JP3433923B2 - パケット中継処理方法 - Google Patents
パケット中継処理方法Info
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- JP3433923B2 JP3433923B2 JP2000247441A JP2000247441A JP3433923B2 JP 3433923 B2 JP3433923 B2 JP 3433923B2 JP 2000247441 A JP2000247441 A JP 2000247441A JP 2000247441 A JP2000247441 A JP 2000247441A JP 3433923 B2 JP3433923 B2 JP 3433923B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、パケット中継処理
方法に関し、特にＩＰ−ＶＰＮ（Internet Protocol-Vi
rtual Private Network）サービス網を構築して、品質
制御サービスを提供する場合に用いて好適なパケット中
継処理方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】近年、企業などが自営ネットワークを構
築する場合、ＩＰ技術を利用した仮想の閉域ネットワー
ク（ＩＰ−ＶＰＮ）が利用されつつある。これにより、
従来の専用線やフレームリレーを利用するのに比べて、
各地にある事業所間を柔軟に相互に接続できる。従来、
このような閉域ネットワークのパケット転送システムで
用いられるパケット中継処理方法では、加入者ノードを
収容するエッジノードにおいて、入力されるパケットの
宛先アドレスを参照して該当する加入者ノードに転送す
るものとなっていた。また該当する加入者ノードが識別
できない場合は、パケット品質制御ノードヘ転送し、こ
のパケット品質制御ノードにおいて、そのパケットの宛
先アドレスを参照して該当する加入者ノードが収容され
ているエッジノードヘ転送するものとなっていた。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のパケット中継処理方法では、品質制御が行わ
れないために、エッジノードあるいはパケット品質制御
ノードにおいてパケットが集中し、送信競合によりパケ
ット廃棄が発生する場合もあった。このため、このよう
なパケット廃棄がランダムに発生し、特定の加入者ノー
ドの最小保証受信帯域が保証できないという問題があっ
た。本発明はこのような課題を解決するためのものであ
り、各加入者ノードの最小保証受信帯域が保証できると
ともに、パケット品質制御ノードに加わるトラヒック負
荷を削減して網のスケーラビリティを向上させることが
できるパケット中継処理方法を提供することを目的とし
ている。 【０００４】 【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明にかかるパケット中継処理方法は、い
くつかのＶＰＮと称する論理閉域グループに分類される
複数の加入者ノードをアクセスノードに接続し、アクセ
スノードをエッジノードに接続し、エッジノードをコア
中継ノードに接続し、１つ以上のパケット品質制御ノー
ドをコア中継ノードに接続してなるパケット中継ネット
ワークで用いられるパケット中継処理方法であって、ア
クセスノードに、各加入者ノードごとにエッジノード向
けの第１の加入者毎キューを設けるとともに、これら第
１の加入者毎キュー間にスケジューラを設け、さらに各
加入者ノードごとに当該加入者ノード向けの第２の加入
者毎キューを設け、エッジノードに、アクセスノードか
ら転送されたパケットのＶＰＮを識別するＶＰＮ分離部
と、各ＶＰＮごとのＶＰＮ専用パケットフォワーダとを
設け、パケット品質制御ノードに、各ＶＰＮごとに宛先
加入者ノードごとの加入者専用キューを設けるととも
に、各ＶＰＮごとに加入者専用キュー間のスケジューラ
を設け、アクセスノードは、加入者ノードからのパケッ
トをそれぞれの第１の加入者毎キューに蓄積するととも
に、スケジューラでこれら第１の加入者毎キューに蓄積
されたパケットを、スケジューリングしながら、当該加
入者ノードの最小保証転送帯域の範囲内に収まるパケッ
トとその最小保証転送帯域を超過するパケットとに分類
して各々マーキングを行った後にエッジノードへそれぞ
れ転送し、エッジノードは、ＶＰＮ専用パケットフォワ
ーダで、当該ＶＰＮのパケットを、当該ＶＰＮに対応す
るパケット品質制御ノードに向けてコア中継ノードに転
送し、コア中継ノードは、エッジノードからパケット品
質制御ノードへ向けて転送されたパケットをパケット品
質制御ノードへ転送し、パケット品質制御ノードは、コ
ア中継ノードから転送されてきたパケットを加入者専用
キューに分離し、加入者専用キューで、当該キューのパ
ケット蓄積数が所定のしきい値を越えた場合には、アク
セスノードでのマーキングに応じて最小保証転送帯域を
超過するパケットから優先的に廃棄し、スケジューラ
で、加入者専用キューに蓄積されたパケットに対して、
スケジューリングしながら、当該宛先加入者ノードの受
け側アクセスリンクの最大帯域による帯域シェーピング
を行うとともに、当該宛先 加入者ノードの最小保証受信
帯域に収まるパケットとその最小保証受信帯域を超過す
るパケットとに分類して各々マーキングを行い、宛先加
入者ノードが収容されているエッジノードに向けてコア
中継ノードへ転送し、コア中継ノードは、パケット品質
制御ノードからのパケットをエッジノードに転送し、エ
ッジノードは、コア中継ノードからのパケットをアクセ
スノードに転送し、アクセスノードは、エッジノードか
ら転送されてきたパケットを第２の加入者毎キューに配
分して蓄積し、そのパケットの蓄積数が所定のしきい値
を超えた場合には、パケット品質制御ノードでのマーキ
ングに応じて最小保証受信帯域を超過するパケットを優
先的に廃棄し、廃棄しないパケットを当該加入者ノード
に出力するようにしたものである。 【０００５】 【０００６】 【０００７】 【０００８】 【０００９】 【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形
態にかかるパケット中継処理方法が適用されるパケット
転送システムのブロック図である。このパケット転送シ
ステムでは、加入者ノード１Ｊ，１Ｋ，１Ｌが、アクセ
スノード１Ｇを介して物理アクセスリンク１Ｘによりエ
ッジノード１Ｄに収容され、加入者ノード１Ｍ，１Ｎ，
１Ｏが、アクセスノード１Ｈを介して物理アクセスリン
ク１Ｙによりエッジノード１Ｅに収容され、さらに加入
者ノード１Ｐ，１Ｑ，１Ｒが、アクセスノード１Ｉを介
して物理アクセスリンク１Ｚによりエッジノード１Ｆに
収容されている。 【００１０】エッジノード１Ｄ，１Ｅ，１Ｆは、それぞ
れコアリンク１Ｕ，１Ｖ，１Ｗにより、コア中継ノード
１Ｃに収容されている。パケット品質制御ノード１Ａ，
１Ｂは、それぞれコアリンク１Ｓ，１Ｔによりコア中継
ノード１Ｃに収容されている。リンクの下位プロトコル
レイヤについて、特に制限はないが、ここではすべてＡ
ＴＭ（Asynchronous Transfer Mode）プロトコルに従う
ものとする。なお、リンクの下位プロトコルレイヤとし
て他のプロトコルを用いる場合には、下記のＡＴＭプロ
トコルに関する用語を他のプロトコルの該当する用語に
置き換えれば良い。 【００１１】このような構成において、発側装置として
のアクセスノード１Ｇ，１Ｈ，１Ｉは、図２のように動
作する。図２に発側アクセスノードの構成例を示す。加
入者ノード２Ｆ，２Ｇ，２Ｈからのパケットを入力ポー
ト２Ｄから受信し、これを加入者毎キュー２Ｂに振り分
ける。加入者毎キューに蓄積されたパケットは、スケジ
ューラ２ＣによりＡＴＭセル単位に送信される。この
際、各加入者ノード間で帯域が共用される。すなわち、
送信競合がない場合には、空き帯域を全て利用したパケ
ット転送が可能であるが、送信競合がある場合には、消
費可能な帯域が、各加入者ノード間で均等割りされる。
ただし、契約に応じた重み付けを行うことも可能であ
る。 【００１２】スケジューラ２Ｃにおけるスケジューリン
グアルゴリズムとしては、セルに対して、ＷＲＲ（Weig
hted Round Robin）と呼ばれるものを用いる。これによ
って、各加入者ノード毎に、送信競合がまったくない場
合の転送帯域として最大転送帯域が規定され、また送信
競合がある場合でも最小限消費可能な転送帯域として最
小保証転送帯域が規定される。スケジューラ２Ｃは、さ
らに最小保証転送帯域の範囲内に相当するパケットと、
最小保証転送帯域の超過分に相当するパケットとを区別
するために、ＡＴＭセルのＣＬＰフィールドに対してタ
ギングを行う。すなわち、最小保証転送帯域の範囲内に
相当するパケットを構成するＡＴＭセルのヘッダ部ＣＬ
Ｐフィールドに「０」を記述し、最小保証転送帯域の超
過分に相当するパケットを構成するＡＴＭセルのヘッダ
部ＣＬＰフィールドに「１」を記述する。このＣＬＰ値
を以後、帯域識別子と称する。 【００１３】スケジューリングされたパケットは、出力
ポート２Ｅから出力され、これがエッジノード２Ｉへ転
送される。アクセスノードと加入者ノードとの間には、
論理的なアクセスリンクとして、ＧＦＲ（Generic Flow
Rate）クラスに属するＡＴＭ−ＶＣコネクションが設
定される。最大転送帯域と最小保証転送帯域は、ＧＦＲ
クラスのＡＴＭ−ＶＣの帯域品質として規定される。 【００１４】アクセスノード１Ｇ，１Ｈ，１Ｉからパケ
ットを受信した、発側装置としてのエッジノード１Ｄ，
１Ｅ，１Ｆは、図３のように動作する。図３に発側エッ
ジノードの構成例を示す。入力ポート３Ｌからパケット
を受信すると、そのパケットをＶＰＮ分離部３Ｂへ転送
してＶＰＮ識別を行う。ＶＰＮ識別は、入力されたパケ
ットを構成するＡＴＭセルのヘッダ部に記述されたＶＣ
Ｉを参照することで、個々の加入者ノードを識別し、各
加入者ノードの契約ＶＰＮ情報を特定することで行う。
この際、契約クラス情報も同時に特定しておく。 【００１５】ＶＰＮ識別が行われたパケットは、識別結
果に応じたＶＰＮ専用パケットフォワーダ３Ｃ，３Ｄ，
３Ｅへ送られる。ＶＰＮ専用パケットフォワーダ３Ｃ，
３Ｄ，３Ｅでは、ＩＰレイヤにおけるパケット転送処理
が施され、この結果に基づいて、ラベルが付与される。
図４にコアフレームの構成例を示す。ラベルが付与され
たＩＰパケットは、コアフレームと称し、図４に示すよ
うに、ラベルに対して宛先エッジノード識別子４Ａが記
述されるだけでなく、さらに、ＶＰＮ識別子４Ｂととも
に先に特定されたクラス識別子４Ｃも同時に記述され
る。このクラス識別子には、契約クラスに加えて、セル
ヘッダのＣＬＰフィールドに記述されていた、帯域識別
子も同時に記述しておく。 【００１６】ここで、帯域保証型のクラスのパケットで
生成されたコアフレームの宛先は、ＶＰＮ毎に予め決め
られたパケット品質制御ノードとなる。 【００１７】ＩＰヘッダ４Ｄおよびペイロード４Ｅは書
換られず、透過的に転送される。ラベル付けにより生成
されたコアフレームは、コアフレームフォワ一ダ３Ｆに
送られる。このコアフレームフォワーダ３ＦはＶＰＮ間
で共用される。コアフレームフォワーダ３Ｆでは、ラベ
ルの宛先エッジノード識別子に基づいてコアフレームの
転送方路を特定し、エッジノード内での出力ポートを特
定する。出力ポートから出力されるコアフレームは、事
前にクラス分離部３Ｇに転送され、クラス専用キュー３
Ｈ，３Ｉ，３Ｊに分離され蓄積される。これらのキュー
に蓄積されたコアフレームは、スケジューラ３Ｋによ
り、クラスの優先順位に応じたスケジューリングが施さ
れて、出力ポート３Ｍから出力される。エッジノード１
Ｄ，１Ｅ，１Ｆから出力されたコアフレームは、コアリ
ンク１Ｕ，１Ｖ，１Ｗを介してコア中継ノード１Ｃへ届
けられる。 【００１８】コア中継ノード１Ｃは、エッジノードから
コアフレームを受信すると、図５のように動作する。図
５にコア中継ノードの構成例を示す。コア中継ノード５
Ａは、入力ポート５Ｈからコアフレームを受信すると、
これをコアフレームフォワーダ５Ｂに転送する。コアレ
ームフォワーダ５Ｂでは、ラベルの宛先エッジノード識
別子に基づいてコアフレームの転送方路を特定し、エッ
ジノード内での出力ポート５Ｉを特定する。出力ポート
５Ｉから出力されるコアフレームは、事前にクラス分離
部５Ｃに転送されてクラス専用キュー５Ｄ，５Ｅ，５Ｆ
に分離され蓄積される。 【００１９】これらのキューに蓄積されたコアフレーム
は、スケジューラ５Ｇにより、クラスの優先順位に応じ
たスケジューリングが施されて、出力ポート５Ｉから出
力される。この際、単一のキュー内に多数のコアフレー
ムが蓄積され、その蓄積数が所定のしきい値を越えた場
合には、帯域識別子が「１」のコアフレームから優先的
に廃棄し、帯域識別子が「０」のコアフレームの廃棄を
できる限り防止する。コア中継ノード１Ｃから出力され
たコアフレームは、コアリンク１Ｓ，１Ｔ，１Ｕ，１
Ｖ，１Ｗを介してエッジノード１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ、ある
いはパケット品質制御ノード１Ａ，１Ｂに転送される。 【００２０】パケット品質制御ノード１Ａ，１Ｂは、コ
アフレームを受信すると、図６のように動作する。図６
にパケット品質制御ノードの構成例を示す。パケット品
質制御ノード６Ａは、入力ポート６Ｐからコアフレーム
を受信すると、これをコアフレームフォワーダ６Ｂへ転
送する。コアフレームフォワーダ６Ｂは、そのパケット
のラベルに記述されたＶＰＮ識別子を元にしてＶＰＮ分
離を行い、ラベルを除去したパケットをＶＰＮ専用パケ
ットフォワーダ６Ｃ，６Ｄへ転送する。この際、クラス
識別子に記述されていた帯域識別子を、属性としてパケ
ットに付与しておく。 【００２１】ＶＰＮ専用パケットフォワーダ６Ｃ，６Ｄ
は、パケットを受信すると、そのパケットの宛先ＩＰア
ドレスを元にして、宛先加入者ノード毎にパケットを分
離し、加入者専用キュー６Ｅ，６Ｆ，６Ｇ，６Ｈ，６
Ｉ，６Ｊへ転送する。加入者専用キュー６Ｅ，６Ｆ，６
Ｇ，６Ｈ，６Ｉ，６Ｊに転送されたパケットは、ここに
蓄積される。この際、単一のキュー内に多数のパケット
が蓄積され、蓄積数が所定のしきい値を越えた場合に
は、帯域識別子が「１」のパケットから優先的に廃棄
し、帯域識別子が「０」のパケットの廃棄をできる限り
防止する。加入者専用キュー６Ｅ，６Ｆ，６Ｇ，６Ｈ，
６Ｉ，６Ｊに蓄積されたパケットは、スケジューラ６
Ｋ，６Ｌによりスケジューリング処理が施される。ここ
では、加入者ノードの受け側アクセスリンクの最大受信
帯域による帯域シェーピングを行う。 【００２２】スケジューラ６Ｋ，６Ｌは、さらに、宛先
の加入者ノードを収容するアクセスリンクの最小保証受
信帯域の範囲内に相当するパケットと、最小保証受信帯
域の超過分に相当するパケットを区別するために、パケ
ットのラベルのクラス識別子の中の帯域識別子に対して
再タギングを行う。スケジューリングされたパケット
は、ＶＰＮ専用のパケットフォワーダ６Ｍ，６Ｎによ
り、宛先のエッジノードが特定され、この結果に基づい
て、再度、ラベルが付与される。ラベルが付与されたコ
アフレームは、コアフレームフォワーダ６Ｏに送られ
る。 【００２３】コアフレームフォワーダ６Ｏでは、パケッ
トのラベルの宛先エッジノード識別子に基づいてコアフ
レームの転送方路を特定し、エッジノード内での出力ポ
ートを特定する。また必要に応じて、コア中継ノードと
同様なスケジューリング処理も施す。パケット品質制御
ノード１Ａ，１Ｂが送出したコアフレームは、コア中継
ノード１Ｃを介して、宛先のエッジノード１Ｄ，１Ｅ，
１Ｆに届けられる。 【００２４】着側装置としてのエッジノード１Ｄ，１
Ｅ，１Ｆは、コアフレームを受信すると、図７のように
動作する。図７に着側エッジノードの構成例を示す。エ
ッジノード７Ａは、入力ポート７Ｌからコアフレームを
受信すると、これをコアフレームフォワーダ７Ｂに転送
する。コアフレームフォワーダ７Ｂは、ラベルに記述さ
れたＶＰＮ識別子を元にＶＰＮ分離を行い、ラベルを除
去したパケットをＶＰＮ専用パケットフォワーダ７Ｃ，
７Ｄ，７Ｅへ転送する。この際、クラス識別子を属性と
して、パケットに付与しておく。 【００２５】ＶＰＮ専用パケットフォワーダ７Ｃ，７
Ｄ，７Ｅでは、宛先ＩＰアドレスから、パケットを出力
すべき論理アクセスリンク識別子としてのＡＴＭ−ＶＣ
Ｉ（Virtual Channel Identifier）を特定する。この
後、パケットをＡＴＭセル分割して、セルフォワーダ７
Ｆに転送する。この際、セルヘッダのＣＬＰフィールド
には、パケット属性のクラス識別子から抽出した帯域識
別子を記述しておく。セルフォワーダ７Ｆでは、セルヘ
ッダのＣＬＰに基づいてセルの転送方路を特定し、エッ
ジノード内での出力ポートを特定する。出力ポートから
出力されるセルは、事前にクラス分離部７Ｇに転送さ
れ、クラス専用キュー７Ｈ，７Ｉ，７Ｊに分離され蓄積
される。 【００２６】これらのキューに蓄積されたセルは、スケ
ジューラ７Ｋにより、クラスの優先順位に応じたスケジ
ューリングが施されて、出力ポート７Ｍから出力され
る。エッジノード１Ｄ，１Ｅ，１Ｆから出力されたセル
は、物理アクセスリンク１Ｘ，１Ｙ，１Ｚを介してアク
セスノード１Ｇ，１Ｈ，１Ｉへ届けられる。 【００２７】着側装置としてのアクセスノード１Ｇ，１
Ｈ，１Ｉは、エッジノードからセルを受信すると、図８
のように動作する。図８に着側アクセスノードの構成例
を示す。アクセスノード８Ａは、入力ポート８Ｄからセ
ルを受信すると、これを宛先加入者分離部８Ｃに転送す
る。宛先加入者分離部８Ｃでは、セルヘッダのＶＣＩ
（Virtual Channel Identifier）を参照して、セルを加
入者毎キュー８Ｂに分配する。加入者毎キュー８Ｂに蓄
積されたセルは、出力ポート８Ｅから加入者ノード８
Ｇ，８Ｈ，８Ｉに向けて出力される。この際、単一のキ
ュー内に多数のパケットが蓄積され、蓄積数が所定のし
きい値を越えた場合は、セルヘッダＣＬＰが「１」のパ
ケットから優先的に廃棄し、セルヘッダＣＬＰが「０」
のパケットの廃棄をできる限り防止する。アクセスノー
ドから出力されたセルは加入者ノードに受信される。 【００２８】以上説明した図１のパケット転送システム
では、コアリンク１Ｕの帯域は、エッジノード１Ｄに収
容される各加入者ノード１Ｊ，１Ｋ，１Ｌを接続する論
理アクセスリンクの最小保証転送帯域の総和を下回らな
いように設定し、コアリンク１Ｖの帯域は、エッジノー
ド１Ｅに収容される各加入者ノード１Ｍ，１Ｎ，１Ｏを
接続する論理アクセスリンクの最小保証転送帯域の総和
を下回らないように設定する。 【００２９】また、コアリンク１Ｗの帯域は、エッジノ
ード１Ｆに収容される各加入者ノード１Ｐ，１Ｑ，１Ｒ
を接続する論理アクセスリンクの最小保証転送帯域の総
和を下回らないように設定し、コアリンク１Ｓの帯域
は、パケット品質制御ノード１Ａに収容されるＶＰＮに
帰属する各加入者ノードを接続する論理アクセスリンク
の最小保証転送帯域の総和を下回らないように設定す
る。さらに、コアリンク１Ｔの帯域は、パケット品質制
御ノード１Ｂに収容されるＶＰＮに帰属する各加入者ノ
ードを接続する論理アクセスリンクの最小保証転送帯域
の総和を下回らないように設定する。 【００３０】以上の説明では、パケット品質制御ノード
をＶＰＮ毎に分散させている。ただし、請求項４の発明
を適用する際には、パケット品質制御ノードをエッジノ
ード毎に分散させる必要がある。この場合は、エッジノ
ードにおいて、ＶＰＮ毎にパケット品質制御ノードを選
択していたのを、ＶＰＮに関わりなくエッジノード単位
でパケット品質制御ノードを選択させるようにする。ま
た、パケット品質制御ノードにおいて、加入者毎に加入
者ノードの受け側アクセスリンクの最大受信帯域による
帯域シェーピングが行われていたのを、宛先のエッジノ
ード毎にキューをグループ化し、グループ内のキュー間
で、発側アクセスノードと同様の、セル単位でのＷＲＲ
スケジューリングと同等のスケジューリングを実施する
ようにする。また帯域値の設定は、加入者ノード毎キュ
ーの該当加入者のアクセスリンクにおける受信側での最
大転送帯域および最小保証転送帯域に基づいて同一値に
設定すればよい。 【００３１】本発明は、このように、全ての最小帯域保
証型のパケットを必ずパケット品質制御ノード経由で転
送させ、パケット品質制御ノードで、加入者ノード単位
のスケジューリングを行うようにしたので、各加入者ノ
ードの最小保証受信帯域を保証できる。 【００３２】また、パケット品質制御ノードをいくつか
のＶＰＮ単位に分散配置させるようにしたので、単一の
パケット品質制御ノードの処理能力に限界があっても、
網全体では、より多くの加入者を収容することが可能と
なる。また、パケット品質制御ノードをいくつかのエッ
ジノード単位に分散配置させるようにしたので、単一の
パケット品質制御ノードの処理能力に限界があっても、
網全体では、より多くの加入者を収容することが可能と
なる。また、最小保証転送帯域に収まるパケットと、最
小保証転送帯域を超過するパケットとを識別した廃棄制
御を行うようにしたので、各受信加入者ルータとも、最
小保証受信帯域に収まる帯域について、各送信加入者ル
ータの、最小保証送信帯域を超過する分のパケットに対
して最小保証送信帯域に収まる分のパケットから優先的
に埋めていくことが可能となり、各送信加入者ルータ間
の公平性が増す。 【００３３】また、エッジノードで、複数の優先クラス
を設けて、エッジノードおよびパケット品質制御ノード
において優先制御を行うことで、多様な品質クラスを用
意できるようになり、例えば、各加入者ノードの最小保
証受信帯域が保証できるような品質クラスと、受信帯域
をまったく保証しないような品質クラスとを混在させ
て、サービス提供できる。また、エッジノードとパケッ
ト品質制御ノード間の中継リンクにおいて、当該エッジ
ノードに収容されている加入者ノードの最小保証送信帯
域の総和以上に設定したリンク帯域を確保するようにし
たので、確実に各加入者ノードの最小保証受信帯域を保
証できる。 【００３４】 【発明の効果】以上説明したように、本発明は、エッジ
ノードで、加入者ノードからの最小帯域保証型のパケッ
トをその宛先アドレスに関わりなく全てパケット品質制
御ノードに転送し、各パケット品質制御ノードからのパ
ケットをその宛先アドレスを参照して該当する加入者ノ
ードに転送し、パケット品質制御ノードで、エッジノー
ドからのパケットをその宛先アドレスに該当する加入者
ノード毎に分類するとともに、各加入者ノード宛のパケ
ット送信帯域を該当する加入者ノードを収容するアクセ
スリンクの受信側の最大転送帯域に制限し、さらに各加
入者ノード宛のパケットを、該当する加入者ノードを収
容するエッジノード毎に分類し、これらを該当するエッ
ジノードへ転送するようにしたものである。 【００３５】したがって、全ての最小帯域保証型のパケ
ットが必ずパケット品質制御ノード経由で転送され、パ
ケット品質制御ノードで、加入者ノード単位のスケジュ
ーリングが行われるものとなり、各加入者ノードの最小
保証受信帯域が保証できるようになるとともに、パケッ
ト品質制御ノードに加わるトラヒック負荷を削減して、
網のスケーラビリティを向上させることができる。ま
た、各送信加入者ルータ間の公平性を確保するととも
に、多様な品質クラスを用意できるようになる。下位レ
イヤでＡＴＭ網やフレームリレー網を併用した場合に
は、より大きな効果が得られる。
方法に関し、特にＩＰ−ＶＰＮ（Internet Protocol-Vi
rtual Private Network）サービス網を構築して、品質
制御サービスを提供する場合に用いて好適なパケット中
継処理方法に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】近年、企業などが自営ネットワークを構
築する場合、ＩＰ技術を利用した仮想の閉域ネットワー
ク（ＩＰ−ＶＰＮ）が利用されつつある。これにより、
従来の専用線やフレームリレーを利用するのに比べて、
各地にある事業所間を柔軟に相互に接続できる。従来、
このような閉域ネットワークのパケット転送システムで
用いられるパケット中継処理方法では、加入者ノードを
収容するエッジノードにおいて、入力されるパケットの
宛先アドレスを参照して該当する加入者ノードに転送す
るものとなっていた。また該当する加入者ノードが識別
できない場合は、パケット品質制御ノードヘ転送し、こ
のパケット品質制御ノードにおいて、そのパケットの宛
先アドレスを参照して該当する加入者ノードが収容され
ているエッジノードヘ転送するものとなっていた。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のパケット中継処理方法では、品質制御が行わ
れないために、エッジノードあるいはパケット品質制御
ノードにおいてパケットが集中し、送信競合によりパケ
ット廃棄が発生する場合もあった。このため、このよう
なパケット廃棄がランダムに発生し、特定の加入者ノー
ドの最小保証受信帯域が保証できないという問題があっ
た。本発明はこのような課題を解決するためのものであ
り、各加入者ノードの最小保証受信帯域が保証できると
ともに、パケット品質制御ノードに加わるトラヒック負
荷を削減して網のスケーラビリティを向上させることが
できるパケット中継処理方法を提供することを目的とし
ている。 【０００４】 【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明にかかるパケット中継処理方法は、い
くつかのＶＰＮと称する論理閉域グループに分類される
複数の加入者ノードをアクセスノードに接続し、アクセ
スノードをエッジノードに接続し、エッジノードをコア
中継ノードに接続し、１つ以上のパケット品質制御ノー
ドをコア中継ノードに接続してなるパケット中継ネット
ワークで用いられるパケット中継処理方法であって、ア
クセスノードに、各加入者ノードごとにエッジノード向
けの第１の加入者毎キューを設けるとともに、これら第
１の加入者毎キュー間にスケジューラを設け、さらに各
加入者ノードごとに当該加入者ノード向けの第２の加入
者毎キューを設け、エッジノードに、アクセスノードか
ら転送されたパケットのＶＰＮを識別するＶＰＮ分離部
と、各ＶＰＮごとのＶＰＮ専用パケットフォワーダとを
設け、パケット品質制御ノードに、各ＶＰＮごとに宛先
加入者ノードごとの加入者専用キューを設けるととも
に、各ＶＰＮごとに加入者専用キュー間のスケジューラ
を設け、アクセスノードは、加入者ノードからのパケッ
トをそれぞれの第１の加入者毎キューに蓄積するととも
に、スケジューラでこれら第１の加入者毎キューに蓄積
されたパケットを、スケジューリングしながら、当該加
入者ノードの最小保証転送帯域の範囲内に収まるパケッ
トとその最小保証転送帯域を超過するパケットとに分類
して各々マーキングを行った後にエッジノードへそれぞ
れ転送し、エッジノードは、ＶＰＮ専用パケットフォワ
ーダで、当該ＶＰＮのパケットを、当該ＶＰＮに対応す
るパケット品質制御ノードに向けてコア中継ノードに転
送し、コア中継ノードは、エッジノードからパケット品
質制御ノードへ向けて転送されたパケットをパケット品
質制御ノードへ転送し、パケット品質制御ノードは、コ
ア中継ノードから転送されてきたパケットを加入者専用
キューに分離し、加入者専用キューで、当該キューのパ
ケット蓄積数が所定のしきい値を越えた場合には、アク
セスノードでのマーキングに応じて最小保証転送帯域を
超過するパケットから優先的に廃棄し、スケジューラ
で、加入者専用キューに蓄積されたパケットに対して、
スケジューリングしながら、当該宛先加入者ノードの受
け側アクセスリンクの最大帯域による帯域シェーピング
を行うとともに、当該宛先 加入者ノードの最小保証受信
帯域に収まるパケットとその最小保証受信帯域を超過す
るパケットとに分類して各々マーキングを行い、宛先加
入者ノードが収容されているエッジノードに向けてコア
中継ノードへ転送し、コア中継ノードは、パケット品質
制御ノードからのパケットをエッジノードに転送し、エ
ッジノードは、コア中継ノードからのパケットをアクセ
スノードに転送し、アクセスノードは、エッジノードか
ら転送されてきたパケットを第２の加入者毎キューに配
分して蓄積し、そのパケットの蓄積数が所定のしきい値
を超えた場合には、パケット品質制御ノードでのマーキ
ングに応じて最小保証受信帯域を超過するパケットを優
先的に廃棄し、廃棄しないパケットを当該加入者ノード
に出力するようにしたものである。 【０００５】 【０００６】 【０００７】 【０００８】 【０００９】 【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形
態にかかるパケット中継処理方法が適用されるパケット
転送システムのブロック図である。このパケット転送シ
ステムでは、加入者ノード１Ｊ，１Ｋ，１Ｌが、アクセ
スノード１Ｇを介して物理アクセスリンク１Ｘによりエ
ッジノード１Ｄに収容され、加入者ノード１Ｍ，１Ｎ，
１Ｏが、アクセスノード１Ｈを介して物理アクセスリン
ク１Ｙによりエッジノード１Ｅに収容され、さらに加入
者ノード１Ｐ，１Ｑ，１Ｒが、アクセスノード１Ｉを介
して物理アクセスリンク１Ｚによりエッジノード１Ｆに
収容されている。 【００１０】エッジノード１Ｄ，１Ｅ，１Ｆは、それぞ
れコアリンク１Ｕ，１Ｖ，１Ｗにより、コア中継ノード
１Ｃに収容されている。パケット品質制御ノード１Ａ，
１Ｂは、それぞれコアリンク１Ｓ，１Ｔによりコア中継
ノード１Ｃに収容されている。リンクの下位プロトコル
レイヤについて、特に制限はないが、ここではすべてＡ
ＴＭ（Asynchronous Transfer Mode）プロトコルに従う
ものとする。なお、リンクの下位プロトコルレイヤとし
て他のプロトコルを用いる場合には、下記のＡＴＭプロ
トコルに関する用語を他のプロトコルの該当する用語に
置き換えれば良い。 【００１１】このような構成において、発側装置として
のアクセスノード１Ｇ，１Ｈ，１Ｉは、図２のように動
作する。図２に発側アクセスノードの構成例を示す。加
入者ノード２Ｆ，２Ｇ，２Ｈからのパケットを入力ポー
ト２Ｄから受信し、これを加入者毎キュー２Ｂに振り分
ける。加入者毎キューに蓄積されたパケットは、スケジ
ューラ２ＣによりＡＴＭセル単位に送信される。この
際、各加入者ノード間で帯域が共用される。すなわち、
送信競合がない場合には、空き帯域を全て利用したパケ
ット転送が可能であるが、送信競合がある場合には、消
費可能な帯域が、各加入者ノード間で均等割りされる。
ただし、契約に応じた重み付けを行うことも可能であ
る。 【００１２】スケジューラ２Ｃにおけるスケジューリン
グアルゴリズムとしては、セルに対して、ＷＲＲ（Weig
hted Round Robin）と呼ばれるものを用いる。これによ
って、各加入者ノード毎に、送信競合がまったくない場
合の転送帯域として最大転送帯域が規定され、また送信
競合がある場合でも最小限消費可能な転送帯域として最
小保証転送帯域が規定される。スケジューラ２Ｃは、さ
らに最小保証転送帯域の範囲内に相当するパケットと、
最小保証転送帯域の超過分に相当するパケットとを区別
するために、ＡＴＭセルのＣＬＰフィールドに対してタ
ギングを行う。すなわち、最小保証転送帯域の範囲内に
相当するパケットを構成するＡＴＭセルのヘッダ部ＣＬ
Ｐフィールドに「０」を記述し、最小保証転送帯域の超
過分に相当するパケットを構成するＡＴＭセルのヘッダ
部ＣＬＰフィールドに「１」を記述する。このＣＬＰ値
を以後、帯域識別子と称する。 【００１３】スケジューリングされたパケットは、出力
ポート２Ｅから出力され、これがエッジノード２Ｉへ転
送される。アクセスノードと加入者ノードとの間には、
論理的なアクセスリンクとして、ＧＦＲ（Generic Flow
Rate）クラスに属するＡＴＭ−ＶＣコネクションが設
定される。最大転送帯域と最小保証転送帯域は、ＧＦＲ
クラスのＡＴＭ−ＶＣの帯域品質として規定される。 【００１４】アクセスノード１Ｇ，１Ｈ，１Ｉからパケ
ットを受信した、発側装置としてのエッジノード１Ｄ，
１Ｅ，１Ｆは、図３のように動作する。図３に発側エッ
ジノードの構成例を示す。入力ポート３Ｌからパケット
を受信すると、そのパケットをＶＰＮ分離部３Ｂへ転送
してＶＰＮ識別を行う。ＶＰＮ識別は、入力されたパケ
ットを構成するＡＴＭセルのヘッダ部に記述されたＶＣ
Ｉを参照することで、個々の加入者ノードを識別し、各
加入者ノードの契約ＶＰＮ情報を特定することで行う。
この際、契約クラス情報も同時に特定しておく。 【００１５】ＶＰＮ識別が行われたパケットは、識別結
果に応じたＶＰＮ専用パケットフォワーダ３Ｃ，３Ｄ，
３Ｅへ送られる。ＶＰＮ専用パケットフォワーダ３Ｃ，
３Ｄ，３Ｅでは、ＩＰレイヤにおけるパケット転送処理
が施され、この結果に基づいて、ラベルが付与される。
図４にコアフレームの構成例を示す。ラベルが付与され
たＩＰパケットは、コアフレームと称し、図４に示すよ
うに、ラベルに対して宛先エッジノード識別子４Ａが記
述されるだけでなく、さらに、ＶＰＮ識別子４Ｂととも
に先に特定されたクラス識別子４Ｃも同時に記述され
る。このクラス識別子には、契約クラスに加えて、セル
ヘッダのＣＬＰフィールドに記述されていた、帯域識別
子も同時に記述しておく。 【００１６】ここで、帯域保証型のクラスのパケットで
生成されたコアフレームの宛先は、ＶＰＮ毎に予め決め
られたパケット品質制御ノードとなる。 【００１７】ＩＰヘッダ４Ｄおよびペイロード４Ｅは書
換られず、透過的に転送される。ラベル付けにより生成
されたコアフレームは、コアフレームフォワ一ダ３Ｆに
送られる。このコアフレームフォワーダ３ＦはＶＰＮ間
で共用される。コアフレームフォワーダ３Ｆでは、ラベ
ルの宛先エッジノード識別子に基づいてコアフレームの
転送方路を特定し、エッジノード内での出力ポートを特
定する。出力ポートから出力されるコアフレームは、事
前にクラス分離部３Ｇに転送され、クラス専用キュー３
Ｈ，３Ｉ，３Ｊに分離され蓄積される。これらのキュー
に蓄積されたコアフレームは、スケジューラ３Ｋによ
り、クラスの優先順位に応じたスケジューリングが施さ
れて、出力ポート３Ｍから出力される。エッジノード１
Ｄ，１Ｅ，１Ｆから出力されたコアフレームは、コアリ
ンク１Ｕ，１Ｖ，１Ｗを介してコア中継ノード１Ｃへ届
けられる。 【００１８】コア中継ノード１Ｃは、エッジノードから
コアフレームを受信すると、図５のように動作する。図
５にコア中継ノードの構成例を示す。コア中継ノード５
Ａは、入力ポート５Ｈからコアフレームを受信すると、
これをコアフレームフォワーダ５Ｂに転送する。コアレ
ームフォワーダ５Ｂでは、ラベルの宛先エッジノード識
別子に基づいてコアフレームの転送方路を特定し、エッ
ジノード内での出力ポート５Ｉを特定する。出力ポート
５Ｉから出力されるコアフレームは、事前にクラス分離
部５Ｃに転送されてクラス専用キュー５Ｄ，５Ｅ，５Ｆ
に分離され蓄積される。 【００１９】これらのキューに蓄積されたコアフレーム
は、スケジューラ５Ｇにより、クラスの優先順位に応じ
たスケジューリングが施されて、出力ポート５Ｉから出
力される。この際、単一のキュー内に多数のコアフレー
ムが蓄積され、その蓄積数が所定のしきい値を越えた場
合には、帯域識別子が「１」のコアフレームから優先的
に廃棄し、帯域識別子が「０」のコアフレームの廃棄を
できる限り防止する。コア中継ノード１Ｃから出力され
たコアフレームは、コアリンク１Ｓ，１Ｔ，１Ｕ，１
Ｖ，１Ｗを介してエッジノード１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ、ある
いはパケット品質制御ノード１Ａ，１Ｂに転送される。 【００２０】パケット品質制御ノード１Ａ，１Ｂは、コ
アフレームを受信すると、図６のように動作する。図６
にパケット品質制御ノードの構成例を示す。パケット品
質制御ノード６Ａは、入力ポート６Ｐからコアフレーム
を受信すると、これをコアフレームフォワーダ６Ｂへ転
送する。コアフレームフォワーダ６Ｂは、そのパケット
のラベルに記述されたＶＰＮ識別子を元にしてＶＰＮ分
離を行い、ラベルを除去したパケットをＶＰＮ専用パケ
ットフォワーダ６Ｃ，６Ｄへ転送する。この際、クラス
識別子に記述されていた帯域識別子を、属性としてパケ
ットに付与しておく。 【００２１】ＶＰＮ専用パケットフォワーダ６Ｃ，６Ｄ
は、パケットを受信すると、そのパケットの宛先ＩＰア
ドレスを元にして、宛先加入者ノード毎にパケットを分
離し、加入者専用キュー６Ｅ，６Ｆ，６Ｇ，６Ｈ，６
Ｉ，６Ｊへ転送する。加入者専用キュー６Ｅ，６Ｆ，６
Ｇ，６Ｈ，６Ｉ，６Ｊに転送されたパケットは、ここに
蓄積される。この際、単一のキュー内に多数のパケット
が蓄積され、蓄積数が所定のしきい値を越えた場合に
は、帯域識別子が「１」のパケットから優先的に廃棄
し、帯域識別子が「０」のパケットの廃棄をできる限り
防止する。加入者専用キュー６Ｅ，６Ｆ，６Ｇ，６Ｈ，
６Ｉ，６Ｊに蓄積されたパケットは、スケジューラ６
Ｋ，６Ｌによりスケジューリング処理が施される。ここ
では、加入者ノードの受け側アクセスリンクの最大受信
帯域による帯域シェーピングを行う。 【００２２】スケジューラ６Ｋ，６Ｌは、さらに、宛先
の加入者ノードを収容するアクセスリンクの最小保証受
信帯域の範囲内に相当するパケットと、最小保証受信帯
域の超過分に相当するパケットを区別するために、パケ
ットのラベルのクラス識別子の中の帯域識別子に対して
再タギングを行う。スケジューリングされたパケット
は、ＶＰＮ専用のパケットフォワーダ６Ｍ，６Ｎによ
り、宛先のエッジノードが特定され、この結果に基づい
て、再度、ラベルが付与される。ラベルが付与されたコ
アフレームは、コアフレームフォワーダ６Ｏに送られ
る。 【００２３】コアフレームフォワーダ６Ｏでは、パケッ
トのラベルの宛先エッジノード識別子に基づいてコアフ
レームの転送方路を特定し、エッジノード内での出力ポ
ートを特定する。また必要に応じて、コア中継ノードと
同様なスケジューリング処理も施す。パケット品質制御
ノード１Ａ，１Ｂが送出したコアフレームは、コア中継
ノード１Ｃを介して、宛先のエッジノード１Ｄ，１Ｅ，
１Ｆに届けられる。 【００２４】着側装置としてのエッジノード１Ｄ，１
Ｅ，１Ｆは、コアフレームを受信すると、図７のように
動作する。図７に着側エッジノードの構成例を示す。エ
ッジノード７Ａは、入力ポート７Ｌからコアフレームを
受信すると、これをコアフレームフォワーダ７Ｂに転送
する。コアフレームフォワーダ７Ｂは、ラベルに記述さ
れたＶＰＮ識別子を元にＶＰＮ分離を行い、ラベルを除
去したパケットをＶＰＮ専用パケットフォワーダ７Ｃ，
７Ｄ，７Ｅへ転送する。この際、クラス識別子を属性と
して、パケットに付与しておく。 【００２５】ＶＰＮ専用パケットフォワーダ７Ｃ，７
Ｄ，７Ｅでは、宛先ＩＰアドレスから、パケットを出力
すべき論理アクセスリンク識別子としてのＡＴＭ−ＶＣ
Ｉ（Virtual Channel Identifier）を特定する。この
後、パケットをＡＴＭセル分割して、セルフォワーダ７
Ｆに転送する。この際、セルヘッダのＣＬＰフィールド
には、パケット属性のクラス識別子から抽出した帯域識
別子を記述しておく。セルフォワーダ７Ｆでは、セルヘ
ッダのＣＬＰに基づいてセルの転送方路を特定し、エッ
ジノード内での出力ポートを特定する。出力ポートから
出力されるセルは、事前にクラス分離部７Ｇに転送さ
れ、クラス専用キュー７Ｈ，７Ｉ，７Ｊに分離され蓄積
される。 【００２６】これらのキューに蓄積されたセルは、スケ
ジューラ７Ｋにより、クラスの優先順位に応じたスケジ
ューリングが施されて、出力ポート７Ｍから出力され
る。エッジノード１Ｄ，１Ｅ，１Ｆから出力されたセル
は、物理アクセスリンク１Ｘ，１Ｙ，１Ｚを介してアク
セスノード１Ｇ，１Ｈ，１Ｉへ届けられる。 【００２７】着側装置としてのアクセスノード１Ｇ，１
Ｈ，１Ｉは、エッジノードからセルを受信すると、図８
のように動作する。図８に着側アクセスノードの構成例
を示す。アクセスノード８Ａは、入力ポート８Ｄからセ
ルを受信すると、これを宛先加入者分離部８Ｃに転送す
る。宛先加入者分離部８Ｃでは、セルヘッダのＶＣＩ
（Virtual Channel Identifier）を参照して、セルを加
入者毎キュー８Ｂに分配する。加入者毎キュー８Ｂに蓄
積されたセルは、出力ポート８Ｅから加入者ノード８
Ｇ，８Ｈ，８Ｉに向けて出力される。この際、単一のキ
ュー内に多数のパケットが蓄積され、蓄積数が所定のし
きい値を越えた場合は、セルヘッダＣＬＰが「１」のパ
ケットから優先的に廃棄し、セルヘッダＣＬＰが「０」
のパケットの廃棄をできる限り防止する。アクセスノー
ドから出力されたセルは加入者ノードに受信される。 【００２８】以上説明した図１のパケット転送システム
では、コアリンク１Ｕの帯域は、エッジノード１Ｄに収
容される各加入者ノード１Ｊ，１Ｋ，１Ｌを接続する論
理アクセスリンクの最小保証転送帯域の総和を下回らな
いように設定し、コアリンク１Ｖの帯域は、エッジノー
ド１Ｅに収容される各加入者ノード１Ｍ，１Ｎ，１Ｏを
接続する論理アクセスリンクの最小保証転送帯域の総和
を下回らないように設定する。 【００２９】また、コアリンク１Ｗの帯域は、エッジノ
ード１Ｆに収容される各加入者ノード１Ｐ，１Ｑ，１Ｒ
を接続する論理アクセスリンクの最小保証転送帯域の総
和を下回らないように設定し、コアリンク１Ｓの帯域
は、パケット品質制御ノード１Ａに収容されるＶＰＮに
帰属する各加入者ノードを接続する論理アクセスリンク
の最小保証転送帯域の総和を下回らないように設定す
る。さらに、コアリンク１Ｔの帯域は、パケット品質制
御ノード１Ｂに収容されるＶＰＮに帰属する各加入者ノ
ードを接続する論理アクセスリンクの最小保証転送帯域
の総和を下回らないように設定する。 【００３０】以上の説明では、パケット品質制御ノード
をＶＰＮ毎に分散させている。ただし、請求項４の発明
を適用する際には、パケット品質制御ノードをエッジノ
ード毎に分散させる必要がある。この場合は、エッジノ
ードにおいて、ＶＰＮ毎にパケット品質制御ノードを選
択していたのを、ＶＰＮに関わりなくエッジノード単位
でパケット品質制御ノードを選択させるようにする。ま
た、パケット品質制御ノードにおいて、加入者毎に加入
者ノードの受け側アクセスリンクの最大受信帯域による
帯域シェーピングが行われていたのを、宛先のエッジノ
ード毎にキューをグループ化し、グループ内のキュー間
で、発側アクセスノードと同様の、セル単位でのＷＲＲ
スケジューリングと同等のスケジューリングを実施する
ようにする。また帯域値の設定は、加入者ノード毎キュ
ーの該当加入者のアクセスリンクにおける受信側での最
大転送帯域および最小保証転送帯域に基づいて同一値に
設定すればよい。 【００３１】本発明は、このように、全ての最小帯域保
証型のパケットを必ずパケット品質制御ノード経由で転
送させ、パケット品質制御ノードで、加入者ノード単位
のスケジューリングを行うようにしたので、各加入者ノ
ードの最小保証受信帯域を保証できる。 【００３２】また、パケット品質制御ノードをいくつか
のＶＰＮ単位に分散配置させるようにしたので、単一の
パケット品質制御ノードの処理能力に限界があっても、
網全体では、より多くの加入者を収容することが可能と
なる。また、パケット品質制御ノードをいくつかのエッ
ジノード単位に分散配置させるようにしたので、単一の
パケット品質制御ノードの処理能力に限界があっても、
網全体では、より多くの加入者を収容することが可能と
なる。また、最小保証転送帯域に収まるパケットと、最
小保証転送帯域を超過するパケットとを識別した廃棄制
御を行うようにしたので、各受信加入者ルータとも、最
小保証受信帯域に収まる帯域について、各送信加入者ル
ータの、最小保証送信帯域を超過する分のパケットに対
して最小保証送信帯域に収まる分のパケットから優先的
に埋めていくことが可能となり、各送信加入者ルータ間
の公平性が増す。 【００３３】また、エッジノードで、複数の優先クラス
を設けて、エッジノードおよびパケット品質制御ノード
において優先制御を行うことで、多様な品質クラスを用
意できるようになり、例えば、各加入者ノードの最小保
証受信帯域が保証できるような品質クラスと、受信帯域
をまったく保証しないような品質クラスとを混在させ
て、サービス提供できる。また、エッジノードとパケッ
ト品質制御ノード間の中継リンクにおいて、当該エッジ
ノードに収容されている加入者ノードの最小保証送信帯
域の総和以上に設定したリンク帯域を確保するようにし
たので、確実に各加入者ノードの最小保証受信帯域を保
証できる。 【００３４】 【発明の効果】以上説明したように、本発明は、エッジ
ノードで、加入者ノードからの最小帯域保証型のパケッ
トをその宛先アドレスに関わりなく全てパケット品質制
御ノードに転送し、各パケット品質制御ノードからのパ
ケットをその宛先アドレスを参照して該当する加入者ノ
ードに転送し、パケット品質制御ノードで、エッジノー
ドからのパケットをその宛先アドレスに該当する加入者
ノード毎に分類するとともに、各加入者ノード宛のパケ
ット送信帯域を該当する加入者ノードを収容するアクセ
スリンクの受信側の最大転送帯域に制限し、さらに各加
入者ノード宛のパケットを、該当する加入者ノードを収
容するエッジノード毎に分類し、これらを該当するエッ
ジノードへ転送するようにしたものである。 【００３５】したがって、全ての最小帯域保証型のパケ
ットが必ずパケット品質制御ノード経由で転送され、パ
ケット品質制御ノードで、加入者ノード単位のスケジュ
ーリングが行われるものとなり、各加入者ノードの最小
保証受信帯域が保証できるようになるとともに、パケッ
ト品質制御ノードに加わるトラヒック負荷を削減して、
網のスケーラビリティを向上させることができる。ま
た、各送信加入者ルータ間の公平性を確保するととも
に、多様な品質クラスを用意できるようになる。下位レ
イヤでＡＴＭ網やフレームリレー網を併用した場合に
は、より大きな効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施の形態にかかるパケット中継
処理方法が適用されるパケット転送システムのブロック
図である。 【図２】 発側アクセスノードの構成例を示すブロック
図である。 【図３】 発側エッジノードの構成例を示すブロック図
である。 【図４】 コアフレームの構成例を示す説明図である。 【図５】 コア中継ノードの構成例を示すブロック図で
ある。 【図６】 パケット品質制御ノードの構成例を示すブロ
ック図である。 【図７】 着側エッジノードの構成例を示すブロック図
である。 【図８】 着側アクセスノードの構成例を示すブロック
図である。 【符号の説明】 １Ａ，１Ｂパケット品質制御ノード、１Ｃ…コア中継ノ
ード、１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ…エッジノード、１Ｇ，１Ｈ，
１Ｉ…アクセスノード、１Ｊ，１Ｋ，１Ｌ，１Ｍ，１
Ｎ，１Ｏ，１Ｐ，１Ｑ，１Ｒ…加入者ノード、１Ｓ，１
Ｔ，１Ｕ，１Ｖ，１Ｗ…コアリンク、１Ｘ，１Ｙ，１Ｚ
…物理アクセスリンク、２Ａ…アクセスノード、２Ｂ…
加入者毎キュー、２Ｃ…スケジューラ、２Ｄ…入力ポー
ト、２Ｅ…出力ポート、２Ｆ，２Ｇ，２Ｈ…加入者ノー
ド、２Ｉ…エッジノード、３Ａ…エッジノード、３Ｂ…
ＶＰＮ分離部、３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ…ＶＰＮ専用パケット
フォワーダ、３Ｆ…コアフレームフォワーダ、３Ｇ…ク
ラス分離部、３Ｈ，３Ｉ，３Ｊ…クラス専用キュー、３
Ｋ…スケジューラ、３Ｌ…入力ポート、３Ｍ…出力ポー
ト、４Ａ…宛先エッジノード識別子、４Ｂ…ＶＰＮ識別
子、４Ｃ…クラス識別子、４Ｄ…ＩＰヘッダ、４Ｅ…ペ
イロード、５Ａ…コア中継ノード、５Ｂ…コアフレーム
フォワーダ、５Ｃ…クラス分離部、５Ｄ，５Ｅ５Ｆ…ク
ラス専用キュー、５Ｇ…スケジューラ、５Ｈ…入力ポー
ト、５Ｉ…出力ポート、６Ａ…パケット品質制御ノー
ド、６Ｂ…コアフレームフォワーダ、６Ｃ，６Ｄ…ＶＰ
Ｎ専用パケットフォワーダ、６Ｅ，６Ｆ，６Ｇ，６Ｈ，
６Ｉ，６Ｊ…加入者専用キュー、６Ｋ，６Ｌ…スケジュ
ーラ、６Ｍ，６Ｎ…ＶＰＮ専用パケットフォワーダ、６
Ｏ…コアフレームフォワーダ、６Ｐ…入力ポート、６Ｑ
…出力ポート、７Ａ…エッジノード、７Ｂ…コアフレー
ムフォワーダ、７Ｃ，７Ｄ，７Ｅ…ＶＰＮ専用パケット
フォワーダ、７Ｆ…セルフォワーダ、７Ｇ…クラス分離
部、７Ｈ，７Ｉ，７Ｊ…クラス専用キュー、７Ｋ…スケ
ジューラ、７Ｌ…入力ポート，７Ｍ…出力ポート、８Ａ
…アクセスノード、８Ｂ…加入者毎キュー、８Ｃ…宛先
加入者分離部、８Ｄ…入力ポート、８Ｅ…出力ポート、
８Ｆ…エッジノード、８Ｇ，８Ｈ，８Ｉ…加入者ノー
ド。
処理方法が適用されるパケット転送システムのブロック
図である。 【図２】 発側アクセスノードの構成例を示すブロック
図である。 【図３】 発側エッジノードの構成例を示すブロック図
である。 【図４】 コアフレームの構成例を示す説明図である。 【図５】 コア中継ノードの構成例を示すブロック図で
ある。 【図６】 パケット品質制御ノードの構成例を示すブロ
ック図である。 【図７】 着側エッジノードの構成例を示すブロック図
である。 【図８】 着側アクセスノードの構成例を示すブロック
図である。 【符号の説明】 １Ａ，１Ｂパケット品質制御ノード、１Ｃ…コア中継ノ
ード、１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ…エッジノード、１Ｇ，１Ｈ，
１Ｉ…アクセスノード、１Ｊ，１Ｋ，１Ｌ，１Ｍ，１
Ｎ，１Ｏ，１Ｐ，１Ｑ，１Ｒ…加入者ノード、１Ｓ，１
Ｔ，１Ｕ，１Ｖ，１Ｗ…コアリンク、１Ｘ，１Ｙ，１Ｚ
…物理アクセスリンク、２Ａ…アクセスノード、２Ｂ…
加入者毎キュー、２Ｃ…スケジューラ、２Ｄ…入力ポー
ト、２Ｅ…出力ポート、２Ｆ，２Ｇ，２Ｈ…加入者ノー
ド、２Ｉ…エッジノード、３Ａ…エッジノード、３Ｂ…
ＶＰＮ分離部、３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ…ＶＰＮ専用パケット
フォワーダ、３Ｆ…コアフレームフォワーダ、３Ｇ…ク
ラス分離部、３Ｈ，３Ｉ，３Ｊ…クラス専用キュー、３
Ｋ…スケジューラ、３Ｌ…入力ポート、３Ｍ…出力ポー
ト、４Ａ…宛先エッジノード識別子、４Ｂ…ＶＰＮ識別
子、４Ｃ…クラス識別子、４Ｄ…ＩＰヘッダ、４Ｅ…ペ
イロード、５Ａ…コア中継ノード、５Ｂ…コアフレーム
フォワーダ、５Ｃ…クラス分離部、５Ｄ，５Ｅ５Ｆ…ク
ラス専用キュー、５Ｇ…スケジューラ、５Ｈ…入力ポー
ト、５Ｉ…出力ポート、６Ａ…パケット品質制御ノー
ド、６Ｂ…コアフレームフォワーダ、６Ｃ，６Ｄ…ＶＰ
Ｎ専用パケットフォワーダ、６Ｅ，６Ｆ，６Ｇ，６Ｈ，
６Ｉ，６Ｊ…加入者専用キュー、６Ｋ，６Ｌ…スケジュ
ーラ、６Ｍ，６Ｎ…ＶＰＮ専用パケットフォワーダ、６
Ｏ…コアフレームフォワーダ、６Ｐ…入力ポート、６Ｑ
…出力ポート、７Ａ…エッジノード、７Ｂ…コアフレー
ムフォワーダ、７Ｃ，７Ｄ，７Ｅ…ＶＰＮ専用パケット
フォワーダ、７Ｆ…セルフォワーダ、７Ｇ…クラス分離
部、７Ｈ，７Ｉ，７Ｊ…クラス専用キュー、７Ｋ…スケ
ジューラ、７Ｌ…入力ポート，７Ｍ…出力ポート、８Ａ
…アクセスノード、８Ｂ…加入者毎キュー、８Ｃ…宛先
加入者分離部、８Ｄ…入力ポート、８Ｅ…出力ポート、
８Ｆ…エッジノード、８Ｇ，８Ｈ，８Ｉ…加入者ノー
ド。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 原 博之
東京都千代田区大手町二丁目３番１号
日本電信電話株式会社内
(56)参考文献 桑原 健 他，ＧＮＳＰにおけるマル
チポイント型帯域制御方式 −ＶＰＮ間
の帯域制御−，2000年信学総大 Ｂ−７
−84，2000年 ３月 ７日
村山 純一 他，ＧＮＳＰにおけるマ
ルチポイント型帯域制御方式 −ＶＰＮ
間の優先制御−，2000年信学総大 Ｂ−
７−85，2000年 ３月 ７日
吉田 法茂 他，クレジット型スケジ
ューラにおけるクレジット分配によるバ
ースト制御，2000年信学総大 Ｂ−７−
83，2000年 ３月 ７日
田島 佳武 他，広域ネットワークキ
ングサービスプラットフォームにおける
マルチクラス転送サービス，2000年信学
総大 Ｂ−７−81，2000年 ３月 ７日
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04L 12/56
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 いくつかのＶＰＮと称する論理閉域グル
ープに分類される複数の加入者ノードをアクセスノード
に接続し、前記アクセスノードをエッジノードに接続
し、前記エッジノードをコア中継ノードに接続し、１つ
以上のパケット品質制御ノードを前記コア中継ノードに
接続してなるパケット中継ネットワークで用いられるパ
ケット中継処理方法であって、前記アクセスノードに、前記各加入者ノードごとに前記
エッジノード向けの第１の加入者毎キューを設けるとと
もに、これら第１の加入者毎キュー間にスケジューラを
設け、さらに前記各加入者ノードごとに当該加入者ノー
ド向けの第２の加入者毎キューを設け、 前記エッジノードに、前記アクセスノードから転送され
たパケットのＶＰＮを識別するＶＰＮ分離部と、各ＶＰ
ＮごとのＶＰＮ専用パケットフォワーダとを設け、 前記パケット品質制御ノードに、各ＶＰＮごとに宛先加
入者ノードごとの加入者専用キューを設けるとともに、
各ＶＰＮごとに前記加入者専用キュー間のスケジューラ
を設け、 前記アクセスノードは、前記加入者ノードからのパケッ
トをそれぞれの第１の加入者毎キューに蓄積するととも
に、前記スケジューラでこれら第１の加入者毎キューに
蓄積されたパケットを、スケジューリングしながら、当
該加入者ノードの最小保証転送帯域の範囲内に収まるパ
ケットとその最小保証転送帯域を超過するパケットとに
分類して各々マーキングを行った後に前記エッジノード
へそれぞれ転送し、 前記エッジノードは、前記ＶＰＮ専用パケットフォワー
ダで、当該ＶＰＮのパケットを、当該ＶＰＮに対応する
前記パケット品質制御ノードに向けて前記コア中継ノー
ドに転送し、 前記コア中継ノードは、前記エッジノードから前記パケ
ット品質制御ノードへ向けて転送されたパケットを前記
パケット品質制御ノードへ転送し、 前記パケット品質制御ノードは、前記コア中継ノードか
ら転送されてきた前記パケットを前記加入者専用キュー
に分離し、前記加入者専用キューで、当該キュ ーのパケ
ット蓄積数が所定のしきい値を越えた場合には、前記ア
クセスノードでのマーキングに応じて前記最小保証転送
帯域を超過するパケットから優先的に廃棄し、前記スケ
ジューラで、前記加入者専用キューに蓄積されたパケッ
トに対して、スケジューリングしながら、当該宛先加入
者ノードの受け側アクセスリンクの最大帯域による帯域
シェーピングを行うとともに、当該宛先加入者ノードの
最小保証受信帯域に収まるパケットとその最小保証受信
帯域を超過するパケットとに分類して各々マーキングを
行い、宛先加入者ノードが収容されているエッジノード
に向けてコア中継ノードへ転送し、 前記コア中継ノードは、前記パケット品質制御ノードか
らのパケットを前記エッジノードに転送し、 前記エッジノードは、前記コア中継ノードからのパケッ
トを前記アクセスノードに転送し、 前記アクセスノードは、前記エッジノードから転送され
てきたパケットを前記第２の加入者毎キューに配分して
蓄積し、そのパケットの蓄積数が所定のしきい値を超え
た場合には、前記パケット品質制御ノードでのマーキン
グに応じて前記最小保証受信帯域を超過するパケットを
優先的に廃棄し、廃棄しないパケットを当該加入者ノー
ドに出力する ことを特徴とするパケット中継処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000247441A JP3433923B2 (ja) | 2000-08-17 | 2000-08-17 | パケット中継処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000247441A JP3433923B2 (ja) | 2000-08-17 | 2000-08-17 | パケット中継処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002064540A JP2002064540A (ja) | 2002-02-28 |
| JP3433923B2 true JP3433923B2 (ja) | 2003-08-04 |
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ID=18737535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP3433923B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4751804B2 (ja) | 2006-10-20 | 2011-08-17 | 富士通株式会社 | 通信中継装置、通信中継制御方法および通信中継制御プログラム |
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-
2000
- 2000-08-17 JP JP2000247441A patent/JP3433923B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| 吉田 法茂 他，クレジット型スケジューラにおけるクレジット分配によるバースト制御，２０００年信学総大 Ｂ−７−８３，２０００年 ３月 ７日 |
| 村山 純一 他，ＧＮＳＰにおけるマルチポイント型帯域制御方式 −ＶＰＮ間の優先制御−，２０００年信学総大 Ｂ−７−８５，２０００年 ３月 ７日 |
| 桑原 健 他，ＧＮＳＰにおけるマルチポイント型帯域制御方式 −ＶＰＮ間の帯域制御−，２０００年信学総大 Ｂ−７−８４，２０００年 ３月 ７日 |
| 田島 佳武 他，広域ネットワークキングサービスプラットフォームにおけるマルチクラス転送サービス，２０００年信学総大 Ｂ−７−８１，２０００年 ３月 ７日 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002064540A (ja) | 2002-02-28 |
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