JP2015095847A - ネットワーク装置、端末、システムおよび制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ネットワーク機器への端末等の登録操作による運用者への負担を軽減する。【解決手段】端末２０は、所定の、優先度設定の要求であることを示す識別子、自端末の識別子、および優先度を示す値を含むパケットを送信する送信手段を備える。ネットワーク装置１０は、所定の、優先度設定の要求であることを示す識別子および優先度を示す値を含むパケットを端末から受信すると、パケットの送信元の識別子と優先度値とを対応付けて保持する登録手段を備え、端末２０の送信または受信するパケットを受信すると優先度で転送する。【選択図】図１

Description

本発明は、ネットワーク装置、端末、システムおよび制御方法に関する。

ネットワーク通信において特定パケットの優先度を上げて、特定サービスの通信速度を確保させるような優先制御および帯域制御技術またはその尺度としてＱｏＳ（Quality of Service）がある。一般的にルータなどのネットワーク機器にはＱｏＳが実装される。ＱｏＳにおいて、パケットの優先度はＴｏＳ（Type of Service）やＣｏＳ（Class of Service）などの設定値にもとづいて判定される。ＴｏＳの設定値はパケット送信元の端末のアプリケーション毎に独自に設定され、また、パケットのプロトコルが様々であるのでＴｏＳ以外の設定値を持つパケットもある。ルータなどのネットワーク機器においては到来するＴｏＳ設定値の互いに異なるいくつかのパケットやＴｏＳ以外の設定値を持ついくつかのパケットについて優先順位が決定される。さらに、ＴｏＳ設定値を持つパケットとＴｏＳ以外の設定値を持つパケットとの間での優先順位決定の基準がネットワーク機器間で一律でないこともある。

このため、特定の端末からの全てのパケットについて高い優先度を確保するようなことができない。このような問題を解決する技術が特許文献１、２に開示されている。

特許文献１に開示されている技術は、次の通りである。

ルータにおいて端末優先度設定制御対象の端末装置のＭＡＣ（Media Access Control）アドレスが登録された端末登録情報を記憶しておく。そのルータにおいて、ＣＰＵ（Central Processing Unit）使用率が閾値以上の場合には、端末優先度設定制御として、端末登録情報に登録されたＭＡＣアドレスの端末装置から送信されるパケットのＴｏＳ値について高優先度を示す所定値に書き換える。

なお、端末優先度設定制御対象の端末装置のＭＡＣアドレスの登録はユーザが操作部に対して行った所定操作により行われている。

特許文献２に開示されている技術は、次の通りである。

ユーザ認証ＱｏＳサーバは、認証要求のあったクライアント装置のユーザの認証を行い、ユーザを認証した場合には、認証に対応するユーザ名に関連付けられたＱｏＳクラスを読出し、ＱｏＳクラスを書き換えるようにルータに通知する。ルータは、到来するパケット中の送信元アドレスを検出し、ユーザ認証ＱｏＳサーバから通知された送信元アドレスに一致する場合、パケット中のＱｏＳクラスを書き換える。

なお、ＱｏＳサーバへのユーザ名、パスワード、ユーザに許可するＱｏＳクラスの登録は管理者により行われている。

特開２０１３−０５８８３０号公報 特開２００６−０１３８９１号公報

上記のように、特許文献１、２に開示されている技術において、ユーザや管理者の操作によってルータやサーバに端末やユーザの識別子およびＴｏＳ値やＱｏＳクラスの登録が行われている。このため、ルータ等のネットワーク機器への端末等の登録操作による運用者への負担が懸念される。

本発明の目的は、この課題を解決するネットワーク装置、端末、システムおよび制御方法を提供することである。

本発明の端末は、所定の、優先度設定の要求であることを示す識別子、自端末の識別子、および優先度を示す値を含むパケットを送信する送信手段を備えることを特徴とする。

本発明の端末の制御方法は、所定の、優先度設定の要求であることを示す識別子、自端末の識別子、および優先度を示す値を含むパケットを送信する送信工程を備えることを特徴とする。

本発明によれば、ネットワーク機器への端末等の登録操作による運用者への負担を低減することが可能となる。

本発明の第１の実施形態におけるネットワーク装置と情報処理端末の構成例を示す図である。 本発明の第１の実施形態における優先端末管理テーブルのイメージの例を示す図である。 本発明の第１の実施形態における優先端末設定画面の例を示すイメージ図である。 本発明の第１の実施形態におけるネットワーク装置と情報処理端末の動作を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態におけるネットワーク装置の構成例を示す図である。 本発明の第１の実施形態における優先ポート管理テーブルの優先度情報の例を示す図である。 本発明の第２の実施形態におけるネットワーク装置と情報処理端末の構成例を示す図である。

本発明の第１の実施形態について、図面を参照して説明する。

本実施形態は、コンピュータ等の情報処理端末がルータ等のいくつかのネットワーク装置で構成されるネットワークを介して他の情報処理端末と通信する場合等におけるネットワーク装置と情報処理端末に適用される。

図１は本実施形態におけるネットワーク装置と情報処理端末の構成例を示す。ネットワーク装置１０は、データ処理部１１、記憶部１２を備え、情報処理端末２０は、データ処理部２１を備える。

ネットワーク装置１０の各部を説明する。

データ処理部１１は、優先端末登録部１１１、パケット送信優先度設定部１１２、パケット転送部１１３を備える。

記憶装置１２は、優先端末管理テーブル１２１、優先度管理テーブル１２２を備える。

優先端末登録部１１１は、優先要求した情報処理端末の優先度情報を優先端末管理テーブル１２１に登録する。

パケット送信優先度設定部１１２は、優先端末管理テーブル１２１または優先度管理テーブル１２２における優先度の情報にもとづいて、パケットに送信優先度を設定する。

パケット転送部１１３は、情報処理端末から送信されたパケットをパケット送信優先度設定部１１２により設定された優先度で宛先アドレスへ転送する。

優先端末管理テーブル１２１は、優先要求した情報処理端末の優先度情報を保持する。

優先度管理テーブル１２２は、予め登録されている優先度設定基準を保持する。

情報処理端末２０の各部を説明する。

データ処理部２１は、優先端末設定部２１１、パケット送信部２１２を備える。

優先端末設定部２１１は、ネットワーク装置に情報処理端末２０の送受信するパケットを優先して転送させるための優先要求パケットを送信する。

パケット送信部２１２は、ネットワーク装置へパケットの送信を行う。

なお、ネットワーク装置１０には他の情報処理端末（図示せず）も情報処理端末２０と同様に接続されているものとする。

次に、本実施形態におけるネットワーク装置１０および情報処理端末２０の動作について、図１〜図６を参照して説明する。

情報処理端末２０よりネットワーク装置１０に優先登録を行う動作について、図１、図２を参照して説明する。

ユーザによりパーソナルコンピュータやタブレットなどの情報処理端末２０がキーボードやタッチパネルから操作されて、優先端末設定部２１１からパケット送信部２１２経由でルータなどのネットワーク装置１０に優先要求パケットを送信する。優先要求パケットは、ネットワーク装置に自端末（優先端末）の優先度を設定する要求（優先要求）のパケットであることを示す識別子、自端末のＭＡＣアドレス等の識別子、優先度を示す値が含まれているものとする。優先要求は、パケットの特定のフィールドにおけるフラグの有無で示してもよい。自端末の識別子は、一般的にパケットに含まれている送信元ＭＡＣアドレスを用いてもよい。優先度の値は、例えば、０〜７の整数をとり、値が大きいほど優先度が高いものとし、ユーザにより設定され、ヘッダのＴｏＳフィールドに書き込まれるものとする。ネットワーク装置１０は情報処理端末２０から優先要求パケットを受信すると、優先端末登録部１１１が優先要求パケットから優先端末の識別子および優先度の値を優先端末管理テーブル１２１に登録する。図２に優先端末管理テーブル１２１のイメージの例を示す。いくつか（図２では２つ）の端末から送信されたそれぞれの優先要求パケットにおける優先端末のＭＡＣアドレスと優先度の値とが対応して登録されている。１つの優先端末のＭＡＣアドレスAA:AA:AA:11:22:33と優先度の値７、もう１つの優先端末のＭＡＣアドレスBB:BB:BB:44:55:66と優先度の値５が登録されている。なお、ネットワーク装置１０において、受信された優先要求パケットにおける優先端末が優先端末管理テーブル１２１に登録されていない場合には、新たに優先端末と優先度の値が登録されるが、登録されている場合には、優先度の値が上書きされる。また、いくつかの端末が同じ優先度で優先登録された場合等については優先登録されている端末の中で優先度を設定し直してもよいし、優先登録される端末の数を制限してもよい。

上記の情報処理端末２０における優先端末設定は、ＨＴＴＰ（Hypertext Transfer Protocol）ブラウザや専用のアプリケーションなどを用いて行ってもよい。優先端末設定画面イメージの例を図３に示す。ユーザにより優先端末登録のボタンが選択されると優先端末登録が行われ、優先端末登録解除のボタンが選択されると優先端末登録の解除が行われる。優先端末設定画面には優先度を示す値を設定するボタン等があってもよい。また、情報処理端末２０のネットワーク通信開始時に自動的に優先端末設定が行われるようにしてもよい。

また、優先端末管理テーブル１２１に登録された優先端末の識別子および優先度の値はネットワーク装置１０の電源がオフされても保持されるようにしてもよい。

このように、情報処理端末から優先要求を行うことによってネットワーク装置に優先情報を登録するので、ユーザが直接ネットワーク装置に優先情報を登録せずに済む。

なお、通常、情報処理端末２０からネットワークの全てのネットワーク装置に同一の優先度で優先要求を行うものとする。

次に、情報処理端末２０からネットワーク装置１０への優先登録が完了している状態で、情報処理端末からネットワーク装置１０経由で他の情報処理端末へ（優先要求でない）パケットが送信される場合の動作について、図４のフローチャートを参照して説明する。

一つの場合として、次の通りである。情報処理端末２０でパケット送信部２１２から他の優先登録されていない情報処理端末へパケットが送信される（Ｓ１）。ネットワーク上のネットワーク装置１０において、情報処理端末２０から送信されたパケットが受信されると、パケット送信優先度設定部１１２がパケットの送信元または宛先の端末が優先端末管理テーブル１２１に登録されているかを確認する（Ｓ２）。端末の登録がある場合（Ｓ２でＹｅｓ）は、パケット送信優先度設定部１１２は優先端末管理テーブル１２１において該端末に対応する優先度の値を情報処理端末２０からのパケットのヘッダのＴｏＳフィールドに書き込む（書き替える）（Ｓ３）。例として、情報処理端末２０のＭＡＣアドレスがAA:AA:AA:11:22:33であるとし、また、優先端末管理テーブル１２１が図２の通りであるとする。情報処理端末２０からのパケットの送信元ＭＡＣアドレスが優先端末管理テーブル１２１に登録されているので、対応する優先度の値の７がＴｏＳフィールドに書き込まれる。この場合は情報処理端末２０の登録があるが、端末の登録がない場合（Ｓ２でＮｏ）は、パケット送信優先度設定部１１２は優先度管理テーブル１２２に予め登録されている優先度決定基準にしたがって当該パケットのＴｏＳフィールドの値を変更する（Ｓ４）。優先度決定基準とは、特定のプロトコルのパケットについて優先度を所定の値に書き替えたり、優先度の値の入っていないパケットについて所定の優先度の値を書き込むなどの基準であり、対象とならないパケットについては優先度の値の書き替えなどは行われない。次に、パケット転送部１１３が当該パケットをＴｏＳの優先度で宛先アドレスへ転送する（Ｓ５）。

また、他の場合として、優先登録されていない情報処理端末より情報処理端末２０にパケットが送信される場合は次のようになる。ネットワーク装置１０において、パケットが受信されると、パケットの宛先（情報処理端末２０）ＭＡＣアドレスが優先端末管理テーブル１２１に登録されていることが確認される。次に、優先端末管理テーブル１２１において該端末に対応する優先度の値がパケットのヘッダのＴｏＳフィールドに書き込まれる（書き替えられる）。例として、情報処理端末２０のＭＡＣアドレスがAA:AA:AA:11:22:33であるとし、また、優先端末管理テーブル１２１が図２の通りであるとする。情報処理端末２０宛てのパケットの宛先ＭＡＣアドレスが優先端末管理テーブル１２１に登録されているので、対応する優先度の値の７がＴｏＳフィールドに書き込まれる。そして、ＴｏＳフィールドに書き込まれた優先度でパケットの転送が行われる。

さらに、他の場合として、情報処理端末２０から他の優先登録されている情報処理端末へパケットが送信される場合は次のようになる。ネットワーク装置１０において、パケットが受信されると、パケットの宛先（他の情報処理端末）ＭＡＣアドレスと送信元（情報処理端末２０）ＭＡＣアドレスとが優先端末管理テーブル１２１に登録されていることが確認される。次に、優先端末管理テーブル１２１において該端末に対応する優先度の値のうち最も大きいものがパケットのヘッダのＴｏＳフィールドに書き込まれる（書き替えられる）。例として、情報処理端末２０のＭＡＣアドレスがAA:AA:AA:11:22:33、その他の情報処理端末のＭＡＣアドレスがBB:BB:BB:44:55:66であるとし、また、優先端末管理テーブル１２１が図２の通りであるとする。情報処理端末２０からのパケットの宛先と送信元のＭＡＣアドレスが優先端末管理テーブル１２１に登録されているので、それぞれに対応する優先度の値の５と７のうち最も大きいものである７がＴｏＳフィールドに書き込まれる。そして、ＴｏＳフィールドに書き込まれた優先度でパケットの転送が行われる。

優先登録されていない情報処理端末間でパケットが送受信される場合は、既に述べたようにネットワーク装置１０において通常のパケット転送が行われる。

このように、ネットワーク装置において登録されている端末が送受信するパケットは対応して登録されている優先度で転送される。

なお、パケット転送部１１３において優先度の高いパケットが優先して転送される。優先端末管理テーブル１２１において優先端末の優先度の値を最も大きい値に設定することにより優先端末の送受信するパケットがパケット転送部１１３で優先して転送される。

また、優先度の判定をＴｏＳの値で行っているが、ＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network）ヘッダのＣｏＳの値やＩＰｖ６（Internet Protocol Version 6）ヘッダのＴｒａｆｆｉｃ Ｃｌａｓｓの値などで行ってもよい。

本実施形態において、パケットとは、ＩＰｖ４（Internet Protocol Version 4）、ＩＰｖ６などの通信におけるパケットであり、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）他の通信プロトコルは限定しない。

優先要求元端末の識別子はＭＡＣアドレスに限らず、ＩＰ（Internet Protocol）アドレス他、優先要求元端末の識別可能なものであればよい。

本実施形態では、優先度の設定を情報処理端末単位で行っているが、ネットワーク装置のポート単位で行ってもよい。

その場合のネットワーク装置の構成例を図５に示す。図１の構成例と比較すると、図１の優先端末登録部１１１が優先ポート登録部３１１に、優先端末管理テーブル１２１が優先ポート管理テーブル３２１にそれぞれ変更されたものとなっている。

図６に優先ポート管理テーブル３２１のイメージの例を示す。図２との違いとして、端末からの優先要求パケットを受信したポートが図２における優先端末に代わって優先度の値と対応して登録されている。優先要求パケットを受信したポートの番号１と優先度の値７、優先要求パケットを受信した他のポートの番号２と優先度の値０が登録されている。

この場合、ネットワーク装置３０において優先登録されたポートを出入りするパケット全てがそのポートに対応する優先度で転送される。通常、ネットワーク装置の管理者等がポート毎に接続されている端末を把握している。例えば、ユーザがある端末から優先要求することを管理者経由等でその端末が接続されているポートに接続されている他の全ての端末のユーザ等に伝える。そうすれば、ある端末が他の端末によって優先登録された優先度でパケット転送を行わせたい場合、その優先登録されたポートに接続されていれば新たに優先要求せずに済む。ネットワーク装置３０において優先登録されたポートまたは優先登録されていないポートから新たな優先要求パケットが受信された場合等についてはさらに優先度の設定方法を定めてもよい。

なお、ネットワーク装置においては、ＡＲＰ（Address Resolution Protocol）によりパケットのＭＡＣアドレスやＩＰアドレスがそのアドレスの機器へ繋がるポートと対応付けられる。このため、受信したパケットのＭＡＣアドレスやＩＰアドレスから対応付けられているポートを判別することができる。

また、無線ＬＡＮ（Local Area Network）アクセスポイント機能を持つルータなどのネットワーク装置において優先度の設定をＳＳＩＤ（Service Set Identifier）単位で行ってもよい。その場合、優先設定されたＳＳＩＤで接続されている端末の送受信するパケット全てがそのＳＳＩＤに対応する優先度で転送される。例えば、ネットワーク装置のＳＳＩＤを管理する管理者等を介して同じＳＳＩＤで接続される端末のユーザ等の間で端末から優先要求することを伝え合う。そうすれば、ある端末が他の端末によって優先登録された優先度でパケット転送を行わせたい場合、その優先登録されたＳＳＩＤで接続されていれば新たに優先要求せずに済む。ネットワーク装置において優先登録されたＳＳＩＤで新たな優先要求パケットが受信された場合等についてはさらに優先度の設定方法を定めてもよい。

以上のように、情報処理端末から優先要求を行うことによってネットワーク装置に優先情報を登録するので、ユーザが直接ネットワーク装置にＭＡＣアドレスや優先度を登録せずに済む。

これにより、ネットワーク機器への端末等の登録操作による運用者への負担を低減することが可能となる。

次に、本発明の第２の実施形態について、図面を参照して説明する。

まず、本実施形態における端末の構成について、図７を参照して説明する。

図７は本実施形態における端末の構成例を示す。端末４０は送信部４１を備える。

送信部４１は、所定の、優先度設定の要求であることを示す識別子、自端末の識別子、および優先度を示す値を含むパケットを送信する。

次に、本実施の形態における端末の動作について、図７を参照して説明する。

ユーザにより端末４０が操作されて、送信部４１からネットワーク装置へパケットを送信する。該パケットには所定の、優先度設定の要求であることを示す識別子、端末４０の識別子、優先度を示す値が含まれる。

以上によれば、ネットワーク機器への端末等の登録操作による運用者への負担を低減することが可能となる。

上記の実施の形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
（付記１）所定の、優先度設定の要求であることを示す識別子、自端末の識別子、および優先度を示す値を含むパケットを送信する送信手段を備えることを特徴とする端末。
（付記２）所定の、優先度設定の要求であることを示す識別子および優先度を示す値を含むパケットを受信すると、前記パケットの送信元の識別子と前記優先度値とを対応付けて保持する登録手段を備え、前記送信元の端末の送信または受信するパケットを受信すると前記優先度で転送することを特徴とするネットワーク装置。
（付記３）前記優先度値は前記自端末の送受信パケットがネットワーク装置において最優先で転送される値であることを特徴とする付記１に記載の端末。
（付記４）前記登録手段は前記パケットを受信したポートを前記優先度値に対応付けて保持し、前記パケット転送は前記ポートからパケットを受信すると前記優先度で行われることを特徴とする付記２に記載のネットワーク装置。
（付記５）前記登録手段は前記パケットの通信のために設定されたＳＳＩＤを前記優先度値に対応付けて保持し、前記パケット転送は前記ＳＳＩＤでパケットを受信すると前記優先度で行われることを特徴とする付記２に記載のネットワーク装置。
（付記６）少なくとも１つの付記１または３に記載の端末と、少なくとも１つの付記２、４、または５に記載のネットワーク装置とを備え、前記端末が送信または受信するパケットを前記ネットワーク装置が受信または送信することを特徴とするネットワークシステム。
（付記７）所定の、優先度設定の要求であることを示す識別子、自端末の識別子、および優先度を示す値を含むパケットを送信する送信工程を備えることを特徴とする端末の制御方法。
（付記８）所定の、優先度設定の要求であることを示す識別子および優先度を示す値を含むパケットを受信すると、前記パケットの送信元の識別子と前記優先度値とを対応付けて保持する登録工程を備え、前記送信元の端末の送信または受信するパケットを受信すると前記優先度で転送することを特徴とするネットワーク装置の制御方法。
（付記９）前記優先度値は前記自端末の送受信パケットがネットワーク装置において最優先で転送される値であることを特徴とする付記７に記載の端末の制御方法。
（付記１０）前記登録工程は前記パケットを受信したポートを前記端末識別子と前記優先度値とにさらに対応付けて保持し、前記パケット転送は前記ポートからパケットを受信すると前記優先度で行われることを特徴とする付記８に記載のネットワーク装置の制御方法。
（付記１１）前記登録工程は前記パケットの通信のために設定されたＳＳＩＤを前記端末識別子と前記優先度値とにさらに対応付けて保持し、前記パケット転送は前記ＳＳＩＤでパケットを受信すると前記優先度で行われることを特徴とする請求項８に記載のネットワーク装置の制御方法。

本発明は、ネットワーク装置、端末、システムおよび制御方法に利用可能である。

１０ ネットワーク装置
１１ データ処理部
１２ 記憶部
２０ 情報処理端末
２１ データ処理部
３０ ネットワーク装置
３１ データ処理部
３２ 記憶部
４０ 端末
４１ 送信部
１１１ 優先端末登録部
１１２ パケット送信優先度設定部
１１３ パケット転送部
１２１ 優先端末管理テーブル
１２２ 優先度管理テーブル
２１１ 優先端末設定部
２１２ パケット送信部
３１１ 優先ポート登録部
３２１ 優先ポート管理テーブル
Ｓ１ パケット送信
Ｓ２ 送信元／宛先端末が優先端末管理テーブルに登録されている？
Ｓ３ 優先端末管理テーブルに従って設定
Ｓ４ 優先度管理テーブルに従って設定
Ｓ５ パケット転送

Claims (10)

1. 所定の、優先度設定の要求であることを示す識別子、自端末の識別子、および優先度を示す値を含むパケットを送信する送信手段を備えることを特徴とする端末。
2. 所定の、優先度設定の要求であることを示す識別子および優先度を示す値を含むパケットを受信すると、前記パケットの送信元の識別子と前記優先度値とを対応付けて保持する登録手段を備え、
   前記送信元の端末の送信または受信するパケットを受信すると前記優先度で転送することを特徴とするネットワーク装置。
3. 前記優先度値は前記自端末の送受信パケットがネットワーク装置において最優先で転送される値であることを特徴とする請求項１に記載の端末。
4. 前記登録手段は前記パケットを受信したポートを前記優先度値に対応付けて保持し、
   前記パケット転送は前記ポートからパケットを受信すると前記優先度で行われることを特徴とする請求項２に記載のネットワーク装置。
5. 前記登録手段は前記パケットの通信のために設定されたＳＳＩＤ（Service Set Identifier）を前記優先度値に対応付けて保持し、
   前記パケット転送は前記ＳＳＩＤでパケットを受信すると前記優先度で行われることを特徴とする請求項２に記載のネットワーク装置。
6. 少なくとも１つの請求項１または３に記載の端末と、
   少なくとも１つの請求項２、４、または５に記載のネットワーク装置と
   を備え、
   前記端末が送信または受信するパケットを前記ネットワーク装置が受信または送信することを特徴とするネットワークシステム。
7. 所定の、優先度設定の要求であることを示す識別子、自端末の識別子、および優先度を示す値を含むパケットを送信する送信工程を備えることを特徴とする端末の制御方法。
8. 所定の、優先度設定の要求であることを示す識別子および優先度を示す値を含むパケットを受信すると、前記パケットの送信元の識別子と前記優先度値とを対応付けて保持する登録工程を備え、
   前記送信元の端末の送信または受信するパケットを受信すると前記優先度で転送することを特徴とするネットワーク装置の制御方法。
9. 前記優先度値は前記自端末の送受信パケットがネットワーク装置において最優先で転送される値であることを特徴とする請求項７に記載の端末の制御方法。
10. 前記登録工程は前記パケットを受信したポートを前記端末識別子と前記優先度値とにさらに対応付けて保持し、
    前記パケット転送は前記ポートからパケットを受信すると前記優先度で行われることを特徴とする請求項８に記載のネットワーク装置の制御方法。

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