JP2017204801A - Packet transfer device and packet transfer method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パケット転送技術に関し、特に、バーストトラフィックが発生するネットワークにおけるパケット転送方法およびパケット転送装置に関する。 The present invention relates to a packet transfer technique, and more particularly to a packet transfer method and a packet transfer apparatus in a network where burst traffic occurs.
近年、サーバからの瞬間的なバーストトラフィック(マイクロバースト)、スマートホンのアプリケーションの多セッションや通勤時間帯のユーザの大量移動に伴う一斉ハンドオーバーなどから発生するバーストトラフィックが問題となっている。
また、分散型サービス妨害(DDoS:Distributed Denial of Service)攻撃のように悪意をもってバーストトラフィックを発生させ、ネットワークをダウンさせることも問題となっている。
このように、バーストトラフィックにはユーザトラフィックの増大による通信の集中と悪意のある攻撃による通信の集中の2種類が存在する。
これに対し従来技術では、前者に対しては特許文献1に記載されたようにトラフィックシェーピングによりパケットを遅延させ平滑化することで解決してきた。後者に対しては特許文献2に記載されたように、ある程度の負荷は許容し、基準を超えたパケットを廃棄することで対応していた。
In recent years, instantaneous burst traffic (microburst) from a server, burst traffic generated by multiple sessions of smart phone applications and simultaneous handovers accompanying mass movement of users during commuting hours have become a problem.
Another problem is that malicious traffic such as a distributed denial of service (DDoS) attack is generated maliciously to bring down the network.
Thus, there are two types of burst traffic: communication concentration due to increase in user traffic and communication concentration due to malicious attacks.
On the other hand, in the prior art, the former has been solved by delaying and smoothing the packet by traffic shaping as described in Patent Document 1. For the latter, as described in
前述の特許文献1、特許文献2は、ともにパケットを受信後に処理を開始するものであるため、遅延が生じる。さらに、特許文献1は受信したすべてのパケットをメモリに格納する必要があり、バーストトラフィックが発生していない場合にも遅延が発生する。さらに、パケットを受信してからの処理であるため、処理対象のトラフィックは多いままでありや消費電力増加の問題があった。
Since both Patent Document 1 and
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、低遅延で消費電力にも考慮したバーストトラフィックソリューションを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a burst traffic solution with low delay and considering power consumption.
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、ネットワークに接続され、ネットワークを介してパケットを送受信するパケット転送装置において、一例として、それぞれがネットワークを介してパケットを送受信するための入力回線および出力回線を収容する複数のインタフェース部と、インタフェース部において受信したパケットの出力先の判定を行うパケット中継部を有し、インタフェース部に、送受信パケットの管理を行うパケット管理部を備え、パケット管理部は、パケットの受信状況およびパケット中継部の処理状況に応じて、動作状態を切り替えるようにしたものである。 The present invention has been made to solve the above problems, and in a packet transfer apparatus that is connected to a network and transmits / receives a packet via the network, for example, each input for transmitting / receiving the packet via the network A plurality of interface units that accommodate lines and output lines; a packet relay unit that determines an output destination of a packet received in the interface unit; and a packet management unit that manages transmission and reception packets in the interface unit. The management unit switches the operation state according to the reception status of the packet and the processing status of the packet relay unit.
また、動作状態には、高負荷モードと低負荷モードがあり、パケット管理部は、パケット中継部から通知される高負荷通知に基づいて、動作状態を高負荷モードまたは低負荷モードに切り替えるようにしたものである。 In addition, the operation state includes a high load mode and a low load mode, and the packet management unit switches the operation state to the high load mode or the low load mode based on the high load notification notified from the packet relay unit. It is a thing.
本発明によると、低遅延で消費電力にも考慮したバーストトラフィックソリューションを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a burst traffic solution with low delay and considering power consumption.
以下、実施例を図面を用いて説明する。 Hereinafter, examples will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施例におけるパケット転送装置の構成を示す図である。
図1に示すパケット転送装置100は、複数のインタフェース部110と、1つのパケット中継部140から構成される。各インタフェース部110は、パケット送信部120と、パケット受信部200と、パケット管理部300から構成される。パケット転送装置100は、入力回線101を介してネットワークからパケットを受信する。受信したパケットは、パケット中継部140にて出力先を判定し、出力回線102を介してネットワーク上へ送信する。インタフェース部では、パケット中継部140の負荷状況に応じて、パケットをメモリ130に格納するか否かを判定し、パケットがメモリ130に格納されていた場合、パケット中継部140の負荷が低下後に、格納したパケットをメモリ130からリードし、パケット中継部140へ転送する。なお、詳細は図2以降で説明するが、図1の点線の矢印はパケットの送信方向を、実線の矢印は制御信号の送信方向を示している。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a packet transfer apparatus in an embodiment of the present invention.
The
図2は、本発明の一実施例に示すパケット転送装置のパケット管理部の構成を示す図である。
パケット管理部300は、パケット経路設定部310と、メモリコントローラ部320と、パケット抑止判定部330と、パケット順序制御部400から構成される。パケット経路設定部310は、パケット順序制御部400からの経路指示303に従い、受信したパケットをメモリコントローラ部320、パケット順序制御部400のいずれかに転送する。
メモリコントローラ部320は、メモリ130へのライト、リードアクセスを制御し、メモリ130を管理する。メモリコントローラ部320は、パケット経路設定部310から転送されたパケットを到着順にメモリ130へライトし、パケット順序制御部400からのリード要求305に従い、メモリ130に格納されたパケットをメモリへライトした時と同様に到着順にリードする。また、メモリコントローラ部320は、パケット順序制御部400へメモリ130の使用状況302を通知する。ここで、メモリ130の使用状況302としては、例えばメモリの使用量を通知する。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the packet management unit of the packet transfer apparatus according to the embodiment of the present invention.
The
The
パケット抑止判定部330は、パケット中継部140から高負荷通知103が通知されている場合、パケット中継部140が高負荷状態であると判断し、パケット順序制御部400へ送信抑止指示301を行う。パケット抑止判定部330は、タイマーを有し、高負荷通知103がなくなってから、一定時間経過後にパケット順序制御部400に対する送信抑止指示301を解除する。また、パケット抑止判定部330は、パケット順序制御部400からの受信抑止指示304に従い、PAUSEフレームを生成し、出力回線102を介してネットワーク上へ送信する。
パケット順序制御部400は、パケット抑止判定部330からの送信抑止指示301およびメモリ130の使用状況302に基づいて、パケット経路設定部310に対する経路指示303、パケット抑止判定部に対する受信抑止指示304を行い、パケットの順序を保証してパケットの処理を行う。
When the
The packet
図3は本発明の一実施例におけるパケット順序制御部の構成を示す図である。
パケット順序制御部400は、一時蓄積バッファ410と、順序管理部420から構成される。一時蓄積バッファ410は、パケット経路設定部310から転送されたパケットを一時的に格納する。
順序管理部420は、メモリ閾値判定部421と、経路判定部422から構成される。メモリ閾値判定部421は、最小閾値と、最大閾値を有する。順序管理部420は、メモリコントローラ部320から受信したメモリの使用状況302およびメモリ閾値判定部421の最小閾値と、最大閾値に基づいてメモリ130の状態を判断し、経路判定部422に伝える。経路判定部422は、メモリ閾値判定部421から受信したメモリ130の状態と、パケット中継部140からの送信抑止指示301の有無から、パケット管理部300の状態を判断する。
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the packet order control unit in one embodiment of the present invention.
The packet
The
図4は、パケット管理部の複数の状態を説明する図である。
以下の図4Aないし図4Fでは、パケットの送受信方向を見やすくするために、パケットの送受信方向を示す点線の矢印のみ記載し、制御情報の送受信方向を示す矢印は省略する。
図4Aはパケット管理部の状態1を示す図である。
状態1は、パケット抑止判定部330からパケット順序制御部400に対して送信抑止指示301がなく、メモリ130の使用状況302がメモリが使用されていない状態であることを示すEmptyであり、パケット管理部300はパケット受信部200経由でパケットを受信している状態である。送信抑止指示301がないことは、パケット中継部140から高負荷通知が通知されておらずパケット中継部140が低負荷であり、パケット中継部140へパケット転送可能であることを示す。また、メモリ130の使用状況302がEmptyであることから、受信したパケットはメモリコントローラ320経由でメモリ130に転送しておらず、パケット経路設定部310から、パケット順序制御部400を介してパケット中継部140へ転送している。
FIG. 4 is a diagram illustrating a plurality of states of the packet management unit.
In FIG. 4A to FIG. 4F below, in order to make it easy to see the packet transmission / reception direction, only the dotted arrow indicating the packet transmission / reception direction is described, and the arrow indicating the control information transmission / reception direction is omitted.
FIG. 4A is a diagram illustrating a state 1 of the packet management unit.
The state 1 is Empty indicating that there is no
図4Bはパケット管理部の状態2を示す図である。
状態2は、パケット中継部140から高負荷通知が通知されており、パケット抑止判定部330からパケット順序制御部400に対して送信抑止指示301がある。また、状態2は、メモリ130の使用状況302が図3のメモリ閾値判定部421に格納された最大閾値以下であり、パケット管理部300はパケット受信部200経由でパケットを受信している状態である。送信抑止指示301があることは、パケット中継部140から高負荷通知が通知されておりパケット中継部140が高負荷であり、パケット中継部140へパケット転送禁止であることを示す。また、メモリ130の使用状況302が最大閾値以下であることから、受信したパケットをパケット経路設定部310から、メモリコントローラ部320を介してメモリ130へ格納している状態である。
FIG. 4B is a diagram illustrating a
In
図4Cはパケット管理部の状態3を示す図である。
状態3は、パケット抑止判定部330からパケット順序制御部400に対して送信抑止指示301がなく、メモリ130の使用状況302がEmpty以外で、パケット管理部300がパケットを受信していない状態である。送信抑止指示301がないことは、パケット中継部140から高負荷通知が通知されておらずパケット中継部140が低負荷であり、パケット中継部140へパケット転送可能であることを示す。また、メモリ130の使用状況302がEmptyでないことから、パケット順序制御部400はメモリ130に格納されているパケットを到着順にリードし、パケット順序制御部400を介してパケット中継部140へ転送している状態である。
FIG. 4C is a diagram illustrating a state 3 of the packet management unit.
State 3 is a state in which there is no
図4Dはパケット管理部の状態4を示す図である。
状態4は、パケット抑止判定部330からパケット順序制御部400に対して送信抑止指示301がなく、メモリ130の使用状況302が図3のメモリ閾値判定部421に格納された最小閾値以下で、パケット管理部300がパケットを受信している状態である。送信抑止指示301がないことは、パケット中継部140から高負荷通知が通知されておらずパケット中継部140が低負荷であり、パケット中継部140へパケット転送可能であることを示す。また、メモリ130の使用状況302が最小閾値以下であることから、メモリ130から到着順にパケットをリードする間、受信したパケットは一時蓄積バッファ410へ格納し、メモリ130から到着順にリードしたパケットをパケット中継部140へ転送している状態である。メモリ130に格納されていたパケットを到着順にリードしてパケット中継部140へ転送後に、一時蓄積バッファ410へ格納していた受信パケットをパケット中継部140へ転送することで順序保証を実現している。
FIG. 4D is a diagram illustrating a
In
図4Eはパケット管理部の状態5を示す状態図である。
状態5は、パケット抑止判定部330からパケット順序制御部400に対して送信抑止指示301がなく、メモリ130の使用状況302が図3のメモリ閾値判定部421に格納された最小閾値と最大閾値の間で、パケット管理部300がパケットを受信している状態である。送信抑止指示301がないことは、パケット中継部140から高負荷通知が通知されておらずパケット中継部140が低負荷であり、パケット中継部140へパケット転送可能であることを示す。また、メモリ130の使用状況302が最小閾値と最大閾値の間であることから、受信したパケットを到着順にメモリ130に格納し、メモリ130から到着順にパケットをリードし、パケット中継部140へ転送している状態である。
FIG. 4E is a state
In
図4Fはパケット管理部の状態6を示す状態図である。
状態6は、パケット中継部140から高負荷通知が通知されており、パケット抑止判定部330からパケット順序制御部400に対して送信抑止指示301があり、メモリ130の使用状況302が図3のメモリ閾値判定部421に格納された最大閾値以上で、パケット管理部300がパケットを受信している状態である。送信抑止指示301があることは、パケット中継部140から高負荷通知が通知されておりパケット中継部140が高負荷であり、パケット中継部140へパケット転送禁止であることを示す。また、メモリ130の使用状況302が最大閾値以上であることから、メモリ130もほぼパケット抑止判定部330でPAUSEフレームを生成し、パケット送信部120へ送信している状態である。また、受信したパケットは、メモリコントローラ部320にてメモリ130へ格納可能か判定し、格納不可の場合は廃棄を行う。
FIG. 4F is a state diagram showing state 6 of the packet management unit.
In state 6, a high load notification is notified from the
図5は、図4で示した状態1〜6の状態遷移図である。
メモリ130にパケットが格納されていない状態およびパケット管理部300がパケット経路設定部310でパケットを受信した状態が図5の「状態1」である。ここで、パケット中継部140が低負荷から高負荷になることで「状態2」へ遷移する。
「状態2」は、メモリ130にパケットが格納されている状態であり、パケット中継部140が高負荷から低負荷になることで、パケット中継部140へパケット転送可能となり、メモリ130に格納されているパケットをリードすることで「状態3」へ遷移する。また、「状態3」へ遷移する際に、パケット経路設定部310でパケットを受信した場合は「状態5」へ遷移する。一方で、「状態2」が一定時間連続することで、最大閾値までパケットをメモリ130に格納し、パケット抑止判定部330でPAUSEフレームを生成することで「状態6」へ遷移する。
「状態3」は、パケット中継部140が低負荷から高負荷になることで、パケット中継部140へパケット転送禁止となり、受信したパケットをメモリ130に格納することで「状態2」へ遷移する。また、「状態3」が一定時間連続することで、メモリ130がEmptyとなり「状態1」へ遷移する。
FIG. 5 is a state transition diagram of states 1 to 6 shown in FIG.
A state in which no packet is stored in the
“
In “state 3”, when the
次に、メモリ130に最小閾値以上のパケットが格納されている状態で、パケット経路設定部310でパケットを受信すると「状態5」へ遷移する。また、メモリ130に最小閾値以下のパケットが格納されている状態で、パケット経路設定部310でパケットを受信すると「状態4」へ遷移する。
「状態4」は、パケット経路設定部310から転送されたパケットを一時蓄積バッファ410に格納したタイミングで、メモリ130に格納されているパケットを到着順にすべてリードし、パケット中継部140へ転送する。その後、一時蓄積バッファ410に格納したパケットをパケット中継部へ転送し「状態1」へ遷移する。
「状態5」は、パケット中継部140が低負荷から高負荷になることで、パケット中継部140へパケット転送禁止となり、受信したパケットをメモリ130に格納することで「状態2」へ遷移する。また、パケット経路設定部310から転送されるパケットがなくなることで「状態3」へ遷移する。
「状態6」は、メモリ130にパケットが格納されている状態であり、パケット中継部140が高負荷から低負荷になることで、パケット中継部140へパケット転送可能となり、メモリ130に格納されているパケットをリードすることで「状態3」へ遷移する。また、「状態3」へ遷移する際に、パケット経路設定部310でパケットを受信した場合は「状態5」へ遷移する。
図5において、パケット受信部200から受信したパケットを、メモリ130へ格納せずにパケット中継部140へ転送している「状態1」および「状態4」は低負荷モード、パケット受信部200から受信したパケットを、メモリ130へ格納またはメモリ130に格納したパケットをリードしている「状態2」、「状態3」、「状態5」、「状態6」は、高負荷モードでの動作となる。
Next, when the packet is received by the packet
“
In “
“State 6” is a state in which a packet is stored in the
In FIG. 5, “state 1” and “
図6ないし8は、パケット転送装置内のパケットおよび制御信号の送受信とパケット管理部の状態移行を説明するシーケンス図である。
図6ないし8においては、点線は、信号を送信していないことを示している。
図6では、「状態1」からはじまり、「状態2」から「状態3」への遷移におけるパケットの順序保証について説明する。
「状態1」の状態で、パケット受信部が複数のパケットS10を受信し、受信したパケットS10をパケット中継部へ転送することで、パケット中継部が高負荷になる。パケット中継部は、パケット抑止判定部に高負荷通知S602を送信する。これを受けてパケット抑止判定部は、パケット順序制御部に送信抑止指示S603を送信し、パケット順序制御部は、パケット経路設定部に、受信したパケットをメモリコントローラ部へ転送するように経路指示S605を行う。次にパケット経路部は、受信したパケットを到着した順番でメモリコントローラ経由でメモリ130へ格納する。その後、高負荷通知が解消されてから一定時間後に、メモリ130から到着順にメモリリードS32を2回行う。メモリ130の使用状況S608がEmptyになり、「状態1」に戻る。
6 to 8 are sequence diagrams for explaining transmission / reception of packets and control signals in the packet transfer apparatus and state transition of the packet management unit.
6 to 8, a dotted line indicates that no signal is transmitted.
In FIG. 6, description will be given of packet order guarantee in the transition from “state 1” to “
In the “state 1” state, the packet reception unit receives a plurality of packets S10, and transfers the received packets S10 to the packet relay unit, thereby increasing the load on the packet relay unit. The packet relay unit transmits a high load notification S602 to the packet suppression determination unit. In response to this, the packet suppression determination unit transmits a transmission suppression instruction S603 to the packet order control unit, and the packet order control unit transmits a received packet to the memory controller unit to the packet path setting unit. I do. Next, the packet path unit stores the received packets in the
次に、図7では、「状態3」からはじまり、「状態3」から「状態4」への遷移におけるパケットの順序保証について説明する。
「状態3」の状態で、パケット順序制御部がメモリリードS33を1回行うことで、メモリ130の使用状況S703が最小閾値以下となる。パケット順序制御部は、パケット経路設定部に対し、受信したパケットをパケット順序制御部へ送るよう経路指示を行う。次に、メモリ130から到着順にメモリリードS34を行う。メモリリードS34中に受信したパケットS704は一時蓄積バッファ410に格納し、メモリリードS35したパケットをパケット中継部140へ転送後に、一時蓄積バッファ410からパケットを取り出しS36、パケット中継部140へ転送する。メモリ130の使用状況S705がEmptyになり、「状態1」に戻る。
Next, referring to FIG. 7, description will be given of packet order guarantee in the transition from “state 3” to “state 3”.
When the packet order control unit performs the memory read S33 once in the “state 3” state, the use state S703 of the
図8では、「状態2」からはじまり、「状態2」から「状態6」への遷移におけるPAUSEフレーム送信について説明する。
「状態2」の状態で、複数のパケットを受信するS37ことで、メモリ130の使用状況S805が最大閾値以上となり、パケット抑止判定部330へ受信抑止指示S806を発行する。受信抑止指示S806を受けたパケット抑止判定部330は、PAUSEフレームを生成し、出力回線102を介してネットワーク上へ送信するS807ことで入力回線101からのパケット受信を抑止する。入力回線101からのパケット受信が一定時間ないことで、パケット中継部140が低負荷となり、メモリ130から到着順にメモリリードS38を行うことで、PAUSEフレームの生成を停止し、「状態3」になる。
FIG. 8 illustrates PAUSE frame transmission starting from “
When S37 receives a plurality of packets in the “
図9は、本発明の一実施例におけるパケット転送処理を示すフローチャートである。
図9は、パケット管理部300の動作を示すフローチャートであり、フローチャートに基づく動作は以下の通りである。
ステップS1:パケット経路設定部310でパケットを受信する。
ステップS2:パケット順序制御部400は、パケット抑止判定部330からの送信抑止指示301がないかチェックする。YESならばステップS3へ移る。NOならばステップS10へ移る。
ステップS3:パケット順序制御部400は、メモリコントローラ部320からのメモリ130の使用状況によって、メモリ130にパケットが格納されていないかチェックする。YESならばステップS4へ移る。NOならばステップS6へ移る。
ステップS4:パケット経路設定部310で受信したパケットをパケット順序制御部400へ転送する。
ステップS5:送信抑止指示301がないということは、パケット中継部140が低負荷状態であることを意味する。また、メモリ130にパケットが格納されていないということは、メモリ130に格納されたパケットとの順序関係が発生しないので、受信したパケットをパケット経路設定部310からメモリを介さずにパケット中継部140へ転送して、処理を終了する。
FIG. 9 is a flowchart showing packet transfer processing in one embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the
Step S1: The packet
Step S2: The packet
Step S <b> 3: The packet
Step S4: The packet received by the packet
Step S5: The absence of the
ステップS6:パケット順序制御部400は、メモリコントローラ部320からのメモリ130の使用状況から、メモリ130の使用量が最小閾値以下かチェックする。YESならばステップS7へ移る。NOならばステップS9へ移る。
ステップS7:パケット経路設定部310で受信したパケットをパケット順序制御部400へ転送する。
ステップS8:送信抑止指示301がないということは、パケット中継部140が低負荷状態であることを意味する。また、メモリ130にパケットが格納されていることは、メモリ130に格納されたパケットとの順序関係が発生するため、パケット順序制御部400で受信したパケットを一時蓄積バッファ410へ格納し、メモリ130に格納されているすべてのパケットをリードし、パケット中継部140へ転送する。その後、一時蓄積バッファ410に格納したパケットをパケット中継部140へ転送することでパケットの順序を保証して、処理を終了する。
Step S6: The packet
Step S7: The packet received by the packet
Step S8: The absence of the
ステップS9:ステップS11へ移る。
ステップS11:パケット経路設定部310で受信したパケットをメモリコントローラ部320を介してメモリ130へライトする。
ステップS12:送信抑止指示301がないということは、パケット中継部140が低負荷状態であることを意味する。また、メモリ130のメモリ使用量が最小閾値以上であることは、メモリ130に格納されたパケットとの順序関係が発生するため、メモリ130に格納されているパケットを到着順にリードし、パケット中継部140へ転送することでパケットの順序を保証して、処理を終了する。
Step S9: Move to step S11.
Step S11: The packet received by the packet
Step S12: The absence of the
ステップS10:ステップS13へ移る。
ステップS13:パケット順序制御部400は、メモリコントローラ部320からのメモリ130の使用状況から、メモリ130の使用量が最大閾値以上かチェックする。NOならばステップS14へ移る。YESならばステップS15へ移る。
ステップS14:送信抑止指示301があるということは、パケット中継部140が高負荷状態であることを意味するので、パケット順序制御部400は、メモリコントローラ部320へリード要求305を行わない。また、メモリ130のメモリ使用量が最大閾値以下であることは、メモリ130へのパケットの格納が可能であるので、パケット順序制御部400からのメモリ130への経路指示303を受けたパケット経路設定部310はパケットをメモリコントローラ部320へ転送する。メモリコントローラ部320はメモリ130へパケットを格納して、処理を終了する。
Step S10: Move to step S13.
Step S13: The packet
Step S14: The presence of the
ステップS15:パケット順序制御部400からパケット抑止判定部330へ受信抑止指示304を通知し、ステップS16に移る。
ステップS16:送信抑止指示301があるということは、パケット中継部140が高負荷状態であることを意味するので、パケット順序制御部400は、メモリコントローラ部320へリード要求305を行わない。また、メモリ130のメモリ使用量が最大閾値以上であることは、メモリ130へのパケットの格納が不可能であるので、パケット抑止判定部330はPAUSEフレームを生成し、パケット送信部120へ転送し、出力回線102を介してネットワーク上へ送信して、処理を終了する。
Step S15: The packet
Step S16: The presence of the
図10は、本発明の一実施例におけるパケット受信部200の構成図である。パケット受信部200は、PMA(Physical Media Attachment:物理媒体接続部)210と、PCS(Physical Coding Sublayer:物理符号化副層)220と、フレーム判定部230から構成される。フレーム判定部230は、L2でパケット管理を行う。フレーム判定部230をパケット受信部200に具備し、PMA210、PCS220、フレーム判定部230で構成し、フレーム判定部230においてL2でパケット管理を行うことで、パケット管理部300の手前でパケット廃棄することが可能であり、装置の入口部分のL1に近い所で悪意のあるパケット等を廃棄することでネットワーク網の輻輳を防止するとともにセキュリティにも対応可能である。
以上説明した本発明の実施例によれば、トラフィックの順序入替なしにトラフィック量に応じた低遅延なバーストトラフィックソリューションが提供可能となる。また、パケット管理をL1に近い所で管理することで、ネットワーク網の輻輳の抑止、それにともなう消費電力の抑止が可能となる。
FIG. 10 is a block diagram of the
According to the embodiment of the present invention described above, it is possible to provide a burst traffic solution with low delay corresponding to the traffic volume without changing the order of traffic. Further, by managing packet management at a location close to L1, it is possible to suppress congestion of the network and power consumption associated therewith.
10 パケット
100 パケット転送装置
101 入力回線
102 出力回線
103 高負荷通知
110 インタフェース部
120 パケット送信部
130 メモリ
140 パケット中継部
200 パケット受信部
210 PMA(Physical Media Attachment:物理媒体接続部)
220 PCS(Physical Coding Sublayer:物理符号化副層)
230 フレーム判定部
300 パケット管理部
301 送信抑止指示
302 メモリ130の使用状況
303 経路指示
304 受信抑止指示
305 リード要求
310 パケット経路設定部
320 メモリコントローラ
330 パケット抑止判定部
400 パケット順序制御部
410 一時蓄積バッファ
420 順序管理部
421 メモリ閾値判定部
422 経路判定部
DESCRIPTION OF
220 PCS (Physical Coding Sublayer)
230
Claims (10)
それぞれが前記ネットワークを介してパケットを送受信するための入力回線および出力回線を収容する複数のインタフェース部と、インタフェース部において受信したパケットの出力先の判定を行うパケット中継部を有し、
前記インタフェース部に、送受信パケットの管理を行うパケット管理部を備え、前記パケット管理部は、パケットの受信状況および前記パケット中継部の処理状況に応じて、動作状態を切り替えることを特徴とするパケット転送装置。 A packet transfer device connected to a network and transmitting / receiving packets via the network,
A plurality of interface units each accommodating an input line and an output line for transmitting and receiving packets via the network, and a packet relay unit for determining an output destination of a packet received in the interface unit,
A packet transfer unit comprising a packet management unit for managing transmission / reception packets in the interface unit, wherein the packet management unit switches an operation state in accordance with a packet reception status and a processing status of the packet relay unit. apparatus.
前記動作状態には、高負荷モードと低負荷モードがあり、
前記パケット管理部は、前記パケット中継部の負荷状況に基づいて、動作状態を高負荷モードまたは低負荷モードに切り替えることを特徴とするパケット転送装置。 The packet transfer apparatus according to claim 1,
The operating state includes a high load mode and a low load mode,
The packet transfer unit, wherein the packet management unit switches the operation state to a high load mode or a low load mode based on a load state of the packet relay unit.
前記パケット管理部は、インタフェース部を介して受信したパケットを格納するメモリを有し、前記高負荷モードおよび低負荷モードにおいて、前記メモリの使用状況に基づいて、前記パケット管理部が受信したパケットをメモリに格納するか、前記パケット中継部に転送するかの送信先経路の切り替えを行うことを特徴とするパケット転送装置。 The packet transfer apparatus according to claim 2, wherein
The packet management unit includes a memory for storing a packet received via the interface unit, and the packet management unit receives a packet received in the high load mode and the low load mode based on a usage state of the memory. A packet transfer apparatus for switching a transmission destination route to be stored in a memory or transferred to the packet relay unit.
前記パケット管理部は、前記送信先経路が受信したパケットを前記パケット中継部に転送する状態であって、前記メモリに格納したパケットの読み出しを行っている場合には、前記メモリからの読み出し完了後に、前記受信パケットをパケット中継装置への転送する動作状態を取ることを特徴とするパケット中継装置。 The packet transfer apparatus according to claim 3, wherein
The packet management unit is in a state in which the packet received by the transmission destination path is transferred to the packet relay unit, and when reading the packet stored in the memory, after the completion of reading from the memory A packet relay device characterized by taking an operation state of transferring the received packet to the packet relay device.
前記パケット中継部から高負荷通知が通知され、また前記メモリの使用状況が予め設定した閾値以上の場合には、前記パケット管理部は、前記インタフェース部および出力回線を介して、前記パケット転送装置へのパケットの送信抑制をネットワーク側に通知する信号を送信することを特徴とするパケット転送装置。 The packet transfer apparatus according to claim 3, wherein
When a high load notification is notified from the packet relay unit, and the memory usage is equal to or greater than a preset threshold, the packet management unit sends the packet transfer device to the packet transfer device via the interface unit and the output line. A packet transfer apparatus for transmitting a signal for notifying the network side of transmission suppression of the packet.
受信したパケットの出力先の判定を行う前のパケットの受信処理において、前記パケット転送装置におけるパケットの受信状況およびパケットの出力先判定を行うパケット中継処理の処理状況に応じて、動作状態を切り替えることを特徴とするパケット転送方法。 A packet transfer method in a packet transfer apparatus for transmitting and receiving packets via a network,
In the packet reception process before determining the output destination of the received packet, the operation state is switched according to the packet reception status in the packet transfer apparatus and the packet relay processing status for determining the packet output destination. A packet transfer method characterized by the above.
前記動作状態には、高負荷モードと低負荷モードがあり、
前記パケット中継処理の負荷状況に基づいて、動作状態を高負荷モードまたは低負荷モードに切り替えることを特徴とするパケット転送方法。 The packet transfer method according to claim 6, comprising:
The operating state includes a high load mode and a low load mode,
A packet transfer method characterized by switching an operation state to a high load mode or a low load mode based on a load state of the packet relay processing.
ネットワークを介して受信したパケットをメモリに格納する処理を行う場合と、メモリに格納する処理を行わずに受信したパケットに対してパケット中継処理を行う場合を含み、
前記高負荷モードおよび低負荷モードにおいて、前記メモリの使用状況に基づいて、前記受信したパケットをメモリに格納する処理を行うか、またはメモリに格納する処理を行わずに受信したパケットに対してパケット中継処理を行うかのいずれかを選択することを特徴とするパケット転送方法。 The packet transfer method according to claim 7, comprising:
Including a case of performing processing for storing a packet received via a network in a memory and a case of performing packet relay processing on a received packet without performing processing for storing in the memory,
In the high load mode and the low load mode, a process is performed to store the received packet in the memory based on the use state of the memory, or a packet is received with respect to the received packet without performing the process of storing in the memory. A packet transfer method characterized by selecting one of relay processing.
前記メモリに格納する処理を行わずに受信したパケットに対してパケット中継処理を行う状態において、前記受信したパケットをメモリに格納する処理を行って前記メモリに格納したパケットの読み出しが完了していない場合には、前記メモリからの読み出し完了後に、前記受信パケットに対してパケット中継処理を行うことを特徴とするパケット中継装置。 The packet transfer method according to claim 8, comprising:
In a state in which packet relay processing is performed on a packet received without performing processing to be stored in the memory, reading of the packet stored in the memory is not completed by performing processing to store the received packet in the memory In this case, the packet relay apparatus performs packet relay processing on the received packet after completion of reading from the memory.
前記パケット中継処理が高負荷状態であり、また前記メモリの使用状況が予め設定した閾値以上の場合には、前記パケット転送装置へのパケットの送信抑制をネットワーク側に通知する信号を送信することを特徴とするパケット転送方法。 The packet transfer method according to claim 8, comprising:
When the packet relay processing is in a high load state and the memory usage state is equal to or higher than a preset threshold value, a signal notifying the network side of packet transmission suppression to the packet transfer device is transmitted. A characteristic packet transfer method.
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