JP4669454B2

JP4669454B2 - データフレーム中継装置、およびデータ通信網における輻輳制御方法

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Publication number: JP4669454B2
Application number: JP2006230626A
Authority: JP
Inventors: 貴文濱野; 道宏青木; 幸司杉園; 賢太郎小川; 愼一郎茶木
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2006-08-28
Filing date: 2006-08-28
Publication date: 2011-04-13
Anticipated expiration: 2026-08-28
Also published as: JP2008054199A

Description

本発明は、データ通信網における輻輳制御方法ならびに輻輳制御機能を有するデータフレーム処理装置に関するものである。

データ通信網における輻輳制御方法として、データ通信網を構成するデータフレーム処理装置においてデータフレーム処理輻輳発生時に、データフレーム送信元のデータフレーム処理装置にトラッヒック制御の指示をしてフレーム廃棄を回避する方法が従来より知られている。

非特許文献１に示されるＰＡＵＳＥ機能は、レイヤ２スイッチまたはエンドステーションのデータフレーム処理輻輳時のフレーム廃棄の抑止を目的とする。ＰＡＵＳＥ機能を用いれば、トラヒックの受信側のスイッチでデータフレーム処理輻輳を検出した場合に、前記受信側スイッチが、トラヒックの送信側のスイッチまたはエンドステーションに対してＰＡＵＳＥフレームを送信し、ＰＡＵＳＥフレームを受信した前記データフレーム送信側装置は、データフレームの送信を停止する。これにより、送信側装置の送信レートが受信側装置の輻輳状況に応じて制限されるため、受信側スイッチにおけるデータフレーム処理輻輳状態を回避することができる。

非特許文献２に示されるＳｏｕｒｃｅＱｕｅｎｃｈメッセージを用いた輻輳制御機能は、ＩＰルータにおいてデータフレーム送信処理輻輳時、輻輳に寄与している特定のＩＰアドレス宛てのデータフレームを選択的にトラヒック制御することを目的とする。該機能を用いれば、データフレーム処理輻輳を検出したＩＰルータは、送信元ＩＰアドレスを元に送信元装置に対して、ＳｏｕｒｃｅＱｕｅｎｃｈメッセージと呼ばれる、輻輳に寄与している宛先ＩＰアドレス情報を含む輻輳通知メッセージを送出し、該メッセージを受信した送信元装置が、該メッセージ内の宛先ＩＰアドレス宛てデータフレームの送出レートを制限する。これにより、ＩＰルータにおいてデータフレーム送信処理輻輳時、輻輳に寄与していないＩＰアドレス宛てのデータフレーム廃棄を防止することができる。

非特許文献３に示されるＥｘｐｌｉｃｉｔＣｏｎｇｅｓｔｉｏｎＮｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ（ＥＣＮ）メッセージを用いた輻輳制御機能は、ＩＰルータにおいてデータフレーム送信処理輻輳時、輻輳に寄与しているＴＣＰ（ＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌＰｒｏｔｏｃｏｌ）コネクションに属するデータフレームを選択的にトラヒック制御することを目的とする。該機能を用いれば、データフレーム処理輻輳を検出したＩＰルータは、輻輳に寄与しているＴＣＰコネクションのデータにＥＣＮビットを付加し、該データを受信したＴＣＰコネクションの受信側エンドポイントは、送信側エンドポイントへの送信データに同様にＥＣＮビットを付加し、該データを受信したＴＣＰコネクションの送信側エンドポイントにおいて、該ＴＣＰコネクションに属するデータの送信レートを制限する。これにより、ＩＰルータにおいてデータフレーム送信処理輻輳時、輻輳に寄与していないＴＣＰコネクションに属するデータフレーム廃棄を防止することができる。
ＩＥＥＥ８０２．３、"ＩＥＥＥＳｔａｎｄａｒｄｆｏｒｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ−−Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓａｎｄｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｘｃｈａｎｇｅｂｅｔｗｅｅｎｓｙｓｔｅｍｓ−−Ｌｏｃａｌａｎｄｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎａｒｅａｎｅｔｗｏｒｋｓ−−Ｓｐｅｃｉｆｉｃｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ−−Ｐａｒｔ３：ＣａｒｒｉｅｒＳｅｎｓｅＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓｗｉｔｈＣｏｌｌｉｓｉｏｎＤｅｔｅｃｔｉｏｎ（ＣＳＭＡ／ＣＤ）ＡｃｃｅｓｓＭｅｔｈｏｄａｎｄＰｈｙｓｉｃａｌＬａｙｅｒＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ" （Ａｎｎｅｘ３１Ｂ「ＭＡＣＣｏｎｔｒｏｌＰＡＵＳＥｏｐｅｒａｔｉｏｎ」）（ｈｔｔｐ：／／ｓｔａｎｄａｒｄｓ．ｉｅｅｅ．ｏｒｇ／ｇｅｔｉｅｅｅ８０２／ｄｏｗｎｌｏａｄ／８０２．３−２００５＿ｓｅｃｔｉｏｎ２．ｐｄｆのｐ．７６３〜７７２）ＩＥＴＦＲＦＣ７９２、"ＩＮＴＥＲＮＥＴＣＯＮＴＲＯＬＭＥＳＳＡＧＥＰＲＯＴＯＣＯＬＤＡＲＰＡＩＮＴＥＲＮＥＴＰＲＯＧＲＡＭＰＲＯＴＯＣＯＬＳＰＥＣＩＦＩＣＡＴＩＯＮ"、Ｊ．Ｐｏｓｔｅｌ、（１９８１．９）、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ／ｒｆｃ／ｒｆｃ７９２．ｔｘｔ？ｎｕｍｂｅｒ＝７９２ＩＥＴＦＲＦＣ３１６８、"ＴｈｅＡｄｄｉｔｉｏｎｏｆＥｘｐｌｉｃｉｔＣｏｎｇｅｓｔｉｏｎＮｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ（ＥＣＮ）ｔｏＩＰ"、Ｋ．Ｒａｍａｋｒｉｓｈｎａｎ、（２００１．９）、ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ／ｒｆｃ／ｒｆｃ３１６８．ｔｘｔ？ｎｕｍｂｅｒ＝３１６８

データ通信網を構成するデータフレーム中継装置の一部の通信ポートのみで送信輻輳が発生し、その他の通信ポートでは送信輻輳が発生していない状況では、データ通信網内において、輻輳が発生していない通信ポート宛てデータフレーム転送のフレーム廃棄を防止することが望ましい。

非特許文献１に示されるＰＡＵＳＥ機能を用いた輻輳制御では、ＰＡＵＳＥを受信したカードは、輻輳発生通信ポートを収容するデータフレーム中継装置向けに転送するフレームの送信をすべて停止するため、輻輳が発生していない通信ポート宛てデータフレーム転送のフレームも廃棄される。

非特許文献２に示されるＳｏｕｒｃｅＱｕｅｎｃｈメッセージを用いた輻輳制御では、ＳｏｕｒｃｅＱｕｅｎｃｈメッセージを受信したカードは、宛先ＩＰアドレスを用いてトラヒック制御すべきフレームを識別する。一般的に、輻輳発生通信ポートが１つでも、その通信ポートに送信するデータフレームは多数の宛先ＩＰアドレスを含むため、トラヒック制御すべきＩＰアドレスを複数通知する必要があり、トラヒック制御が複雑になる。

非特許文献３に示されるＥＣＮメッセージを用いた輻輳制御では、ＴＣＰコネクションを用いたデータに対してのみ輻輳制御されるため、ＵＤＰ（ＵｓｅｒＤａｔａｇｒａｍＰｒｏｔｏｃｏｌ）などの他のトラヒックに対する輻輳制御ができない。

本発明の目的は、一部の外部通信ポートのみ輻輳が発生し、その他の外部通信ポートでは輻輳が発生していない状況で、輻輳が発生していない通信ポートから送信されるデータフレームの廃棄を防止することができ、また輻輳が発生した通信ポートに送信されるデータフレームの最終送信先が多数であり、その特定に多くのフロー識別子の指定が必要な状況で、輻輳発生通信ポートあたり１組のアドレス情報とアドレスマスク情報を用いて該データフレームを特定することができる輻輳制御方法ならびに輻輳制御機能を有するデータフレーム処理装置を提供することにある。

本発明によるデータフレーム処理装置は、輻輳制御を行う対象のデータ通信網のエッジに配備され、外部のデータ通信網と接続する通信ポート（外部通信ポート）を持つデータフレーム中継装置（ラインカード）である。

本発明によるラインカードは、１つ以上のポートと、最終の送信先であるラインカードの送信先通信ポートに対応する送信先通信ポート識別アドレス情報をフレームに付加してフレーム送信する手段と、輻輳通知データフレーム受信時に該輻輳通知データフレームに書かれている送信先通信ポート識別アドレス情報およびアドレスマスク情報を取得する手段と、取得したアドレスマスク情報を用いて、取得した送信先通信ポート識別アドレス情報とフレームに付加された送信先通信ポート識別アドレス情報とを比較して一致するフレームに対し、フレームの送出レート制限ないしは送出停止ないしは送信優先度変更を行う手段と、を有する。

本発明による輻輳制御方法は、ラインカードにおいて、送信先ラインカードの送信先外部通信ポートに対応する送信先通信ポート識別アドレス情報をフレームに付加してフレームする手順と、ラインカードないしはスイッチカードにおいて、ポート単位に送信輻輳の発生を検出する手順と、ラインカードないしはスイッチカードにおいて、送信輻輳発生時に、輻輳発生ポートに送信するフレームに書かれている送信先通信ポート識別アドレス情報と、自装置にあらかじめ設定されたアドレスマスク情報とを含む輻輳通知データフレームを生成してラインカードに通知する手順と、ラインカードにおいて、輻輳通知データフレームの受信時に該輻輳通知データフレームに書かれている送信先通信ポート識別アドレス情報およびアドレスマスク情報を取得する手順と、ラインカードにおいて、取得したアドレスマスク情報を用いて、取得した送信先通信ポート識別アドレス情報とフレームに付加されているポート識別アドレス情報とを比較して一致するフレームに対し、フレームの送出レート制限ないしは送出停止ないしは送信優先度変更を行う手順と、を有する。

ラインカードあるいはスイッチカードにおいて送信輻輳が発生した時、輻輳発生ポートを識別するアドレス情報とアドレスマスク情報が、トラヒック送信元のラインカードに通知される。ここで、データ通信網のトポロジに対応したアドレスをあらかじめ外部通信ポートに割り当てておき、そのアドレス情報とアドレスマスク情報を組み合わせた際に、輻輳発生ポートから送信されるすべてのトラヒックを、１組のアドレス情報とアドレスマスク情報で指定可能としておき、輻輳通知データフレームを受信したラインカードは、輻輳発生通信ポートから送信されるトラヒックのみを選択的にトラヒック制御する。これにより、輻輳が発生していない通信ポートから送信されるトラヒックのフレーム廃棄を防止することが可能となる。

本発明は、下記のような効果がある。
・一部の外部通信ポートのみ輻輳が発生し、その他の外部通信ポートでは輻輳が発生していない状況で、輻輳が発生していない通信ポートから送信されるデータフレームの廃棄を防止することができる。
・輻輳が発生した通信ポートに送信されるデータフレームの最終送信先が多数であり、その特定に多くのフロー識別子の指定が必要な状況で、輻輳発生通信ポートあたり１組のアドレス情報とアドレスマスク情報を用いて該データフレームを特定することができる。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態のデータフレーム処理装置のブロック図である。

図１を参照すると、本実施形態のデータフレーム処理装置はラインカード１、２、３とスイッチカード４から構成される。ラインカード１、２、３はそれぞれ通信ポート１１、２１、３１を介してスイッチカード４の通信ポート４１、４２、４３に接続される。ラインカード１は、通信ポート１２を介してＩＰ網Ｎ１と接続され、通信ポート１３を介してＩＰ網Ｎ２と接続される。ラインカード２は、通信ポート２２を介してＩＰ網Ｎ３と接続され、通信ポート２３を介してＩＰ網Ｎ４と接続される。ラインカード３は、通信ポート３２を介してＩＰ網Ｎ５と接続され、通信ポート３３を介してＩＰ網Ｎ６と接続される。

図２はスイッチカード４の一構成例を示している。スイッチカード４は、通信ポート４１、４２、４３と、データフレーム送受信部１０１と、送信先通信ポート毎輻輳判定部１０２と、輻輳通知データフレーム生成部１０３と、アドレスマスク情報設定テーブル１０４から構成されている。

通信ポート４１、４２、４３は、それぞれラインカード１、２、３から受信したデータフレームをデータフレーム送受信部１０１に転送し、データフレーム送受信部１０１から受信したデータフレームを、それぞれラインカード１、２、３に転送する。

データフレーム送受信部１０１は、通信ポート４１、４２、４３から受信したデータフレームの送信先通信ポートを決定し、それに基づき通信ポート４１、４２、４３にデータフレームを送信する。

送信先通信ポート毎輻輳判定部１０２は、データフレーム送受信部１０１の送信バッファにおける送信先通信ポート毎のキュー長を周期的に（例えばＴ秒ごとに）を測定し、該キュー長が定められた閾値を超えているかどうかを判定する。閾値を超えている通信ポートが存在する場合、その通信ポートに対応するキュー内のフレームに記述された送信先通信ポート識別アドレス情報を輻輳通知データフレーム生成部１０３に通知する。

輻輳通知データフレーム生成部１０３は、送信先通信ポート毎輻輳判定部１０２から受信した送信先通信ポート識別アドレス情報および、アドレスマスク情報設定テーブル１０４に設定されたアドレスマスク情報をもとに輻輳通知データフレームを生成し、該データフレームをデータフレーム送受信部１０１に転送する。

ここで、図６を用いて、輻輳通知データフレーム生成部１０３が生成する輻輳通知データフレームを説明する。図６は、本実施の形態の輻輳通知データフレームを例示した図である。図６に示すように、輻輳通知データフレームは、プリアンブル３０１、フレーム開始デリミタ３０２、宛先ＭＡＣ（ＭｅｄｉａＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）アドレス３０３、送信元ＭＡＣアドレス３０４、タイプフィールド３０５、ＭＡＣ制御命令３０６、ポート識別アドレス情報３０７、アドレスマスク情報３０８、トラヒック制御持続時間３０９、パディング３１０、フレームチェックシーケンス３１１を含む。トラヒック制御持続時間３０９に設定する値として、キュー長測定周期（Ｔ秒）を用いることができる。

ここで、表１を用いてアドレスマスク情報設定テーブル１０４を説明する。表１に示すように、アドレスマスク情報設定テーブル１０４には、アドレスマスク情報が１つ格納される。アドレスマスク情報３０８に設定する値として、この情報を用いる。

図３はラインカード１の一構成例を示している。ラインカード１は、通信ポート１１、１２、１３と、データフレーム送受信部１０１と、送信先通信ポート毎輻輳判定部１０２と、輻輳通知データフレーム生成部１０３と、アドレスマスク情報設定テーブル１０４と、輻輳通知データフレーム受信判定部１０５と、輻輳通知データフレーム解析部１０６と、送信先通信ポート識別アドレス付加部１０７と、送信先通信ポート識別アドレス解決テーブル１０８と、トラヒック制御設定テーブル１０９から構成されている。

通信ポート１１、１２、１３は、それぞれスイッチカード４、ＩＰ網Ｎ１、ＩＰ網Ｎ２から受信したフレームをデータフレーム送受信部１０１に転送し、データフレーム送受信部１０１から受信したフレームを、それぞれスイッチカード４、ＩＰ網Ｎ１、ＩＰ網Ｎ２に転送する。

データフレーム送受信部１０１は、通信ポート１１、１２、１３から受信したフレームを輻輳通知データフレーム受信判定部１０５に転送し、送信先通信ポート識別アドレス付加部１０７から受信したフレームを、該受信フレームに含まれる送信先通信ポート識別情報に基づき、通信ポート１１、１２、１３のいずれかへ転送する。また、トラヒック制御設定テーブル１０９の内容に基づき、トラヒック制御対象のトラヒックに対してレートリミットを実行する。

送信先通信ポート毎輻輳判定部１０２は、データフレーム送受信部１０１の送信バッファにおける送信先通信ポート毎のキュー長を周期的に（例えばＴ秒ごとに）測定し、該キュー長が定められた閾値を超えているかどうかを判定する。閾値を超えている通信ポートが存在する場合、そのポートに対応するキュー内のフレームに記述されたポート識別アドレス情報を輻輳通知データフレーム生成部１０３に通知する。

輻輳通知データフレーム受信判定部１０５は、データフレーム送受信部１０１から受信したデータフレームが輻輳通知データフレームかどうか判定し、輻輳通知データフレームであった場合、受信フレームを輻輳通知データフレーム解析部１０６に転送し、輻輳通知データフレームでなかった場合、受信フレームを送信先通信ポート識別アドレス付加部１０７に転送する。

輻輳通知データフレーム解析部１０６は、輻輳通知データフレーム受信判定部１０５から受信した輻輳通知データフレームを解析して送信先通信ポート識別アドレス情報とアドレスマスク情報とトラヒック制御持続時間情報を取得し、取得したアドレスマスク情報を用いて、取得した送信先通信ポート識別アドレス情報と送信先通信ポート識別アドレス付加部１０７において付加された送信先通信ポート識別アドレス情報とを比較して一致するデータフレームの送信をそのトラヒック制御持続時間だけトラヒック制御するよう、トラヒック制御設定テーブル１０９に、送信先通信ポート識別アドレスとアドレスマスク情報とトラヒック制御終了時刻情報の組を設定する。トラヒック制御設定テーブル１０９に設定されたエントリの中で、トラヒック制御終了時刻が現時刻より前であるエントリは排除する。

送信先通信ポート識別アドレス付加部１０７は、輻輳通知データフレーム受信判定部１０５から受信したデータフレームに対し、受信データフレームに含まれる宛先ＩＰアドレス情報をキーにして送信先通信ポート識別アドレス解決テーブル１０８を検索して送信先通信ポート識別アドレスを取得し、そのアドレスを受信データフレームに付加する。また、該受信パケットに含まれる送信先通信ポートの種別にあわせて送信データフレームを生成し、該送信データフレームをデータフレーム送受信部１０１に転送する。例えば、送信先通信ポートがイーサネットポートの場合には、正しいイーサネットヘッダを付加する。

ここで、表２を用いて送信先通信ポート識別アドレス解決テーブル１０８を説明する。表２に示すように、送信先通信ポート識別アドレス解決テーブル１０８は、データフレームの宛先ＩＰアドレスに、そのＩＰアドレス宛のデータフレームを送信する時の送信先データフレーム処理装置の通信ポート識別アドレスを示したものである。例えば、宛先ＩＰアドレス「１９２．１６８．１．０／２４」のデータフレームを受信した時は、送信先通信ポート識別アドレスとして「１０００Ｂ」を送信フレームに付加する。

ここで、表３を用いてトラヒック制御設定テーブル１０９を説明する。表３に示すように、トラヒック制御設定テーブル１０９は、送信先通信ポート識別アドレス情報とアドレスマスクと、そのアドレスにマッチするトラヒックに対してトラヒック制御をおこなう終了時刻を示したものである。例えば、送信先通信ポート識別アドレス情報「１０００Ｂ」、アドレスマスク「１１００Ｂ」、トラヒック制御持続時間情報「Ｔ」の輻輳通知データフレームを受信した時は、トラヒック制御設定テーブル１０９に対し、送信先通信ポート識別アドレス情報「１０００Ｂ」、アドレスマスク「１１００Ｂ」、トラヒック制御終了時刻情報「ａ」のエントリを追加する。ここで、トラヒック制御終了時刻情報「ａ」は、エントリ追加処理を行う時刻にトラヒック制御終了時刻情報「Ｔ」を加算した値とすることができる。

送信先通信ポート識別アドレス付加部１０７において、送信先通信ポート識別アドレスを、ＭＰＬＳ（ＭｕｌｔｉＰｒｏｔｏｃｏｌＬａｂｅｌＳｗｉｔｃｈｉｎｇ）のＳｈｉｍヘッダのラベルフィールドを用いて受信データフレームに付加することができる。また、イーサネットのＶＬＡＮタグフィールドを用いて受信データフレームに付加することができる。

データフレーム送受信部１０１において、トラヒック制御設定テーブル１０９の内容に基づくトラヒック制御として、トラヒック制御設定テーブル１０９に設定された通信ポート識別アドレスとアドレスマスクにマッチするトラヒックに対し、トラヒック制御終了時刻までの間トラヒック送信を停止、トラヒック送信レートの制限、送信優先度変更、のいずれを行ってもよい。

図４は本実施形態によるラインカード１〜３における輻輳制御処理手順の一例を示すフローチャートである。

ラインカード１〜３に、アドレスマスク情報設定テーブル１０４、送信先通信ポート識別アドレス解決テーブル１０８、およびトラヒック制御設定テーブル１０９を設定し（ステップ２０１）、受信処理と送信処理が並行して行われる。

受信処理では、処理待ちの受信データフレームがあるかどうかの判定を行い（ステップ２０２）、処理待ちの受信データフレームがない場合、ステップ２０７以降の処理を繰り返し、処理待ちの受信データフレームがある場合、受信データフレームが輻輳通知データフレームかどうかの判定を行い（ステップ２０３）、受信データフレームが輻輳通知データフレームでない場合、データフレームに含まれる宛先ＩＰアドレス情報をキーにして送信先通信ポート識別アドレス解決テーブル１０８を検索して送信先通信ポート識別アドレスを取得し、そのアドレスをデータフレームに付加し（ステップ２０４）、送信先通信ポートの種別にあわせて送信データフレームを生成し（ステップ２０５）、データフレームの送信先通信ポートを決定し、送信先通信ポート単位のキューに対し、データフレームをバッファリングし（ステップ２０６）、Ｔ秒ごとに送信先通信ポート単位のキュー長を測定し、測定値が、定められた閾値を超えているかどうかの判定を行い（ステップ２０７）、閾値を超えている場合、データフレームに記述された送信先通信ポート識別アドレス情報および、アドレスマスク情報設定テーブル１０４に設定されたアドレスマスク情報をもとに輻輳通知データフレームを生成し（ステップ２０８）、生成した輻輳通知データフレームの処理については、ステップ２０５から繰り返す。ステップ２０７で閾値を超えていない場合、ステップ２０２から処理を繰り返す。ステップ２０３で受信データフレームが輻輳通知データフレームである場合、輻輳通知データフレームを解析して送信先通信ポート識別アドレス情報とアドレスマスク情報とトラヒック制御時間情報を取得し（ステップ２０９）、取得したアドレスマスク情報を用いて、送信先通信ポート識別アドレス情報と送信先通信ポート識別アドレス付加部１０７において付加された送信先通信ポート識別アドレス情報とを比較して一致するデータフレームのトラヒック制御をそのトラヒック制御時間だけ制限するよう、トラヒック制御設定テーブル１０９に、通信ポート識別アドレスとアドレスマスクとトラヒック制御終了時刻情報の組を設定し（ステップ２１０）、ステップ２０２から処理を繰り返す。

送信処理では、トラヒック制御設定テーブル１０９の内容に基づき、トラヒック制御設定対象の送信トラヒックに対してトラヒック制御を実行し（ステップ２１１）、送信待ちの送信データフレームがあるかどうかの判定を行い（ステップ２１２）、送信先通信ポート情報に基づき、該当する通信ポートへデータフレームを送信し（ステップ２１３）、ステップ２１１から処理を繰り返す。

図５は本実施形態によるスイッチカード４における輻輳制御処理手順の一例を示すフローチャートである。本手順は、ラインカードの輻輳制御処理の手順の一部であり、ステップ２０１では、アドレスマスク情報設定テーブル１０４の設定のみを行う。それ以降は、ステップ２０２、２０６〜２０８、２１２〜２１３のみを行う。

次に、スイッチカード４のポート４３に送信輻輳が発生した時のスイッチカード４とラインカード１〜３の動作を図７に基づいて説明する。

ポート４３に輻輳が発生していることを検出したスイッチカード４は、ポート４３から送信するデータフレームに記述された送信先通信ポート識別アドレス情報１０００Ｂないし１００１Ｂを取得し、アドレスマスク情報設定テーブル１０４に１１００Ｂ（上位２ビットのみ比較する）が設定されていることから、通信ポート識別アドレス情報＝１０００Ｂないし１００１Ｂ、アドレスマスク情報＝１１００Ｂ、トラヒック制御持続時間＝Ｔを設定して輻輳通知データフレームを作成し、ポート４１および４２から送信する。

輻輳通知データフレームを受信したラインカード１は、受信した輻輳通知データフレームの内容に従い、送信先通信ポート識別アドレス情報の上位２ビットが１０Ｂであるトラヒックに対し、Ｔ秒間だけ送信を停止する。同様に、輻輳通知データフレームを受信したラインカード２は、受信した輻輳通知データフレームの内容に従い、通信ポート識別アドレス情報の上位２ビットが１０Ｂであるトラヒックに対し、Ｔ秒間だけ送信を停止する。これにより、スイッチカード４のポート４１および４２から送信されるデータフレームの廃棄を抑止することができる。

なお、ラインカードおよびスイッチの機能は、その機能を実現するためのプログラムを、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータに読み込ませ、実行するものであってもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク装置等の記憶装置を指す。さらに、コンピュータ読み取り可能な記録媒体は、インターネットを介してプログラムを送信する場合のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの（伝送媒体もしくは伝送波）、その場合のサーバとなるコンピュータ内の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものを含む。

本発明の一実施形態のデータフレーム処理装置のブロック図である。図1中のスイッチカードの一構成例を示すブロック図である。図１中のラインカードの一構成例を示すブロック図である。図１中のラインカードにおける輻輳制御処理手順の一例を示すフローチャートである。図１中のラインカードにおける輻輳制御処理手順の一例を示すフローチャートである。輻輳通知データフレームの構造の例を示す図である。輻輳発生時のスイッチカードとラインカードの動作を示す図である。

符号の説明

１、２、３ラインカード
４スイッチカード
１１〜１３、２１〜２３、３１〜３３、４１〜４３通信ポート
Ｎ１〜Ｎ６ＩＰ網
１０１データフレーム送受信部
１０２送信先通信ポート毎輻輳判定部
１０３輻輳通知データフレーム生成部
１０４アドレスマスク情報設定テーブル
１０５輻輳通知データフレーム受信判定部
１０６輻輳通知データフレーム解析部
１０７送信先通信ポート識別アドレス付加部
１０８送信先通信ポート識別アドレス解決テーブル
１０９トラヒック制御設定テーブル
２０１〜２１３ステップ

Claims

１つ以上の通信ポートを備え、通信ポート単位に送信輻輳の発生を判定し、送信輻輳発生時に、輻輳発生通信ポートに送信するフレームに書かれている送信先通信ポート識別アドレス情報と、該データフレーム中継装置にあらかじめ設定されたアドレスマスク情報とを含む輻輳通知データフレームを生成するデータフレーム送信装置とともにデータ通信網を構成するデータフレーム中継装置であって、
１つ以上の通信ポートと、
最終の送信先であるデータフレーム中継装置の送信先通信ポートに対応する送信先通信ポート識別アドレス情報をフレームに付加してフレーム送信する手段と、
前記データフレーム送信装置で生成された輻輳通知データフレームの受信時に該輻輳通知データフレームに書かれている送信先通信ポート識別アドレス情報およびアドレスマスク情報を取得する手段と、
取得したアドレスマスク情報を用いて、取得した送信先通信ポート識別アドレス情報と前記フレームに付加されている送信先通信ポート識別アドレス情報とを比較して一致するフレームに対し、フレームの送出レート制限ないしは送出停止ないしは送信優先度変更を行う手段と、
を有するデータフレーム中継装置。
前記通信ポート識別アドレス情報を、ＭＰＬＳ（ＭｕｌｔｉＰｒｏｔｏｃｏｌＬａｂｅｌＳｗｉｔｃｈｉｎｇ）のＳｈｉｍヘッダのラベルフィールドを用いて前記フレームに付加する、請求項１に記載のデータフレーム中継装置。
前記通信ポート識別アドレス情報を、イーサネットのＶＬＡＮタグフィールドを用いて前記フレームに付加する、請求項１に記載のデータフレーム中継装置。
輻輳制御を行う対象のデータ通信網であって、該データ通信網のエッジに配備され、外部のデータ通信網と接続する外部通信ポートを持つ複数のラインカードと、該ラインカード間のデータフレーム転送を行うために設置されたスイッチカードとを有するデータ通信網における輻輳制御方法であって、
前記ラインカードにおいて、送信先ラインカードの送信先外部通信ポートに対応する送信先通信ポート識別アドレス情報をフレームに付加してフレーム送信するステップと、
前記ラインカードないしは前記スイッチカードにおいて、ポート単位に送信輻輳の発生を判定するステップと、
前記ラインカードないしは前記スイッチカードにおいて、送信輻輳発生時に、輻輳発生ポートに送信するフレームに書かれている送信先通信ポート識別アドレス情報と、該ラインカードないし該スイッチカードにあらかじめ設定されたアドレスマスク情報とを含む輻輳通知データフレームを生成して前記ラインカードに通知するステップと、
前記ラインカードにおいて、前記輻輳通知データフレームの受信時に該輻輳通知データフレームに書かれている送信先通信ポート識別アドレス情報およびアドレスマスク情報を取得するステップと、
前記ラインカードにおいて、取得したアドレスマスク情報を用いて、取得した送信先通信ポート識別アドレス情報と前記フレームに付加されている送信先通信ポート識別アドレス情報とを比較して一致するフレームに対し、フレームの送出レート制限ないしは送出停止ないしは送信優先度変更を行うステップと
を有するデータ通信網における輻輳制御方法。