JP4635058B2 - Function distributed packet transfer system and control method using the same - Google Patents

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Description

本発明は、パケットを転送するパケット転送処理手段とパケット転送処理手段における転送処理を制御する制御信号処理手段とがネットワーク上に分散配置された機能分散型パケット転送システム及びこれを用いた制御方法に関する。   The present invention relates to a function-distributed packet transfer system in which packet transfer processing means for transferring packets and control signal processing means for controlling transfer processing in the packet transfer processing means are distributed on a network, and a control method using the same. .

ＩＰパケットを交換単位とするＩＰネットワークは、電子メール、ＷＷＷ（World Wide Web）、ＶｏＩＰ等、各種のアプリケーションが使用でき、従来の電話ベースの交換方式と比較して装置コストが安い等の優位性があるため、近年急速にトラフィックが増加している。ＩＰネットワークの各ノードに配置されたルータは、受信したパケットのＩＰヘッダ情報に基づいてパケットの出力回線を決定している。従来のルータは、入出力回線対応部とバス接続されたＣＰＵによってパケットの出力回線を決定するソフトウェアルータが主流であったが、トラフィックの急速な増加に対応するため、近年では、ＩＰパケットのヘッダ解析をハードウェアで行い、入出力回線対応部を高速なスイッチで接続することによって、パケット交換を高速化するハードウェアルータが脚光を浴びている。   An IP network that uses IP packets as an exchange unit can be used for various applications such as e-mail, WWW (World Wide Web), and VoIP, and has the advantage of lower device costs compared to conventional telephone-based exchange methods. Therefore, traffic has increased rapidly in recent years. The router arranged at each node of the IP network determines the output line of the packet based on the IP header information of the received packet. Conventional routers are mainly software routers that determine the output line of a packet by a CPU bus-connected to an input / output line corresponding unit. However, in order to cope with a rapid increase in traffic, in recent years, IP packet headers have been used. Hardware routers that speed up packet switching by performing analysis with hardware and connecting the input / output line compatible units with high-speed switches are in the spotlight.

さらに、最近では、ルータの性能向上のために、各ルータを制御信号処理部とパケット転送処理部とに分離して構成することが提案されている。このような構成下では、ルーティング処理負荷の影響を受けずにパケット転送処理を行うことが可能となる。   Furthermore, recently, in order to improve router performance, it has been proposed to configure each router separately into a control signal processing unit and a packet transfer processing unit. Under such a configuration, packet transfer processing can be performed without being affected by the routing processing load.

さらに、非特許文献１に示されるような、従来では同一筐体内に実装されている制御信号処理部とデータ信号処理部とを物理的に分離させ、これらをネットワーク上に分散配備することで装置及び機能構成の柔軟性を向上した機能分散型パケット転送装置が提案されている。このような機能分散型パケット転送装置は、ネットワーク上に分散配備された複数の制御信号処理部のうち任意の１つの制御信号処理部が、複数のパケット転送処理部のうち制御用プロトコルセッションの設定により動的に結合した、任意の複数のパケット転送処理部の設定管理を一元的に行うことで、結合された制御信号処理部及びパケット転送処理部全体で論理的に１台のパケット転送装置として動作する。
T. V. Lakshman, T. Nandagopal, R. Ramjee, K. Sabnani, and T. Woo, “The SoftRouter architecture,” in Proc. ACM SIGCOMM Workshop on Hot Topics in Networking, November 2004. Further, as shown in Non-Patent Document 1, a control signal processing unit and a data signal processing unit that are conventionally mounted in the same housing are physically separated, and the devices are distributed and arranged on a network. In addition, a function-distributed packet transfer apparatus with improved function configuration flexibility has been proposed. In such a function distribution type packet transfer device, any one control signal processing unit among a plurality of control signal processing units distributed and arranged on a network can set a control protocol session among a plurality of packet transfer processing units. By centrally performing setting management of a plurality of packet transfer processing units that are dynamically combined in accordance with the above, the combined control signal processing unit and packet transfer processing unit as a whole can be logically combined into one packet transfer device. Operate.
TV Lakshman, T. Nandagopal, R. Ramjee, K. Sabnani, and T. Woo, “The SoftRouter architecture,” in Proc. ACM SIGCOMM Workshop on Hot Topics in Networking, November 2004.

上述した機能分散型のパケット転送装置において、制御信号処理部上のアプリケーションからパケット転送処理部上の転送系機能を制御する場合、アプリケーションとパケット転送処理部との間のインタフェースが統一されていないため、転送系機能毎に制御用ドライバを実装する必要がある。また、転送系機能毎に定義されたデータ型が異なるため、制御信号処理部とパケット転送処理部間を接続する制御用プロトコルセッション上で転送系機能の制御メッセージを送受信するために、転送系機能毎に定義されたデータ型に応じて制御用プロトコルのメッセージパラメータを拡張する必要がある。   In the above-described function-distributed packet transfer apparatus, when the transfer system function on the packet transfer processing unit is controlled from the application on the control signal processing unit, the interface between the application and the packet transfer processing unit is not unified. Therefore, it is necessary to install a control driver for each transfer function. In addition, because the data type defined for each transfer function differs, the transfer function is used to send and receive control messages for the transfer function on the control protocol session connecting the control signal processor and the packet transfer processor. It is necessary to extend the message parameter of the control protocol according to the data type defined for each.

そのため、上述したような機能分散型パケット転送装置においては、転送系機能の柔軟な追加拡張が阻害されてしまうという問題点がある。   Therefore, in the function distribution type packet transfer apparatus as described above, there is a problem that flexible additional expansion of the transfer function is hindered.

本発明は、上述したような従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、転送系機能の柔軟な追加拡張を可能とする機能分散型パケット転送システム及びこれを用いた制御方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the problems of the prior art as described above, and is a function-distributed packet transfer system that enables flexible additional expansion of transfer functions and a control method using the same. The purpose is to provide.

上記目的を達成するために本発明は、入力回線を介して受信されたパケットを、該パケットのヘッダ情報に従って出力回線から送信するパケット転送処理手段と、制御用プロトコルセッションを介して前記パケット転送処理手段と接続され、前記パケット転送処理手段における転送処理を制御する制御信号処理手段とがネットワーク上に分散配置され、前記パケット転送処理手段に設けられた転送系機能にて前記制御信号処理手段が具備するアプリケーションに応じた特定の処理をパケットに加えて転送する機能分散型パケット転送システムにおいて、
前記パケット転送処理手段と前記制御信号処理手段は、前記転送系機能及び前記アプリケーションからそれぞれアクセス可能に構成され、前記転送系機能及び前記アプリケーションのいずれに対しても共通した機能を提供する共通機能と、前記転送系機能及び前記アプリケーションに対する共通ＡＰＩとを具備する転送系機能共通制御手段をそれぞれ有し、
前記転送系機能及び前記アプリケーションは、前記転送系機能共通制御手段を介してパケット転送のための制御メッセージの送受信を行い、
前記転送系機能共通制御手段のうち前記制御信号処理手段に設けられた転送系機能共通制御手段は、前記転送系機能と前記アプリケーションとの間にて前記制御メッセージが送受信される際、前記制御メッセージについて、前記アプリケーションにて用いられるオブジェクトのデータ型と、前記制御用プロトコルセッションにて定義されるメッセージパラメータ形式とを相互変換し、
前記転送系機能共通制御手段のうち前記パケット転送処理手段に設けられた転送系機能共通制御手段は、前記転送系機能と前記アプリケーションとの間にて前記制御メッセージが送受信される際、前記制御メッセージについて、前記転送系機能にて定義されたデータ型と、前記制御用プロトコルセッションにて定義されるメッセージパラメータ形式とを相互変換し、
前記パケット転送処理手段と前記制御信号処理手段とが、前記制御用プロトコルセッションによる共通のインタフェースで接続されることを特徴とする。
To achieve the above object, the present invention provides a packet transfer processing means for transmitting a packet received via an input line from an output line in accordance with header information of the packet, and the packet transfer process via a control protocol session. Control signal processing means connected to the control means for controlling transfer processing in the packet transfer processing means is distributed over the network, and the control signal processing means is provided in a transfer system function provided in the packet transfer processing means. In a function-distributed packet transfer system that transfers specific processing according to the application to be added to the packet,
The packet transfer processing unit and the control signal processing unit are configured to be accessible from the transfer system function and the application, respectively, and provide a common function that provides a common function to both the transfer system function and the application. Each having a transfer system function common control means having a common API for the transfer system function and the application,
The transfer system function and the application transmit and receive a control message for packet transfer via the transfer system function common control means,
The transfer function common control means provided in the control signal processing means among the transfer function common control means is configured such that when the control message is transmitted and received between the transfer function and the application, the control message The object data type used in the application and the message parameter format defined in the control protocol session are mutually converted,
The transfer function common control means provided in the packet transfer processing means among the transfer function common control means is configured to transmit the control message when the control message is transmitted and received between the transfer function and the application. The data type defined in the transfer system function and the message parameter format defined in the control protocol session are mutually converted,
The packet transfer processing means and the control signal processing means are connected by a common interface by the control protocol session.

また、機能分散型パケット転送システムを用いた制御方法であって、
前記アプリケーションから前記転送系機能に前記制御メッセージを送信する場合、
前記転送系機能共通制御手段のうち前記制御信号処理手段に設けられた転送系機能共通制御手段が、前記アプリケーションにて用いられるオブジェクトのデータ型の制御メッセージを、前記制御用プロトコルセッションにて定義されるメッセージパラメータ形式に変換するステップと、
前記データ型が変換された制御メッセージを前記制御信号処理手段から前記制御用プロトコルセッションを介して前記パケット転送処理手段に送信するステップと、
前記転送系機能共通制御手段のうち前記パケット転送処理手段に設けられた転送系機能共通制御手段が、前記制御信号処理手段から送信されてきた制御メッセージを、前記制御用プロトコルセッションにて定義されるメッセージパラメータ形式から前記転送系機能にて定義されたデータ型に変換するステップと、
前記転送系機能が、前記データ型が変換された制御メッセージに従って特定の処理をパケットに加えるステップとを有し、
前記転送系機能から前記アプリケーションに前記制御メッセージを送信する場合、
前記転送系機能共通制御手段のうち前記パケット転送処理手段に設けられた転送系機能共通制御手段が、前記転送系機能にて定義されたデータ型の制御メッセージを、前記制御用プロトコルセッションにて定義されるメッセージパラメータ形式に変換するステップと、
前記データ型が変換された制御メッセージを前記パケット転送処理手段から前記制御用プロトコルセッションを介して前記制御信号処理手段に送信するステップと、
前記転送系機能共通制御手段のうち前記制御信号処理手段に設けられた転送系機能共通制御手段が、前記パケット転送処理手段から送信されてきた制御メッセージを、前記制御用プロトコルセッションにて定義されるメッセージパラメータ形式から前記アプリケーションにて用いられるオブジェクトのデータ型に変換するステップとを有することを特徴とする。 Also, a control method using a function-distributed packet transfer system,
When transmitting the control message from the application to the transfer function,
Among the transfer function common control means, the transfer function common control means provided in the control signal processing means defines a control message of an object data type used in the application in the control protocol session. Converting to message parameter format
Transmitting the control message with the converted data type from the control signal processing means to the packet transfer processing means via the control protocol session;
The transfer function common control means provided in the packet transfer processing means among the transfer function common control means defines the control message transmitted from the control signal processing means in the control protocol session. Converting from the message parameter format to the data type defined by the transfer function,
It said transfer system function, possess a step of applying a specific treatment to the packet according to the control message, wherein the data type is converted,
When transmitting the control message from the transfer function to the application,
The transfer function common control means provided in the packet transfer processing means among the transfer function common control means defines the control message of the data type defined by the transfer function in the control protocol session. Converting the message parameter format to
Transmitting the control message with the data type converted from the packet transfer processing means to the control signal processing means via the control protocol session;
The transfer function common control means provided in the control signal processing means among the transfer function common control means defines the control message transmitted from the packet transfer processing means in the control protocol session. characterized by chromatic and converting the message parameter format on the data type of the object used in the application.

以上説明したように本発明においては、パケット転送処理手段に設けられた転送系機能と制御信号処理手段が具備するアプリケーションとからそれぞれアクセス可能に構成され、転送系機能及びアプリケーションのいずれに対しても共通した機能を提供する共通機能と、転送系機能及びアプリケーションに対する共通ＡＰＩとを具備する転送系機能共通制御手段を有し、転送系機能及びアプリケーションが、転送系機能共通制御手段を介してパケット転送のための制御メッセージの送受信を行う構成としたため、制御信号処理手段上のアプリケーションからパケット転送処理手段上の転送系機能を制御しようとする場合に、転送系機能毎に制御用ドライバを用意する必要がなくなり、それにより、転送系機能の柔軟な追加拡張が可能となる。   As described above, in the present invention, each of the transfer system function provided in the packet transfer processing means and the application provided in the control signal processing means can be accessed, and both the transfer system function and the application can be accessed. It has a transfer function common control means having a common function that provides a common function and a common API for the transfer function and application, and the transfer function and application transfer packets through the transfer function common control means. Because it is configured to send and receive control messages for the purpose, when a transfer function on the packet transfer processing means is to be controlled from an application on the control signal processing means, it is necessary to prepare a control driver for each transfer function As a result, the transfer function can be flexibly added and expanded.

また、転送系機能共通制御手段が、転送系機能とアプリケーションとの間にて制御メッセージが送受信される際、制御メッセージについて、アプリケーションにて用いられるオブジェクトのデータ型あるいは転送系機能にて定義されたデータ型と、制御用プロトコルセッションにて定義されるメッセージパラメータ形式とを相互変換する構成としたものにおいては、転送系機能毎に定義されたデータ型に応じて制御用プロトコルのメッセージパラメータを拡張する必要がなくなり、これによっても、機能分散型パケット転送システムへの柔軟な転送系機能の追加拡張が可能となる。   Also, when the transfer function common control means transmits and receives control messages between the transfer function and the application, the control message is defined by the data type of the object used in the application or the transfer function. In the configuration that mutually converts the data type and the message parameter format defined in the control protocol session, the message parameter of the control protocol is expanded according to the data type defined for each transfer function. This eliminates the need for this, and this also enables flexible extension of the transfer function to the function-distributed packet transfer system.

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１は、本発明の機能分散型パケット転送システムの実施の一形態を示す図である。   FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a function distribution type packet transfer system of the present invention.

本形態は図１に示すように、２つのパケット転送処理装置１０−１，１０−２が、制御用プロトコルセッション３０を介して制御信号処理装置２０に接続された機能分散型パケット転送システム１である。なお、本形態においては、２つのパケット転送処理装置１０−１，１０−２しか図示していないが、複数のパケット転送処理装置が制御用プロトコルセッション３０を介して制御信号処理装置２０に接続されている。   As shown in FIG. 1, the present embodiment is a function distributed packet transfer system 1 in which two packet transfer processing devices 10-1 and 10-2 are connected to a control signal processing device 20 via a control protocol session 30. is there. In the present embodiment, only two packet transfer processing devices 10-1 and 10-2 are illustrated, but a plurality of packet transfer processing devices are connected to the control signal processing device 20 via the control protocol session 30. ing.

パケット転送処理装置１０−１，１０−２はそれぞれ、パケットを受信する入力回線１１−１〜１１−ｎと、入力回線１１−１〜１１−ｎを介して受信したパケットをそのパケットのヘッダ情報に従って送信するための出力回線１２−１〜１２−ｎとを複数収容している。また、パケット転送処理装置１０−１，１０−２は、パケットを転送するためのルーティング情報が記憶されたルーティングテーブル１３を具備し、入力回線１１−１〜１１−ｎを介してパケットを受信した場合、ルーティングテーブル１３を参照し、受信したパケットのヘッダ情報に従って出力回線１２−１〜１２−ｎのうち１つまたは複数の出力回線にパケットを送信するパケット送信機能１４と、制御信号処理装置２０が具備するアプリケーションに応じて自身を通過するパケットに対して特定の処理を加える複数の転送系機能１５−１〜１５−ｎと、転送系機能１５−１〜１５−ｎがそれぞれアクセス可能に構成された転送系機能共通制御部１６とを有している。この転送系機能共通制御部１６は、制御信号処理装置２０が具備するアプリケーションが各転送系機能１５−１〜１５−ｎを制御するために使用し、転送系機能１５−１〜１５−ｎ及び制御信号処理装置２０が具備するアプリケーションのいずれに対しても共通した機能を提供する共通機能と、アプリケーションと転送系機能１５−１〜１５−ｎに対する共通ＡＰＩを提供し、また、制御信号処理装置２０が具備するアプリケーションが各転送系機能１５−１〜１５−ｎを制御するための制御メッセージが送受信される際に、制御メッセージについて、転送系機能１５−１〜１５−ｎにて定義されたデータ型及び制御信号処理装置２０上のアプリケーションにて用いられるオブジェクトのデータ型と、制御用プロトコルセッション３０にて定義されるメッセージパラメータ形式とを相互変換する。   Each of the packet transfer processing apparatuses 10-1 and 10-2 receives the input lines 11-1 to 11-n that receive the packets and the packets received through the input lines 11-1 to 11-n, and header information of the packets. A plurality of output lines 12-1 to 12-n for transmitting according to the above are accommodated. Further, the packet transfer processing devices 10-1 and 10-2 have a routing table 13 in which routing information for transferring packets is stored, and received packets via the input lines 11-1 to 11-n. In this case, the routing table 13 is referred to, a packet transmission function 14 for transmitting a packet to one or a plurality of output lines among the output lines 12-1 to 12-n according to the header information of the received packet, and the control signal processing device 20 A plurality of transfer system functions 15-1 to 15-n for applying a specific process to packets passing through itself according to the application included in the network, and transfer system functions 15-1 to 15-n can be accessed respectively. The transfer system function common control unit 16 is provided. The transfer system function common control unit 16 is used by an application included in the control signal processing device 20 to control each of the transfer system functions 15-1 to 15-n, and the transfer system functions 15-1 to 15-n and A common function for providing a common function to any of the applications included in the control signal processing device 20, a common API for the application and transfer system functions 15-1 to 15-n, and a control signal processing device When a control message for controlling each transfer system function 15-1 to 15-n is transmitted / received by the application included in 20, the control message is defined by the transfer system function 15-1 to 15-n. The data type and the data type of the object used in the application on the control signal processing device 20 and the control protocol session 30 Interconverting a message parameter format is.

制御信号処理装置２０は、パケット転送処理装置１０−１，１０−２上の転送系機能１５−１〜１５−ｎを制御する複数のアプリケーション２１−１〜２１−ｎと、パケット転送処理装置１０−１，１０−２に到着するパケットのルーティング情報を決定するためのプロトコル信号パケット終端機能２２と、プロトコル信号処理によりパケット転送処理装置１０−１，１０−２のルーティング情報テーブル１３を作成し、その結果をパケット転送処理装置１０−１，１０−２に反映させるルーティング情報テーブル作成機能２３と、アプリケーション２１−１〜２１−ｎがそれぞれアクセス可能に構成された転送系機能共通制御部２４とを有している。この転送系機能共通制御部２４は、アプリケーション２１−１〜２１−ｎがパケット転送処理装置１０−１，１０−２の各転送系機能１５−１〜１５−ｎを制御するために使用し、転送系機能共通制御部１６と同等の共通機能と、アプリケーション２１−１〜２１−ｎと転送系機能１５−１〜１５−ｎに対する共通ＡＰＩを提供し、また、アプリケーション２１−１〜２１−ｎが各転送系機能１５−１〜１５−ｎを制御するための制御メッセージが送受信される際に、制御メッセージについて、転送系機能１５−１〜１５−ｎにて定義されたデータ型及びアプリケーション２１−１〜２１−ｎにて用いられるオブジェクトのデータ型と、制御用プロトコルセッション３０にて定義されるメッセージパラメータ形式とを相互変換する。すなわち、制御信号処理装置２０が有する転送機能共通制御部２４とパケット転送処理装置１０−１，１０−２が有する転送機能共通制御部１６とは、同一の機能を有するものである。   The control signal processing device 20 includes a plurality of applications 21-1 to 21-n for controlling the transfer system functions 15-1 to 15-n on the packet transfer processing devices 10-1 and 10-2, and the packet transfer processing device 10. The protocol signal packet termination function 22 for determining the routing information of packets arriving at -1 and 10-2, and the routing information table 13 of the packet transfer processing devices 10-1 and 10-2 are created by protocol signal processing, A routing information table creation function 23 for reflecting the result on the packet forwarding processors 10-1 and 10-2, and a forwarding function common control unit 24 configured to be accessible to the applications 21-1 to 21-n. Have. The transfer system function common control unit 24 is used by the applications 21-1 to 21-n to control the transfer system functions 15-1 to 15-n of the packet transfer processing apparatuses 10-1 and 10-2. A common function equivalent to the transfer system function common control unit 16, a common API for the applications 21-1 to 21-n and the transfer system functions 15-1 to 15-n are provided, and the applications 21-1 to 21-n are provided. When the control message for controlling each transfer system function 15-1 to 15-n is transmitted / received, the data type and application 21 defined in the transfer system function 15-1 to 15-n are used for the control message. The object data type used in −1 to 21-n and the message parameter format defined in the control protocol session 30 are mutually converted. That is, the transfer function common control unit 24 included in the control signal processing device 20 and the transfer function common control unit 16 included in the packet transfer processing devices 10-1 and 10-2 have the same function.

パケット転送処理装置１０−１，１０−２の転送系機能１５−１〜１５−ｎはそれぞれ、制御信号処理装置２０上のアプリケーション２１−１〜２１−ｎに応じた特定の処理をパケットに加える。例えば、優先度処理や認証処理、あるいはセキュリティ処理等、アプリケーション２１−１〜２１−ｎにて指定された処理を加える。   The transfer system functions 15-1 to 15-n of the packet transfer processing apparatuses 10-1 and 10-2 respectively add specific processing corresponding to the applications 21-1 to 21-n on the control signal processing apparatus 20 to the packet. . For example, processing specified by the applications 21-1 to 21-n, such as priority processing, authentication processing, or security processing, is added.

ここで、転送系機能共通制御部１６，２４が提供する共通機能の具体例としては以下のものがある。
・初期化及び終了機能
初期化ＡＰＩまたは終了ＡＰＩを呼び出すことにより、転送系機能共通制御部１６，２４で必要な初期化処理または終了処理を行う。
・Association Setup送信及び受信機能
パケット転送処理装置１０−１，１０−２からのAssociation Setup（アソシエーション確立要求）送信機能、及び制御信号処理装置２０でのAssociation Setup受信機能をアプリケーション２１−１〜２１−ｎに提供する。
・Association Setup Response送信機能
制御信号処理装置２０でのAssociation Setup Response（アソシエーション確立要求応答）送信機能をアプリケーション２１−１〜２１−ｎに提供する。
・Association Setup Teardown送信及び受信機能
Association Setup Teardown（アソシエーション破棄要求）送信機能、及び受信機能をアプリケーション２１−１〜２１−ｎに提供する。Association Setup Teardownメッセージの送信終了時アソシエーションは無効化され、制御信号処理装置２０ではそのアソシエーションに関連付けられた各転送系機能１５−１〜１５−ｎの情報を削除する。
・制御用プロトコルパラメータ設定及び設定内容取得機能
本システムで用いる制御用プロトコルのパラメータ設定及び設定内容取得ＡＰＩを呼び出し、アプリケーション２１−１〜２１−ｎからの設定及び設定内容取得を可能とする。
・転送系機能プロセス生成、削除機能
各転送系機能１５−１〜１５−ｎのプロセスの生成及び削除を行う機能である。 Here, specific examples of the common functions provided by the transfer function common control units 16 and 24 include the following.
Initialization and termination function By calling the initialization API or termination API, the transfer system function common control units 16 and 24 perform necessary initialization processing or termination processing.
-Association Setup transmission and reception function The application 21-1 to 21- are provided with an association setup (association establishment request) transmission function from the packet transfer processing devices 10-1 and 10-2 and an association setup reception function in the control signal processing device 20. n.
Association Setup Response transmission function An association setup response (association establishment request response) transmission function in the control signal processing device 20 is provided to the applications 21-1 to 21-n.
・ Association Setup Teardown transmission and reception function
An Association Setup Teardown (association discard request) transmission function and a reception function are provided to the applications 21-1 to 21-n. The association at the end of transmission of the Association Setup Teardown message is invalidated, and the control signal processing device 20 deletes the information of each transfer system function 15-1 to 15-n associated with the association.
Control protocol parameter setting and setting content acquisition function Calls the control protocol parameter setting and setting content acquisition API used in this system, and enables setting and setting content acquisition from the applications 21-1 to 21-n.
Transfer function process generation / deletion function This function generates and deletes processes of the transfer function 15-1 to 15-n.

パケット転送処理装置１０−１，１０−２では、アプリケーション２１−１〜２１−ｎから指定された転送系機能１５−１〜１５−ｎのプロセスの生成または削除を行う。
・転送系機能プロセス情報管理機能
生成された転送系機能プロセスに関連する情報をアプリケーション２１−１〜２１−ｎに提供する。
・エラー通知機能
非同期に発生した転送系機能共通制御部１６，２４内でのエラー及び制御用プロトコルセッション３０でのエラーをアプリケーション２１−１〜２１−ｎに通知する機能である。 The packet transfer processing apparatuses 10-1 and 10-2 generate or delete processes of transfer system functions 15-1 to 15-n designated by the applications 21-1 to 21-n.
Transfer function process information management function Information related to the generated transfer function process is provided to the applications 21-1 to 21-n.
Error notification function This function notifies the applications 21-1 to 21-n of errors in the transfer function common control units 16 and 24 that occur asynchronously and errors in the control protocol session 30.

転送系機能共通制御部１６，２４は、上述した共通機能群に対応した共通ＡＰＩ群を提供する。   The transfer function common control units 16 and 24 provide a common API group corresponding to the common function group described above.

また、転送系機能共通制御部１６，２４は、上述したようにパラメータ変換機能を有する。例えば、制御用プロトコルセッション３０のメッセージのパラメータはＴＬＶ（Type-Length-Value）形式であるが、アプリケーション２１−１〜２１−ｎはＣ++のクラスまたは構造体として定義されたデータ型のオブジェクトを用いる場合、本機能は、ＴＬＶとこれらのデータ型との相互変換を行う。一例として、アプリケーション２１−１〜２１−ｎが各転送系機能１５−１〜１５−ｎへの設定機能を使用する場合、各データ型には値を設定するためのメソッドが用意され、そのメソッドによりattribute等の内容の設定をデータ型オブジェクトで行う。   The transfer function common control units 16 and 24 have a parameter conversion function as described above. For example, the parameter of the message of the control protocol session 30 is in the TLV (Type-Length-Value) format, but the applications 21-1 to 21-n are objects of data types defined as C ++ classes or structures. When using, this function performs mutual conversion between TLV and these data types. As an example, when the applications 21-1 to 21-n use the setting function for each transfer system function 15-1 to 15-n, a method for setting a value is prepared for each data type. To set the contents of attribute etc. with data type object.

制御信号処理装置２０の転送系機能共通制御部２４は、パラメータとして渡されたデータ型オブジェクトをＴＬＶ形式に変換し、変換した制御メッセージをパケット転送処理装置１０−１，１０−２に送信する。   The transfer function common control unit 24 of the control signal processing device 20 converts the data type object passed as a parameter into the TLV format, and transmits the converted control message to the packet transfer processing devices 10-1 and 10-2.

パケット転送処理装置１０−１，１０−２では、制御メッセージが受信されると、転送系機能共通制御部１６が、該当する転送系機能プロセスを特定し、制御メッセージ受信対応メソッドを呼び出し、設定のパラメータとして渡されたＴＬＶデータをデータ型オブジェクトに変換し転送系機能１５−１〜１５−ｎに渡す。   In the packet transfer processing apparatuses 10-1 and 10-2, when the control message is received, the transfer function common control unit 16 specifies the corresponding transfer function process, calls the control message reception corresponding method, and sets the setting. The TLV data passed as a parameter is converted into a data type object and passed to the transfer system functions 15-1 to 15-n.

以下に、上記のように構成された機能分散型パケット転送システム１を用いた制御方法について説明する。   Below, the control method using the function distribution type packet transfer system 1 comprised as mentioned above is demonstrated.

図２は、図１に示した機能分散型パケット転送システム１を用いた制御方法を説明するためのフローチャートである。   FIG. 2 is a flowchart for explaining a control method using the function-distributed packet transfer system 1 shown in FIG.

制御信号処理装置２０上のアプリケーション２１−１〜２１−ｎからパケット転送処理装置１０−１，１０−２の転送系機能１５−１〜１５−ｎに制御メッセージを送信する場合、まず、アプリケーション２１−１〜２１−ｎが、制御信号処理装置２０上の転送系機能共通制御部２４が提供する共通ＡＰＩにアクセスし、同様に提供されている転送系機能制御用の共通機能を用いて制御メッセージであるコマンドを設定する（ステップ１１）。   When transmitting a control message from the applications 21-1 to 21-n on the control signal processing device 20 to the transfer system functions 15-1 to 15-n of the packet transfer processing devices 10-1 and 10-2, first, the application 21 -1 to 21-n access the common API provided by the transfer system function common control unit 24 on the control signal processing device 20, and control messages using the same provided common functions for transfer system function control. Is set (step 11).

コマンドを受け取った転送系機能共通制御部２４は、受け取ったコマンドに含まれるデータ型を、制御用プロトコルセッション３０の設定に使用している制御用プロトコルで定義されるメッセージパラメータ形式に変換し（ステップ１２）、変換したコマンドをそのコマンドが対象とする転送系機能１５−１〜１５−ｎを有するパケット転送処理装置１０−１，１０−２上の転送系機能共通制御部１６に制御用プロトコルセッション３０を介して送信する（ステップ１３）。   Upon receiving the command, the transfer function common control unit 24 converts the data type included in the received command into a message parameter format defined by the control protocol used for setting the control protocol session 30 (step S40). 12) The control protocol session is transferred to the transfer function common control unit 16 on the packet transfer processing devices 10-1 and 10-2 having the transfer functions 15-1 to 15-n for which the converted command is a target. 30 (step 13).

コマンドを受信した転送系機能共通制御部１６は、受信したコマンドを、制御用プロトコルセッション３０にて定義されるメッセージパラメータ形式から、対象とする転送系機能１５−１〜１５−ｎにて定義されたデータ型に再変換し（ステップ１４）、共通ＡＰＩを通じて転送系機能１５−１〜１５−ｎに引き渡す（ステップ１５）。   The transfer function common control unit 16 that has received the command defines the received command from the message parameter format defined in the control protocol session 30 by the target transfer function 15-1 to 15-n. The data type is converted again (step 14), and transferred to the transfer system functions 15-1 to 15-n through the common API (step 15).

その後、コマンドを受け取った転送系機能１５−１〜１５−ｎは、アプリケーション２１−１〜２１−ｎから受信したコマンドを実行し、アプリケーション２１−１〜２１−ｎに応じた特定の処理をパケットに加える（ステップ１６）。   Thereafter, the transfer function 15-1 to 15-n that has received the command executes the command received from the application 21-1 to 21-n, and performs a specific process according to the application 21-1 to 21-n as a packet. (Step 16).

なお、上述した処理は、アプリケーション２１−１〜２１−ｎから転送系機能１５−１〜１５−ｎに制御メッセージを送信する場合についてであるが、転送系機能１５−１〜１５−ｎからアプリケーション２１−１〜２１−ｎに対してイベント通知等のコマンドを制御メッセージとして送信する場合は、上記のプロセスを逆に行う。   The above-described processing is for the case where control messages are transmitted from the applications 21-1 to 21-n to the transfer system functions 15-1 to 15-n. When a command such as event notification is transmitted as a control message to 21-1 to 21-n, the above process is performed in reverse.

以下に、上述した処理について、転送系機能共通制御部１６，２４が存在しない場合の従来の処理について説明する。   Hereinafter, a conventional process when the transfer function common control units 16 and 24 do not exist will be described with respect to the process described above.

図３は、図１に示した機能分散型パケット転送システム１の転送系機能共通制御部１６，２４が存在しない場合の従来の処理を説明するためのフローチャートである。   FIG. 3 is a flowchart for explaining conventional processing when the transfer function common control units 16 and 24 of the function distribution type packet transfer system 1 shown in FIG. 1 are not present.

制御信号処理装置２０上のアプリケーション２１−１〜２１−ｎからパケット転送処理装置１０−１，１０−２の転送系機能１５−１〜１５−ｎに制御メッセージを送信する場合、まず、アプリケーション２１−１〜２１−ｎが、自身で用意したＡＰＩを用いて、自身のデータ型を用いて制御メッセージであるコマンドを設定する（ステップ２１）。   When transmitting a control message from the applications 21-1 to 21-n on the control signal processing device 20 to the transfer system functions 15-1 to 15-n of the packet transfer processing devices 10-1 and 10-2, first, the application 21 -1 to 21-n set a command which is a control message using its own data type using an API prepared by itself (step 21).

さらにアプリケーション２１−１〜２１−ｎは、設定したコマンドに含まれるデータ型を制御用プロトコルセッション３０の設定に使用している制御用プロトコルで定義されるメッセージパラメータ形式に変換し（ステップ２２）、変換したコマンドをそのコマンドが対象とする転送系機能１５−１〜１５−ｎを有するパケット転送処理装置１０−１，１０−２上の転送系機能１５−１〜１５−ｎに制御用プロトコルセッション３０を介して送信する（ステップ２３）。   Further, the applications 21-1 to 21-n convert the data type included in the set command into a message parameter format defined by the control protocol used for setting the control protocol session 30 (step 22). A protocol session for control is transmitted to the transfer system functions 15-1 to 15-n on the packet transfer processing devices 10-1 and 10-2 having the transfer system functions 15-1 to 15-n to which the converted commands are directed. 30 is transmitted (step 23).

コマンドを受信した転送系機能１５−１〜１５−ｎは、受信したコマンドを自身に対応したデータ型に再変換し（ステップ２４）、受信したコマンドを実行する（ステップ２５）。   The transfer function 15-1 to 15-n that has received the command reconverts the received command into a data type corresponding to itself (step 24), and executes the received command (step 25).

このように、転送系機能共通制御部１６，２４が存在しない場合の従来の処理においては、各アプリケーション２１−１〜２１−ｎはそれぞれコマンド設定のためのＡＰＩを実装する必要があり、また、各アプリケーション２１−１〜２１−ｎ及び各転送系機能１５−１〜１５−ｎはそれぞれコマンドに含まれるデータ型を制御用プロトコルセッション３０で定義されるメッセージパラメータ形式に変換する機能を実装する必要がある。これはシステムの柔軟な機能拡張を妨げる要因となる。   As described above, in the conventional processing when the transfer function common control units 16 and 24 do not exist, each of the applications 21-1 to 21-n needs to implement an API for command setting. Each application 21-1 to 21-n and each transfer system function 15-1 to 15-n need to implement a function for converting the data type included in the command into a message parameter format defined in the control protocol session 30. There is. This is a factor that hinders flexible function expansion of the system.

これに対して本形態においては、上述したように、パケット転送処理装置１０−１，１０−２に設けられた転送系機能１５−１〜１５−ｎと制御信号処理装置２０が具備するアプリケーション２１−１〜２１−ｎのいずれに対しても共通した機能を提供する共通機能と、転送系機能１５−１〜１５−ｎ及びアプリケーション２１−１〜２１−ｎに対する共通ＡＰＩとを具備する転送系機能共通制御部１６，２４を有し、転送系機能１５−１〜１５−ｎ及びアプリケーション２１−１〜２１−ｎが、転送系機能共通制御部１６，２４を介して制御メッセージの送受信を行う構成であるため、制御信号処理装置２０上のアプリケーション２１−１〜２１−ｎからパケット転送処理部１０−１，１０−２上の転送系機能１５−１〜１５−ｎを制御しようとする場合に、転送系機能１５−１〜１５−ｎ毎に制御用ドライバを用意する必要がなくなり、それにより、転送系機能１５−１〜１５−ｎの柔軟な追加拡張が可能となる。また、転送系機能共通制御部１６，２４が、転送系機能１５−１〜１５−ｎとアプリケーション２１−１〜２１−ｎとの間にて制御メッセージが送受信される際、制御メッセージについて、アプリケーション２１−１〜２１−ｎにて用いられるオブジェクトのデータ型あるいは転送系機能１５−１〜１５−ｎにて定義されたデータ型と、制御用プロトコルセッション３０にて定義されるメッセージパラメータ形式とを相互変換する構成であるため、転送系機能１５−１〜１５−ｎ毎に定義されたデータ型に応じて制御用プロトコルのメッセージパラメータを拡張する必要がなくなり、これによっても、機能分散型パケット転送システムへの柔軟な転送系機能の追加拡張が可能となる。   On the other hand, in this embodiment, as described above, the transfer system functions 15-1 to 15-n provided in the packet transfer processing apparatuses 10-1 and 10-2 and the application 21 included in the control signal processing apparatus 20 are provided. -1 to 21-n A transfer system having a common function that provides a common function and a transfer system function 15-1 to 15-n and a common API for the applications 21-1 to 21-n It has function common control units 16 and 24, and transfer system functions 15-1 to 15-n and applications 21-1 to 21-n transmit and receive control messages via the transfer system function common control units 16 and 24. Because of this configuration, the transfer system functions 15-1 to 15-n on the packet transfer processing units 10-1 and 10-2 are controlled from the applications 21-1 to 21-n on the control signal processing device 20. The TSS, eliminating the need for a control driver to each transfer system function 151 to 15-n, thereby allowing a flexible additional extension of the transfer system function 151 to 15-n. When the transfer function common control units 16 and 24 transmit and receive control messages between the transfer functions 15-1 to 15-n and the applications 21-1 to 21-n, The data type of the object used in 21-1 to 21-n or the data type defined in the transfer system functions 15-1 to 15-n, and the message parameter format defined in the control protocol session 30 Since it is a configuration for mutual conversion, there is no need to expand the message parameter of the control protocol in accordance with the data type defined for each of the transfer system functions 15-1 to 15-n. It is possible to add and expand flexible transfer functions to the system.

本発明の機能分散型パケット転送システムの実施の一形態を示す図である。It is a figure which shows one Embodiment of the function distribution type packet transfer system of this invention. 図１に示した機能分散型パケット転送システムを用いた制御方法を説明するためのフローチャートである。3 is a flowchart for explaining a control method using the function distribution type packet transfer system shown in FIG. 1. 図１に示した機能分散型パケット転送システムの転送系機能共通制御部が存在しない場合の従来の処理を説明するためのフローチャートである。7 is a flowchart for explaining conventional processing when a transfer function common control unit of the function distribution type packet transfer system shown in FIG. 1 does not exist.

符号の説明Explanation of symbols

１ 機能分散型パケット転送システム
１０−１，１０−２ パケット転送処理装置
１１−１〜１１−ｎ 入力回線
１２−１〜１２−ｎ 出力回線
１３ ルーティング情報テーブル
１４ パケット送信機能
１５−１〜１５−ｎ 転送系機能
１６，２４ 転送系機能共通制御部
２０ 制御信号処理装置
２１−１〜２１−ｎ アプリケーション
２２ プロトコル信号パケット終端機能
２３ ルーティング情報テーブル作成機能
３０ 制御用プロトコルセッション DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Function distributed packet transfer system 10-1, 10-2 Packet transfer processing apparatus 11-1 to 11-n Input line 12-1 to 12-n Output line 13 Routing information table 14 Packet transmission function 15-1 to 15- n Transfer system function 16, 24 Transfer system function common control unit 20 Control signal processor 21-1 to 21-n Application 22 Protocol signal packet termination function 23 Routing information table creation function 30 Control protocol session

Claims (2)

入力回線を介して受信されたパケットを、該パケットのヘッダ情報に従って出力回線から送信するパケット転送処理手段と、制御用プロトコルセッションを介して前記パケット転送処理手段と接続され、前記パケット転送処理手段における転送処理を制御する制御信号処理手段とがネットワーク上に分散配置され、前記パケット転送処理手段に設けられた転送系機能にて前記制御信号処理手段が具備するアプリケーションに応じた特定の処理をパケットに加えて転送する機能分散型パケット転送システムにおいて、
前記パケット転送処理手段と前記制御信号処理手段は、前記転送系機能及び前記アプリケーションからそれぞれアクセス可能に構成され、前記転送系機能及び前記アプリケーションのいずれに対しても共通した機能を提供する共通機能と、前記転送系機能及び前記アプリケーションに対する共通ＡＰＩとを具備する転送系機能共通制御手段をそれぞれ有し、
前記転送系機能及び前記アプリケーションは、前記転送系機能共通制御手段を介してパケット転送のための制御メッセージの送受信を行い、
前記転送系機能共通制御手段のうち前記制御信号処理手段に設けられた転送系機能共通制御手段は、前記転送系機能と前記アプリケーションとの間にて前記制御メッセージが送受信される際、前記制御メッセージについて、前記アプリケーションにて用いられるオブジェクトのデータ型と、前記制御用プロトコルセッションにて定義されるメッセージパラメータ形式とを相互変換し、
前記転送系機能共通制御手段のうち前記パケット転送処理手段に設けられた転送系機能共通制御手段は、前記転送系機能と前記アプリケーションとの間にて前記制御メッセージが送受信される際、前記制御メッセージについて、前記転送系機能にて定義されたデータ型と、前記制御用プロトコルセッションにて定義されるメッセージパラメータ形式とを相互変換し、
前記パケット転送処理手段と前記制御信号処理手段とが、前記制御用プロトコルセッションによる共通のインタフェースで接続されることを特徴とする機能分散型パケット転送システム。 A packet transfer processing means for transmitting a packet received via the input line from the output line according to the header information of the packet, and connected to the packet transfer processing means via a control protocol session, in the packet transfer processing means Control signal processing means for controlling the transfer processing is distributed on the network, and a specific processing corresponding to the application included in the control signal processing means is applied to the packet by the transfer system function provided in the packet transfer processing means. In addition, in the function-distributed packet transfer system for transferring,
The packet transfer processing unit and the control signal processing unit are configured to be accessible from the transfer system function and the application, respectively, and provide a common function that provides a common function to both the transfer system function and the application. Each having a transfer system function common control means having a common API for the transfer system function and the application,
The transfer system function and the application transmit and receive a control message for packet transfer via the transfer system function common control means,
The transfer function common control means provided in the control signal processing means among the transfer function common control means is configured such that when the control message is transmitted and received between the transfer function and the application, the control message The object data type used in the application and the message parameter format defined in the control protocol session are mutually converted,
The transfer function common control means provided in the packet transfer processing means among the transfer function common control means is configured to transmit the control message when the control message is transmitted and received between the transfer function and the application. The data type defined in the transfer system function and the message parameter format defined in the control protocol session are mutually converted,
The function distribution type packet transfer system, wherein the packet transfer processing means and the control signal processing means are connected by a common interface by the control protocol session. 請求項１に記載の機能分散型パケット転送システムを用いた制御方法であって、
前記アプリケーションから前記転送系機能に前記制御メッセージを送信する場合、
前記転送系機能共通制御手段のうち前記制御信号処理手段に設けられた転送系機能共通制御手段が、前記アプリケーションにて用いられるオブジェクトのデータ型の制御メッセージを、前記制御用プロトコルセッションにて定義されるメッセージパラメータ形式に変換するステップと、
前記データ型が変換された制御メッセージを前記制御信号処理手段から前記制御用プロトコルセッションを介して前記パケット転送処理手段に送信するステップと、
前記転送系機能共通制御手段のうち前記パケット転送処理手段に設けられた転送系機能共通制御手段が、前記制御信号処理手段から送信されてきた制御メッセージを、前記制御用プロトコルセッションにて定義されるメッセージパラメータ形式から前記転送系機能にて定義されたデータ型に変換するステップと、
前記転送系機能が、前記データ型が変換された制御メッセージに従って特定の処理をパケットに加えるステップとを有し、
前記転送系機能から前記アプリケーションに前記制御メッセージを送信する場合、
前記転送系機能共通制御手段のうち前記パケット転送処理手段に設けられた転送系機能共通制御手段が、前記転送系機能にて定義されたデータ型の制御メッセージを、前記制御用プロトコルセッションにて定義されるメッセージパラメータ形式に変換するステップと、
前記データ型が変換された制御メッセージを前記パケット転送処理手段から前記制御用プロトコルセッションを介して前記制御信号処理手段に送信するステップと、
前記転送系機能共通制御手段のうち前記制御信号処理手段に設けられた転送系機能共通制御手段が、前記パケット転送処理手段から送信されてきた制御メッセージを、前記制御用プロトコルセッションにて定義されるメッセージパラメータ形式から前記アプリケーションにて用いられるオブジェクトのデータ型に変換するステップとを有することを特徴とする機能分散型パケット転送システムを用いた制御方法。 A control method using the function-distributed packet transfer system according to claim 1,
When transmitting the control message from the application to the transfer function,
Among the transfer function common control means, the transfer function common control means provided in the control signal processing means defines a control message of an object data type used in the application in the control protocol session. Converting to message parameter format
Transmitting the control message with the converted data type from the control signal processing means to the packet transfer processing means via the control protocol session;
The transfer function common control means provided in the packet transfer processing means among the transfer function common control means defines the control message transmitted from the control signal processing means in the control protocol session. Converting from a message parameter format to a data type defined by the transfer function,
The forwarding function includes a step of adding a specific process to the packet according to the control message in which the data type is converted;
When transmitting the control message from the transfer function to the application,
The transfer function common control means provided in the packet transfer processing means among the transfer function common control means defines the control message of the data type defined by the transfer function in the control protocol session. Converting the message parameter format to
Transmitting the control message with the data type converted from the packet transfer processing means to the control signal processing means via the control protocol session;
The transfer function common control means provided in the control signal processing means among the transfer function common control means defines the control message transmitted from the packet transfer processing means in the control protocol session. And a step of converting from a message parameter format to a data type of an object used in the application.
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