination unit that refers to the search activation table based on a flow list to which the received packet belongs, and specifies a block of the flow search memory to be searched according to corresponding search activation information;
The flow search control unit
A packet transfer device that executes the flow search on the block of the flow search memory specified by the search activation determination unit.
前記統計採取部により求められた統計量が予め定められた登録閾値を上回る場合、前記検索起動テーブルの、該当するフローリストに対応する複数の検索起動情報のうち予め定められた検索起動情報を、検索対象を示すように設定する管理部と
をさらに備える請求項1に記載のパケット転送装置。 A statistics collection unit that obtains the statistics of received packets or transmitted packets for each flow list; and
When the statistic obtained by the statistic collecting unit exceeds a predetermined registration threshold, a predetermined search activation information among a plurality of search activation information corresponding to the corresponding flow list in the search activation table, The packet transfer apparatus according to claim 1, further comprising a management unit configured to set a search target.
パケットのヘッダ情報に基づき該パケットが属するフローを識別するためのフロー検索メモリと、
受信したパケットのヘッダ情報のうちひとつ以上の情報を検索キーとして前記フロー検索メモリを検索して該パケットが属するフローを識別するフロー検索を実行するフロー検索制御部と、
識別されたフローに従い、フロー毎に予め定められた処理を実行するフロー処理部と、
フローリストの識別子と、前記フロー検索を実行するか否かを示す検索起動情報とが格納される検索起動テーブルと、
受信するパケット又は送信するパケットの統計量を、フローリスト毎に求める統計採取部と、
前記統計採取部により求められた統計量が予め定められた登録閾値を上回る場合、前記検索起動テーブルの、該当するフローリストに対応する検索起動情報を、前記フロー検索を実行するように設定する管理部と、
受信したパケットが属するフローリストに基づき前記検索起動テーブルを参照して、対応する検索起動情報に従いフロー検索を実行するか判定する検索起動判定部と
を備え、
前記フロー検索制御部は、前記検索起動判定部の判定結果に従い、フロー検索を実行すると判定された場合前記フロー検索メモリに対する前記フロー検索を実行し、フロー検索を実行しないと判定された場合、前記フロー検索を実行しない前記パケット転送装置。 A packet transfer apparatus that is connected to a plurality of input lines and a plurality of output lines, and that transmits a packet received from the input line to an output line specified based on header information,
A flow search memory for identifying the flow to which the packet belongs based on the header information of the packet;
A flow search control unit that searches the flow search memory using one or more pieces of information of received packet header information as a search key and executes a flow search for identifying a flow to which the packet belongs;
A flow processing unit that executes a predetermined process for each flow according to the identified flow;
A search activation table storing a flow list identifier and search activation information indicating whether to execute the flow search;
A statistics collection unit that obtains the statistics of received packets or transmitted packets for each flow list; and
Management in which search activation information corresponding to a corresponding flow list in the search activation table is set to execute the flow search when the statistic obtained by the statistics collection unit exceeds a predetermined registration threshold And
A search activation determination unit that refers to the search activation table based on a flow list to which the received packet belongs, and determines whether to execute a flow search according to corresponding search activation information;
The flow search control unit executes the flow search for the flow search memory when it is determined to execute a flow search according to the determination result of the search activation determination unit, and when it is determined not to execute the flow search, The packet transfer apparatus that does not perform flow search.
前記管理部は、
入力物理回線毎のパケットの統計量が、入力物理回線に対応するフローリスト毎に予め指定された登録閾値を上回る場合、または、 (※閾値の明細書サポート)
入力論理回線毎のパケットの統計量が、入力論理回線に対応するフローリスト毎に予め指定された登録閾値を上回る場合、または、
出力物理回線毎のパケットの統計量が、出力物理回線に対応するフローリスト毎に予め指定された登録閾値を上回る場合、または、
出力論理回線毎のパケットの統計量が、出力論理回線に対応するフローリスト毎に予め指定された登録閾値を上回る場合、
前記検索起動テーブルの、該当するフローリストに対応する検索起動情報を設定する請求項4に記載のパケット転送装置。 The statistics collection unit, for received packets or transmitted packets, packet statistics for each input physical line, packet statistics for each input logical line, packets statistics for each output line, and each output logical line Find one of the packet statistics for
The management unit
If the statistics of the packets for each input physical line exceed the registration threshold specified in advance for each flow list corresponding to the input physical line, or (* Threshold specification description supported)
When the statistics of the packet for each input logical line exceeds the registration threshold specified in advance for each flow list corresponding to the input logical line, or
When the statistics of the packet for each output physical line exceeds the registration threshold specified in advance for each flow list corresponding to the output physical line, or
If the statistics of the packet for each output logical line exceeds the registration threshold specified in advance for each flow list corresponding to the output logical line,
The packet transfer apparatus according to claim 4, wherein search activation information corresponding to a corresponding flow list in the search activation table is set.
前記管理部は、
入力物理回線毎のパケットの統計量が、入力物理回線に対応するフローリスト毎に予め指定された削除閾値を下回る場合、または、
入力論理回線毎のパケットの統計量が、入力論理回線に対応するフローリスト毎に予め指定された削除閾値を下回る場合、または、
出力物理回線毎のパケットの統計量が、出力物理回線に対応するフローリスト毎に予め指定された削除閾値を下回る場合、または、
出力論理回線毎のパケットの統計量が、出力論理回線に対応するフローリスト毎に予め指定された削除閾値を下回る場合、
前記検索起動テーブルの、該当するフローリストに対応する検索起動情報を削除する請求項4に記載のパケット転送装置。 The statistics collection unit, for received packets or transmitted packets, packet statistics for each input physical line, packet statistics for each input logical line, packets statistics for each output line, and each output logical line Find one of the packet statistics for
The management unit
When the statistics of the packet for each input physical line is below the deletion threshold specified in advance for each flow list corresponding to the input physical line, or
If the statistics of the packet for each input logical line is below the deletion threshold specified in advance for each flow list corresponding to the input logical line, or
When the statistics of the packet for each output physical line is lower than the deletion threshold specified in advance for each flow list corresponding to the output physical line, or
If the statistics of the packet for each output logical line is below the deletion threshold specified in advance for each flow list corresponding to the output logical line,
The packet transfer apparatus according to claim 4, wherein search activation information corresponding to a corresponding flow list is deleted from the search activation table.
をさらに備える請求項4に記載のパケット転送装置。 5. The packet transfer apparatus according to claim 4, further comprising a user interface for setting whether to enable or disable a flow entry registration or deletion function based on packet statistics.
前記パケット転送装置を管理する外部管理装置と
を備えたパケット転送装置管理システムであって、
前記パケット転送装置は、受信するパケットの統計量、または送信するパケットの統計量を求めて前記外部管理装置に送信し、
前記外部管理装置は、前記パケット転送装置から送信されたパケットの統計量が予め定められた登録閾値を上回ること、又は、パケットの統計量が予め定められた削除閾値を下回ることにより、フローエントリの登録又は削除の要否を判定し、
前記外部管理装置は、フローエントリの登録又は削除の要否を示す設定制御情報を前記パケット転送装置に送信し、
前記パケット転送装置は、前記外部管理装置から送信された設定制御情報がフローエントリの登録が要であることを示す場合にはフロー検索のためのフローエントリを登録し、検索起動フラグテーブルのフラグを登録有りとし、前記外部管理装置から送信された設定制御情報がフローエントリの登録が要であることを示す場合にはフロー検索のためのフローエントリを削除し、検索起動フラグテーブルのフラグを登録無しとするパケット転送装置管理システム。 It has a search start table in which a flag indicating whether a flow entry is registered or not registered is set. When the flag indicates that there is a registration, a flow search is performed for the input packet. When the flag indicates that there is no registration, a flow search is performed. A packet transfer device that does not execute
A packet transfer device management system comprising an external management device for managing the packet transfer device,
The packet transfer device obtains the statistics of the packet to be received or the statistics of the packet to be transmitted and transmits it to the external management device,
The external management device determines whether the statistic of the packet transmitted from the packet transfer device exceeds a predetermined registration threshold or the statistical value of the packet falls below a predetermined deletion threshold. Determine whether registration or deletion is necessary,
The external management device transmits setting control information indicating whether registration or deletion of a flow entry is necessary to the packet transfer device,
The packet transfer device registers a flow entry for a flow search when the setting control information transmitted from the external management device indicates that a flow entry needs to be registered, and sets a flag in the search activation flag table. If it is registered and the setting control information transmitted from the external management device indicates that the flow entry needs to be registered, the flow entry for the flow search is deleted and the flag of the search activation flag table is not registered Packet transfer device management system.
外部管理装置は、パケット転送装置から送信されたパケットの統計量が予め定められた登録閾値を上回ること、又は、パケットの統計量が予め定められた削除閾値を下回ることにより、フローエントリの登録又は削除の要否を判定し、
外部管理装置は、フローエントリの登録又は削除の要否を示す設定制御情報をパケット転送装置に送信し、
パケット転送装置は、外部管理装置から送信された設定制御情報がフローエントリの登録が要であることを示す場合にはフロー検索のためのフローエントリを登録し、検索起動フラグテーブルのフラグを登録有りとし、外部管理装置から送信された設定制御情報がフローエントリの登録が要であることを示す場合にはフロー検索のためのフローエントリを削除し、検索起動フラグテーブルのフラグを登録無しとし、
パケット転送装置は、検索起動テーブルのフラグを参照して、該フラグが登録有りを示す場合入力パケットのフロー検索を実行し、該フラグが登録無しを示す場合フロー検索を実行しないパケット転送装置管理方法。 The packet transfer device obtains the statistics of the received packet or the statistics of the packet to be transmitted and sends it to the external management device.
The external management device can register a flow entry when the statistic of the packet transmitted from the packet transfer device exceeds a predetermined registration threshold value or the statistic of the packet falls below a predetermined deletion threshold value. Determine whether it needs to be deleted,
The external management device transmits setting control information indicating whether registration or deletion of the flow entry is necessary to the packet transfer device,
When the setting control information transmitted from the external management device indicates that the flow entry needs to be registered, the packet transfer device registers the flow entry for the flow search and registers the flag of the search activation flag table When the setting control information transmitted from the external management device indicates that registration of the flow entry is necessary, the flow entry for the flow search is deleted, and the flag of the search activation flag table is not registered.
The packet transfer apparatus refers to the flag of the search start table, and executes a flow search for an input packet when the flag indicates that there is registration, and does not execute a flow search when the flag indicates that there is no registration .
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