JP3623420B2 - Traffic control method - Google Patents

Description

【０００８】
ここでは、最小のサービスレートｇ（ｉ） はρより大きいとする。また、コネクションの中で最大のパケット長をＰｍａｘ（ｉ）とし、他のコネクションの影響はないとすると、エンド間での遅延Ｄ（ｉ） は次式で制限される。
【数２】

従って、エンド間での遅延は適切なｇ（ｉ） を割当てることによって制限することができ、ギャランティー型としても用いることができる。
【０００９】
ＡＦのみのサービスをＷＦＱで行うには、それぞれのサービスクラスに対応する最低帯域分の重み付けを行えばよく、クラス間の公平性又は帯域利用率を考えても適用できると考えられる。しかしながら、同時にギャランティークラスであるＥＦクラスのサービスを行う場合は、ＥＦクラスの品質を保つことが難しい。ＷＦＱでも式２に示したように到着するトラヒックをリーキーバケット等で制限すれば、エンド間での最大遅延を抑え、ジッターを抑えることができる。しかし、式２から、その最大遅延は配分するレートによって左右され、低遅延及び低ジッターを実現するにはより多くの帯域を必要とし、ネットワーク設計上問題がある。また、他のトラヒックの影響も全くないことはなく、空き帯域をアクティブなコネクションで共用するため、コネクション数によって式１のレートの変化率が影響を受ける。即ち、ＡＦトラヒックの混み具合によってＥＦトラヒックに影響が出るという問題がある。
【００１０】
これらの上述の問題は他のスケジューリング法を用いる場合でも同様に生起する問題であり、ギャランティー型（ＥＦ型）サービスとベストエフォート型（ＡＦ型）サービスとを同時に実現することは難しい。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、Ｄｉｆｆｓｅｒｖ型サービスを実現する場合の上述の問題を解決し、簡易な構成でギャランティー型サービスとベストエフォート型サービスとを同時に実現することができるトラヒック制御方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明のトラヒック制御方法は、上記の目的を達成するため、ＩＰネットワークを構成するルータのインターフェースで、到着したＩＰパケットのＩＰヘッダーを参照し、ＩＰパケットを、ギャランティーサービスクラス、最低帯域保証クラス及びベストエフォートサービスクラスへのクラス分けを行い、クラス毎のレギュレータを用いてＩＰトラヒックをクラス毎に設定されたキューに振り分け、ギャランティーサービス用キューはＰＱ方式の最優先キューとして設定し、最低帯域保証用キューはＷＦＱ方式によって読出しＷＦＱフローの全レートを制限してＰＱ方式のいずれかの優先キューに入力し、ベストエフォートサービス用キューはＰＱ方式の非優先キューに設定しＰＱ方式により出力リンクへ送ることを特徴とする。
【００１３】
本発明のトラヒック制御方法においては、ＷＦＱの実装に、アクティブなキューではその時点でのビット毎のラウンドロビンがサービスを終了するラウンド数をタグ付けし、アクティブでないキューではそのキューにおける直前のパケットのサービス終了時刻をタグ付けするＳＦＱ（Ｓｔａｒｔ−Ｔｉｍｅ Ｆａｉｒ ｑｕｅｕｉｎｇ）（Ｐ．Ｇｏｙａｌ，Ｈ．Ｖｉｎ，Ｈ．Ｃｈｅｎ， ”Ｓｔａｒｔ−Ｔｉｍｅ Ｆａｉｒ Ｑｕｅｕｉｎｇ ： Ａ Ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｆｏｒ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｐａｃｋｅｔ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ”， Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ＡＣＭ ＳＩＧＣＯＭＭ ’９６，Ａｕｇ．１９９６ 参照） を用い、ＷＦＱ全体の読出しレートを自由に設定することを可能にした上で、ＰＱ方式のいずれかの優先キューに入れて出力リンクから読出すようにしてもよい。
【００１４】
また、クラス分けの際にＢＥクラスに設定したトラヒックは、ＰＱにおいて非優先クラスに設定し、ＰＱの各優先クラスに対応するレギュレータのパラメータの全リンクレートをＰＱ全体の出力の帯域より小さく設定し、残りの帯域に対しても優先度別に読出すようにしてもよい。
【００１５】
このような本発明によれば、ＰＱ方式は最優先キューのパケットを到着し次第読出すので、到着レート以上に読出しレートを設定することにより低遅延及び低ジッターを実現することができる。スケジューリング全体としては、ＡＦクラスのＷＦＱ方式とＥＦクラスのＰＱ方式とを完全に独立させることにより、ＥＦクラスに対するＡＦクラスの影響を防ぐ。これらのスケジューリングの前段には、クラス分け機構、及びそれぞれのサービスクラスのプロファイルに基づくトークンバケットレギュレータを設けており、トークンバケットパラメータ（トークンレート、バケットサイズ、リンクレート）により特徴付けられたトラヒックがスケジューラに送られるため、ＥＦクラス及びＡＦクラスそれぞれにおいて品質を保証することができ、Ｄｉｆｆｓｅｒｖ型サービスを全て実現することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に図面を用いて本発明の実施例を説明する。本発明の方法を実施する場合、既知のルータ構成を用いて実施することができる。図１はこのようなルータの例の機能ブロック図である（Ｙ．Ｂｅｒｎｅｔ ｅｔ ａｌ．， ”Ａ Ｃｏｎｃｅｐｔｕａｌ Ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ Ｄｉｆｆｓｅｒｖ Ｒｏｕｔｅｒ”， Ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｄｉｆｆｓｅｒｖ−ｍｏｄｅｌ−００．ｔｘｔ，Ｊｕｎｅ １９９９参照） 。このルータは二つのインターフェースＡ及びＢを有するルータであり、エッジルータとして用いる場合は、入力側モジュールにおいて契約に応じてシェーピングを行う。また、コアルータとして用いる場合は、入力側モジュールを省略することができる。本発明によりＤｉｆｆｓｅｒｖ型サービスを実現するためには、出力側モジュールで図２に示すトラヒック制御を行う。
【００１７】
図２は、本発明によるトラヒック制御方法を説明するための図である。到着したＩＰパケットに対して、クラス分け機構１１が、ＩＰヘッダーのＤｉｆｆｓｅｒｖコードポイント、ソース／デスティネーションアドレス、ソース／デスティネーションポート、ＩＰプロトコル番号等を識別し、フロー毎に識別子を決定し、ＥＦクラスＡ、ＡＦクラスＢ〜Ｅ、ＢＥクラスＦ及び不適合パケットＸにクラス分けし、それぞれのプロファイルに従ってクラスＡ〜Ｆについて設定されたトークンバケットレギュレータ１２ａ〜１２ｎにＩＰパケットを送る。非適合であるクラスＸのパケットは直ちに破棄される。
【００１８】
トークンバケットレギュレータ１２ａ〜１２ｎは、例えばバケットサイズ、トークンレート及びリンクレートの三つのパラメータでトラヒックを制限する。図３に示すように、到着したパケットは、トークンがある場合はそのトークンサイズだけ送出され、トークンがない場合は破棄される。バケットの中のトークンはトークンレートで溜まり、最大値はバケットサイズで制限されている。例えばＬバイトのフローが到着した時は、バケットの中にＬ個のトークンがある場合に送出が許可される。即ち、トークンレートに相当する平均レートを超えてバケットサイズまでのバーストが許可され、リンクレートによって、その大きさが制限される。
【００１９】
図２の場合、ＥＦクラスのパケットＡはＰＱ方式の最優先キュー１４ａに送られ、ＡＦクラスのパケットＢ〜ＥはＷＦＱのキュー１３ａ〜１３ｎに送られ、ＢＥクラスのパケットＦはＰＱ方式の非優先キュー１５に送られる。
【００２０】
ＷＦＱは、アクティブなキューに対してそれぞれのキューのデータを無限に細かく分割して理想的に公平なスケジューリングを行うＧＰＳサーバを、パケット単位でのスケジューリングに近似したものである。ＷＦＱは、ＧＰＳサーバをビット毎のラウンドロビンでモデル化し、そのラウンドロビンでのサービス時間を基にしてサービス終了時刻を決定し、それにより、パケットをソートし順次読出す。
【００２１】
即ち、或る時刻ｔにおいて、コネクションｉに到着したｋ番目のパケットのパケットサイズをＰ（ｉ，ｋ，ｔ） 、ラウンドナンバーをＲ（ｔ） 、サービスを終了する時刻であるフィニッシュナンバーをＦ（ｉ，ｋ，ｔ） 、ｉ番目のコネクションに対する重み付けをφ（ｉ） とすると、ＷＦＱサーバは、次式によりＦ（ｉ，ｋ，ｔ） を決定し、Ｆ（ｉ，ｋ，ｔ） の小さいパケットからサービスを行う。
【数３】

【００２２】
このようなアクティブなコネクションのみの計算を行うため、帯域を公平に配分でき、なお且つ利用可能な帯域を最大限活用することができる。しかしながら、Ｒ（ｔ） の計算はパケットの到着及び送出毎に計算しなければならず、その実装は非常に困難であるため、この実施例では、このＲ（ｔ） の計算にＳＦＱの方法を用いる。即ち、パケットがアクティブではないキューに到着した際には、その時点でのラウンドナンバーをスタートナンバー（Ｓ（ｉ，ｋ，ｔ））とし、パケットがアクティブなキューに到着した際には、その直前のパケットのフィニッシュナンバーをスタートナンバーとし、次式によりフィニッシュナンバーＦ（ｉ，ｋ，ｔ） を決定する。
【数４】

【００２３】
このようにすることにより、ＷＦＱの問題点とされるコネクションの繰り返し削除を防ぐことができる。パケットはこのフィニッシュナンバーＦ（ｉ，ｋ，ｔ） によりソートされ、それぞれのキューに送られる。ＷＦＱ全体のフローは、スタティックに全体のフローのレートに制限を与えて、ＰＱのいずれかの優先キューに送る。
【００２４】
ＰＱはそれぞれのコネクションがサービスする優先順位に相当し、例えばｎ個の優先レベルがある場合、或る番号の優先レベルに対してそれより高い優先度の番号の優先レベルに属するパケットは常に優先的に送出される。即ち、優先レベルｋのパケットは、ｋ＋１，ｋ＋２，．．．，ｎの番号の優先レベルにサービス待ちのパケットがない場合のみサービスされる。優先キュー１４（図２）は、ＥＦフロー及びＡＦフロー即ちＷＦＱフローを集合し、優先レベルに従って読出す。
【００２５】
このような構成を有するトラヒック制御方法を用いるモジュールをルータのインターフェースに装備することにより、Ｄｉｆｆｓｅｒｖ型サービスを全て実現することができる。以下に、ＥＦクラス、ＡＦクラス及びＢＥクラスについて具体的に説明する。
【００２６】
ＥＦクラスのトラヒックは、上述のように、低遅延及び低ジッターを実現するものであり、本発明では、トークンバケットレギュレータ及びＰＱによって実現される。クラス分け機構でＥＦクラスに識別されるフローのトークンバケットパラメータは、バケットサイズ＝０、トークンレート＝リンクレートである。契約帯域をリンクレートに設定することにより契約違反トラヒックを排除することができる。このＥＦクラスのトラヒックはＷＦＱのフィニッシュナンバーの計算を行わず、処理のオーバーヘッドを減らすことができる。ＥＦクラスのトラヒックは直接ＰＱの最優先キュー１４ａに送られ、このＰＱでは、入力レートを常に出力レートより小さく設計することにより、キューイング遅延及びジッターを最小にすることができる。また、このように完全にキューを分けることにより、このＥＦクラスのキューサイズを削減することができる。
【００２７】
ＡＦクラス即ち最低帯域保証クラスのトラヒックは、限られた帯域を有効に活用し且つ帯域を保証されるものであり、本発明では、トークンバケット及びＷＦＱによって実現される。クラス分け機構１１で四つのＡＦクラスＢ〜Ｅに識別されたフローは、それぞれのクラスのプロファイルに応じてトークンバケットパラメータを設定される。ＷＦＱの重み付けはトークンレートによる重み付けであり、フィニッシュナンバーの計算を行うことによりクラス間での公平性を確保し、且つＡＦクラスに与えられた帯域を有効に利用する。このＷＦＱ全体の読出しレートを制限し、ＰＱのいずれかの優先キュー１４に入力することにより、出力帯域をＰＱ及びＷＦＱ双方で共用すると共に、ＥＦクラスのトラヒックに対するＡＦクラスのトラヒックの影響を防ぐことができる。
【００２８】
クラス分け機構１１でＢＥクラスに設定したトラヒックは、ＰＱにおいて優先キュー１４以外の非優先レベル１５に設定する。ＰＱでは、低優先のトラヒックは高優先のトラヒックの影響を受け、その優先レベルに応じて遅延及びジッターを受ける。本発明では、ＥＦクラス及びＡＦクラスのトークンバケットパラメータのリンクレートをＰＱの全出力の帯域より小さく設定するため、残りの帯域に対して、ＢＥクラス内においてもＰＱの優先レベルによる差別化サービスを提供することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、Ｄｉｆｆｓｅｒｖ型サービスの契約帯域を保証し低遅延及び低ジッターを実現するクラスであるＥＦクラスと、最低帯域保証付きのベストエフォートクラスであるＡＦクラスとのサービスを同時に実現することができる。即ち、ＥＦクラスサービスにはＰＱを行うことにより低遅延及び低ジッターを実現し、ＡＦクラスサービスにはＷＦＱを用いることによりＥＦクラスに対する影響を防ぎ、また、ＡＦクラス間での公平性及び帯域利用率を高め、配分された帯域を最大限活用することができる。ＢＥクラスでは帯域保証なしの優先度別サービスを実現することができる。本発明はＷＦＱをベースとした簡易な構成であり、実装を容易なものとしているため、現在多くの高性能ルータに実装されているＷＦＱを本発明の実行に適するように改良することにより、簡単にＤｉｆｆｓｅｒｖ型サービスの全てを提供できるようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ｄｉｆｆｓｅｒｖルータの例の機能ブロック図である。
【図２】本発明によるトラヒック制御方法を説明するための図である。
【図３】トークンバケットレギュレータの動作を説明するための図である。
【符号の説明】
１１ クラス分け機構
１２ トークンバケットレギュレータ
１３ キュー
１４ 優先キュー
１４ａ 最優先キュー
１５ 非優先キュー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a traffic control method for performing quality assurance for each class in a Diffserv (Differentiated Service) type service implemented at an interface of a router constituting an IP network.
[0002]
[Prior art]
Diffserv has been proposed as a means for a carrier to simply provide a value-added service in an IP network. Diffserv is a method in which each router performs priority control based on information embedded in an IP header and provides an IP quality assurance service. One of the important mechanisms for guaranteeing the quality assurance service request is a scheduling method. Scheduling methods can be broadly divided into guarantee type and best effort type. The guarantee type has advantages of bandwidth guarantee, low delay and low jitter, and the best effort type has advantages of fairness and bandwidth utilization. Since these advantages are intended to realize contradictory characteristics, emphasizing one advantage has the property of becoming a disadvantage for the other.
[0003]
In a conventional router, even a router that implements a scheduling method that guarantees the quality of service, one scheduling method for one router or one scheduling method for each interface is selected according to the purpose. It has become. A typical scheduling method is WFQ (Weighted Fair Queuing), which is very good in terms of fairness and bandwidth utilization. At the same time, it is implemented in many high-performance routers as a scheduling method that realizes low delay. ing.
[0004]
The WFQ tags the time until the service is terminated by round robin for each bit of the arrived IP packet, and reads from the smallest packet of the tag. However, the guaranteed delay and jitter are specified only by the band to be set, and the guarantee traffic is tagged by the same calculation as the best effort traffic, so the influence from the best effort traffic cannot be avoided. Therefore, there is a problem that it is difficult to provide all the Diffserv type services by one scheduling method as in the conventional router.
[0005]
In Diffserv, two services are defined: an EF (Expanded Forwarding) service that guarantees a contract bandwidth and realizes a virtual private line, and an AF (Assured Forwarding) service that performs a best effort service with a minimum bandwidth guarantee. However, the scheduling method and the like are not defined, and a method for realizing these services is a problem. Hereinafter, a case where this Diffserv type service is performed by WFQ currently installed in many high-performance routers will be described.
[0006]
WFQ models GPS (Generalized Processor Sharing) servers that read infinitesimal data fairly from each queue to be executed bit by bit, and arrived packets are sorted and read according to their GPS end-of-service times. The In addition, since a packet is always read when a packet exists in the queue, it is very excellent in terms of fairness and bandwidth utilization. The WFQ guarantees the bandwidth for each connection, and the delay when the ends are connected via a multi-stage WFQ scheduler is shown as follows (AK Perekh, RG Gallager). , "A Generalized Processor Sharing Approach to Flow Control in Integrated Service Networks-The Multiple Node Case", IEEE / ACM Transactionp.
[0007]
If the k-th scheduler is connected by a link rate r (k) link, assuming that φ is a weight, the service rate g received by the scheduler for the source i limited by the leaky bucket parameter (σ, ρ). (I, k) is expressed by the following equation.
[Expression 1]

[0008]
Here, it is assumed that the minimum service rate g (i) is larger than ρ. Further, assuming that the maximum packet length in the connection is Pmax (i) and there is no influence of other connections, the delay D (i) between the ends is limited by the following equation.
[Expression 2]

Therefore, the delay between the ends can be limited by assigning an appropriate g (i), and can also be used as a guarantee type.
[0009]
In order to perform AF-only service with WFQ, weighting for the minimum bandwidth corresponding to each service class may be performed, and it can be applied even considering fairness between classes or bandwidth utilization. However, it is difficult to maintain the quality of the EF class when providing the service of the EF class which is a guarantee class at the same time. Even in WFQ, if the traffic that arrives is limited by a leaky bucket or the like as shown in Equation 2, the maximum delay between ends can be suppressed and jitter can be suppressed. However, from Equation 2, the maximum delay depends on the allocated rate, and more bandwidth is required to realize low delay and low jitter, which is problematic in network design. In addition, there is no influence of other traffic, and the free bandwidth is shared by active connections. Therefore, the rate of rate change of Equation 1 is affected by the number of connections. That is, there is a problem that the EF traffic is affected by the congestion of the AF traffic.
[0010]
These above-mentioned problems occur similarly even when other scheduling methods are used, and it is difficult to simultaneously realize a guarantee type (EF type) service and a best effort type (AF type) service.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a traffic control method capable of solving the above-described problems when realizing a Diffserv type service and simultaneously realizing a guarantee type service and a best effort type service with a simple configuration. is there.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the traffic control method of the present invention refers to the IP header of the arrived IP packet at the interface of the router constituting the IP network, and determines the IP packet as a guarantee service class and a minimum bandwidth guarantee class. And classifying into best-effort service classes, assigning IP traffic to a queue set for each class using a regulator for each class, setting the guarantee service queue as the highest priority queue of the PQ method, The guarantee queue limits the total rate of the read WFQ flow by the WFQ method and inputs it to one of the priority queues of the PQ method, and the best effort service queue is set to the non-priority queue of the PQ method and goes to the output link by the PQ method It is characterized by sending.
[0013]
In the traffic control method of the present invention, the WFQ implementation is tagged with the number of rounds at which the current round robin per bit ends the service in the active queue, and the previous packet in the queue in the inactive queue. SF--Start-Time Fair queuing: A-Scheduled Algorithm-Singed-Wed-Singe-Wet --------------------------- '96, Aug. 1996) can be used to freely set the reading rate of the entire WFQ. On you, it may be read out from one of the priority queue to put the output link of the PQ system.
[0014]
In addition, the traffic set in the BE class at the time of classification is set as a non-priority class in the PQ, and the total link rate of the regulator parameters corresponding to each priority class of the PQ is set smaller than the output bandwidth of the entire PQ. The remaining bands may be read according to priority.
[0015]
According to the present invention as described above, the PQ method reads the packet in the highest priority queue as soon as it arrives, so that it is possible to realize low delay and low jitter by setting the read rate higher than the arrival rate. As the entire scheduling, the AF class WFQ method and the EF class PQ method are completely independent, thereby preventing the influence of the AF class on the EF class. In front of these scheduling, a classifying mechanism and a token bucket regulator based on the profile of each service class are provided, and traffic characterized by token bucket parameters (token rate, bucket size, link rate) is the scheduler. Therefore, the quality can be guaranteed in each of the EF class and the AF class, and all Diffserv type services can be realized.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. When implementing the method of the present invention, it can be implemented using known router configurations. 1 is a functional block diagram of an example of such a router (see Y. Bernet et al., “A Conceptual Model for Diffserv Router”, Draft-ietf-diffserv-model-00.txt, June 1999). This router is a router having two interfaces A and B. When used as an edge router, the input module performs shaping according to a contract. Further, when used as a core router, the input side module can be omitted. In order to realize the Diffserv type service according to the present invention, the traffic control shown in FIG. 2 is performed by the output side module.
[0017]
FIG. 2 is a diagram for explaining a traffic control method according to the present invention. For the arrived IP packet, the classification mechanism 11 identifies the Diffserv code point, source / destination address, source / destination port, IP protocol number, etc. of the IP header, determines the identifier for each flow, and EF The packet is classified into class A, AF class B to E, BE class F, and nonconforming packet X, and IP packets are sent to token bucket regulators 12a to 12n set for classes A to F according to the respective profiles. Non-conforming class X packets are immediately discarded.
[0018]
The token bucket regulators 12a to 12n limit traffic with three parameters, for example, bucket size, token rate, and link rate. As shown in FIG. 3, the arrived packet is transmitted by the token size when there is a token, and is discarded when there is no token. The tokens in the bucket accumulate at the token rate, and the maximum value is limited by the bucket size. For example, when an L-byte flow arrives, transmission is permitted when there are L tokens in the bucket. That is, bursts exceeding the average rate corresponding to the token rate up to the bucket size are permitted, and the size is limited by the link rate.
[0019]
In the case of FIG. 2, the EF class packet A is sent to the PQ system highest priority queue 14a, the AF class packets B to E are sent to the WFQ queues 13a to 13n, and the BE class packet F is sent to the non-PQ system. It is sent to the priority queue 15.
[0020]
WFQ is an approximation of a GPS server that performs ideal fair scheduling by dividing infinitely finely the data of each queue with respect to an active queue, and that approximates scheduling on a packet basis. The WFQ models the GPS server with a bit-by-bit round robin and determines a service end time based on the service time in the round robin, thereby sorting and sequentially reading the packets.
[0021]
That is, at a certain time t, the packet size of the k-th packet arriving at the connection i is P (i, k, t), the round number is R (t), and the finish number, which is the time to end the service, is F ( i, k, t), where the weight for the i-th connection is φ (i), the WFQ server determines F (i, k, t) by the following equation, and F (i, k, t) is small Service from packet.
[Equation 3]

[0022]
Since only such active connections are calculated, the bandwidth can be allocated fairly, and the available bandwidth can be utilized to the maximum extent. However, since the calculation of R (t) must be calculated for each arrival and transmission of a packet and its implementation is very difficult, in this embodiment, the SFQ method is used for the calculation of R (t). Use. That is, when a packet arrives at an inactive queue, the round number at that time is set as the start number (S (i, k, t)), and when a packet arrives at an active queue, immediately before that And the finish number F (i, k, t) is determined by the following equation.
[Expression 4]

[0023]
By doing so, it is possible to prevent repeated deletion of connections, which is a problem of WFQ. The packets are sorted by this finish number F (i, k, t) and sent to the respective queues. The entire WFQ flow is statically limited to the overall flow rate and sent to one of the priority queues of the PQ.
[0024]
The PQ corresponds to the priority that each connection serves. For example, when there are n priority levels, a packet belonging to a priority level with a higher priority number is always prioritized with respect to a certain priority level. Is sent out. That is, packets of priority level k are k + 1, k + 2,. . . , N is serviced only when there is no packet waiting for service at the priority level. The priority queue 14 (FIG. 2) collects EF flows and AF flows, that is, WFQ flows, and reads them according to the priority level.
[0025]
By equipping the router interface with a module using the traffic control method having such a configuration, all Diffserv type services can be realized. The EF class, AF class, and BE class will be specifically described below.
[0026]
As described above, the EF class traffic realizes a low delay and a low jitter. In the present invention, the traffic is realized by a token bucket regulator and a PQ. The token bucket parameters of the flow identified as the EF class by the classification mechanism are bucket size = 0 and token rate = link rate. By setting the contract bandwidth to the link rate, it is possible to eliminate the traffic that violates the contract. This EF class traffic does not calculate the WFQ finish number, and can reduce processing overhead. The EF class traffic is sent directly to the PQ's highest priority queue 14a, where queuing delay and jitter can be minimized by designing the input rate to be always less than the output rate. In addition, by completely dividing the queue in this way, the queue size of the EF class can be reduced.
[0027]
The traffic of the AF class, that is, the minimum bandwidth guarantee class, effectively utilizes a limited bandwidth and guarantees the bandwidth, and is realized by a token bucket and WFQ in the present invention. For the flows identified as the four AF classes B to E by the classification mechanism 11, token bucket parameters are set according to the profiles of the respective classes. The weighting of the WFQ is weighting based on the token rate, and the fairness among the classes is ensured by calculating the finish number, and the bandwidth given to the AF class is effectively used. By limiting the read rate of the entire WFQ and inputting it to one of the priority queues 14 of the PQ, the output bandwidth is shared by both the PQ and the WFQ, and the influence of the AF class traffic on the EF class traffic is prevented. Can do.
[0028]
The traffic set to the BE class by the classification mechanism 11 is set to a non-priority level 15 other than the priority queue 14 in the PQ. In PQ, low priority traffic is affected by high priority traffic and is subject to delay and jitter depending on the priority level. In the present invention, since the link rate of the token bucket parameter of the EF class and the AF class is set to be smaller than the band of all the PQ output powers, the differentiated service based on the priority level of the PQ is also provided in the BE class with respect to the remaining bands. Can be provided.
[0029]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the EF class that guarantees the contract bandwidth of the Diffserv type service and realizes low delay and low jitter, and the AF class that is the best effort class with the minimum bandwidth guarantee, Services can be realized simultaneously. In other words, low delay and low jitter are realized by performing PQ for the EF class service, and influence on the EF class is prevented by using WFQ for the AF class service, and fairness and bandwidth utilization between AF classes are also achieved. Increases rate and maximizes allocated bandwidth. In the BE class, it is possible to realize a priority-based service without bandwidth guarantee. Since the present invention has a simple configuration based on WFQ and is easy to implement, the present invention is simplified by improving the WFQ currently mounted on many high-performance routers so as to be suitable for execution of the present invention. It is possible to provide all of the Diffserv type services.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a functional block diagram of an example of a Diffserv router.
FIG. 2 is a diagram for explaining a traffic control method according to the present invention;
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the token bucket regulator.
[Explanation of symbols]
11 Classification mechanism 12 Token bucket regulator 13 Queue 14 Priority queue 14a Highest priority queue 15 Non-priority queue

Claims (3)

By referring to the IP header of the arriving IP packet at the interface of the router that constitutes the IP network, the IP traffic is classified into a guarantee service class, a minimum bandwidth guarantee class, and a best effort service class, and a regulator for each class. The IP traffic is distributed to the queue set for each class using, the guarantee service queue is set as the highest priority queue of the PQ method, and the minimum bandwidth guarantee queue is limited by the WFQ method to limit the total rate of read WFQ flows. A traffic control method, wherein the best effort service queue is set to a non-priority queue of the PQ method and is sent to the output link by the PQ method. For WFQ implementations, the active queue tags the number of rounds at which the current round robin per bit ends the service, and the inactive queue tags the service end time of the previous packet in that queue. 2. The traffic control according to claim 1, wherein the read rate of the entire WFQ can be set freely using the, and is read from the output link in one of the priority queues of the PQ method. Method. The traffic set in the BE class at the time of classification is set as a non-priority class in the PQ, the entire link rate of the regulator parameters corresponding to each priority class of the PQ is set smaller than the output bandwidth of the entire PQ, and the remaining 2. The traffic control method according to claim 1, wherein the bandwidth is also read according to priority.

Images