JP2014150349A - Communication apparatus and communication apparatus control method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve power saving of a communication apparatus having a plurality of ports which compose a link aggregation group.SOLUTION: A communication apparatus comprises: a plurality of physical ports; a plurality of processing circuits for processing packets of the plurality of physical ports; a first control part for controlling power consumption of the plurality of processing circuits based on traffics of the plurality of physical ports; first information for controlling states of the plurality of physical ports in power consumption control of the plurality of processing circuits by the first control part; and a second control part. The second control part aggregates the plurality of physical ports into one group and uses the group as one logical port; with reference to the first information, selects a plurality of using physical ports from the group, for distributing transmission packets based on the states of the plurality of physical ports; and selects a physical port from the plurality of using physical ports, for transmitting the packets in transmission of packets through the logical ports.

Description

本発明は通信装置及び通信装置の制御方法に関する。   The present invention relates to a communication device and a communication device control method.

ネットワークを介した情報通信の利用の拡大により、ルータやスイッチ等の通信装置の数量が増大すると共に、ネットワークにおけるがトラヒック量が増大している。このような状況において、特許文献1は、通信装置の省電力化技術を開示している。   With the expansion of the use of information communication via the network, the number of communication devices such as routers and switches has increased, and the amount of traffic in the network has increased. Under such circumstances, Patent Document 1 discloses a power saving technique for a communication device.

通信装置の消費電力を低減するいくつかの方法があるが、その一つは、通信装置の運用を工夫する。例えば、イーサネット(Ethernet:登録商標)の消費電力を低減する方法として、IEEE802.3azにおいて規定されているEnergy Efficient Ethernet(EEE)が知られている。   There are several methods for reducing the power consumption of the communication device, one of which is to devise the operation of the communication device. For example, as a method for reducing the power consumption of Ethernet (registered trademark), Energy Efficient Ethernet (EEE) defined in IEEE 802.3az is known.

EEEにおける通信装置は、トラヒックが発生していないリンク(ポート)を、Low Power Idle(LPI)状態と呼ばれる省電力状態に移行する。通信装置は、LPI状態の期間、定期的にリンクを保持するための信号(リフレッシュ信号と呼ぶ)のみを送受信する。これにより、ネットワークの物理層における消費電力が減少する。   A communication device in EEE shifts a link (port) in which no traffic is generated to a power saving state called a low power idle (LPI) state. The communication device transmits and receives only a signal (referred to as a refresh signal) for holding the link periodically during the LPI state. This reduces power consumption in the physical layer of the network.

一方、通信回線を冗長化する技術であるリンクアグリゲーションが知られている。リンクアグリゲーションは、複数のリンク(ポート)を論理的に一つのリンクにまとめることで、通信の帯域幅を広げることができる。さらに、リンクアグリゲーションは、一つのリンク(ポート)において障害が発生しても、他のリンクを使用して通信を継続することができるため、耐障害性を高めることができる。   On the other hand, link aggregation, which is a technology for making communication lines redundant, is known. Link aggregation can broaden the communication bandwidth by logically combining a plurality of links (ports) into one link. Furthermore, in the link aggregation, even if a failure occurs in one link (port), communication can be continued using another link, so that fault tolerance can be improved.

特開2010−213259号公報JP 2010-213259 A

上記イーサネット制御(EEE)は、LPI状態の期間、Network Interface Card(NIC)において、ポートを介して送受信されるデータを処理する制御回路のへの供給電力を低下させることで、通信装置の消費電力を低減できる。つまり、制御回路は、LPI状態の間、省電力状態にある。   In the Ethernet Interface Card (NIC), the Ethernet control (EEE) reduces the power supplied to the control circuit that processes data transmitted / received via the port during the LPI state, thereby reducing the power consumption of the communication device. Can be reduced. That is, the control circuit is in a power saving state during the LPI state.

LPI状態の期間においてパケットがNICに到着すると、通信装置は、制御回路を、省電力状態からデータ処理可能なアクティブ状態に変化させる必要がある。省電力状態とアクティブ状態との間の状態移行は、そのオーバーヘッドにより省電力効果を低下させる。   When the packet arrives at the NIC during the LPI state, the communication apparatus needs to change the control circuit from the power saving state to the active state capable of data processing. The state transition between the power saving state and the active state reduces the power saving effect due to its overhead.

リンクアグリゲーションは、複数のポート(リンク)をグループ化し、パケットを送信するポート(リンク)を適切に選択することで、トラヒックによる負荷を分散することができる。通信装置がリンクアグリゲーションと共にリンク省電力技術を利用する場合、通信装置がそれらを独立に制御する、つまり、ポートの状態を参照することなくパケット送信に使用するポート(リンク)を選択すると、省電力効果が大きく低減してしまう。   In link aggregation, a load caused by traffic can be distributed by grouping a plurality of ports (links) and appropriately selecting ports (links) for transmitting packets. When a communication device uses link power saving technology together with link aggregation, the communication device controls them independently, that is, if a port (link) used for packet transmission is selected without referring to the port status, The effect is greatly reduced.

本発明の一態様は、複数の物理ポートと、前記複数の物理ポートのパケットを処理する複数の処理回路と前記複数の処理回路の消費電力を、前記複数の物理ポートのトラヒックに基づいて制御する、第1制御部と、前記第1制御部による前記複数の処理回路の消費電力制御における前記複数の物理ポートの状態を管理する第1情報と、第2制御部と、を含む通信装置である。前記第2制御部は、前記複数の物理ポートを一つのグループに纏めて、当該グループを一つの論理ポートとして使用し、前記第1情報を参照して、前記複数の物理ポートの状態に基づいて、前記グループから、送信パケットを分散する複数の使用物理ポート選択し、前記論理ポートを介したパケットの送信において、前記複数の使用物理ポートから当該パケットを送信する物理ポートを選択する。   According to one embodiment of the present invention, a plurality of physical ports, a plurality of processing circuits that process packets of the plurality of physical ports, and power consumption of the plurality of processing circuits are controlled based on traffic of the plurality of physical ports. The communication device includes: a first control unit; first information for managing states of the plurality of physical ports in power consumption control of the plurality of processing circuits by the first control unit; and a second control unit. . The second control unit combines the plurality of physical ports into one group, uses the group as one logical port, and refers to the first information based on the state of the plurality of physical ports. A plurality of used physical ports for distributing transmission packets are selected from the group, and a physical port for transmitting the packets is selected from the plurality of used physical ports in packet transmission via the logical port.

本発明の一態様によれば、リンクアグリゲーショングループを構成する複数ポートを有する通信装置の省電力を実現することができる。   According to one aspect of the present invention, it is possible to realize power saving of a communication apparatus having a plurality of ports that constitute a link aggregation group.

本実施形態におけるパケット中継装置の構成例を模式的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows typically the structural example of the packet relay apparatus in this embodiment. 本実施形態において、LPI制御におけるポート状態及び各ポート状態における制御回路の消費電力を模式的に示す図である。In this embodiment, it is a figure which shows typically the power consumption of the control circuit in the port state in each LPI control, and each port state. 本実施形態のポート状態管理テーブルの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the port state management table of this embodiment. 本実施形態のLA状態管理テーブルの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the LA state management table of this embodiment. 本実施形態において、LAグループの構成においてユーザ設定可能な項目例を示す図である。In this embodiment, it is a figure which shows the example of an item which can be user-set in the structure of LA group. 本実施形態のLA設定管理テーブルの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the LA setting management table of this embodiment. 本実施形態におけるLPI制御部によるポート状態変更の通知の処理例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process example of the notification of a port state change by the LPI control part in this embodiment. 本実施形態のレイヤ2制御部によるLA使用ポートの再選択処理の例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the example of the reselection process of the LA use port by the layer 2 control part of this embodiment. 図8のフローチャートにおける、性能重視モードでのポート選択ステップ(S209)の詳細を示すフローチャートである。9 is a flowchart illustrating details of a port selection step (S209) in the performance-oriented mode in the flowchart of FIG. 本実施形態におけるパケット中継装置の他の構成例を模式的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows typically the other structural example of the packet relay apparatus in this embodiment.

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。以下の説明及び添付図面は本発明の原理に則った具体的な実施形態と実装例を示しているが、これらは本発明の理解のためのものであり、決して本発明を限定的に解釈するために用いられるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The following description and the accompanying drawings show specific embodiments and implementation examples according to the principle of the present invention, but these are for the understanding of the present invention and should not be interpreted in a limited manner. It is not intended for use.

本実施形態の通信装置は、物理ポート(物理リンク)の消費電力低減機能及び複数の物理リンク(物理ポート)を纏めて一つの論理リンク(論理ポート)として使用するリンクアグリゲーションの機能を有している。グループ化された複数物理ポート(物理リンク)をLA(Link Aggregation)グループとも呼ぶ。   The communication apparatus of this embodiment has a function of reducing power consumption of a physical port (physical link) and a link aggregation function that uses a plurality of physical links (physical ports) as one logical link (logical port). Yes. A plurality of grouped physical ports (physical links) are also referred to as LA (Link Aggregation) groups.

本実施形態においては、リングアグリゲーショングループを構成するポート(リンク)から、消費電力制御におけるポート(リンク)の状態を考慮して、データ送信に使用するポート(リンク)を選択する例を説明する。   In the present embodiment, an example will be described in which a port (link) used for data transmission is selected from ports (links) constituting a ring aggregation group in consideration of the state of the port (link) in power consumption control.

以下に説明する例では、イーサネット(Ethernet:登録商標)の消費電力を低減する技術であり、IEEE802.3azにおいて規定されている、Energy Efficient Ethernet(EEE)が採用されている。EEEにおける通信装置は、トラヒックが発生していないポート(リンク)を、Low Power Idle(LPI)状態と呼ばれる省電力状態(図2を参照して後述する)に移行する。   The example described below is a technology for reducing the power consumption of Ethernet (registered trademark), and employs Energy Efficient Ethernet (EEE) defined in IEEE 802.3az. A communication device in EEE shifts a port (link) in which no traffic is generated to a power saving state called a Low Power Idle (LPI) state (described later with reference to FIG. 2).

LPI状態において、リンクの両側の通信装置は、それぞれ、機能(回路)の一部を停止することで、消費電力を低減することができる。EEEは、データリンク層であるイーサネットにおける省消費電力技術であり、通信装置は、データリンク層のプロトコルを処理する回路(チップ)への電力供給を停止して、消費電力を低減する。   In the LPI state, the communication devices on both sides of the link can reduce the power consumption by stopping a part of the functions (circuits). EEE is a power-saving technology in Ethernet, which is a data link layer, and a communication apparatus stops power supply to a circuit (chip) that processes a protocol of the data link layer to reduce power consumption.

本実施形態の通信装置は、LAグループによるデータ通信において、LAグループ内のポートの状態(LPI制御における動作状態)を参照し、それらの状態に基づいて、負荷分散のためにデータ送信に使用するポートを選択する。通信装置は、選択したポートから、パケットを送信するポートを、順次、所定のアルゴリズムに従って選択する。   The communication apparatus according to the present embodiment refers to the state of the port in the LA group (operation state in LPI control) in data communication by the LA group, and uses it for data transmission for load distribution based on the state. Select a port. The communication device sequentially selects a port for transmitting a packet from the selected ports according to a predetermined algorithm.

このように、消費電力制御におけるポート状態に基づいて、LAグループから送信パケットを分散するポートを選択することで、リンクアグリゲーショングループを構成する物理ポートを有する通信装置の効果的な省電力を実現する。   In this way, effective power saving is realized for a communication apparatus having physical ports constituting a link aggregation group by selecting a port that distributes transmission packets from the LA group based on the port state in power consumption control. .

図1は、通信装置の一例である、パケット中継装置10Aの構成例を模式的に示すブロック図である。パケット中継装置10Aは、例えば、レイヤ2スイッチ又はレイヤ3スイッチである。本実施形態は、データリンク層(レイヤ2)における機能に特徴を有しており、図1は当該機能を説明するための構成を示している。   FIG. 1 is a block diagram schematically illustrating a configuration example of a packet relay device 10A, which is an example of a communication device. The packet relay device 10A is, for example, a layer 2 switch or a layer 3 switch. This embodiment has a feature in the function in the data link layer (layer 2), and FIG. 1 shows a configuration for explaining the function.

パケット中継装置10Aは、プロセッサであるCPU101、メモリ102及びパケット処理部103を含み、これらはバス104により通信可能に接続されている。メモリ102はCPU101が実行する複数のプログラムを格納し、図1において、レイヤ2制御プログラム121が例示されている。CPU101は、レイヤ2制御プログラム121を含む、メモリ102に格納されているプログラムに従って動作することで、多様な処理を行う。   The packet relay apparatus 10 </ b> A includes a CPU 101 that is a processor, a memory 102, and a packet processing unit 103, which are communicably connected via a bus 104. The memory 102 stores a plurality of programs executed by the CPU 101, and a layer 2 control program 121 is illustrated in FIG. The CPU 101 performs various processes by operating in accordance with programs stored in the memory 102 including the layer 2 control program 121.

パケット中継装置10Aは、電気信号とデータの間の変換を行う複数のポート(物理ポート)105を含む。図1の例において、ポート105A〜105Dが具体的に例示されている。ポート105は、任意の1つ又は複数のポートを示す。   The packet relay device 10A includes a plurality of ports (physical ports) 105 that perform conversion between electrical signals and data. In the example of FIG. 1, the ports 105A to 105D are specifically illustrated. Port 105 represents any one or more ports.

パケット処理部103は、レイヤ2制御部131、パケットバッファ132、ポート振分制御部133を含む。パケット処理部103の機能は、プログラムに従って動作するプロセッサ、集積回路で設計されたハードウェア又はこれらの組み合わせで実現することができる。   The packet processing unit 103 includes a layer 2 control unit 131, a packet buffer 132, and a port distribution control unit 133. The function of the packet processing unit 103 can be realized by a processor that operates according to a program, hardware designed by an integrated circuit, or a combination thereof.

レイヤ2制御部131は、ポート選択部315、LA(Link Aggregation)状態管理テーブル137及びLA設定管理テーブル138を含む。後述するように、ポート選択部315は、ポート105の状態に基づいて、LAグループから、送信パケットを分散する複数の使用物理ポート(以下の説明においてLA使用ポート)を再選択する。ポート選択部315は、さらに、LAグループを介したパケットの送信において、選択したLA使用ポートから当該パケットを送信する一つの物理ポートを選択する。   The layer 2 control unit 131 includes a port selection unit 315, an LA (Link Aggregation) state management table 137, and an LA setting management table 138. As will be described later, based on the state of the port 105, the port selection unit 315 reselects a plurality of used physical ports (LA used ports in the following description) that distribute transmission packets from the LA group. The port selection unit 315 further selects one physical port that transmits the packet from the selected LA use port in the packet transmission via the LA group.

ポート振分制御部133は、LPI(Low Power Idle)制御部134及びMAC(Media Access Control)制御部136を含む。MAC制御部136は、ポート105のパケットを処理する。   The port allocation control unit 133 includes an LPI (Low Power Idle) control unit 134 and a MAC (Media Access Control) control unit 136. The MAC control unit 136 processes the packet of the port 105.

LPI制御部134は、MAC制御部136のそれぞれへの給電を、ポート105のトラヒックに基づいて制御する。LPI制御部134は、ポート状態変更通知部345及びポート状態管理テーブル135を含む。ポート状態管理テーブル135は、ポート105の状態(MAC制御部136の給電制御におけるポートの状態)を管理するテーブルであり、ポート状態変更通知部345は、ポート105の状態が変化すると、それをレイヤ2制御部131に通知する。   The LPI control unit 134 controls power supply to each of the MAC control units 136 based on the traffic of the port 105. The LPI control unit 134 includes a port state change notification unit 345 and a port state management table 135. The port state management table 135 is a table for managing the state of the port 105 (the state of the port in the power supply control of the MAC control unit 136). When the state of the port 105 changes, the port state change notifying unit 345 displays the layer state. 2 Notify the control unit 131.

パケット中継装置10Aは、複数ネットワークライン106を介して他のパケット中継装置10Bと接続される。図1の例においては、ポート105A〜105Dが接続するネットワークライン106A〜106Dが具体的に例示されている。ネットワークライン106は、任意の1又は複数のネットワークラインを示す。本例において、ポート105A〜105Dを含む複数ポートが、LAグループを構成している。   The packet relay device 10A is connected to another packet relay device 10B via a plurality of network lines 106. In the example of FIG. 1, the network lines 106A to 106D to which the ports 105A to 105D are connected are specifically illustrated. The network line 106 indicates any one or a plurality of network lines. In this example, a plurality of ports including the ports 105A to 105D constitute an LA group.

MAC制御部136は、MAC層のプロトコルを処理する回路である。本例において、レイヤ2及びレイヤ3のデータユニットをパケットと呼ぶ。MAC制御部136は、複数のポート105と接続し、それらを介して送受信されるパケットを処理する。例えば、MAC制御部136は、対向装置との通信に必要なレイヤ2情報をパケットへ付与したり、レイヤ3のパケットを切り出したり、パケットの送受信を制御する。   The MAC control unit 136 is a circuit that processes a protocol of the MAC layer. In this example, layer 2 and layer 3 data units are referred to as packets. The MAC control unit 136 is connected to the plurality of ports 105 and processes packets transmitted and received through them. For example, the MAC control unit 136 gives layer 2 information necessary for communication with the opposite device to the packet, cuts out a layer 3 packet, and controls packet transmission / reception.

MAC制御部136は、複数の処理回路(例えばチップ)を含み、一つの処理回路が1又は複数の担当ポート105のパケットを処理する。LPI制御部134は、MAC制御部136内の処理回路毎に、給電を制御することができる。   The MAC control unit 136 includes a plurality of processing circuits (for example, chips), and one processing circuit processes a packet of one or a plurality of assigned ports 105. The LPI control unit 134 can control power feeding for each processing circuit in the MAC control unit 136.

以下の説明では、一つの処理回路が一つのポート105を担当し、LPI制御部134は、EEEのプロトコルに従って、MAC制御部136内の各処理回路の動作に必要な電力の供給の有無を制御する。動作に必要な電力の供給が停止されると、当該処理回路は、パケットの処理を行うことができない。LPI制御部134は、例えば、ポートを指定してMAC制御部136に給電制御を指示し、MAC制御部136は、指定されたポートを担当する処理回路の給電を停止する。   In the following description, one processing circuit is responsible for one port 105, and the LPI control unit 134 controls whether or not to supply power necessary for the operation of each processing circuit in the MAC control unit 136 according to the EEE protocol. To do. When the supply of power necessary for the operation is stopped, the processing circuit cannot process the packet. For example, the LPI control unit 134 designates a port and instructs the MAC control unit 136 to perform power supply control, and the MAC control unit 136 stops power supply to the processing circuit in charge of the designated port.

このように、LPI制御部134は、一つのリンク(ポート)の状態をMAC制御部136の処理回路の給電を制御することで変化させる。図2は、LPI制御によるリンク(ポート)の状態を説明する図である。   As described above, the LPI control unit 134 changes the state of one link (port) by controlling the power supply of the processing circuit of the MAC control unit 136. FIG. 2 is a diagram for explaining a state of a link (port) by LPI control.

図2はリンク(ポート)の状態変化及び各状態における消費電力を模式的に示している。図2の下側のグラフにおいて、X軸は時間を示し、Y軸はリンクの消費電力を示す。上述のように、ここでは、MAC制御部136内の該当処理回路の消費電力(供給電力)を示す。なお、MAC制御部136内の処理回路が複数ポートを担当する場合、当該複数ポートは同一の状態変化を示す。   FIG. 2 schematically shows the state change of the link (port) and the power consumption in each state. In the lower graph of FIG. 2, the X-axis indicates time, and the Y-axis indicates link power consumption. As described above, here, the power consumption (supply power) of the corresponding processing circuit in the MAC control unit 136 is shown. When the processing circuit in the MAC control unit 136 takes charge of a plurality of ports, the plurality of ports exhibit the same state change.

LPI制御において、リンク(ポート)の五つの状態が規定されている。それらは、アクティブ状態、スリープ状態、クワイエット状態、リフレッシュ状態、ウェイク状態である。以下の説明において、これらをポート状態と呼ぶ。LPI状態は省電力状態であり、クワイエット状態又はリフレッシュ状態であり、LPI状態の一期間は、連続するクワイエット状態又はリフレッシュ状態の期間である。   In LPI control, five states of links (ports) are defined. They are an active state, a sleep state, a quiet state, a refresh state, and a wake state. In the following description, these are called port states. The LPI state is a power saving state and is a quiet state or a refresh state, and one period of the LPI state is a period of a continuous quiet state or a refresh state.

アクティブ状態は通常電力状態であって、この状態において、MAC制御部136には動作に必要な電力が供給されている。アクティブ状態において、リンク(ポート)は、MAC制御部136によるMAC層での処理が必要なトラヒックデータの送受信が可能ある。   The active state is a normal power state. In this state, the MAC control unit 136 is supplied with power necessary for operation. In the active state, the link (port) can transmit and receive traffic data that requires processing at the MAC layer by the MAC control unit 136.

クワイエット状態において、MAC制御部136内の該当処理回路への給電が停止されており、パケットの送受信のための動作に必要な電力が供給されていない。スリープ状態は、アクティブ状態からクワイエット状態への移行状態である。また、ウェイク状態は、クワイエット状態からアクティブ状態への移行状態である。スリープ状態及びウェイク状態において、リンク(ポート)は、トラヒックデータの送信はできない。スリープ状態及びウェイク状態において、処理回路に対して電力は供給されている。   In the quiet state, power supply to the corresponding processing circuit in the MAC control unit 136 is stopped, and power necessary for operation for packet transmission / reception is not supplied. The sleep state is a transition state from the active state to the quiet state. The wake state is a transition state from the quiet state to the active state. In the sleep state and the wake state, the link (port) cannot transmit traffic data. In the sleep state and the wake state, power is supplied to the processing circuit.

ポート状態がクワイエット状態に入ると、リンク両端のLPI制御部134が、定期的に、リフレッシュの制御メッセージ(リフレッシュ信号)を送受信する。この状態がリフレッシュ状態である。これにより、リンクが長期間クワイエット状態にあることを避ける。この制御メッセージは、MAC制御部136をスキップして処理されるため、MAC制御部136内の該当処理回路への給電は停止したままである。   When the port state enters the quiet state, the LPI control units 134 at both ends of the link periodically transmit and receive a refresh control message (refresh signal). This state is a refresh state. This avoids the link being quiet for a long time. Since this control message is processed by skipping the MAC control unit 136, power supply to the corresponding processing circuit in the MAC control unit 136 remains stopped.

MAC制御部136は、限定的なLPI状態を提供するように構成されていてもよい。限定的なLPI状態において、MAC制御部136は、送信側の回路のみを省電力状態に移行し、対向側からのパケットを受信する回路を起動させたままとする。例えば、LPI制御部134は、対向パケット中継装置10Bから、LPI状態への移行を示す制御メッセージに対する同意を受信しない場合に、MAC制御部136に、該当処理回路の限定的なLPI状態への移行を指示する。   The MAC controller 136 may be configured to provide a limited LPI state. In the limited LPI state, the MAC control unit 136 shifts only the circuit on the transmission side to the power saving state and keeps the circuit receiving the packet from the opposite side activated. For example, when the LPI control unit 134 does not receive the consent to the control message indicating the shift to the LPI state from the opposite packet relay apparatus 10B, the LPI control unit 134 causes the MAC control unit 136 to shift to the limited LPI state of the processing circuit. Instruct.

ここで、LPI制御部134によるポート状態の制御を説明する。図3は、LPI制御部134が使用する、ポート状態管理テーブル135の構成例を示す。ポート状態管理テーブル135は、ポートの識別子であるポート番号を格納するカラム351と、ポート状態を示す値を格納するカラム352を有する。LPI制御部134は、ポート状態管理テーブル135を参照して、各ポートの状態を知ることがでる。   Here, the control of the port state by the LPI control unit 134 will be described. FIG. 3 shows a configuration example of the port state management table 135 used by the LPI control unit 134. The port state management table 135 includes a column 351 that stores a port number that is an identifier of a port, and a column 352 that stores a value indicating the port state. The LPI control unit 134 can know the state of each port with reference to the port state management table 135.

図3に示していないが、ポート状態は、LPI制御による状態に加え、障害が発生している状態を含む。この状態も、ポート状態管理テーブル135において管理される。ポート振分制御部133は、障害検出部を含み、ケーブル断やポート障害などの障害を検知すると、ポート状態管理テーブル135を更新すると共に、それをレイヤ2制御部131に通知する。   Although not shown in FIG. 3, the port state includes a state where a failure has occurred in addition to a state based on LPI control. This state is also managed in the port state management table 135. The port distribution control unit 133 includes a failure detection unit. When a failure such as a cable disconnection or a port failure is detected, the port distribution control unit 133 updates the port state management table 135 and notifies the layer 2 control unit 131 of the update.

いずれかのポートのポート状態を変更すると、LPI制御部134(具体的にはポート状態変更通知部345)は、その変更を反映するようにポート状態管理テーブル135を更新する。さらに、後述するように、LPI制御部134(具体的にはポート状態変更通知部345)は、いずれかのポートの状態が変化すると、それをレイヤ2制御部131に通知する。   When the port state of any port is changed, the LPI control unit 134 (specifically, the port state change notification unit 345) updates the port state management table 135 to reflect the change. Furthermore, as will be described later, the LPI control unit 134 (specifically, the port state change notification unit 345) notifies the layer 2 control unit 131 when the state of any port changes.

LPI制御部134は、ポートでのトラヒックデータに基づいて、ポート状態を制御する。例えば、LPI制御部134は、ポートでのトラヒックデータの送信が所定期間ない場合、ポート状態をアクティブ状態からLPI状態に変化させる。また、LPI制御部134は、LPIに関する制御メッセージを受信すると、そのメッセージに従ってポート状態を制御する。   The LPI control unit 134 controls the port state based on the traffic data at the port. For example, the LPI control unit 134 changes the port state from the active state to the LPI state when there is no transmission of traffic data at the port for a predetermined period. In addition, when receiving a control message related to LPI, the LPI control unit 134 controls the port state according to the message.

LPI制御部134は、MAC制御部136の該当処理回路を停止させることによってポート105をLPI状態に移行させ、MAC制御部136の該当処理回路を起動させることによってポート105をアクティブ状態に復帰させる。   The LPI control unit 134 stops the corresponding processing circuit of the MAC control unit 136 to shift the port 105 to the LPI state, and activates the corresponding processing circuit of the MAC control unit 136 to return the port 105 to the active state.

まず、LPI制御部134が、ポート状態を、アクティブ状態からLPI状態に変化させる方法を説明する。この状態変化は、LPI制御部134により所定条件に応じて決定される、又は、外部からLPI制御部134へのLPI状態への移行を示す制御メッセージにより指示される。   First, a method in which the LPI control unit 134 changes the port state from the active state to the LPI state will be described. This state change is determined by the LPI control unit 134 according to a predetermined condition, or is instructed by a control message indicating a transition from the outside to the LPI state.

この状態変化において、LPI制御部134は、MAC制御部136に、該当処理回路への給電停止を指示する。MAC制御部136は、当該メッセージに応じて、当該ポートのトラヒックデータ(トラヒックパケット)を送受信するための処理回路を停止して、省電力状態にする。   In this state change, the LPI control unit 134 instructs the MAC control unit 136 to stop power supply to the corresponding processing circuit. In response to the message, the MAC control unit 136 stops the processing circuit for transmitting / receiving the traffic data (traffic packet) of the port and puts it in the power saving state.

LPI制御部134は、当該ポートでのトラヒックデータの送信が所定期間ない場合、ポート状態をアクティブ状態からLPI状態に変化させる。トラヒックを含む信号がパケットバッファ132又はレイヤ2制御部131などの上流から所定時間送られていないことを検知した場合、LPI制御部134は、アクティブ状態からLPI状態の移行を決定し、MAC制御部136における該当処理回路を停止する。   The LPI control unit 134 changes the port state from the active state to the LPI state when there is no transmission of traffic data at the port for a predetermined period. When it is detected that a signal including traffic is not sent from the upstream of the packet buffer 132 or the layer 2 control unit 131 for a predetermined time, the LPI control unit 134 determines the transition from the active state to the LPI state, and the MAC control unit The corresponding processing circuit at 136 is stopped.

LPI制御部134は、LPI状態への移行を示す制御メッセージを、当該ポートから対向のパケット中継装置10Bに送信する。LPI制御部134は、ポート状態管理テーブル135を更新し、ポート状態の変化をレイヤ2制御部131に通知する。   The LPI control unit 134 transmits a control message indicating the transition to the LPI state from the port to the opposite packet relay apparatus 10B. The LPI control unit 134 updates the port state management table 135 and notifies the layer 2 control unit 131 of changes in the port state.

次に、制御メッセージによる状態移行を説明する。LPI制御部134は、パケット中継装置10A内の要素、例えばレイヤ2制御部131やCPU101から、又は、ネットワークライン106を介して対向パケット中継装置10Bから、LPI状態への移行を指示する制御メッセージを受信すると、該当ポートの状態をアクティブ状態からLPI状態に変化させる。ポート振分制御部133は、ポート105から受信したデータ種別を判定し、制御メッセージを、MAC制御部136を介することなく、LPI制御部134に転送する。   Next, state transition by the control message will be described. The LPI control unit 134 sends a control message for instructing the transition to the LPI state from an element in the packet relay device 10A, for example, from the layer 2 control unit 131 or the CPU 101, or from the opposite packet relay device 10B via the network line 106. When received, the state of the corresponding port is changed from the active state to the LPI state. The port distribution control unit 133 determines the data type received from the port 105 and transfers the control message to the LPI control unit 134 without passing through the MAC control unit 136.

LPI制御部134は、LPI状態への移行を示す制御メッセージを受信すると、対象ポートに対応する処理回路(パケット送受信のための回路)の停止をMAC制御部136に指示する。MAC制御部136は、指示に従って処理回路を停止する。LPI制御部134は、対向パケット中継装置10BからのLPI状態への移行を示す制御メッセージに対して、同意メッセージを当該ポート105及びネットワークライン106を介して送信する。LPI制御部134は、ポート状態を変更すると、ポート状態管理テーブル135を更新し、ポート状態の変化をレイヤ2制御部131に通知する。   When receiving the control message indicating the transition to the LPI state, the LPI control unit 134 instructs the MAC control unit 136 to stop the processing circuit (circuit for packet transmission / reception) corresponding to the target port. The MAC control unit 136 stops the processing circuit according to the instruction. The LPI control unit 134 transmits an agreement message via the port 105 and the network line 106 in response to the control message indicating the transition from the opposite packet relay apparatus 10B to the LPI state. When the port state is changed, the LPI control unit 134 updates the port state management table 135 and notifies the layer 2 control unit 131 of the port state change.

次に、LPI制御部134が、ポート状態を、アクティブ状態に復帰させる方法を説明する。LPI制御部134は、アクティブ状態への復帰を示す制御メッセージを受信すると、指定されたポートの状態をアクティブ状態に移行させる。アクティブ状態への復帰を示す制御メッセージは、パケット中継装置10A内の他の要素、例えばレイヤ2制御部131やCPU101から送信され、また、LPI制御部134は、リンクの対向パケット中継装置10Bから、ネットワークライン106及びポート105を介して受信する。   Next, a method in which the LPI control unit 134 returns the port state to the active state will be described. When receiving the control message indicating the return to the active state, the LPI control unit 134 shifts the state of the designated port to the active state. The control message indicating the return to the active state is transmitted from another element in the packet relay device 10A, for example, the layer 2 control unit 131 or the CPU 101, and the LPI control unit 134 receives the link from the opposite packet relay device 10B of the link. Receive via network line 106 and port 105.

LPI制御部134は、自装置内の他の要素、例えば、レイヤ2制御部131から、ポートを指定したアクティブ状態への復帰を示す制御メッセージを受信すると、当該ポート105及び対応ネットワークライン106を介して、対向パケット中継装置10Bに、アクティブ状態への復帰を示す制御メッセージを送信する。また、LPI制御部134は、MAC制御部136に、指定されたポートに対応する処理回路の起動を指示する。   When the LPI control unit 134 receives a control message indicating the return to the active state designating the port from another element in the apparatus, for example, the layer 2 control unit 131, the LPI control unit 134 passes the port 105 and the corresponding network line 106. Then, a control message indicating return to the active state is transmitted to the opposite packet relay apparatus 10B. Further, the LPI control unit 134 instructs the MAC control unit 136 to start the processing circuit corresponding to the designated port.

LPI制御部134は、MAC制御部136及び対向パケット中継装置10Bから応答を受信すると、ポート状態管理テーブル135を更新し、さらに、指定ポートのアクティブ状態への復帰が完了した旨を、制御メッセージ送信元、例えば、レイヤ2制御部131に通知する。制御メッセージ送信元がレイヤ2制御部131でない場合には、LPI制御部134は、さらに、ポート状態の変更をレイヤ2制御部131に通知する。   When the LPI control unit 134 receives a response from the MAC control unit 136 and the opposite packet relay apparatus 10B, the LPI control unit 134 updates the port state management table 135 and further transmits a control message indicating that the designated port has been returned to the active state. For example, the layer 2 control unit 131 is notified. When the control message transmission source is not the layer 2 control unit 131, the LPI control unit 134 further notifies the layer 2 control unit 131 of the change of the port state.

LPI制御部134は、対向パケット中継装置10Bからアクティブ状態への復帰を示す制御メッセージを受信すると、MAC制御部136に、指定されたポートに対応する処理回路の起動を指示する。LPI制御部134は、MAC制御部136から、当該指示への応答を受信すると、対向パケット中継装置10Bに、制御メッセージに対する応答を送信する。LPI制御部134は、ポート状態管理テーブル135を更新し、さらに、ポート状態の変更を、レイヤ2制御部131に通知する。   When the LPI control unit 134 receives a control message indicating the return to the active state from the opposite packet relay apparatus 10B, the LPI control unit 134 instructs the MAC control unit 136 to start the processing circuit corresponding to the designated port. When receiving a response to the instruction from the MAC control unit 136, the LPI control unit 134 transmits a response to the control message to the opposite packet relay apparatus 10B. The LPI control unit 134 updates the port state management table 135 and notifies the layer 2 control unit 131 of the change of the port state.

次に、LPIの制御メッセージと異なる、トラヒックパケットの処理を説明する。トラヒックパケットは、MAC制御部136によって処理される。本例において、レイヤ2制御部131は、リンクアグリゲーションを利用する。リンクアグリゲーションは、複数の物理リンク(物理ポート)をグループ化し、一つの論理リンク(論理ポート)として使用する。リンクアグリゲーションにより、通信帯域を広げると共に、耐障害性を高めることができる。   Next, traffic packet processing different from the LPI control message will be described. The traffic packet is processed by the MAC control unit 136. In this example, the layer 2 control unit 131 uses link aggregation. In the link aggregation, a plurality of physical links (physical ports) are grouped and used as one logical link (logical port). With link aggregation, it is possible to widen the communication band and improve fault tolerance.

図4は、レイヤ2制御部131が、本実施形態のリンクアグリゲーションにおいて使用するLA状態管理テーブル137の構成例を示している。LA状態管理テーブル137は、LA番号カラム371、ポート番号カラム372、ポート状態カラム373、LA状態カラム374、LACP(Link Aggregation Control Protocol)状態カラム375、ポート優先度カラム376を有する。   FIG. 4 shows a configuration example of the LA state management table 137 used by the layer 2 control unit 131 in the link aggregation of this embodiment. The LA state management table 137 includes an LA number column 371, a port number column 372, a port state column 373, an LA state column 374, a LACP (Link Aggregation Control Protocol) state column 375, and a port priority column 376.

LA番号カラム371は、ポート(物理ポート)105が属するLAグループ(リンクアグリゲーションにより纏められた物理ポートのグループ)の識別子である、LA番号を格納する。ポート番号カラム372は、ポート105の識別子であるポート番号、を格納する。ポート状態カラム373は、LPI制御におけるポート105の状態を示す値を格納する。   The LA number column 371 stores an LA number, which is an identifier of an LA group (a group of physical ports grouped by link aggregation) to which the port (physical port) 105 belongs. The port number column 372 stores a port number that is an identifier of the port 105. The port status column 373 stores a value indicating the status of the port 105 in LPI control.

LA状態カラム374は、リンクアグリゲーションにおいて、ポートが運用中であることを示す値(図4においてACT)、又は待機中であることを示す値(図4においてSBY)を格納する。以下において、LA状態が「ACT」であるポートをACTポート、LA状態がSBYであるポートをSBYポートと呼ぶ。   The LA state column 374 stores a value indicating that the port is in operation (ACT in FIG. 4) or a value indicating that the port is in standby (SBY in FIG. 4) in link aggregation. Hereinafter, a port whose LA state is “ACT” is called an ACT port, and a port whose LA state is SBY is called an SBY port.

LACP状態カラム375は、LACPによりリンクが確立されているか、未確立であるかを示す値を格納する。LACPによるリンクが確立されている場合のみ、トラヒックパケットを通信できる。後述するように、本例において、パケット中継装置10Aは、複数のLAモードをサポートし、その一つが、LACPモードである。他のモードが選択されているLAのエントリは、例えば、LACP状態カラム375にNULL値を格納する。   The LACP status column 375 stores a value indicating whether a link is established or not established by LACP. A traffic packet can be communicated only when a link by LACP is established. As will be described later, in this example, the packet relay apparatus 10A supports a plurality of LA modes, one of which is the LACP mode. The entry of the LA for which another mode is selected stores a NULL value in the LACP status column 375, for example.

ポート優先度カラム376は、ユーザ指定されたポートの優先度を格納する。レイヤ2制御部131は、ポートの優先度に基づいて、SBYポート(ACTポート)を選択する。レイヤ2制御プログラム121は、LAグループの定義時に、ポート優先度をレイヤ2制御部131に渡す。   The port priority column 376 stores the priority of the port designated by the user. The layer 2 control unit 131 selects an SBY port (ACT port) based on the port priority. The layer 2 control program 121 passes the port priority to the layer 2 control unit 131 when defining the LA group.

レイヤ2制御部131は、例えば、ポートのポート状態、LA状態又はLACP状態のいずれかが変化すると、その変化を反映するようにLA状態管理テーブル137を更新する。上述のように、LPI制御部134は、ポートの状態を変化させると、それをレイヤ2制御部131に通知する。レイヤ2制御部131は、当該通知に従って、LA状態管理テーブル137を更新する。   For example, when any of the port state, the LA state, or the LACP state of the port changes, the layer 2 control unit 131 updates the LA state management table 137 to reflect the change. As described above, when the port state is changed, the LPI control unit 134 notifies the layer 2 control unit 131 of this change. The layer 2 control unit 131 updates the LA state management table 137 according to the notification.

LA状態について説明する。本例において、LAグループは、ACTポートに加え、SBYポート(SBYリンク)を含むことができる。LAグループ内に予めSBYポートが用意される。レイヤ2制御部131は、ACTポートのリンクにおいて障害が検出されると、トラヒックパケットの通信に使用できるポートを、その障害リンクのポートからSBYポートに切り替える。これにより、LAグループ内で使用できるリンクの数を維持する。   The LA state will be described. In this example, the LA group can include an SBY port (SBY link) in addition to the ACT port. An SBY port is prepared in advance in the LA group. When a failure is detected in the link of the ACT port, the layer 2 control unit 131 switches the port that can be used for traffic packet communication from the port of the failed link to the SBY port. This maintains the number of links available in the LA group.

検出される障害は、例えば、ケーブル断や自装置10A又は対向装置10Bにおけるポートのハードウェエ障害、LACPにより検出されるリンク障害を含む。ポート振分制御部133はハードウェエア障害を検出し、ポート状態管理テーブル135を更新し、レイヤ2制御部131にこれを通知する。ポート振分制御部133からのポート障害の通知に応答して、レイヤ2制御部131はLA状態管理テーブル137を更新する。後述するように、LACPにより検出された障害(リンク未確立)も、LA状態管理テーブル137に反映される。   The detected failure includes, for example, a cable disconnection, a hardware failure of a port in the own device 10A or the opposite device 10B, and a link failure detected by LACP. The port allocation control unit 133 detects a hardware failure, updates the port state management table 135, and notifies the layer 2 control unit 131 of this. In response to the port failure notification from the port allocation control unit 133, the layer 2 control unit 131 updates the LA state management table 137. As will be described later, a failure (link not established) detected by LACP is also reflected in the LA state management table 137.

本例において、ユーザは、管理計算機を使用して、パケット中継装置10Aに、各LAグループの構成についての設定を行うことができる。レイヤ2制御プログラム121は、入力された情報をメモリ102及びレイヤ2制御部131内のメモリに格納する。図5は、LAグループの構成についてのユーザ設定項目の一例を示す。   In this example, the user can set the configuration of each LA group in the packet relay apparatus 10A using the management computer. The layer 2 control program 121 stores the input information in the memory 102 and the memory in the layer 2 control unit 131. FIG. 5 shows an example of user setting items for the configuration of the LA group.

図5に示すように、ユーザは、例えば、LAグループのLA番号、LAグループを構成する複数ポートの各識別子(ここではポート番号)、各ポートの優先度、運用最大リンク数、LAモード及び負荷分散用ポートモードを指定することができる。LA構成のユーザ設定は、レイヤ2制御プログラム121により、パケット中継装置10Aの管理テーブル135、137、138に反映される。   As shown in FIG. 5, for example, the user can select the LA number of the LA group, the identifiers (here, port numbers) of a plurality of ports constituting the LA group, the priority of each port, the maximum number of operating links, the LA mode and the load. The port mode for distribution can be specified. The LA configuration user settings are reflected in the management tables 135, 137, and 138 of the packet relay apparatus 10A by the layer 2 control program 121.

図6は、LA設定管理テーブル138の構成例を示す。LA設定管理テーブル138は、LA番号カラム381、LAモードカラム382、最大運用リンク数カラム383、負荷分散用ポートモードカラム384を有する。LA設定管理テーブル138は、各LAグループの、ユーザ指定された、LAモード、最大運用リンク数、負荷分散用ポートモードの情報を格納する。   FIG. 6 shows a configuration example of the LA setting management table 138. The LA setting management table 138 has an LA number column 381, an LA mode column 382, a maximum number of operating links column 383, and a load distribution port mode column 384. The LA setting management table 138 stores information on the LA mode, the maximum number of operational links, and the load balancing port mode designated by the user for each LA group.

初期設定において、LAグループに属するポート数が指定された運用最大リンク数を超えた分のポートをSBYポートに設定される。ポート番号やユーザ指定されたポート優先度に基づいて、LAグループからSBYポートが選択される。運用最大リンク数は、使用可能ポートの数、つまり、LA状態が「ACT」であり、障害が発生していないポートの数に一致する。   In the initial setting, the number of ports that belong to the LA group exceeds the designated maximum operation link number is set as the SBY port. The SBY port is selected from the LA group based on the port number and the port priority specified by the user. The maximum number of operating links matches the number of usable ports, that is, the number of ports in which the LA state is “ACT” and no failure has occurred.

ACTポート(ACTリンク)において障害が発生すると(ポート状態又はLACP状態が変更されると)、レイヤ2制御部131は、同一LAグループ内においてLA状態が「SBY」のポートを、LA状態管理テーブル137から選択して、LA状態を「ACT」に変更する。例えば、ポート優先度が最も高いポートが選択される。   When a failure occurs in an ACT port (ACT link) (when the port state or the LACP state is changed), the layer 2 control unit 131 sets a port whose LA state is “SBY” in the same LA group to the LA state management table. Select from 137 and change LA state to "ACT". For example, the port with the highest port priority is selected.

レイヤ2制御部131は、LA状態管理テーブル137において、LA状態が変更されたポートのエントリの値を更新する。本例は、選択されたSBYポートのエントリのLA状態を、「SBY」から「ACT」に変更する。本例は、障害が発生したポートのエントリにおいて、ポート状態カラム373又はLACP状態カラム375の値を更新し、LA状態を「ACT」に維持する。   The layer 2 control unit 131 updates the entry value of the port whose LA state has been changed in the LA state management table 137. In this example, the LA state of the entry of the selected SBY port is changed from “SBY” to “ACT”. In this example, the value of the port status column 373 or the LACP status column 375 is updated in the entry of the port where the failure has occurred, and the LA status is maintained at “ACT”.

図5に示すように、本例において、ユーザは、リンクアグリゲーションのモード(LAモード)を指定することができる。パケット中継装置10Aは、LAモードとして、LACPモード及びスタティックモードをサポートする。本例において、ユーザは、LAグループ毎にリンクアグリゲーションモードを選択することができる。   As shown in FIG. 5, in this example, the user can designate a link aggregation mode (LA mode). The packet relay device 10A supports the LACP mode and the static mode as the LA mode. In this example, the user can select the link aggregation mode for each LA group.

スタティックモードは、ネゴシエーションを行うことなく、LAグループとして指定されたリンクがリンクアップ(物理接続における通信可能状態)されると、運用を開始する。   The static mode starts operation when a link designated as an LA group is linked up (communication enabled in physical connection) without performing negotiation.

LACPモードは、LACP(IEEE802.3adに規定)を利用したリンクアグリゲーションである。LACPモードは、リンクアップ後のポートのグループ化において、LACPに従った装置間のネゴシエーションを行う。   The LACP mode is a link aggregation using LACP (specified in IEEE 802.3ad). The LACP mode performs negotiation between devices in accordance with LACP in grouping ports after link-up.

例えば、リンク両端のパケット中継装置10A、10Bのレイヤ2制御プログラム121は、制御メッセージ(LACPパケットと呼ぶ)を送受信することで、ネゴシエーションを行う。LACPパケットが正常に交換されると、当該ポート間の論理リンク(データリンク層のリンク)が確立される。レイヤ2制御プログラム121は、当該リンクが確立された後も定期的にLACPパケットを交換し、リンクを維持する。LACPの利用によって、装置間の整合性確認、リンクの正常性確認・障害検知の確度を向上できる。   For example, the layer 2 control programs 121 of the packet relay apparatuses 10A and 10B at both ends of the link negotiate by transmitting and receiving control messages (referred to as LACP packets). When the LACP packet is normally exchanged, a logical link (data link layer link) between the ports is established. The layer 2 control program 121 periodically exchanges LACP packets even after the link is established, and maintains the link. By using LACP, it is possible to improve the accuracy of consistency check between devices, link normality confirmation and failure detection.

レイヤ2制御プログラム121は、LAグループ内のリンクにおいて規定時間内にLACPパケットを受信しないと、それをレイヤ2制御部131に通知する。レイヤ2制御部131は、LA状態管理テーブル137において、当該リンクのエントリのLACP状態カラム375の値を、「確立」から「未確立」に変更する。これは、ACTリンク(ポート)の障害の一つである。   If the layer 2 control program 121 does not receive the LACP packet within the specified time on the link in the LA group, the layer 2 control program 121 notifies the layer 2 control unit 131 of the reception. In the LA state management table 137, the layer 2 control unit 131 changes the value of the LACP state column 375 of the entry of the link from “established” to “not established”. This is one of the failures of the ACT link (port).

レイヤ2制御部131は、運用するポート(リンク)を、障害リンク(ポート)からSBYポート(リンク)に切り替える。レイヤ2制御部131は、LA状態管理テーブル137において、障害ポートのエントリのLA状態カラム374の値を「ACT」で維持し、切替先のポートのエントリのLA状態カラム374の値を「ACT」に変更する。   The layer 2 control unit 131 switches the operating port (link) from the failed link (port) to the SBY port (link). In the LA state management table 137, the layer 2 control unit 131 maintains the value of the LA state column 374 of the failed port entry as “ACT”, and sets the value of the LA state column 374 of the entry of the switching destination port as “ACT”. Change to

レイヤ2制御プログラム121は、実際のパケット通信に使用されていないSBYリンクにおいてネゴシエーションを行わず、そのLACP状態は、「未確立」である。レイヤ2制御プログラム121は、新たなACTリンクにおいてLACPに従ったネゴシエーションを行い、リンクを確立する。   The layer 2 control program 121 does not negotiate on the SBY link that is not used for actual packet communication, and its LACP state is “unestablished”. The layer 2 control program 121 performs negotiation according to LACP in the new ACT link, and establishes the link.

レイヤ2制御部131は、LAグループを一つの論理リンクとして使用したトラヒックパケットの送信において、ACTポートから選択された一つのポートによりパケットを送信することで、複数のポート(リンク)にパケットを分散する。本実施形態のレイヤ2制御部131は、ACTポートから、それらのポート状態に基づいて、パケットの送信に使用し、トラヒックパケットを分散させるポートを選択する。   The layer 2 control unit 131 distributes the packet to a plurality of ports (links) by transmitting the packet by one port selected from the ACT ports in transmission of the traffic packet using the LA group as one logical link. To do. The layer 2 control unit 131 according to the present embodiment selects ports to be used for packet transmission and to distribute traffic packets from the ACT ports based on their port states.

まず、トラヒックパケットの転送(外部からのパケットの受信及びその送信)における、パケット中継装置10内でのトラヒックパケットの流れ及び各部の処理の例を説明する。   First, an example of the flow of traffic packets in the packet relay apparatus 10 and the processing of each unit in the transfer of traffic packets (reception and transmission of packets from outside) will be described.

ポート振分制御部133は、外部からネットワークライン106を介してポート105において受信されたトラヒックパケットを、MAC制御部136に送る。ポート振分制御部133は、さらに、パケットの到着をLPI制御部134に通知する。   The port distribution control unit 133 sends a traffic packet received at the port 105 from the outside via the network line 106 to the MAC control unit 136. The port distribution control unit 133 further notifies the LPI control unit 134 of the arrival of the packet.

MAC制御部136における当該ポート105の担当処理回路は、受信トラヒックパケットに対して符号化などの処理を行い、レイヤ2制御部131に転送する。レイヤ2制御部131は、MAC制御部136から受信したトラヒックパケットを、パケットバッファ132に一時的に格納する。   The processing circuit in charge of the port 105 in the MAC control unit 136 performs processing such as encoding on the received traffic packet, and forwards it to the layer 2 control unit 131. The layer 2 control unit 131 temporarily stores the traffic packet received from the MAC control unit 136 in the packet buffer 132.

トラヒックパケットは、宛先MACアドレス、送信元MACアドレス、宛先IPアドレス、送信元IPアドレス、宛先TCPポート番号、送信元TCPポート番号、データ等の情報を含む。以下の説明において、宛先アドレスは、宛先MACアドレスのことをいうものとする。宛先IPアドレスを使用してもよい。   The traffic packet includes information such as a destination MAC address, a source MAC address, a destination IP address, a source IP address, a destination TCP port number, a source TCP port number, and data. In the following description, the destination address refers to the destination MAC address. A destination IP address may be used.

レイヤ2制御部131は、経路テーブルを参照し、トラヒックパケットに含まれる宛先アドレスをキーとして、その出力先を検索する。経路テーブルは、受信したトラヒックパケットの宛先アドレスと、その出力先ポートを関連付ける。一つの出力先ポートは、一つの物理ポート105又はLAグループが対応する一つの論理ポートである。例えば、物理ポート105はポート番号により示され、論理ポートはLA番号により示される。   The layer 2 control unit 131 refers to the route table and searches for the output destination using the destination address included in the traffic packet as a key. The route table associates the destination address of the received traffic packet with its output destination port. One output destination port is one logical port corresponding to one physical port 105 or LA group. For example, the physical port 105 is indicated by a port number, and the logical port is indicated by an LA number.

経路テーブルは、例えば、管理用計算機を用いてユーザが設定する、又は、レイヤ2制御プログラム121が、MACアドレス学習処理によって、宛先アドレスの出力先を自動的に設定してもよい。   The route table may be set by the user using a management computer, for example, or the layer 2 control program 121 may automatically set the output destination of the destination address by MAC address learning processing.

トラヒックパケットの出力先が不明である場合、レイヤ2制御プログラム121は、不明な宛先の宛先解決を行う。レイヤ2制御プログラム121は、この他、パケット中継装置10A内の情報の更新及びエージング処理等を行う。   When the output destination of the traffic packet is unknown, the layer 2 control program 121 performs destination resolution of the unknown destination. In addition, the layer 2 control program 121 performs update of information in the packet relay device 10A, aging processing, and the like.

出力先ポートが物理ポート105である場合、レイヤ2制御部131は、ポート番号を指定して、パケットバッファ132からトラヒックパケットをMAC制御部136に送る。MAC制御部136は、受信したトラヒックパケットに対して、出力先ポート105の担当処理回路により符号化などの処理を行い、処理されたトラヒックパケットをポート105へ送る。   When the output destination port is the physical port 105, the layer 2 control unit 131 sends a traffic packet from the packet buffer 132 to the MAC control unit 136 by designating the port number. The MAC control unit 136 performs processing such as encoding on the received traffic packet by the processing circuit in charge of the output destination port 105, and sends the processed traffic packet to the port 105.

出力先ポート105のポート状態がアクティブ状態ではない場合、レイヤ2制御部131は、トラヒックパケットをMAC制御部136に送る前に、LPI制御部134に、当該ポート105のポート状態をアクティブ状態に変更することを指示する制御メッセージを送る。   When the port state of the output destination port 105 is not active, the layer 2 control unit 131 changes the port state of the port 105 to the active state to the LPI control unit 134 before sending the traffic packet to the MAC control unit 136. Send a control message to tell

例えば、LA状態管理テーブル137はいずれのLAグループにも属さないポートを含む全ポート105の情報を格納している、又は、全ポート105のポート状態を管理する他のテーブルが用意されている。レイヤ2制御部131は、これらを参照して当該ポートのポート状態を知ることができる。   For example, the LA state management table 137 stores information on all ports 105 including ports that do not belong to any LA group, or other tables for managing the port states of all ports 105 are prepared. The layer 2 control unit 131 can know the port state of the port by referring to these.

レイヤ2制御部131は、当該ポート105(MAC制御部136の対応処理回路)がアクティブ状態になるのを待つ。レイヤ2制御部131は、LPI制御部134から、指定ポート105がアクティブ状態になった旨の通知を受けると、トラヒックパケットをMAC制御部136に送信する。   The layer 2 control unit 131 waits for the port 105 (corresponding processing circuit of the MAC control unit 136) to become active. When the layer 2 control unit 131 receives a notification from the LPI control unit 134 that the designated port 105 is in an active state, the layer 2 control unit 131 transmits a traffic packet to the MAC control unit 136.

経路テーブルが、出力先ポートとして論理ポート、つまりLAグループを示す場合、レイヤ2制御部131は、当該LAグループから出力先物理ポート105選択する。出力先物理ポート105を選択した後の処理は、経路テーブルが物理ポート105を出力先ポートとして示す場合と同様である。   When the route table indicates a logical port, that is, an LA group, as the output destination port, the layer 2 control unit 131 selects the output destination physical port 105 from the LA group. The processing after selecting the output destination physical port 105 is the same as when the path table indicates the physical port 105 as the output destination port.

以下において、LAグループから、トラヒックパケットを送信するポート105を選択する処理を説明する。レイヤ2制御部131(具体的にはポート選択部315)は、LAグループにおいて、ACTポートの中から、トラヒックパケットの送信に使用し、トラヒックパケットを分散する複数ポート(LA使用ポートとも呼ぶ)を、ACTポートのポート状態に基づいて選択する。さらに、レイヤ2制御部131(具体的にはポート選択部315)は、LA使用ポートから、受信した一つのトラヒックパケットの出力先ポートを、所定の負荷分散アルゴリズムに従って選択する。   In the following, processing for selecting the port 105 for transmitting a traffic packet from the LA group will be described. In the LA group, the layer 2 control unit 131 (specifically, the port selection unit 315) uses a plurality of ports (also referred to as LA use ports) that are used to transmit traffic packets and distribute traffic packets from ACT ports. , Based on the port status of the ACT port. Further, the layer 2 control unit 131 (specifically, the port selection unit 315) selects an output destination port of one received traffic packet from the LA use ports according to a predetermined load distribution algorithm.

レイヤ2制御部131は、任意の負荷分散アルゴリズムを使用することができるが、例えば、ラウンドロビンアルゴリズム、アドレスベースアルゴリズム又はポートベースアルゴリズムを使用することができる。ラウンドロビンアルゴリズムは、例えば、LA使用ポートのポート番号順に、トラヒックパケット送信ポートを選択する。   The layer 2 control unit 131 can use any load distribution algorithm, but can use, for example, a round robin algorithm, an address-based algorithm, or a port-based algorithm. In the round robin algorithm, for example, traffic packet transmission ports are selected in the order of the port numbers of the LA use ports.

アドレスベースアルゴリズムは、トラヒックパケットの宛先アドレスの一部又は全部からハッシュ値を生成して、そのハッシュ値に対応付けられているポートを、LA使用ポートから選択する。宛先アドレスとして、例えば、MACアドレス、IPアドレス又はTCPポート番号のいずれかが使用される。ポートベースアルゴリズムは、パケットを受信したポートに対応付けられているポートを、LA使用ポートから選択する。   The address-based algorithm generates a hash value from part or all of the destination address of a traffic packet, and selects a port associated with the hash value from the LA use ports. As the destination address, for example, any one of a MAC address, an IP address, or a TCP port number is used. The port-based algorithm selects a port associated with a port that has received a packet from LA-used ports.

以下に説明する例において、レイヤ2制御部131は、LAグループ内のいずれかのポート105のLPI制御におけるポート状態が変化したことをトリガとして、LA使用ポートを再選択する。これにより、現在のLAのポート状態に応じて適切なLA使用ポートを選択できる。LPI制御部134は、いずれかのポート105のポート状態を変更すると、それをレイヤ2制御部131に通知する。レイヤ2制御部131は、障害によるポート状態の変更をトリガとしてLA使用ポートを再選択してもよいし、しなくてもよい。   In the example described below, the layer 2 control unit 131 reselects the LA use port, triggered by a change in the port state in the LPI control of any port 105 in the LA group. Thereby, an appropriate LA use port can be selected according to the current LA port state. When the LPI control unit 134 changes the port state of any one of the ports 105, the LPI control unit 134 notifies the layer 2 control unit 131 of the change. The layer 2 control unit 131 may or may not reselect the LA use port triggered by a change in the port state due to a failure.

図7のフローチャートを参照して、LPI制御部134によるポート状態変更の通知を説明する。LPI制御部134のポート状態変更通知部345が、この処理を行う。ポート状態変更通知部345は、LPI制御のプロトコル処理において、いずれかのポート105の状態を変化させると(S101:YES)、ポート状態管理テーブル135における該当エントリのポート状態カラム352の値を変更する(S102)。   With reference to the flowchart of FIG. 7, the notification of the port state change by the LPI control unit 134 will be described. The port state change notification unit 345 of the LPI control unit 134 performs this process. When the state of any of the ports 105 is changed in the LPI control protocol processing (S101: YES), the port state change notification unit 345 changes the value of the port state column 352 of the corresponding entry in the port state management table 135. (S102).

ポート状態変更通知部345は、さらに、ポート状態の変更を、レイヤ2制御部131に通知する(S103)。具体的には、ポート状態変更通知部345は、ポート状態を変更したポートの、ポート番号及び新たなポート状態を示す値を、レイヤ2制御部131へ送信する。レイヤ2制御部131は、受信したポート番号をLA状態管理テーブル137で検索し、該当エントリのポート状態カラム373の値を、新たな状態を示す値に更新する。   The port state change notification unit 345 further notifies the layer 2 control unit 131 of the port state change (S103). Specifically, the port state change notifying unit 345 transmits the port number and the value indicating the new port state of the port whose port state has been changed to the layer 2 control unit 131. The layer 2 control unit 131 searches the LA state management table 137 for the received port number, and updates the value of the port state column 373 of the corresponding entry to a value indicating a new state.

レイヤ2制御部131は、LPI制御部134からポート状態変更の通知を受信すると、当該ポートが含まれるLAグループにおいて、LA使用ポートを再選択する。図8は、レイヤ2制御部131によるLA使用ポートの再選択処理の例を示すフローチャートである。レイヤ2制御部131のポート選択部315がこの処理を行う。   When the layer 2 control unit 131 receives the notification of the port state change from the LPI control unit 134, the layer 2 control unit 131 reselects the LA use port in the LA group including the port. FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of LA port reselection processing by the layer 2 control unit 131. The port selection unit 315 of the layer 2 control unit 131 performs this process.

図8のフローチャートにおいて、ポート選択部315は、LPI制御部134からの、ポート状態変更通知を監視する(S201)。ポート状態変更通知を受信すると(S201:YES)、ポート選択部315は、通知されたポート状態の変更を、LA状態管理テーブル137へ反映する。具体的には、通知は、ポート番号と新たなポート状態とを示し、ポート選択部315は、当該ポート番号のエントリにおいて、ポート状態カラム373の値を変更する。   In the flowchart of FIG. 8, the port selection unit 315 monitors the port status change notification from the LPI control unit 134 (S201). When the port state change notification is received (S201: YES), the port selection unit 315 reflects the notified port state change in the LA state management table 137. Specifically, the notification indicates the port number and the new port state, and the port selection unit 315 changes the value of the port state column 373 in the entry of the port number.

次に、ポート選択部315は、通知されたポートが含まれるLAグループから、LA使用ポートを再選択する。まず、ポート選択部315は、当該LAグループに属するポートにおいて、ACTポートを、LA使用ポート候補として選択する(S203)。具体的には、ポート選択部315は、LA状態管理テーブル137から、LA番号カラム371の値が通知されたポート番号が対応する上記LA番号であり、LA状態カラム374の値が「ACT」であるエントリのポート番号を選択する。   Next, the port selection unit 315 reselects the LA use port from the LA group including the notified port. First, the port selection unit 315 selects an ACT port as an LA use port candidate in the ports belonging to the LA group (S203). Specifically, the port selection unit 315 is the LA number corresponding to the port number notified of the value of the LA number column 371 from the LA state management table 137, and the value of the LA state column 374 is “ACT”. Select the port number for an entry.

次に、ポート選択部315は、上記LAグループのリンクアグリゲーションモードを特定する(S204)。具体的には、ポート選択部315は、LA設定管理テーブル138のLAモードカラム382から、上記LAグループのエントリの値を取得する。   Next, the port selection unit 315 specifies the link aggregation mode of the LA group (S204). Specifically, the port selection unit 315 acquires the value of the LA group entry from the LA mode column 382 of the LA setting management table 138.

上記LAグループのリンクアグリゲーションモードがLACPモードではない(S204:NO)、つまり、スタティックモードである場合、ポート選択部315は、上記LAグループの負荷分散用ポートモードを特定する(S205、S206)。具体的には、ポート選択部315は、LA設定管理テーブル138の負荷分散用ポートモードカラム384から、上記LAグループのエントリの値を取得する。   When the link aggregation mode of the LA group is not the LACP mode (S204: NO), that is, the static mode, the port selection unit 315 identifies the load distribution port mode of the LA group (S205, S206). Specifically, the port selection unit 315 acquires the value of the LA group entry from the load balancing port mode column 384 of the LA setting management table 138.

負荷分散用ポートモードが、「デフォルト」であり、「省電力重視」でも「性能重視」でもない場合(S205:NO、S206:NO)、ポート選択部315は、ステップS203で選択したLA使用ポート候補を、LA使用ポートと決定する。つまり、LA状態が「ACT」であるポートがLA使用ポートであり、それらの中から、トラヒックパケットを送信する出力先ポートが負荷分散アルゴリズムに従って選択される。   When the load balancing port mode is “default” and neither “power saving priority” nor “performance priority” (S205: NO, S206: NO), the port selection unit 315 determines the LA use port selected in step S203. Candidates are determined as LA use ports. That is, a port whose LA state is “ACT” is an LA use port, and an output destination port that transmits a traffic packet is selected according to the load distribution algorithm.

ポート選択部315は、選択したLA使用ポートがアクティブ状態以外のポート状態のポートを含む場合、それらのポート状態をアクティブ状態に変更するようにLPI制御部134に指示してもよい。その場合、レイヤ2制御部131は、ウェイク状態のポートについては、アクティブ状態への変更を指示しなくともよい。   When the selected LA use port includes a port state other than the active state, the port selection unit 315 may instruct the LPI control unit 134 to change the port state to the active state. In this case, the layer 2 control unit 131 does not need to instruct the port in the wake state to change to the active state.

ステップS204において、LAグループのリンクアグリゲーションモードがLACPモードである場合(S204:YES)、ポート選択部315は、LA使用ポート候補を絞る(S207)。   In step S204, when the LA group link aggregation mode is the LACP mode (S204: YES), the port selection unit 315 narrows down the LA use port candidates (S207).

具体的には、ポート選択部315は、ステップS203で選択されたLA使用ポート候補(LA状態カラム374の値が「ACT」のポート)の内、LACPによるリンクが確立しているポートを、新たなLA使用ポート候補として選択する。ポート選択部315は、LA状態管理テーブル137のLA状態カラム374及びLACP状態カラム375を参照し、LA状態が「ACT」であって、LACP状態が「確立」であるエントリのポート番号を取得する。ステップS207の後、レイヤ2制御部131は、ステップS205に進む。これにより、障害リンクの選択を避ける。   Specifically, the port selection unit 315 newly selects a port for which a LACP link has been established among the LA use port candidates selected in step S203 (the port whose value in the LA state column 374 is “ACT”). To select a candidate for the LA use port. The port selection unit 315 refers to the LA state column 374 and the LACP state column 375 of the LA state management table 137, and acquires the port number of the entry whose LA state is “ACT” and whose LACP state is “established”. . After step S207, the layer 2 control unit 131 proceeds to step S205. This avoids failure link selection.

ステップS205において、LAグループに対して指定されている負荷分散用ポートモードが「省電力重視」である場合(S205:YES)、ポート選択部315は、LA使用ポート候補から、それらのポート状態に基づいて、LA使用ポートを選択する(S208)。「省電力重視」モードにおいて、アクティブ状態及びウェイク状態のポートが他のポートよりも優先してLA使用ポートとして選択される。   In step S205, when the load balancing port mode designated for the LA group is “emphasis on power saving” (S205: YES), the port selection unit 315 changes the port status from the LA use port candidate to those port states. Based on this, the LA use port is selected (S208). In the “power saving emphasis” mode, the ports in the active state and the wake state are selected as LA use ports with priority over other ports.

具体的には、ポート選択部315は、ステップS203又はステップS207で選択したLA使用ポート候補の内、ポート状態がアクティブ状態又はウェイク状態のポートを選択する。これにより、ポート状態をアクティブ状態にすることによる電力消費を低減することができる。例えば、ポート選択部315は、LA使用ポート候補の内、アクティブ状態及びウェイク状態の全ポートをLA使用ポートとして選択する。これにより、負荷分散の効果を高めることができる。   Specifically, the port selection unit 315 selects a port whose port state is active or wake among the LA use port candidates selected in step S203 or step S207. As a result, it is possible to reduce power consumption caused by changing the port state to the active state. For example, the port selection unit 315 selects all ports in the active state and the wake state from the LA use port candidates as LA use ports. Thereby, the effect of load distribution can be enhanced.

ポート選択部315は、LA状態管理テーブル137を参照し、LA使用ポート候補のエントリにおいて、ポート状態カラム373の値が「ACTIVE」又は「WAKE」のエントリのポート番号を選択する。これらが、送信されるトラヒックパケットが分散されるLA使用ポートである。   The port selection unit 315 refers to the LA state management table 137 and selects the port number of the entry whose value in the port state column 373 is “ACTIVE” or “WAKE” in the LA use port candidate entry. These are LA use ports to which transmitted traffic packets are distributed.

なお、ポート選択部315は、LA使用ポート候補の内、アクティブ状態及びウェイク状態のポートの一部、例えば、アクティブ状態のポートのみをLA使用ポートとして選択してもよい。   The port selection unit 315 may select only a part of the ports in the active state and the wake state, for example, only the ports in the active state, from among the LA use port candidates.

ステップS206において、LAグループに対して指定されている負荷分散用ポートモードが「性能重視」である場合(S205:NO、S206:YES)、ポート選択部315は、LA使用ポート候補の中から、当該LAグループの実際のトラヒック量に基づき、適切な通信性能を満たす数のポートをLA使用ポートとして選択する(S209)。   In step S206, when the load distribution port mode designated for the LA group is “performance-oriented” (S205: NO, S206: YES), the port selection unit 315 selects the LA use port candidate from Based on the actual traffic volume of the LA group, the number of ports satisfying appropriate communication performance is selected as the LA use port (S209).

図9は、図8のフローチャートにおける、性能重視ポート選択ステップ(S209)の詳細を示すフローチャートである。ポート選択部315は、ステップS203又はステップS207で選択したLA使用ポート候補の内、ポート状態がアクティブ状態又はウェイク状態の全ポートを選択する(S301)。具体的には、ポート選択部315は、LA状態管理テーブル137を参照し、LA使用ポート候補のエントリから、ポート状態カラム373の値が「ACTIVE」及び「WAKE」のエントリのポート番号を選択する。   FIG. 9 is a flowchart showing details of the performance-oriented port selection step (S209) in the flowchart of FIG. The port selection unit 315 selects all ports in which the port state is active or wake among the LA use port candidates selected in step S203 or step S207 (S301). Specifically, the port selection unit 315 refers to the LA state management table 137 and selects the port number of the entry whose values in the port state column 373 are “ACTIVE” and “WAKE” from the LA use port candidate entries. .

ポート選択部315は、ステップS301で選択した新たなLA使用ポート候補の総帯域幅と、当該LAグループの送信トラヒック量と、を比較する(S302)。ポート選択部315は、各ポート105の帯域幅を示すポート帯域幅管理情報を保持している。例えば、ユーザは、管理計算機を使用してこれらの値を送信し、レイヤ2制御プログラム121が、これらの値を受信してレイヤ2制御部131に渡す。LA使用ポート候補の帯域幅の和が、LA使用ポート候補の総帯域幅である。   The port selection unit 315 compares the total bandwidth of the new LA use port candidate selected in step S301 with the transmission traffic amount of the LA group (S302). The port selection unit 315 holds port bandwidth management information indicating the bandwidth of each port 105. For example, the user transmits these values using the management computer, and the layer 2 control program 121 receives these values and passes them to the layer 2 control unit 131. The sum of the bandwidths of the LA use port candidates is the total bandwidth of the LA use port candidates.

さらにポート選択部315は、各LAグループの実際のトラヒック量を管理するトラヒック情報を保持している。例えば、ポート選択部315は、経路テーブルを参照して決定するトラヒックパケットの出力先ポート(物理ポート又は論理ポート)を監視し、各出力先ポートと送信トラヒック量との関係を、トラヒック量管理情報内に記録する。管理するトラヒック量の計算方法は設計により任意である。例えば、トラヒック管理情報において、所定期間長内の送信トラヒック量の移動平均値が、各出力先ポートのトラヒック量を示す。   Further, the port selection unit 315 holds traffic information for managing the actual traffic volume of each LA group. For example, the port selection unit 315 monitors the output destination port (physical port or logical port) of the traffic packet determined by referring to the route table, and determines the relationship between each output destination port and the transmission traffic amount as traffic amount management information. Record in. The calculation method of the traffic volume to be managed is arbitrary depending on the design. For example, in the traffic management information, the moving average value of the transmission traffic amount within a predetermined period length indicates the traffic amount of each output destination port.

LA使用ポート候補の総帯域幅が、記録されている当該LAグループのトラヒック量よりも大きい場合(S302:YES)、ポート選択部315は、当該フローを終了する。つまり、ポート選択部315は、現在のLA使用ポート候補を、LA使用ポートと決定する。   When the total bandwidth of the LA use port candidate is larger than the recorded traffic volume of the LA group (S302: YES), the port selection unit 315 ends the flow. That is, the port selection unit 315 determines the current LA use port candidate as the LA use port.

LA使用ポート候補の総帯域幅が、記録されている当該LAグループのトラヒック量以下である場合(S302:NO)、ポート選択部315は、ステップS301で選択されなかったLA使用ポート候補において、ポート状態がクワイエット状態にあるポートが存在するか判定する(S303)。ポート選択部315は、LA状態管理テーブル137を参照し、ステップS301で選択されなかったLA使用ポート候補のエントリにおいて、ポート状態カラム373の値が「QUIET」であるエントリを検索する。   When the total bandwidth of the LA use port candidate is equal to or less than the recorded traffic volume of the LA group (S302: NO), the port selection unit 315 determines the port in the LA use port candidate not selected in step S301. It is determined whether there is a port whose state is quiet (S303). The port selection unit 315 refers to the LA state management table 137 and searches for an entry in which the value of the port state column 373 is “QUIET” in the LA use port candidate entries not selected in step S301.

クワイエット状態のポートが存在する場合(S303:YES)、ポート選択部315は、当該ポートのポート状態を、アクティブ状態へ変化させるように、LPI制御部134に制御メッセージを送信する(S306)。複数のクワイエット状態のポートが存在する場合、ポート選択部315は、それらの一部又は全てのポートのポート状態をアクティブ状態へ変化させるように、LPI制御部134に指示する。   When there is a quiet port (S303: YES), the port selection unit 315 transmits a control message to the LPI control unit 134 so as to change the port state of the port to the active state (S306). When there are a plurality of quiet ports, the port selector 315 instructs the LPI controller 134 to change the port state of some or all of the ports to the active state.

ステップS306の後、ポート選択部315は、ステップS301に戻り、ステップS306においてアクティブ状態に変更したポートを追加して、LA使用ポート候補を再定義する。その後、レイヤ2制御部131は、ステップS302に進む。   After step S306, the port selection unit 315 returns to step S301, adds the port changed to the active state in step S306, and redefines the LA use port candidate. Thereafter, the layer 2 control unit 131 proceeds to step S302.

ステップS303における判定結果が否定的である場合(S303:NO)、ポート選択部315は、ステップS301で選択されなかったLA使用ポート候補において、ポート状態がリフレッシュ状態にあるポートが存在するか判定する(S304)。ポート選択部315は、LA状態管理テーブル137を参照し、ステップS301で選択されなかったLA使用ポート候補のエントリにおいて、ポート状態カラム373の値が「REFRESH」であるエントリを検索する。   When the determination result in step S303 is negative (S303: NO), the port selection unit 315 determines whether there is a port whose port state is in the refresh state in the LA use port candidates not selected in step S301. (S304). The port selection unit 315 refers to the LA state management table 137 and searches for an entry in which the value of the port state column 373 is “REFRESH” in the LA use port candidate entries not selected in step S301.

リフレッシュ状態のポートが存在する場合(S304:YES)、ポート選択部315は、当該ポートのポート状態を、アクティブ状態へ変化させるように、LPI制御部134に制御メッセージを送信する(S306)。複数のリフレッシュ状態のポートが存在する場合、ポート選択部315は、それらの一部又は全てのポートのポート状態をアクティブ状態へ変化させるように、LPI制御部134に指示する。   When there is a refreshed port (S304: YES), the port selection unit 315 transmits a control message to the LPI control unit 134 so as to change the port state of the port to the active state (S306). When there are a plurality of ports in the refresh state, the port selection unit 315 instructs the LPI control unit 134 to change the port state of some or all of the ports to the active state.

ステップS304における判定結果が否定的である場合(S304:NO)、ポート選択部315は、ステップS301で選択されなかったLA使用ポート候補において、ポート状態がスリープ状態にあるポートが存在するか判定する(S305)。ポート選択部315は、LA状態管理テーブル137を参照し、ステップS301で選択されなかったLA使用ポート候補のエントリにおいて、ポート状態カラム373の値が「SLEEP」であるエントリを検索する。   When the determination result in step S304 is negative (S304: NO), the port selection unit 315 determines whether there is a port whose port state is in the sleep state among the LA use port candidates not selected in step S301. (S305). The port selection unit 315 refers to the LA state management table 137 and searches for an entry in which the value of the port state column 373 is “SLEEP” in the LA use port candidate entries not selected in step S301.

スリープ状態のポートが存在する場合(S305:YES)、ポート選択部315は、当該ポートのポート状態を、アクティブ状態へ変化させるように、LPI制御部134に制御メッセージを送信する(S306)。複数のスリープ状態のポートが存在する場合、ポート選択部315は、それらの一部又は全てのポートのポート状態をアクティブ状態へ変化させるように、LPI制御部134に指示する。   If there is a port in the sleep state (S305: YES), the port selection unit 315 transmits a control message to the LPI control unit 134 so as to change the port state of the port to the active state (S306). When there are a plurality of ports in the sleep state, the port selection unit 315 instructs the LPI control unit 134 to change the port state of some or all of the ports to the active state.

ステップS305における判定結果が否定的である場合(S305:NO)、ポート選択部315は、このフローを終了する。   If the determination result in step S305 is negative (S305: NO), the port selection unit 315 ends this flow.

上記「性能重視」のフローは、トラヒック量の測定結果に応じて適切な数のポートを選択することができ、LPI制御による消費電力低減効果を高めることができる。上記「性能重視」のフローは、アクティブ状態及びウェイク状態のポートを、他のポート状態のポートより優先して、LA使用ポートとして選択する。また、他のポート状態において、選択の優先度は、クワイエット、リフレッシュ、スリープの順である。   In the “performance-oriented” flow, an appropriate number of ports can be selected according to the traffic volume measurement result, and the power consumption reduction effect by the LPI control can be enhanced. In the “performance-oriented” flow, the ports in the active state and the wake state are selected as LA use ports with priority over the ports in other port states. In other port states, the priority of selection is quiet, refresh, and sleep.

このように、ポート状態移行順序において、アクティブ状態に近い(アクティブ状態まで移行時間や状態数が小さい)ポート状態から選択することで、ポート状態の変更による電力消費を低減することができる。なお、上記例は、LA使用ポートの選択におけるアクティブ状態とウェイク状態の優先度が同一であるが、アクティブ状態がウェイク状態よりも優先されてもよい。また、リフレッシュ状態とクワイエット状態の優先度が同一でもよい。   Thus, in the port state transition order, by selecting from the port states that are close to the active state (the transition time and the number of states are small until the active state), it is possible to reduce power consumption due to the change of the port state. In the above example, the priority of the active state and the wake state in selecting the LA use port is the same, but the active state may be given priority over the wake state. Further, the priority of the refresh state and the quiet state may be the same.

図10は、本発明を適用可能なパケット中継装置10Aの他の構成例を模式的に示している。図10は、シャーシ型パケット中継装置の例を示す。ユーザは、シャーシ型パケット中継装置10Aにおいて、ネットワークインタフェース部(ポート数)を増減することができる。以下において、図1に示すボックス型パケット中継装置との相違点を説明する。   FIG. 10 schematically shows another configuration example of the packet relay device 10A to which the present invention can be applied. FIG. 10 shows an example of a chassis type packet relay device. The user can increase or decrease the network interface unit (number of ports) in the chassis type packet relay device 10A. Hereinafter, differences from the box-type packet relay apparatus shown in FIG. 1 will be described.

図10において、シャーシ型パケット中継装置10Aは、複数のネットワークインタフェース部108を含む。ネットワークインタフェース部108は、それぞれ、ポート振分制御部133及び複数ポート105を含む。図10に示す構成において、各ポートの識別子は、例えば、ネットワークインタフェース部108の番号とポート番号とで構成される。ポート振分制御部133の構成は、図1に示すポート振分制御部133と同様である。   In FIG. 10, the chassis type packet relay device 10 </ b> A includes a plurality of network interface units 108. The network interface unit 108 includes a port distribution control unit 133 and a plurality of ports 105, respectively. In the configuration shown in FIG. 10, the identifier of each port is composed of, for example, the number of the network interface unit 108 and the port number. The configuration of the port allocation control unit 133 is the same as that of the port allocation control unit 133 shown in FIG.

シャーシ型パケット中継装置10Aは、複数のパケット処理部1003を含む。パケット処理部1003は、図1のパケット処理部103と異なり、それぞれ中継処理部139を含む。中継処理部139は、ネットワークインタフェース部108間のデータ転送を行う。パケット処理部1003は、それぞれ、担当するネットワークインタフェース部108からのトラヒックパケットの送信において、上記ポート状態に基づくリングアグリゲーションを行う。レイヤ2制御部131の構成は、図1に示すレイヤ2制御部131と同様である。   Chassis-type packet relay device 10A includes a plurality of packet processing units 1003. Unlike the packet processing unit 103 in FIG. 1, the packet processing unit 1003 includes a relay processing unit 139. The relay processing unit 139 performs data transfer between the network interface units 108. Each packet processing unit 1003 performs ring aggregation based on the port state in transmission of a traffic packet from the network interface unit 108 in charge. The configuration of the layer 2 control unit 131 is the same as that of the layer 2 control unit 131 shown in FIG.

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明が上記の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、上記の実施例の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換、削除することが可能である。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to said embodiment. A person skilled in the art can easily change, add, convert, and delete each element of the above-described embodiments within the scope of the present invention.

上記例は、ポート状態の変更をトリガとしてLA使用ポートを再選択するが、通信装置は、これと異なるトリガを使用してもよい。例えば、通信装置は、所定時間経過毎にLA使用ポートを再選択する、又は、トラヒックパケットの受信に応答してLA使用ポートを再選択してもよい。   In the above example, the LA use port is reselected by using the change of the port state as a trigger, but the communication apparatus may use a different trigger. For example, the communication device may reselect the LA use port every time a predetermined time elapses or reselect the LA use port in response to reception of a traffic packet.

上記例は、全てのポート状態の変更をトリガとしてLA使用ポートを再選択するが、一部のポート又は一部の状態変化に対してのみ、LA使用ポートを再選択してもよい。例えば、リフレッシュ状態とクワイエット状態との間のポート状態変化を無視してもよい。   In the above example, the LA use port is reselected with a change in all the port states as a trigger. However, the LA use port may be reselected only for some ports or some state changes. For example, the port state change between the refresh state and the quiet state may be ignored.

上記例において、レイヤ2制御部131は、LA状態管理テーブル137においてLPI制御における全ての状態を管理するが、それらの一部の状態のみを管理してもよい。例えば、LA状態管理テーブル137はリフレッシュ状態を示さなくともよい。また、本発明は、通常電力状態と省電力状態のみ管理する通信装置に適用することができる。   In the above example, the layer 2 control unit 131 manages all the states in the LPI control in the LA state management table 137, but may manage only some of those states. For example, the LA state management table 137 may not indicate the refresh state. Further, the present invention can be applied to a communication apparatus that manages only a normal power state and a power saving state.

上記例は、デフォルトモードを含む三つの負荷分散モードを提供するが、2以下又は3より多い負荷分散モードを提供してもよい。また、通信装置は、一つのみのLAモードを提供してもよい。上記例において、LAグループはSBYポートを含むことができるが、他の例において、SBYポートが用意されていなくともよい。本発明は、パケット中継装置に限らず、ネットワーク通信におけるエッジの通信装置に適用でき、EEEと異なるポートの電力制御に適用できる。   The above example provides three load sharing modes including a default mode, but two or less or more than three load sharing modes may be provided. In addition, the communication device may provide only one LA mode. In the above example, the LA group can include the SBY port, but in other examples, the SBY port may not be prepared. The present invention can be applied not only to packet relay apparatuses but also to edge communication apparatuses in network communication, and can be applied to power control of ports different from EEE.

10A、10B パケット中継装置、102 メモリ、103 パケット処理部、104 バス、105A−105D ポート、106A−106D ネットワークライン、108 ネットワークインタフェース部、121 制御プログラム、131 レイヤ2制御部、132 パケットバッファ、133 ポート振分制御部、134 LPI制御部、135 ポート状態管理テーブル、136 MAC制御部、137 LA状態管理テーブル、138 LA設定管理テーブル、139 中継処理部、315 ポート選択部、345 ポート状態変更通知部、1003 パケット処理部 10A, 10B packet relay device, 102 memory, 103 packet processing unit, 104 bus, 105A-105D port, 106A-106D network line, 108 network interface unit, 121 control program, 131 layer 2 control unit, 132 packet buffer, 133 port Distribution control unit, 134 LPI control unit, 135 port state management table, 136 MAC control unit, 137 LA state management table, 138 LA setting management table, 139 relay processing unit, 315 port selection unit, 345 port state change notification unit, 1003 Packet processor

Claims (10)

複数の物理ポートと、
前記複数の物理ポートのパケットを処理する複数の処理回路と
前記複数の処理回路のそれぞれへの給電を、前記複数の物理ポートのトラヒックに基づいて制御する、第1制御部と、
前記第1制御部による前記複数の処理回路の給電制御における前記複数の物理ポートの状態、を管理する第1情報と、
第2制御部と、を含み、
前記第2制御部は、
前記複数の物理ポートを一つのグループに纏めて、当該グループを一つの論理ポートとして使用し、
前記第1情報を参照して、前記複数の物理ポートの状態に基づいて、前記グループから、送信パケットを分散する複数の使用物理ポート選択し、
前記論理ポートを介したパケットの送信において、前記複数の使用物理ポートから当該パケットを送信する物理ポートを選択する、通信装置。
Multiple physical ports,
A plurality of processing circuits that process packets of the plurality of physical ports; a first control unit that controls power supply to each of the plurality of processing circuits based on traffic of the plurality of physical ports;
First information for managing states of the plurality of physical ports in power supply control of the plurality of processing circuits by the first control unit;
A second control unit,
The second controller is
Combine the plurality of physical ports into one group and use the group as one logical port;
With reference to the first information, based on the state of the plurality of physical ports, a plurality of used physical ports for distributing transmission packets are selected from the group,
A communication device that selects a physical port for transmitting the packet from the plurality of used physical ports in transmission of the packet via the logical port.
請求項1に記載の通信装置であって、
前記第2制御部は、前記複数の使用物理ポートの選択において、通常電力状態の物理ポート及び、パケット送信不能な省電力状態から前記通常電力状態への移行状態の物理ポートを、他の状態の物理ポートよりも優先して選択する、通信装置。
The communication device according to claim 1,
In the selection of the plurality of used physical ports, the second control unit sets a physical port in a normal power state and a physical port in a transition state from a power saving state incapable of packet transmission to the normal power state. A communication device that selects in preference to a physical port.
請求項2に記載の通信装置であって、
前記選択される複数の使用物理ポートのそれぞれは、前記通常電力状態又は前記移行状態の物理ポートである、通信装置。
The communication device according to claim 2,
Each of the selected plurality of used physical ports is a communication device that is the physical port in the normal power state or the transition state.
請求項2に記載の通信装置であって、
前記第2制御部は、全ての前記通常電力状態及び前記移行状態の物理ポートを、前記複数の使用物理ポートとして選択する、通信装置。
The communication device according to claim 2,
The second control unit is a communication device that selects all the physical ports in the normal power state and the transition state as the plurality of used physical ports.
請求項2に記載の通信装置であって、
前記第2制御部は、
前記論理ポートのトラヒック量の測定結果と、前記複数の物理ポートの帯域幅の情報と、に基づいて、前記複数の使用物理ポートの総帯域幅が前記測定結果のトラヒック量をカバーするように、前記複数の使用物理ポートを選択する、通信装置。
The communication device according to claim 2,
The second controller is
Based on the measurement result of the traffic volume of the logical port and the bandwidth information of the plurality of physical ports, so that the total bandwidth of the plurality of used physical ports covers the traffic volume of the measurement result, A communication device that selects the plurality of used physical ports.
請求項5に記載の通信装置であって、
前記第2制御部は、前記複数の使用物理ポートの選択において、前記省電力状態の物理ポートを、前記通常電力状態から前記省電力状態への移行状態の物理ポートよりも優先して選択する、通信装置。
The communication device according to claim 5,
The second control unit selects the physical port in the power saving state in preference to the physical port in the transition state from the normal power state to the power saving state in the selection of the plurality of used physical ports. Communication device.
請求項1〜6のいずれか一項に記載の通信装置であって、
前記第1制御部は、前記第1制御部による前記複数の処理回路の消費電力制御における前記複数の物理ポートの状態の変化を、前記第2制御部に通知し、
前記第2制御部は、前記通知に応答して、前記グループから複数の使用物理ポートを再選択する、通信装置。
The communication device according to any one of claims 1 to 6,
The first control unit notifies the second control unit of a change in the state of the plurality of physical ports in power consumption control of the plurality of processing circuits by the first control unit;
In response to the notification, the second control unit reselects a plurality of used physical ports from the group.
請求項1〜6のいずれか一項に記載の通信装置であって、
前記グループは、複数の運用中物理ポートと、障害が発生した運用中物理ポートの切替先である待機物理ポートと、を含み、
前記第2制御部は、前記複数の運用中物理ポートから、前記複数の使用物理ポートを選択する、通信装置。
The communication device according to any one of claims 1 to 6,
The group includes a plurality of active physical ports and a standby physical port that is a switching destination of the active physical port in which a failure has occurred,
The second control unit is a communication device that selects the plurality of used physical ports from the plurality of operating physical ports.
複数の物理ポートと、前記複数の物理ポートのパケットを処理する複数の処理回路とを含み、前記複数の処理回路の消費電力を、前記複数の物理ポートのトラヒックに基づいて制御する、通信装置の制御方法であって、
前記複数の物理ポートを一つのグループに纏めて、当該グループを一つの論理ポートとして使用し、
前記複数の処理回路の消費電力制御における前記複数の物理ポートの状態に基づいて、前記グループから、送信パケットを分散する複数の使用物理ポート選択し、
前記論理ポートを介したパケットの送信において、前記複数の使用物理ポートから当該パケットを送信する物理ポートを選択する、通信装置の制御方法。
A communication apparatus comprising: a plurality of physical ports; and a plurality of processing circuits that process packets of the plurality of physical ports, and controlling power consumption of the plurality of processing circuits based on traffic of the plurality of physical ports. A control method,
Combine the plurality of physical ports into one group and use the group as one logical port;
Based on the state of the plurality of physical ports in power consumption control of the plurality of processing circuits, from the group, select a plurality of physical ports to be used to distribute transmission packets
A method for controlling a communication apparatus, wherein, in transmitting a packet via the logical port, a physical port for transmitting the packet is selected from the plurality of used physical ports.
請求項9に記載の通信装置の制御方法であって、
前記複数の使用物理ポートの選択において、通常電力状態の物理ポート及び、パケット送信不能な省電力状態から前記通常電力状態への移行状態の物理ポートが、他の状態の物理ポートよりも優先して選択される、通信装置の制御方法。
A communication device control method according to claim 9, comprising:
In the selection of the plurality of physical ports used, the physical port in the normal power state and the physical port in the transition state from the power saving state incapable of packet transmission to the normal power state have priority over the physical ports in other states. A communication device control method is selected.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016208169A (en) * 2015-04-20 2016-12-08 日本電信電話株式会社 Control device and power consumption control method

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