JP2680096B2

JP2680096B2 - パケット交換網の事前迂回方式

Info

Publication number: JP2680096B2
Application number: JP860189A
Authority: JP
Inventors: 繁広紺野
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1989-01-19
Filing date: 1989-01-19
Publication date: 1997-11-19
Anticipated expiration: 2012-11-19
Also published as: JPH02190060A

Description

【発明の詳細な説明】〔概要〕パケットデータの交換を行う複数の局により構成さ
れ、宛先端末を収容する宛先局への方路を複数有するパ
ケット交換網で、該方路上の各局がパケット毎に上記複
数方路内の一方路を選択して該パケットをその宛先局ま
で転送する場合の方路決定方式に係り、更に詳しくは１
つの方路に多数のパケットが集中した場合の事前迂回方
式に関し、パケット交換網において固定迂回方式による方路選択
を行う場合に、異常トラヒック集中時に他方路への影響
の少ない迂回動作を実現することを目的とし、方路上の各局内に、各宛先局毎に、該宛先局への方路
を決定する方路情報と、各方路に対する送信要求パケッ
ト数がオーバーフローする以前の該各方路対応の所定閾
値を越えた時点で迂回を行うか否かを設定する迂回有無
設定情報とを予め記憶しておく記憶手段と、各送信要求
パケットの宛先局への方路を、該宛先局に対応する前記
記憶手段上の方路情報を参照して選択する第１の処理
と、選択された各方路に対応する送信要求パケット数が
該方路対応の前記所定閾値を越えた場合、前記記憶手段
上の前記迂回有無設定情報が迂回有りを示す宛先局に対
応する送信要求パケットについてのみ前記第１の処理を
繰り返して他の方路を選択させる第２の処理と、前記第
１の処理により選択された各方路に対応する送信要求パ
ケット数が該方路対応の前記所定閾値を越えなくなった
後に前記各送信要求パケットを該方路に送出する第３の
処理とを行う制御手段とを有するように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、パケットデータの交換を行う複数の局によ
り構成され、宛先端末を収容する宛先局への方路を複数
有するパケット交換網で、該方路上の各局がパケット毎
に上記複数方路内の一方路を選択して該パケットをその
宛先局まで転送する場合の方路決定方式に係り、更に詳
しくは１つの方路に多数のパケットが集中した場合の事
前迂回方式に関する。

〔従来の技術〕

複数のパケット交換機により構成されるパケット交換
網では、通常、通信相手端末を収容するパケット交換機
（以下、宛先局と呼ぶ）へのパケット転送経路（以下、
方路と呼ぶ）を複数有し、当該方路上の全てのパケット
交換機（以下、単に局と呼ぶ）がパケット毎に上記複数
方路内の１方路を選択して転送することにより、宛先局
までパケットを転送する方式を採用する。

第６図に、一般的なパケット交換網の構成を示す。同
図において、例えば端末2_xから端末2_yにパケットを転送
する場合、局1_A→方路3_a→局1_E→方路3_d→局1_D、局1_A→
方路3_b→局1_B→方路3_e→局1_D、又は局1_A→方路3_c→局1_C
→方路3_f→局1_D等の方路選択等が代表として考えられ
る。

上記のようなパケット交換網において、複数方路から
１方路を決定する方式としては、従来、各局が各宛先局
への複数の方路を優先順位（例えば距離順）を付与して
記憶したテーブルを有しており、この優先順位に従っ
て、第７図に示すように、まず１つの方路を選択し（同
図S1）、当該方路が使用可能（パケット送出可）状態で
あれば当該方路へパケットを送出し（同図S2→S3）、当
該該方路が使用不可（パケット送出不可）状態であれば
次に優先順位の高い方路を選択して上記と同様の手順を
繰り返す（同図S2→S1）という固定迂回方式が一般的に
採用されている。

すなわち、第６図において、例えば局1_Aが端末2_xから
のパケットを受信すると、まず、最も優先順位の高い方
路として例えば3_aを選択し、この方路3_aが使用可能状態
であれば当該方路にパケットを送出して局1_Eにパケット
を転送する。また、方路3_aが使用不可状態であれば次に
優先順位が高い方路（以下、次順次方路と呼ぶ）として
例えば3_bを選択し、その方路3_bが使用可能状態であれば
当該方路にパケットを送出して局1_Bにパケットを転送す
る。以下、パケットを受け取った下位局でも同様の操作
を繰り返して、最終的に局1_Dにパケットを転送する。

上記固定迂回方式においては、当該方路が使用不可で
あると判断する条件すなわち方路迂回条件としては、ト
ラヒック異常集中による送信待ちパケットのキュー長オ
ーバーも含まれる。すなわち、各局は受信したパケット
を一旦パケット交換機内のメモリに蓄積して各パケット
を待たせ（このような待ち状態にあるパケットをキュー
と呼ぶ）、網のトラヒック状態に応じて各送信待ちキュ
ーを順次送出するが、この場合、同一方路へのキューが
集中した場合、そのキューの数が一定数を越えてキュー
長オーバーが発生すると、その方路に関する全てのパケ
ットを順次位方路へ迂回させている。

例えば第６図において、局1_Aが、同局に収容される特
には図示しない複数の端末から、宛先が例えば局1_B及び
局1_Eに収容される特には図示しない端末である多数のパ
ケットを受信した場合、それらのパケットは一旦局1_A内
の送信待ちキューとして蓄積されるが、これら各キュー
に対応して第１位の方路として方路3_aが選択されるた
め、当該方路に対してキュー長オーバーが発生する。従
って、これら方路3_aに関する全てのパケットは順次位方
路例えば方路3_cへ迂回させられることになる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来の固定迂回方式においては、キュー
長オーバーが発生した以降に当該方路へ到着した全ての
パケットを次順位方路へ迂回させているため、最大のパ
ケットが次順位方路へ流れ込むことになり、当該方路に
おいてもともと転送されているトラヒックに影響を与え
る結果となる。

このような事象が長時間継続した場合には、過剰トラ
ヒックが次順位方路にて転送されるため、関連方路上の
トラヒックの遅延時間が増大するのみでなく、ネットワ
ーク全体のトラヒックに悪影響を与えることとなるとい
う問題点を有している。

本発明は、パケット交換網において固定迂回方式によ
る方路選択を行う場合に、異常トラヒック集中時に他方
路への影響の少ない迂回動作を実現することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は、本発明のブロック図である。本発明は、同
図に示すようにパケットデータの交換を行う複数の局に
より構成され、宛先端末を収容する宛先局への方路を複
数有するパケット交換網で、該方路上の各局がパケット
毎に上記複数方路内の一方路を選択して該パケットをそ
の宛先局まで転送するパケット転送方式を前提とする。

そして、前記方路上の各局4_a、4_i、4_j、4_x、4_y等内に
以下に以下に示す手段を有する。なお、第１図では局4_a
内のみに示す。

まず、記憶手段６は、各宛先局毎に、該宛先局への方
路を決定する方路情報７と、各方路に対する送信要求パ
ケット数がオーバーフローする以前の該各方路対応の所
定閾値を越えた時点で迂回を行うか否かを設定する迂回
有無設定情報８とを予め記憶しておく手段である。

次に、制御手段５は、各送信要求パケット10の宛先局
への方路を、該宛先局に対応する前記記憶手段６上の方
路情報７を参照して選択する第１の処理と、選択された
各方路９に対応する送信要求パケット数が該方路対応の
前記所定閾値を越えた場合、前記記憶手段６上の前記迂
回有無設定情報８が迂回有りを示す前記方路に係る宛先
局に対応する送信要求パケットについてのみ前記第１の
処理を繰り返して他の方路を選択させる第２の処理と、
前記第１の処理により選択された各方路に対応する送信
要求パケット数が該方路対応の前記所定閾値を越えなく
なった後に前記各送信要求パケットを該方路に送出する
第３の処理とを行う手段である。

〔作用〕

例えば、局4_aにおいて、記憶手段６には、例えば宛先
局4_x、4_y等毎に、該各宛先局への方路を決定する方路情
報7_x、7_y等が記憶される。同じく宛先局4_x、4_y等毎に、
各方路9_m、9_n等に対する送信要求パケット数が、オーバ
ーフローする以前の該各方路対応の所定閾値を越えた時
点、迂回を行うか否かを設定する迂回有無設定情報8_x、
8_y等を記憶する。なお、各方路対応に所定閾値を設ける
のは、方路毎に許容できるトラヒック量が異なる場合が
多いからである。

今、局4_aにおいて、例えば送信要求パケット10_p、1
0_q、10_t等が受信されると、制御手段５はまず第１の処
理として、各送信要求パケット10_p、10_q、10_t等の各宛
先局4_x、4_y等への方路を、該宛先局に対応する前記記憶
手段６上の方路情報7_x、7_y等を参照して選択する処理を
行う。方路情報7_x、7_y等は、例えば優先順位順に方路番
号等を記憶したものである。上記処理により、例えば送
信要求パケット10_pに対しては方路9_m、送信要求パケッ
ト10_qに対しては方路9_n、送信要求パケット10_tに対して
は方路9_m等のように選択される。

続いて、制御手段５は、第２の処理として、選択され
た各方路9_m、9_n等に対応する送信要求パケット数が該方
路対応の前記所定閾値を越えた場合、前記記憶手段６上
の前記迂回有無設定情報8_x、8_y等が迂回有りを示す前記
各方路に係る宛先局に対応する送信要求パケットについ
てのみ前記第１の処理を繰り返して他の方路を選択させ
る処理を行う。例えば、今、送信要求パケット10_p、1
0_q、・・・・10_t等の宛先局が4_x、4_yであり、前記第１
の処理の結果、局4_iに向かう方路9_mに割当が集中してし
まい、方路9_mに対応する送信要求パケット数が、前記所
定閾値を越えた場合を考える。ここで、該所定閾値は、
その方路が収容できる最大パケット数をオーバーフロー
する値までには到らないが、それにかなり近い値となっ
ている。このようになった場合、該方路9_mに係る宛先局
4_x、4_yに関して、記憶手段６内の迂回有無設定情報8_x、
8_y等を参照し、その情報が迂回有りを示していればそれ
に対応する宛先局に係る送信要求パケットに対して、再
び前記第１の処理を行って方路を迂回させる。すなわ
ち、例えば宛先局4_xに関する迂回有無設定情報8_xが迂回
有りを示している場合、その宛先局4_xに対応する送信要
求パケットのみ方路9_mから例えば方路9_nに迂回させる。
一方、宛先局4_yに関する迂回有無設定情報8_yが迂回無し
を示している場合、その宛先局4_yに対応する送信要求パ
ケットは迂回させずに方路9_mのままとする。

上記第１の処理と第２の処理を繰り返して、各方路
9_m、9_n等に対応する送信要求パケット数が該各方路対応
の前記所定閾値を越えなくなった後に、制御手段５は第
３の処理として、前記各送信要求パケットを該方路9_m、
9_n等に送出する。

以上に示したように、本発明では、１つの方路に対し
て許容できる送信要求パケット数がオーバーフローしそ
うになると、事前に、予め迂回設定情報として定められ
た宛先局に対する送信要求パケットのみを迂回させる。
これにより、異常トラヒック集中により各方路に対する
送信要求パケット数（送信待ちキュー）が集中した場
合、その集中を各方路に適切に分散させることが可能と
なり、迂回動作によって送信要求パケットが他方路へ集
中してしまうことも避けることができる。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら本発明の実施例を説明す
る。

まず、第２図は、本発明の実施例によるパケット交換
網での各局（パケット交換機）の構成を示した図であ
る。

通信制御装置13₁〜13_nは、各回線12₁〜12_nに対してデ
ータの送受信を行う回線対応の装置である。

制御装置11は、回線制御処理部14、経路選択処理部15
及びパケット処理部17から構成され、回線12₁〜12_nに対
して入出力されるパケットは、第２図の一点鎖線18で示
すように流れる。

回線制御処理部14は、各通信制御装置13₁〜13_nを介し
て入出力されるデータの送受信動作を行う処理部であ
る。

経路選択処理部15は、制御装置11に接続される記憶装
置16内の後述する宛先対応方路決定テーブルに従って、
各処理パケットの宛先局を判断し、当該宛先局向けに送
出可能な経路を決定・送出する。また、受信したパケッ
トが自局宛のパケットの場合には、当該パケットをパケ
ット処理部へ通知する処理部である。

パケット処理部17は、経路選択処理部15より通知され
たパケットを自局が収容する端末へ通知する。又は、自
局が収容する端末からのパケットを経路選択処理部15へ
通知し、当該パケット宛先局への送出を通知（依頼）す
る処理部である。

次に、第３図は、第２図の構成の局が複数接続される
ことにより構成されるパケット交換網の例を示した図で
ある。

各局18_A〜局18_Gには、特には図示しないが複数の端末
が収容され、また、同図に示すように、各局間は複数の
方路19_a〜19_c・・・を有する。

次に、第２図の記憶装置16には、第３図の局18_Aの場
合、第４図に示すような宛先対応方路決定テーブルが記
憶されている。すなわち、各宛先局18_E〜局18_G毎に、当
該局向けの方路が第１候補、第２候補の順に記憶されて
いる。なお、宛先局において「＊」が付与されているも
のは、後述する事前迂回対象局であることを示す。

上記第２図〜第４図におけるパケット転送処理を、第
５図の動作フローチャートに従って説明する。なお、第
５図の動作フローチャートは、第２図の経路選択処理部
15によって実行される特には図示しない制御プログラム
として実現される。

まず、例えば局18_Aにおいて、第２図の通信制御装置1
3₁〜13_n及び回線制御処理部14を介してパケットが受信
されると、第２図の経路選択処理部15が第５図の動作フ
ローチャートを実行する。

まず第５図S4において、当該受信パケットを出力すべ
き方路（以下、出方路と呼ぶ）が決定される。すなわ
ち、第２図の経路選択処理部15が、同図の制御装置11に
接続される記憶装置16内の第４図に示す宛先対応方路決
定テーブルを参照する。そして、当該受信パケットが示
す宛先局に対応する方路を、第１候補そして第２候補の
順に検索し決定する。例えば、受信パケットの宛先局が
局18_B、18_D又は18_Eの場合には、通常は方路19_aが選択さ
れる。また、局18_C、18_F又は18_Gの場合には、通常は，
方路19_bが選択される。これらの方路の順位は、例えば
回線距離の近い順に設定されている。

ここで、局18_Aにおいて、多数の送信要求パケットが
受信されると、これらは上記方路選択の後、各方路別に
第２図の記憶装置の特には図示しない領域等に送信待ち
キューとして蓄積される。この場合において、各パケッ
ト毎に上記方路選択が行われる毎に、第５図のS5におい
て、各方路毎にパケットを送出可能であるか否かが判定
される。各方路が満杯状態又は障害が発生した等の原因
によりパケットを送出不可能である場合には、再び第５
図S4の処理に戻り、当該受信パケットについて別の出方
路を決定する。具体的には、第４図の宛先対応方路決定
テーブルにおける、第２候補の方路が選択される。

一方、ある方路についてパケットを送出可能であった
場合、第５図のS6の処理に進み、ここでその方路に対す
る送信待ちキューの長さ（送信待ちパケット数）が所定
の事前迂回規制値をオーバーしているか否かが判定され
る。ここで、事前迂回規制値は、その方路が許容できる
パケット数の値に対して、その値までには到らないが、
そのまま送信待ちキューが増加すると当該許容値をオー
バーする危険性がある値であり、各方路によって異なる
が通常は上記許容値の60〜80％程度の値に設定される。

上記判定の結果、送信待ちパケット数が事前迂回規制
値を下回っていれば、第５図S8の処理に進み、送信待ち
キューのパケットを順次その方路に送出する。

これに対して、送信待ちパケット数が事前迂回規制値
を上回った場合、第５図S7の処理に進み、その方路が選
択されている各宛先局毎に、第４図宛先対応方路決定テ
ーブルが参照され、各宛先局が事前迂回対象局であるか
否か（第４図で「＊」が付与されている局であるか否
か）が判定される。

そして、事前迂回対象局でない場合は、その宛先局へ
の送信待ちパケットは、第５図S8においてそのまま当該
方路に送出される。逆に、事前迂回対象局である場合
は、その宛先局への送信待ちパケットに対して再び第５
図S4の出方路決定処理が実行され、別の方路が選択され
る。

今、例えば方路19_aへの転送トラヒックが集中し、そ
の送信待ちパケット数が上記事前迂回規制値を越えた場
合、送信待ちキュー（送信待ちパケット）のうちその宛
先局が事前迂回対象局である送信待ちパケット、すなわ
ち第４図では宛先局が局18_Bである送信待ちパケットの
み、第２候補の方路19_bに迂回される。一方、事前迂回
対象局でない送信待ちパケット、すなわち第４図では宛
先局が局18_D又は18_Eである送信待ちパケットはそのまま
方路19_aに送出される。これにより、局18_B向けのパケッ
トは、局18_A→方路19_b→局18_C→方路19_c→局18_Bのルー
トで転送され、局18_D（局18_E）向けのパケットは、局18
_A→方路19_a→局18_B→方路18_D（局18_E）のルートのまま
となる。

上記迂回動作は、方路19_bについてトラヒック集中し
た場合にも、同様に第４図より局18_cのみが事前迂回対
象局であるため、局18_C向けのパケットのみが方路19_aに
迂回転送される。

以上の動作により、例えば第３図のパケット交換網に
おいて、方路19_a又は方路19_bにトラヒックが異常集中し
た場合、その方路に関する全てのパケットを迂回させる
のではなく、予め定められた事前迂回対象局のみについ
て迂回させることにより、方路間でパケットを適切に分
散して転送させることができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、パケット交換網の特定局間にトラヒ
ックが異常集中した場合に、当該方路がオーバーフロー
する前に、事前に、特定局向けのパケットのみを他の方
路に迂回させることが可能となり、これによりトラヒッ
クの適切な負荷分散を実現することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のブロック図、第２図は、本発明の実施例の構成図、第３図は、本発明の実施例の対象となるパケット交換網
の例を示した図、第４図は、宛先対応方路決定テーブルの構成図、第５図は、本発明の実施例の動作フローチャート、第６図は、パケット交換網における方路の説明図、第７図は、従来例における動作フローチャートである。 4_a、4_i、4_j……局、 4_x、4_y……宛先局、５……制御手段、６……記憶手段、 7_x、7_y……方路情報、 8_x、8_y……迂回有無設定情報、 9_m、9_n……方路、 10_p、10_q、・・・、10_t……送信要求パケット．

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】パケットデータの交換を行う複数の局によ
り構成され、宛先端末を収容する宛先局への方路を複数
有するパケット交換網で、該方路上の各局がパケット毎
に上記複数方路内の一方路を選択して該パケットをその
宛先局まで転送するパケット転送方式で、固定迂回方式
による方路選択を行う事前迂回方式において、前記方路上の各局（４）内に、各宛先局毎に、該宛先局への方路を決定する方路情報
と、各方路に対する送信要求パケット数がオーバーフロ
ーする以前の該各方路対応の所定閾値を越えた時点で迂
回を行うか否かを設定する迂回有無設定情報とを予め記
憶しておく記憶手段（６）と、各送信要求パケットの宛先局への方路を、該宛先局に対
応する前記記憶手段上の方路情報を参照して選択する第
１の処理と、選択された各方路に対応する送信要求パケ
ット数が該方路対応の前記所定閾値を越えた場合、前記
記憶手段上の前記迂回有無設定情報が迂回有りを示す前
記方路に係る宛先局に対応する送信要求パケットについ
てのみ前記第１の処理を繰り返して他の方路を選択させ
る第２の処理と、前記第１の処理により選択された各方
路に対応する送信要求パケット数が該方路対応の前記所
定閾値を越えなくなった後に前記各送信要求パケットを
該方路に送出する第３の処理とを行う制御手段（５）と
を有することを特徴とするパケット交換網の事前迂回方
式。