JP4668675B2

JP4668675B2 - 選択的フロー制御システム

Info

Publication number: JP4668675B2
Application number: JP2005131089A
Authority: JP
Inventors: 祐次八尾
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2005-04-28
Filing date: 2005-04-28
Publication date: 2011-04-13
Anticipated expiration: 2025-04-28
Also published as: JP2006311191A

Description

本発明は選択的フロー制御システムに関し、更に詳しくはネットワーク網を構成する装置間同士でポート情報のやりとりを行ない、データのスムーズな転送を可能にした選択的フロー制御システムに関する。

図１１は従来システムの構成例を示す図である。図において、１０は通信装置であり、装置＃１と装置＃２間でデータのやりとりをしている場合を示している。１はポートであり、各ポート毎に帯域幅が決められている。＃１０〜＃１２はＦＥ（ＦａｓｔＥｔｈｅｒｎｅｔ：イーサネットは富士ゼロックス社の登録商標）の機能を保ち、＃１３はＧｂＥ（ＧｉｇａｂｉｔＥｔｈｅｒｎｅｔ）の帯域をもっている。装置＃２側では、＃２０と＃２１のポートが示されており、いずれもＧｂＥの帯域をもっている。ここで、ＦＥの場合には、疎通帯域は１００Ｍｂｐｓ程度、ＧｂＥの場合には１Ｇｂｐｓ程度である。

このように構成されたシステムにおいて、装置＃２側から装置＃１側に向けてデータが転送されているものとする。ここで、＃１０ポートに輻輳が発生したものとすると、装置＃１から装置＃２に向けてポーズ（ＰＡＵＳＥ）フレームが通知される。装置＃２側では、このポーズフレームを受けると、データの転送を中止する。

図１２はフレームフォーマットの構成例を示す図である。例えば、最初の６バイトは宛先ＭＡＣアドレスであり、次の６バイトは送信元ＭＡＣアドレスであり、次の２バイトはタイプ／長さであり、次の４６〜１５００バイトはデータであり、最後の４バイトはフレーム検出シーケンス（ＦＣＳ）である。

図１２のイーサネットフレームのフォーマットに対して、ポーズフレームとしては、宛先アドレスはＭＡＣアドレス０_X０１−８０−Ｃ２−００−００−０１を使用している。ここで、０_Xは１６進を示している。次の送信元アドレスは、輻輳が発生した装置のＭＡＣアドレスであり、次のタイプ／長さは０_X８８０８（一意）を使用する。データは、４６バイトである。この内、最初の２バイトをＭＡＣ制御命令領域として使用し、ポーズフレームでは０_X０００１は一意となる。次の２バイトをポーズ時間として通知する。例えば０_X００００は停止解除であり、０_X００００以外は指定時間の停止である。

従来のこの種の技術としては、例えば帯域制限機能付き伝送装置において、対向装置からの受信パケット量が閾値を超えた時、対向装置にポーズパケットを送出し、フロー制御を実行させ、自局では所定の時間パケットの送出を制限する帯域制御を行なう装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

また、イーサネットにおいて、ポーズフレームをポーズタイム以外に受信した場合は、最も優先順位の低い送信キューを抑制し、或いはポーズフレーム受信により、予め定めたシェービング値以下の送信速度に抑制する技術が知られている（例えば特許文献２参照）。
特開２００２−３５３９７９号公報（段落００１１〜００１４、図１）特開２００４−１０４４２７号公報（段落００１５〜００１９、図３、図４）

従来のシステムでは、装置＃１のポート＃１０において輻輳が発生すると、装置＃２に対してポーズフレームを送信して装置＃２からのデータ出力を停止するように依頼する。この時、ポート＃１１、ポート＃１２には輻輳が発生していなくても装置＃２からのデータ出力は止まってしまう。図１１に示すシステムの場合、データ入力のポート＃１３は１Ｇｂｐｓの疎通帯域、データ出力のポート＃１０〜１２は、１００Ｍｂｐｓの疎通帯域をもっており、ポーズフレームによって疎通が停止してしまった場合、９００Ｍｂｐｓの帯域が無駄になるという問題があった。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、輻輳しているポートを使用している通信についてのみ輻輳通知を行なうことができる選択的フロー制御システムを提供することを目的としている。

（１）請求項１記載の発明は、ネットワーク通信網において、スイッチ装置間相互でデータ通信を行なうシステムにおいて、各スイッチ装置内にデータ送受信手段と情報制御手段を設け、前記データ送受信手段は、隣接する装置毎に各装置に一意のポートＩＤ番号をプロトコル通信によって送受信し、前記情報制御手段は、前記該データ送受信手段を使用してお互いのポートＩＤ番号を認識し、前記データ送受信手段がＶＬＡＮフレームに異常のあるポートＩＤ番号を載せてスイッチ装置相互にデータを転送すると、異常のあるポートＩＤ番号を基に輻輳が発生しているポートについてのみ輻輳状態通知を行なう、ように構成されたことを特徴とする。

（１）請求項１記載の発明によれば、隣接する装置毎に互いのポートの種類情報を認識することができ、輻輳しているポートを使用している通信についてのみ輻輳通知を行なうことができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態例を詳細に説明する。
図１は本発明の一実施の形態例を示すブロック図である。図において、１０はスイッチ装置である。図では、スイッチ装置Ｓ，Ｔ，Ｕが示されている。１１は端末である。図では、端末Ａ〜端末Ｆが示されている。端末ＡのＭＡＣアドレスをＡ、端末ＢのＭＡＣアドレスをＢとする。以下、同様である。１２は各端末間、又は端末１１とスイッチ装置１０間を接続するハブ（分配器）である。図では、ハブＸ〜Ｚを示す。

１３は各端末とハブ１２間、又はハブ１２とスイッチ装置１０間、又は各スイッチ装置間を接続する信号線である。各スイッチ装置１０は、図１１の装置１０に対応し、各ポートは図１１のポート１に対応している。ハブＸと、スイッチ装置ＳのポートＯＳが、接続され、ハブＹとスイッチ装置ＳのポートＩＳが接続され、スイッチ装置Ｓのポート９Ｓとスイッチ装置ＴのポートＯＴが接続されている。また、ハブＺとスイッチ装置Ｕのポート０Ｕが接続され、スイッチ装置Ｕのポート９Ｕとスイッチ装置Ｔのポート１Ｔが接続されている。

ギガビットイーサネット帯域（ＧｂＥ）は１Ｇｂｐｓ、ファーストイーサネット帯域（ＦＥ）は１００Ｍｂｐｓ、イーサネット帯域（Ｅ）は１０Ｍｂｐｓである。
なお、スイッチ装置Ｓにおいて、１０ａは隣接する装置毎にポートの種類情報をプロトコル通信によって送受信するデータ送受信手段、１０ｂは該データ送受信手段１０ａを使用してお互いのポートの種類情報を認識して所定の制御を行なう情報制御手段である。この構成は、他のスイッチ装置Ｔ，Ｕについても同様である。このように構成されたシステムの動作を説明すれば、以下の通りである。
１）隣接する装置間で先ずポート情報の交換を行なう。

データ送受信手段１０ａは、ポート起動時、又はポート起動後に隣接装置のポート設定変更時の状態遷移を使用してポート情報通信を行なう。図２はポート起動時の動作を示すフローチャートである。先ず、隣接装置間のリンクを確認する（Ｓ１）。次に、ポート情報プロトコル応答を確認する（Ｓ２）。次に、ポート情報プロトコルを用いてポート情報通信を行なう（Ｓ３）。図３はポート設定変更時の動作を示すフローチャートである。先ず、ポート情報プロトコルを用いて隣接装置間の応答を確認し（Ｓ１）、次にポート情報プロトコルを用いてポート情報通信を行なう（Ｓ２）。ポートＩＤに関しては、各装置で一意にＩＤを振り、その情報を隣接装置に通知する。このように、本発明によれば、隣接する装置毎に互いのポートの種類情報を認識することができる。
２）ＭＡＣアドレス学習時にポートＩＤを意識する。

スイッチ装置１０の情報制御手段１０ｂは、一般的に端末１１から出力されてくるデータを元にデータ交換用のテーブルを作成する。図６はスイッチＴのテーブルを示す図である。出力ポートと対応するＭＡＣアドレスが示されている。ＭＡＣアドレスは、それぞれ端末Ａ〜Ｆの番号に対応している。ここで、ポートＩＤを意識したデータ交換用のテーブルを作成するために、ＶＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１Ｑ）フォーマット方式を使用するものとする。

端末ＡからスイッチＴ方向にデータ疎通が行われる際に、端末ＡからスイッチＳでは通常のイーサフレームフォーマット（図１２参照）が使用される。情報制御手段は、スイッチＳからスイッチＴまでは、ＶＬＡＮフレームフォーマットを使用し、ＶＩＤ部にポートＩＤを埋め込むことで、端末がどのポートＩＤに含まれているかを通知する。図７はＶＬＡＮフレームフォーマットを示す図である。（ａ）は通常フレーム、（ｂ）はＶＬＡＮタグ付きフレームを示す。

ＶＬＡＮタグ付きフレームでは、通常フレームの送信元アドレスとタイプ／長さの間にＴＰＩＤ（ＴａｇＰｒｏｔｏｃｏｌＩＤ）とＴＣＩ（ＴａｇＣｏｎｔｒｏｌＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を挿入している。ＴＰＩＤが２バイト、ＴＣＩが２バイトである。

図８は図７に示すＶＬＡＮタグ（ＴＡＧ）の説明図であり、それぞれ２バイトのタグが付加されている。ＴＰＩＤは、番地が０_X８１００と固定されている。ＴＣＩはユーザプライオリティと、ＣＦＩ（ＣａｎｏｎｉｃａｌＦｏｒｍａｔＩｎｄｉｃａｔｏｒ）とＶＩＤ（ＶＬＡＮＩＤ）とで構成されている。ここで、前述したポートＩＤはこのＶＩＤに格納されるようになっている。そして、このＶＬＡＮフレームが異常のあるポートＩＤ番号を乗せてデータ送受信手段により相互に転送され、異常のあるポートを識別することができるようになっている。

上記シーケンスを実施することで、データ交換用のテーブルは、ポートＩＤを付加した形で作成することができる。図９はデータ交換用テーブルの構成例を示す図である。出力ポートと、ポートＩＤと、ＭＡＣアドレスの関係が示されている。出力ポート０Ｔは端末Ａ〜Ｄに対応付けられ、出力ポートＩＴは端末Ｅ，Ｆに対応付けられている。このデータ変換用テーブルに沿ってポートＩＤ毎に出力制御を行なうことで、ポート種類に適したデータ出力制御を行なうことができる。図１０は、ポートＩＤ毎の出力制御の説明図である。ポート＃０Ｔ向けフレームは、ポート＃０Ｓと＃１Ｓ向けのフレームに分離され、それぞれのフレームが待ちキュー＃１と＃２に蓄積される。このように、本発明によれば隣接するポートの種類情報に応じたデータ出力制御を行なうことができる。
３）意識したポートＩＤを使用して輻輳制御を行なう。

輻輳が発生した場合、ポーズフレームにポートＩＤ情報を付加してどのポートで輻輳が発生したかを通知する。例えば端末Ａで輻輳が発生した場合には、データ送受信手段は、ポーズフレームにポートＩＤ＝ＯＳを付加してスイッチ装置に通知する。このポーズフレームを受信したスイッチ装置では、情報制御手段１０ｂがそのポートＩＤ向けのデータ疎通のみを停止する。ポーズフレームにポートＩＤ情報を付加する方法は、ポーズフレームのポーズ時間領域に連続して２バイトずつ各ポートＩＤを付加する領域をとっていく。その領域内に、０_X００００が表示されるまでがポートＩＤ表示領域とする。このように、本発明によれば、輻輳しているポートを使用している通信についてのみ輻輳通知を行なうことができる。また、隣接するポートの種類情報に応じたデータ出力制御を行なうことができる。

このように、本発明によれば、輻輳しているポートを使用している通信についてのみ輻輳通知を行なうことができる選択的フロー制御システムを提供することができる。

本発明の一実施の形態例を示すブロック図である。ポート起動時の動作を示すフローチャートである。ポート設定変更時の動作を示すフローチャートである。ポートＩＤと種別を示す図である。ポートＩＤと種別を示す図である。スイッチ装置Ｔのテーブルを示す図である。ＶＬＡＮフレームフォーマットを示す図である。ＶＬＡＮタグの説明図である。データ交換用テーブルの構成例を示す図である。ポートＩＤ毎の出力制御の説明図である。従来システムの構成例を示すブロック図である。フレームフォーマットの構成例を示す図である。

符号の説明

１０スイッチ装置
１１端末
１２ハブ
１３信号線

Claims

ネットワーク通信網において、スイッチ装置間相互でデータ通信を行なうシステムにおいて、各スイッチ装置内にデータ送受信手段と情報制御手段を設け、
前記データ送受信手段は、隣接する装置毎に各装置に一意のポートＩＤ番号をプロトコル通信によって送受信し、
前記情報制御手段は、前記該データ送受信手段を使用してお互いのポートＩＤ番号を認識し、前記データ送受信手段がＶＬＡＮフレームに異常のあるポートＩＤ番号を載せてスイッチ装置相互にデータを転送すると、異常のあるポートＩＤ番号を基に輻輳が発生しているポートについてのみ輻輳状態通知を行なう、
ように構成されたことを特徴とする選択的フロー制御システム。