JP3449408B2 - Priority control system - Google Patents

Priority control system

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【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、ネットワークにおけるデータ転送の優先制御方式に関し、特に、TCP BACKGROUND OF THE INVENTION [0001] [Technical Field of the Invention The present invention relates to a priority control method for data transfer in a network, in particular, TCP
(Transmission Control Protocol)/IP(Internet (Transmission Control Protocol) / IP (Internet
Protocol)ネットワークにおける優先制御方式に関する。 Protocol) regarding priority control method in a network. 【0002】 【従来の技術】従来、TCP/IPネットワークにおいて、IPルータ内の輻輳あるいは網内の輻輳に対して、 [0002] Conventionally, in a TCP / IP network for congestion in the congested or network in an IP router,
上位アプリケーション種別によるトラヒック特性に応じたデータ転送の優先制御を可能とする方式が特開平9− Method that allows the priority control of data transfer according to the traffic characteristics of the upper application type is Hei 9-
205461号公報に記載されている。 It is described in 205461 JP. 【0003】上記公報記載の優先制御方式は、IPルーティング処理の前に廃棄優先制御機能を持ったアーキテクチャとして記述されており、TCP/IPネットワークのLANに接続されたエンドシステムにおいてIPパラメータ設定手段に基づいて優先度をパケットへ設定し、IPルータ内での輻輳による廃棄発生、或いは回復検出時にIP(Internet Protocol)/ICMP(Inter [0003] priority control method disclosed in the above publication is described as architecture, combined with loss priority control function before the IP routing process, the IP parameter setting means in a TCP / IP network LAN to connected end systems based sets the priority to the packet, discarding caused by congestion in the IP router, or recovery upon detection in IP (Internet Protocol) / ICMP (Inter
net Control Message Protocol)層で受信したIPパケットのPrecedenceパラメータをチェックして転送優先度の低いIPパケットの廃棄制御を行い、中継時の輻輳によるIPパケットの廃棄発生をSource Quenchパケットにより送信元のエンドシステムへ通知することにより、 net Control Message Protocol) performs discard control low IP packet transfers in priority Precedence parameter check to the IP packet received by the layer, end the source of waste generation of IP packets due to congestion at relay by Source Quench packets by notification to the system,
トラヒック特性に応じたデータ転送の優先制御を行っている。 It is carried out priority control of data transfer according to the traffic characteristics. 【0004】 【発明が解決しようとする課題】上記公報記載の優先制御方式は、IPルータ内あるいは網内で輻輳が発生した場合には、エンドシステムから送られてきたIPパケットの内、優先度の低いIPパケットを廃棄する廃棄優先制御のみが行われるので、網がその転送品質について一切の保証をしない、いわゆるベストエフォート的なサービスしか実施することが出来ず、IPパケット全てがベストエフォートの帯域保証となってしまうという問題がある。 [0004] The present invention is to provide a priority control method disclosed in the above publication, when the congestion in the IP router or the network occurs, among the IP packets sent from the end system, priority It dropped because the priority control only is performed to discard the low IP packet, the network does not make any guarantees about the transfer quality, the so-called best-effort services only can not be carried out, all IP packets of the best-effort bandwidth there is a problem that becomes guaranteed. 【0005】本発明の目的は、上記問題点に鑑み、ルーティング処理部における輻輳の発生を吸収するとともに転送優先制御が可能な手段を設けることにより、IPパケットの廃棄を最小限に抑えることが可能な優先制御方式を提供することにある。 An object of the present invention has been made in view of the above problems, by providing means capable of transferring priority control as well as absorbing the occurrence of congestion in the routing processing unit, it can be minimized to discard IP packets to provide a Do priority control scheme. 【0006】 【課題を解決するための手段】本発明によるIPルーティング処理における優先制御方式は、ルーティング処理部の前段に入力パケットを一旦蓄積するバッファを設け、このバッファからルーティング処理部で設定されている処理の平均速度となるように入力パケットを読み出してルーティング処理部へ転送する手段を有している。 [0006] priority control method in IP routing process according to the invention To achieve the above object, according to a buffer for temporarily storing the input packet in front of the routing processor is provided, it is set by the routing processing unit from the buffer reads the input packet to an average velocity of the process are have a means for transferring to the routing processor. 【0007】これにより、そのルーティング処理速度よりも転送されてくるパケット情報の速度が過渡的に高速となり、ルーティング処理において輻輳が発生する可能性がある場合に、そのルーティング処理の前段で輻輳を吸収することが可能となる。 [0007] Thus, the speed of routing packet information that is transferred than the speed becomes transiently high speed, when the congestion in the routing process may occur, absorbs congestion preceding the routing process it is possible to become. 【0008】さらに本発明は、ルーティング処理の輻輳を吸収する前記バッファにおいて、転送優先制御を行うことにより、優先クラスを持つパケットの通信品質を任意に確保することを特徴とする。 [0008] The present invention, in the buffer that absorbs congestion routing process, by performing the transfer priority control, characterized in that it optionally secure the communication quality of the packets with the priority class. 【0009】具体的には、本発明は、IPルーティング処理において、IPルーティング処理部の前段に優先クラス別に対応したバッファ部を用意しておき、入力パケット内の優先度識別フィールドの情報に基づき優先度を識別して優先度別に用意したバッファ部へ書き込み、該バッファ部から着順にパケットを読み出してIPルーティング処理部へ転送する手段を有している。 [0009] Specifically, the present invention is, in the IP routing process prepares the buffer portion corresponding to different priority classes in front of the IP routing processing unit, the priority based on the priority information identification field in the input packet It identifies degrees writing to the buffer unit which is prepared by priority, and a means for transferring to the IP routing process unit reads the packet arrival order from the buffer unit. 【0010】また、各バッファからパケットを読み出す時間が一致してバッファ間で輻輳(競合)を生じた場合においては、競合したバッファから読み出される順番を各バッファに設定されたクラス間の優先度によって制御することにより、バッファ間のパケット情報の転送遅延度が制御される。 Further, when the resulting congestion of the (competitive) between buffer time to read the packet from each buffer match, the order read from conflicting buffer by priority among the classes set for each buffer by controlling the transfer delay of the packet information between buffer is controlled. 【0011】なお、IPルーティング処理部の前段に入力パケットを一時蓄積するパケットバッファを別途備えている場合には、本発明のバッファ部には、パケット情報として、優先度がわかる情報とルーティング処理に必要な情報のみを書き込めばよく、パケット情報全てをバッファへ書き込む必要はない。 [0011] Incidentally, if the separately provided with a packet buffer for temporarily storing the input packet in front of the IP routing processing unit, the buffer unit of the present invention, as the packet information, the information priority seen and routing process may be written only necessary information, it is not necessary to write all packet information to the buffer. 【0012】本発明はレイヤ3での優先制御方式となっており、本発明における各バッファ間の優先度と下位のレイヤ2以下で対応した各クラスと対応付けることにより、ラベル多重、特にATMでのQoS(Quality of S [0012] The present invention is a priority control system in the Layer 3, by associating with each class corresponding with priority and lower layers 2 below between the buffers in the present invention, label multiplexing, especially in ATM QoS (Quality of S
ervice;サービス品質)への優先制御方式として引き継がれ、網として優先制御される事となる。 ervice; taken over as the preferred control scheme for the service quality), and it is priority control as the network. 【0013】本発明では、ルーティング処理の前にクラスに対応したバッファを有している事からクラス間にまたがったパケットの転送優先を持つことが可能となる。 In the present invention, it is possible to have a transfer priority of packets across between classes since it has a buffer corresponding to the class before the routing process. 【0014】 【発明の実施の形態】図1は、本発明における優先制御方式の実施の形態を示すブロック図である。 [0014] Figure 1 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION is a block diagram showing an embodiment of a priority control system in the present invention. 図1において、1は、入力されたパケットの優先度フィールド情報に書き込まれている優先度クラスを識別する識別子に基づいて入力パケット振り分け、各クラス対応のバッファに書き込むクラス別振り分け部、2は、優先度クラス対応にバッファを備え、クラス別振り分け部1により振り分けられた入力パケットをクラス毎に蓄積するバッファ部、3は、バッファ部2に蓄積された各クラスのパケットの読み出しを制御するパケット読み出し制御部、4 In Figure 1, 1 is an input packet distribution based on the identifier for identifying the priority class written in the priority field information of the input packet, the class-specific distribution unit to write to each class corresponding buffer, 2 a buffer in priority class corresponding buffer section for storing input packets sorted by the class-specific sorting unit 1 for each class, 3, packet read for controlling reading of each class of packets stored in the buffer section 2 control unit, 4
は、パケット読み出し制御部3から読み出されたパケットのIPルーティング処理を行うルーティング処理部である。 Is a routing processing unit that performs the IP routing process of the packet read from the packet read control unit 3. 【0015】図2は、本発明におけるIPルーティング処理前段での優先度を持つバッファ部への書き込みと読み出しフローを示している。 [0015] Figure 2 shows the writing and reading the flow to the buffer unit having a priority in the IP routing forward stage in the present invention. 以下、図1〜2を参照して本発明の動作について説明する。 Hereinafter, the operation of the present invention with reference to FIGS. 1-2. 【0016】優先度識別フィールドに優先度クラス識別情報を持つパケットがクラス別振り分け処理部1に入力されると、クラス別振り分け処理部1は、パケット内の優先度フィールドの情報を参照して、バッファ部2内の優先度クラス毎に用意された各バッファへ識別子に基づいて書き込む。 [0016] Packets with priority class identification information in the priority identification field is entered by class distribution processor 1, by class distribution processing unit 1 refers to the information of the priority field in the packet, written based on the identifier to the buffer prepared for each priority class in the buffer portion 2. 従って、バッファ部2の各バッファにはそれぞれ同一のクラス優先度を有するパケットが到着順に蓄積される。 Therefore, each buffer of the buffer unit 2 packet having the same class priority respectively are stored in the order of arrival. 【0017】バッファ部2の各バッファに蓄積されたパケットは、読み出し制御部3により逐次読み出されてルーティング処理部4へ転送されるが、入力されるパケットの量がルーティング処理部4の平均的な処理量以下の場合には、バッファ部2の各バッファからは、その優先度に関係なくパケットの着順に読み出され、ルーティング処理部4において、パケットのルーティング情報を参照して所定のルーティング処理が行われる。 [0017] The packet stored in the buffers of the buffer section 2, are transferred sequentially read and the read control section 3 to the routing processing unit 4, the average amount of packets to be input is the routing processing unit 4 basis if: Do throughput from each buffer of the buffer unit 2 is read out to the arrival order of packets regardless of their priority in the routing processing unit 4, with reference to predetermined routing routing information packets It is carried out. 【0018】一方、ルーティング処理部4における平均的な処理速度よりも転送されてくるパケット情報の速度の方が高速の場合には、バッファ部に蓄積されるパケットの量が増えてくるので、パケットを読み出す時間が複数のバッファ間で一致するバッファ間輻輳(競合)が生ずる。 Meanwhile, since the direction of speed of the packet information that is transferred than the average processing speed in the routing processing unit 4 in the case of high speed, coming increase the amount of packets stored in the buffer unit, the packet buffer between congestion matching between a plurality of buffers to read time (competition) occurs. 【0019】読み出し制御部3は、このバッファ間の競合が発生したときには、バッファ間のパケット情報の転送遅延度を制御する。 The read control section 3, when the contention between the buffer occurs, controls the transfer delay of the packet information between buffer. すなわち、競合したバッファから読み出される順番を各バッファに設定されたクラス間の優先度によって制御し、優先度の高いバッファに蓄積されているパケットを優先的に読み出してルーティング処理部4へ転送する。 That is, the order in which read from conflicting buffer controlled by the priority between classes set for each buffer, the packets stored in the high priority buffer is read preferentially transferred to the routing processing unit 4. 一方、優先度の低いバッファに蓄積されているパケットは、優先度の高いパケットの読み出しと競合しなくなった時点で逐次読み出されてルーティング処理部4へ転送される。 Meanwhile, packets stored in the low priority buffer is transferred sequentially read when no longer compete with the reading of the high priority packet to the routing processing unit 4. 【0020】また、ルーティング処理は逐次処理であり、かつ、同じサービス内で優先度が同じパケットであれば、同じ優先度のバッファに蓄積されるので、同一加入者から転送されてくるパケット間の順序逆転を生ずることはない。 Further, the routing processing is sequential processing, and, if priority in the same service are the same packets, because they are accumulated in the buffer of the same priority, among packets transferred from the same subscriber never cause the order reversed. 【0021】図3は、下位レイヤのクラス分けと対応付けした本発明の他に実施の形態を示す構成図である。 [0021] FIG. 3 is a block diagram showing another the embodiment of the present invention which is associated with the classification of the lower layer. 図3において、レイヤ3でルーティング処理前での転送優先制御により優先付されたパケットのクラスを、下位レイヤ2でも優先クラスのQoS(Quality of Service; 3, the class of attached priority packet by forwarding priority control in the previous routing at Layer 3, even the lower layer 2 priority class QoS (Quality of Service;
サービス品質)へマッピングされる方式と対応させることにより、レイヤ3でクラス分けしたパケット間優先度がレイヤ2でそのままの優先度として引き継がれる事になるため、網として優先制御されて転送される事となる。 By associating the scheme mapped to a quality of service), since the inter-packet priority and classification at Layer 3 is to be taken over as the raw priority Layer 2, it being transferred is priority control as network to become. 【0022】 【発明の効果】本発明は、ルーティング処理の前段に優先度毎に分けたバッファを設けているので、各パケット間で優先度を持ったルーティング処理が可能となり、優先クラスを持つパケットの通信品質を任意に確保することを可能とするとともに、IPパケットの廃棄を最小限に抑えることができる。 [0022] According to the present invention, since there is provided a buffer divided for each priority in front of the routing allows routing processing with a priority among the packet, the packet having the priority class thereby making it possible to arbitrarily ensure communication quality, it is possible to minimize the waste of IP packets. 【0023】また、本発明によるルーティング処理後、 Further, after the routing process according to the invention,
下位レイヤの対応したQoSへマッピングすれば、そのまま優先制御機能が引き継がれる事になる。 If the corresponding mapping to QoS of the lower layer, consisting as it is that the priority control function is taken over.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の実施の形態を示すブロック図である。 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention. 【図2】本発明のルーティング処理前段での優先度を持つバッファへの書き込みと読み出しフローを示す図である。 It is a diagram showing a write and read flow to the buffer with priority in the routing forward stage of the present invention; FIG. 【図3】レイヤ間におけるクラス分けを関連づけた本発明の他の実施の形態を示す図である。 3 is a diagram showing another embodiment of the present invention that associates the classification between layers. 【符号の説明】 1 クラス別振り分け処理部2 バッファ部3 読み出し制御部4 ルーティング処理部5 レイヤ2 6 レイヤ3 [EXPLANATION OF SYMBOLS] 1 by class distribution processor 2 buffer unit 3 read control unit 4 routing processor 5 Layer 2 6 Layer 3

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl. 7 ,DB名) H04L 12/56 H04L 12/28 H04L 12/46 H04L 29/06 Following (58) investigated the field of front page (Int.Cl. 7, DB name) H04L 12/56 H04L 12/28 H04L 12/46 H04L 29/06

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 IPルーティング処理を行うルーティング処理部の前段に、入力されたパケットの優先度識別フィールドで識別される優先度に基づいてクラス分けを行うクラス別振り分け処理部と、 該クラス別振り分け処理部により前記入力パケットをクラス別にそれぞれ蓄積する複数のバッファを備えたバッファ部と、 前記各バッファからのパケットの読み出しが競合してい (57) in front of the Claims 1 routing processing unit that performs IP routing process, by class of performing classification based on the priority identified by the priority identification field of the input packet a distribution processing unit, a buffer unit having a plurality of buffers for each storing the input packet into classes by another said class distribution processor, wherein the reading of packets from each buffer are conflicting
    ないときには前記優先度とは無関係に 前記各バッファから前記入力パケットを着順に読み出して前記ルーティング処理部へ転送し、前記各バッファからのパケットの読み出しが競合したときには前記優先度の高いクラスのバッファからのパケットを優先的に読み出して前記ルーティング処理部へ転送するとともに前記優先度の低いクラ From said regardless of the priority from each of the buffer by reading the input packets in order of arrival and transferred to the routing processor, a buffer of higher the priority class when the reading of packets from each buffer compete in the absence lower class of the priority as well as reading the packet preferentially to transfer to the routing processor
    スのバッファからのパケットは前記優先度の高いパケッ Scan packets from the buffer of higher the priority packet
    トの読み出しと競合しなくなった時点で逐次読み出して And sequentially reads at the time that no longer compete with the theft of reading
    前記ルーティング処理部へ転送する読み出し制御部を設けたことを特徴とする優先制御方式。 Priority control method characterized in that a read control unit to be transferred to the routing processor. 【請求項2】 前記バッファ部の複数のバッファに付される優先度クラス分けは、下位レイヤにおける優先度クラス分けと対応づけられていることを特徴とする請求項1記載の優先制御方式。 2. A priority classification to be subjected to a plurality of buffers of the buffer unit, the priority control method according to claim 1, characterized in that in correspondence with the priority classification in the lower layer. 【請求項3】 入力されたパケットの優先度識別フィールドで識別される優先度に基づいてクラス分けを行うクラス別振り分け処理部と、 該クラス別振り分け処理部により前記入力パケットをクラス別にそれぞれ蓄積する複数のバッファを備えたバッファ部と、 前記各バッファからのパケットの読み出しが競合してい Each accumulate and class-specific distribution processor for performing classification, by class of the input packet by another said class distribution processing unit on the basis of the 3. A priority identified by the priority identification field of the input packet a buffer unit having a plurality of buffers, the reading of packets from each buffer are conflicting
    ないときには前記優先度とは無関係に 前記各バッファから前記入力パケットを着順に読み出してルーティング処理部へ転送し、前記各バッファからのパケットの読み出しが競合したときには前記優先度の高いクラスのバッファからのパケットを優先的に読み出して前記ルーティング処理部へ転送するするとともに前記優先度の低いクラ Read from independently of each buffer and the priority the input packet in order of arrival and transferred to the routing processing unit in the absence of a buffer of higher the priority class when the reading of packets from each buffer compete lower class of the priority together with the read packet preferentially to be transferred to the routing processor
    スのバッファからのパケットは前記優先度の高いパケッ Scan packets from the buffer of higher the priority packet
    トの読み出しと競合しなくなった時点で逐次読み出して And sequentially reads at the time that no longer compete with the theft of reading
    前記ルーティング処理部へ転送する読み出し制御部を有していることを特徴とするIPルータ。 IP router characterized in that it has a read control unit to be transferred to the routing processor.
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