JP4977677B2 - Edge node and bandwidth control method - Google Patents

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Description

本発明は、端末間でネットワークを介してデータを送受信するシステムにおけるフロー制御に関する。   The present invention relates to flow control in a system that transmits and receives data between terminals via a network.

パソコンなどの端末の間ではインターネットなどのコンピュータネットワークを介した通信が行われる。この通信によってファイル等のデータが転送される。この種のデータ転送システムでは、トランスポート層のプロトコルとして、標準的なトランスポートプロトコルであるTCP(Transmission Control Protocol)が用いられることが多い。   Communication between terminals such as personal computers is performed via a computer network such as the Internet. Data such as a file is transferred by this communication. In this type of data transfer system, TCP (Transmission Control Protocol), which is a standard transport protocol, is often used as a transport layer protocol.

また、データ転送においては大容量のデータを高速に転送することが要求されることがある。これに対してTCPのウィンドウサイズを一定に制御することでスループットを向上させる検討がなされている。
服部 恭太、外5名, “エッジルータにおけるTCPフローレート制御方式の検討”, 電子情報通信学会総合大会(B−6−54), 2007年3月, p.54
In data transfer, it may be required to transfer a large amount of data at high speed. On the other hand, studies are being made to improve throughput by controlling the TCP window size to be constant.
Yuta Hattori, 5 others, “Examination of TCP flow rate control method in edge router”, IEICE General Conference (B-6-54), March 2007, p. 54

TCPでは、ウィンドウサイズをパケット廃棄に従って自律的に変化させる帯域制御が行われる。しかし、保証された帯域以上のトラヒックがネットワークに流入するのを防ぐためにネットワークの入り口でバーストサイズを規定したトークンバケット型の流入制限を行っている帯域保証ネットワークでのデータ転送においては、スループットが鋸歯状になり、保証された帯域を十分に活用できないという課題があった。   In TCP, bandwidth control that autonomously changes the window size according to packet discard is performed. However, in data transfer in a bandwidth guaranteed network that uses a token bucket type inflow restriction that defines a burst size at the entrance of the network to prevent traffic exceeding the guaranteed bandwidth from flowing into the network, the throughput is sawtooth. There was a problem that the guaranteed bandwidth could not be fully utilized.

上述したTCPプロトコルに変更を加えることで保証された帯域に合わせて一定のスループットでデータを送信する技術や広告ウィンドウサイズを一定に制御する技術には、この課題に対する対策がある。   The technology for transmitting data at a constant throughput and the technology for controlling the advertisement window size consistently according to the bandwidth guaranteed by changing the TCP protocol described above have a countermeasure for this problem.

しかし、非特許文献1に記載された、広告ウィンドウサイズを一定に制御する技術では、フローが多重化されることが考慮されていなかった。そのため、帯域制御の対象となるフローが高多重化されるほど、算出したフローのパケット送信タイミングと実際に送信が可能なパケット送信タイミングとのずれが大きくなる。その結果、ネットワークの入り口で、設定されたバーストサイズを超えるバースト性のあるフローとなるために、流入制限によりパケットの廃棄が発生し、フロー毎に保証された帯域の利用効率が低下するという問題があった。   However, in the technique described in Non-Patent Document 1 for controlling the advertisement window size to be constant, it has not been considered that flows are multiplexed. For this reason, the higher the number of flows to be subjected to bandwidth control is, the greater the difference between the packet transmission timing of the calculated flow and the packet transmission timing that can actually be transmitted. As a result, the flow becomes a bursty flow that exceeds the set burst size at the entrance of the network, so the packet discard occurs due to the inflow restriction, and the use efficiency of the guaranteed bandwidth for each flow decreases. was there.

本発明の目的は、帯域保証ネットワークでのデータ転送において、帯域制御の対象フローが多重化された場合においても、保証した帯域を効率よく利用することを可能にする技術を提供することである。   An object of the present invention is to provide a technique that enables efficient use of a guaranteed bandwidth even when bandwidth control target flows are multiplexed in data transfer in a bandwidth-guaranteed network.

上記目的を達成するために、本発明のエッジノードは、
データ送信端末からデータ受信端末へ送信できる帯域が保証された帯域保証ネットワークにおいて前記データ送信端末と前記データ受信端末の間に配置されるエッジノードであって、
前記帯域保証ネットワークにて前記データ送信端末から前記データ受信端末へのサービス対象フローに割り当てられた保証帯域を保持する帯域情報保持部と、
前記サービス対象フローの伝搬遅延時間を計測する伝搬遅延時間算出部と、
前記帯域情報保持部に保持されている前記サービス対象フローの保証帯域と、前記伝搬遅延時間算出部で計測された前記サービス対象フローの伝搬遅延時間とから、前記サービス対象フローのデータが前記保証帯域以内の帯域となるウィンドウサイズを算出するウィンドウサイズ算出部と、
前記データ受信端末から受信したACKパケットに書かれていたACK番号である到着済ACK番号と、前記データ送信端末に前回送信したACKパケットに書き込んだACK番号である送信済ACK番号との差であるACK番号差が大きいサービス対象フローを優先して、前記データ送信端末に送信する前記サービス対象フローのACKパケットの送信タイミングをスケジューリングするACKスケジューリング部と、
前記ウィンドウサイズを前記ACKパケットに書き込む広告ウィンドウサイズ書き込み部と、
を有している。
In order to achieve the above object, the edge node of the present invention comprises:
An edge node disposed between the data transmitting terminal and the data receiving terminal in a bandwidth guaranteed network in which a bandwidth that can be transmitted from the data transmitting terminal to the data receiving terminal is guaranteed;
A bandwidth information holding unit for holding a guaranteed bandwidth allocated to a service target flow from the data transmitting terminal to the data receiving terminal in the bandwidth guaranteed network;
A propagation delay time calculating unit for measuring the propagation delay time of the service target flow;
From the guaranteed bandwidth of the service target flow held in the bandwidth information holding unit and the propagation delay time of the service target flow measured by the propagation delay time calculation unit, the data of the service target flow is the guaranteed bandwidth A window size calculation unit for calculating a window size that is within the bandwidth,
The difference between the arrived ACK number, which is the ACK number written in the ACK packet received from the data receiving terminal, and the transmitted ACK number, which is the ACK number written in the ACK packet previously transmitted to the data transmitting terminal An ACK scheduling unit that schedules the transmission timing of the ACK packet of the service target flow to be transmitted to the data transmission terminal in preference to the service target flow having a large ACK number difference;
An advertisement window size writing unit for writing the window size in the ACK packet;
have.

本発明によれば、複数のサービス対象フローのACKパケットをスケジューリングし、そのスケジューリングにおいて、到着済ACK番号と送信済ACK番号の差であるACK番号差が大きいサービス対象フローを優先するので、フロー多重時に発生するフローのバースト化を緩和するとともに、データ受信端末がより多くのデータを受信できる状態のサービス対象フローを優先させ、データを効率よく転送することができる。   According to the present invention, ACK packets of a plurality of service target flows are scheduled, and in the scheduling, priority is given to a service target flow having a large ACK number difference that is a difference between an arrived ACK number and a transmitted ACK number. It is possible to alleviate the bursting of the flow that sometimes occurs and to prioritize the service target flow in a state in which the data receiving terminal can receive more data, thereby efficiently transferring the data.

また、前記サービス対象フローのそれぞれについてデータパケット送信権であるトークンを管理しており、前記サービス対象フローの前記保証帯域に応じたレートで前記トークンを追加し、前記データ送信端末にACKパケットが送信されるとき、該ACKパケットに付与されたACK番号と、該データ送信端末の送信済ACK番号との番号差だけ前記トークンを減算するトークン管理部を更に有することにしてもよい。   Further, a token that is a data packet transmission right is managed for each of the service target flows, the token is added at a rate corresponding to the guaranteed bandwidth of the service target flow, and an ACK packet is transmitted to the data transmission terminal In this case, a token management unit that subtracts the token by a number difference between the ACK number assigned to the ACK packet and the transmitted ACK number of the data transmission terminal may be further included.

また、前記ACKスケジューリング部は、前記サービス対象フローのACKパケットを送信するとき、該サービス対象フローの前記ACK番号差と前記トークンの量を比較し、いずれか少ない方の分だけデータを送出することを許可するACK番号を前記ACKパケットに付与することにしてもよい。   In addition, when the ACK scheduling unit transmits an ACK packet of the service target flow, the ACK scheduling unit compares the ACK number difference of the service target flow with the amount of the token, and transmits data corresponding to the smaller one The ACK packet may be given an ACK number that permits the ACK packet.

また、前記ACKスケジューリング部は、前記サービス対象フローの前記ACK番号差が前記トークンの量より大きければ、該サービス対象フローの前記送信済ACK番号に前記トークンを加算した値を次回のACKパケットのACK番号とし、該ACKパケットを前記データ送信端末に送信することにしてもよい。   In addition, if the ACK number difference of the service target flow is larger than the token amount, the ACK scheduling unit adds a value obtained by adding the token to the transmitted ACK number of the service target flow. The ACK packet may be transmitted to the data transmission terminal.

これによれば、データ送信端末は、保証帯域とデータ受信端末からの許可の両方を順守しながら最大限のデータを送信することができるので、保証帯域を効率よく利用してスループットを向上させることができる。   According to this, since the data transmitting terminal can transmit the maximum amount of data while complying with both the guaranteed bandwidth and the permission from the data receiving terminal, the throughput can be improved by efficiently using the guaranteed bandwidth. Can do.

また、フローの振り分けを行い、前記データ受信端末から受信した前記サービス対象フローのACKパケットを前記ACKスケジューリング部に送るフロー識別・振り分け部を更に有することにしてもよい。   Further, it may further include a flow identification / distribution unit that performs flow distribution and sends the ACK packet of the service target flow received from the data receiving terminal to the ACK scheduling unit.

また、前記伝搬遅延時間算出部で計測された前記伝搬遅延時間を、サービス対象フローのコネクション情報と対応付けて保持するフロー情報保持部を更に有することにしてもよい。   In addition, the information processing apparatus may further include a flow information holding unit that holds the propagation delay time measured by the propagation delay time calculating unit in association with the connection information of the service target flow.

本発明によれば、フロー多重時に発生するフローのバースト化を緩和するとともに、データ受信端末がより多くのデータを受信できる状態のサービス対象フローを優先させ、データを効率よく転送することができる。   According to the present invention, it is possible to alleviate flow bursting that occurs during flow multiplexing, prioritize a service target flow in a state in which a data receiving terminal can receive more data, and efficiently transfer data.

一般的なTCPでは広告ウィンドウと輻輳ウィンドウという2つのウィンドウが定義される。広告ウィンドウのサイズは受信側で受信バッファの状態に依存して決定される。輻輳ウィンドウのサイズはデータ送信側でパケット廃棄の状況に応じて決定される。フロー制御に用いるウィンドウサイズには広告ウィンドウサイズと輻輳ウィンドウサイズのうちいずれか小さいほうが選択される。このウィンドウサイズはACKが到着したときに更新される。   In general TCP, two windows, an advertisement window and a congestion window, are defined. The size of the advertisement window is determined on the receiving side depending on the state of the reception buffer. The size of the congestion window is determined on the data transmission side according to the packet discard situation. As the window size used for flow control, the smaller one of the advertisement window size and the congestion window size is selected. This window size is updated when an ACK arrives.

本実施形態では、データの送信側となるデータ送信端末と、データの受信側となるデータ受信端末との間は、帯域保証ネットワークによって帯域が保証される構成である。従って、保証帯域以下でデータを送出している限りパケットの廃棄が生じないことが想定される。   In the present embodiment, a band is guaranteed by a band guarantee network between a data transmitting terminal serving as a data transmitting side and a data receiving terminal serving as a data receiving side. Therefore, it is assumed that no packet is discarded as long as data is transmitted within the guaranteed bandwidth.

それゆえ、データが保証帯域以下で送出されるように広告ウィンドウサイズを調節すればパケットの廃棄を防ぐことができる。パケットの廃棄が生じなければ輻輳ウィンドウサイズが小さくならないので常に広告ウィンドウサイズがTCPウィンドウサイズに採用されることになる。その結果、スループットが鋸歯状に変動しなくなり保証帯域の効率的な利用が可能となる。   Therefore, discarding packets can be prevented by adjusting the advertisement window size so that data is transmitted below the guaranteed bandwidth. If the packet discard does not occur, the congestion window size is not reduced, so the advertisement window size is always adopted as the TCP window size. As a result, the throughput does not fluctuate in a sawtooth shape, and the guaranteed bandwidth can be used efficiently.

そこで、本実施形態では、データ送信端末とデータ受信端末の間でエッジノードがデータ送信側とデータ受信側の間の伝搬遅延時間を測定し、その伝搬遅延時間と、帯域保証ネットワークによる保証帯域とから、データが保証帯域以内で送出されるようなウィンドウサイズを算出し、算出したウィンドウサイズを、データ送信端末へ送信するACKパケットに広告ウィンドウサイズとして書き込む。   Therefore, in this embodiment, the edge node measures the propagation delay time between the data transmission side and the data reception side between the data transmission terminal and the data reception terminal, the propagation delay time, and the guaranteed bandwidth by the bandwidth guarantee network Then, the window size is calculated such that the data is transmitted within the guaranteed bandwidth, and the calculated window size is written as the advertisement window size in the ACK packet transmitted to the data transmitting terminal.

これにより、データ送信端末からデータ受信端末へ送信するデータの帯域を保証帯域内で安定的に制御できるので、保証帯域を効率よく利用することができる。   As a result, the bandwidth of data to be transmitted from the data transmitting terminal to the data receiving terminal can be stably controlled within the guaranteed bandwidth, so that the guaranteed bandwidth can be efficiently used.

また、エッジノードは、データ受信端末から受信したデータ送信端末宛てのACKパケットに付与されていたACK番号と、データ送信端末に前回送信したACKパケットに付与したACK番号とのACK番号差を算出し、ACK番号差の大きなサービス対象フローのACKパケットを優先的に転送する。   Further, the edge node calculates an ACK number difference between the ACK number assigned to the ACK packet addressed to the data transmission terminal received from the data reception terminal and the ACK number assigned to the ACK packet transmitted to the data transmission terminal last time. The ACK packet of the service target flow having a large ACK number difference is preferentially transferred.

したがって、本実施形態によれば、複数のサービス対象フローのACKパケットをスケジューリングするので、サービス対象フローが多重化される場合でもフローのバースト化を緩和することができる。その結果、流入制限によるパケット廃棄が低減され、保証帯域を効率よく利用して高いスループットを維持することができる。また、例えば、TCPを用いた帯域保証サービスの運用において、データ送信端末のTCPプロトコルスタックを変更する必要が無い。   Therefore, according to the present embodiment, since ACK packets of a plurality of service target flows are scheduled, even when the service target flows are multiplexed, it is possible to reduce the flow bursting. As a result, packet discard due to inflow restriction is reduced, and the guaranteed bandwidth can be efficiently used to maintain high throughput. For example, in the operation of a bandwidth guarantee service using TCP, there is no need to change the TCP protocol stack of the data transmission terminal.

更に、本実施形態によれば、複数のサービス対象フローに関するACKパケットのスケジューリングにおいて、到着済ACK番号と送信済ACK番号の差であるACK番号差が大きいサービス対象フローを優先する。その結果、データ受信端末がより多くのデータを受信できる状態のサービス対象フローを優先させ、データを効率よく転送することができる。   Furthermore, according to the present embodiment, in scheduling of ACK packets related to a plurality of service target flows, priority is given to a service target flow having a large ACK number difference that is a difference between an arrived ACK number and a transmitted ACK number. As a result, it is possible to prioritize the service target flow in a state where the data receiving terminal can receive more data, and efficiently transfer the data.

また、エッジノードは、サービス対象フローのACKパケットを送信するとき、そのサービス対象フローのACK番号差とトークンの量を比較し、いずれか少ない方の分だけデータを送出することを許可するACK番号をACKパケットに付与する。これにより、データ送信端末は、保証帯域とデータ受信端末からの許可の両方を順守しながら最大限のデータを送信することができる。その結果、保証帯域を効率よく利用してスループットを向上させることができる。   When the edge node transmits an ACK packet of the service target flow, the edge node compares the ACK number difference of the service target flow with the amount of tokens, and the ACK number that permits sending data corresponding to the smaller one Is added to the ACK packet. Thereby, the data transmitting terminal can transmit the maximum data while complying with both the guaranteed bandwidth and the permission from the data receiving terminal. As a result, the guaranteed bandwidth can be efficiently used to improve the throughput.

以下、本実施形態について図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本実施形態によるデータ送信システムの構成を示すブロック図である。図1を参照すると、本実施形態のデータ送信システムは、エッジノード11,12および、帯域管理サーバ13を有している。帯域管理サーバ13は図面上ではRACSと表記する。RACSはResource and Admission Control Sub−systemの略である。   FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the data transmission system according to the present embodiment. Referring to FIG. 1, the data transmission system of this embodiment includes edge nodes 11 and 12 and a bandwidth management server 13. The bandwidth management server 13 is expressed as RACS in the drawing. RACS is an abbreviation for Resource and Admission Control Sub-system.

データ送信端末14はエッジノード11に接続され、データ受信端末15はエッジノード12に接続されている。エッジノード11とエッジノード12は帯域保証ネットワーク16上でデータを送受信することができる。これによりデータ送信端末14からのデータがエッジノード11とエッジノード12を介してデータ受信端末15へ転送される。   The data transmission terminal 14 is connected to the edge node 11, and the data reception terminal 15 is connected to the edge node 12. The edge node 11 and the edge node 12 can transmit and receive data on the bandwidth guarantee network 16. As a result, data from the data transmission terminal 14 is transferred to the data reception terminal 15 via the edge node 11 and the edge node 12.

帯域管理サーバ13は帯域保証ネットワーク16の全リンクの帯域情報を集中的に管理する装置である。帯域情報にはリンクに割り当てられた保証帯域の情報が含まれている。帯域管理サーバ13は管理している各リンクの帯域情報をエッジノード11,12に通知する。帯域管理サーバ13による帯域管理によって、データ送信端末14からデータ受信端末15へのリンクは帯域保証ネットワーク16での保証帯域が確保される。その結果、データ送信端末14が保証帯域以下でデータを送出する限り帯域保証ネットワーク16内でのパケット廃棄は発生しない。   The bandwidth management server 13 is a device that centrally manages bandwidth information of all links of the bandwidth guarantee network 16. The bandwidth information includes information on the guaranteed bandwidth allocated to the link. The bandwidth management server 13 notifies the edge nodes 11 and 12 of bandwidth information of each link being managed. As a result of bandwidth management by the bandwidth management server 13, a guaranteed bandwidth in the bandwidth guaranteed network 16 is secured for the link from the data transmitting terminal 14 to the data receiving terminal 15. As a result, as long as the data transmission terminal 14 transmits data below the guaranteed bandwidth, packet discard does not occur in the bandwidth guaranteed network 16.

図2は、本実施形態のエッジノードの構成を示すブロック図である。図2を参照すると、エッジノード11は、データ受信部21、フロー識別・振り分け部22、伝搬遅延時間算出部23、データ送信部24、帯域情報保持部25、フロー情報保持部26、ウィンドウサイズ算出部27、広告ウィンドウサイズ書き込み部28、およびACKスケジューリング部29を有している。   FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the edge node of this embodiment. Referring to FIG. 2, the edge node 11 includes a data reception unit 21, a flow identification / distribution unit 22, a propagation delay time calculation unit 23, a data transmission unit 24, a band information holding unit 25, a flow information holding unit 26, and a window size calculation. Unit 27, advertisement window size writing unit 28, and ACK scheduling unit 29.

データ受信部21は、データパケットやACKパケットなどのパケットを受信し、フロー識別・振り分け部22に送る。   The data reception unit 21 receives a packet such as a data packet or an ACK packet and sends the packet to the flow identification / distribution unit 22.

フロー識別・振り分け部22は、帯域情報保持部25に帯域情報とともに保持されているユーザ情報を元に、帯域を保証したデータ転送のサービスの対象となるフロー(サービス対象フロー)と、帯域を保証したデータ転送のサービスの対象とならないフロー(サービス非対象フロー)とを識別する。サービス非対象フローは、例えばサービスに非加入のユーザのパケットである。   The flow identification / distribution unit 22 guarantees the flow (service target flow) that is the target of the data transfer service that guarantees the bandwidth based on the user information that is held together with the bandwidth information in the bandwidth information holding unit 25. The flow that is not the target of the data transfer service (service non-target flow) is identified. The service non-target flow is, for example, a packet of a user who has not subscribed to the service.

さらにフロー識別・振り分け部22は、サービス対象フローのACKパケットを、経路22aを通して、ACKスケジューリング部29へ振り分ける。また、フロー識別・振り分け部22は、サービス非対象フローのパケット、およびサービス対象フローのデータパケットを、経路22bを通してデータ送信部24へ振り分ける。   Further, the flow identification / distribution unit 22 distributes the ACK packet of the service target flow to the ACK scheduling unit 29 through the path 22a. The flow identification / distribution unit 22 distributes the packet of the non-service target flow and the data packet of the service target flow to the data transmission unit 24 through the path 22b.

伝搬遅延時間算出部23は、データ送信端末14とデータ受信端末15の間の往復伝搬遅延時間(以下、単に「往復伝搬遅延時間」という)17を計測する。   The propagation delay time calculation unit 23 measures a round trip propagation delay time (hereinafter simply referred to as “round trip propagation delay time”) 17 between the data transmission terminal 14 and the data reception terminal 15.

データ送信部24は、フロー識別・振り分け部22からのパケットと、広告ウィンドウサイズ書き込み部29からのパケットとを、帯域保証ネットワーク16を介してエッジノード12へ送信する。   The data transmission unit 24 transmits the packet from the flow identification / distribution unit 22 and the packet from the advertisement window size writing unit 29 to the edge node 12 via the bandwidth guarantee network 16.

帯域情報保持部25は、帯域管理サーバ13から通知されたサービス対象ユーザの帯域情報とユーザ情報(宛先・送信元IPアドレス、宛先・送信元ポート番号)とを対応付けて保持する。帯域情報には、サービス対象フローに割り当てられた保証帯域の情報が含まれている。サービス対象フローは、ユーザ情報により識別することができる。   The bandwidth information holding unit 25 holds the bandwidth information of the service target user notified from the bandwidth management server 13 and user information (destination / source IP address, destination / source port number) in association with each other. The bandwidth information includes information on the guaranteed bandwidth allocated to the service target flow. The service target flow can be identified by user information.

フロー情報保持部26は、フロー識別・振り分け部22で識別されるサービス対象フローのコネクション情報と、伝搬遅延時間算出部23で算出された往復伝搬遅延時間17とを対応付けて保持する。   The flow information holding unit 26 holds the connection information of the service target flow identified by the flow identification / distribution unit 22 and the round trip propagation delay time 17 calculated by the propagation delay time calculation unit 23 in association with each other.

ウィンドウサイズ算出部27は、フロー情報保持部26に保持されている往復伝搬遅延時間17と、帯域情報保持部25に保持されている帯域情報の保証帯域とを用いて、データの送出帯域が保証帯域以内となるようなウィンドウサイズを算出する。   The window size calculation unit 27 uses the round trip propagation delay time 17 held in the flow information holding unit 26 and the guaranteed band of band information held in the band information holding unit 25 to guarantee the data transmission band. Calculate the window size to be within the bandwidth.

広告ウィンドウサイズ書き込み部28は、ACKスケジューリング部29で作成されたデータ送信端末14宛のACKパケットのウィンドウフィールドに、ウィンドウサイズ算出部27で算出されたウィンドウサイズの値を書き込み、そのACKパケットをデータ送信部24に送る。   The advertisement window size writing unit 28 writes the window size value calculated by the window size calculation unit 27 into the window field of the ACK packet addressed to the data transmission terminal 14 created by the ACK scheduling unit 29, and the ACK packet is used as data. The data is sent to the transmission unit 24.

ACKスケジューリング部29は、データ受信端末から到着済のACKパケットのACK番号とデータ送信端末に送信済のACKパケットのACK番号の差であるACK番号差と、ACKトークン管理部30内にサービス対象フロー毎に保持されているトークン量とを参照し、ACK番号差とトークン量のいずれか少ない方の分だけのデータがデータ送信端末14から送信されるようなACK番号を算出し、そのACK番号を付与したACKパケットを作成して広告ウィンドウサイズ書き込み部28に送る。トークン量の分だけのデータが送信されるようなACK番号は、データ送信端末14へ送信済みのACKパケット内のACK番号にトークン量の値を加算した値である。   The ACK scheduling unit 29 receives the ACK number difference, which is the difference between the ACK number of the ACK packet that has arrived from the data receiving terminal and the ACK number of the ACK packet that has been transmitted to the data transmitting terminal, and the service target flow in the ACK token management unit 30 Referring to the token amount held every time, an ACK number is calculated so that data corresponding to the smaller of the ACK number difference or the token amount is transmitted from the data transmission terminal 14, and the ACK number is calculated. The attached ACK packet is created and sent to the advertisement window size writing unit 28. The ACK number at which data corresponding to the token amount is transmitted is a value obtained by adding the token amount value to the ACK number in the ACK packet that has been transmitted to the data transmission terminal 14.

ACKトークン管理部30は、サービス対象フロー毎にトークン量を管理する。具体的には、ACKトークン管理部30は、帯域情報保持部25から通知された保証帯域に従ってトークンを追加するとともに、ACKスケジューリング部29でACKパケットが作成されたとき、前回のACKパケットのACK番号と今回のACKパケットのACK番号の差分だけトークンを減算する。   The ACK token management unit 30 manages the token amount for each service target flow. Specifically, the ACK token management unit 30 adds a token according to the guaranteed bandwidth notified from the bandwidth information holding unit 25, and when an ACK packet is created by the ACK scheduling unit 29, the ACK number of the previous ACK packet And the token is subtracted by the difference between the ACK numbers of the current ACK packet.

図3は、フロー識別・振り分け部22によるパケット振り分けを説明するための図である。図3を参照して、フロー識別・振り分け部22によるパケット振り分けを詳細に説明する。   FIG. 3 is a diagram for explaining packet distribution by the flow identification / distribution unit 22. With reference to FIG. 3, packet distribution by the flow identification / distribution unit 22 will be described in detail.

データ送信端末14とデータ受信端末15間でコネクションが確立されると、データの転送が開始される。エッジノード11のフロー識別・振り分け部22は、データ受信端末15からのACKパケットを受信すると、サービス対象フローのACKパケットであるか否か判定をする。サービス対象フローのACKパケットであれば、フロー識別・振り分け部22は、そのACKパケットを、経路22aを通してACKスケジューリング部29に送る。サービス非対象フローのパケットやサービス対象フローのデータパケットに関しては、フロー識別・振り分け部22は、そのパケットを、経路22bを通してデータ送信部24に送る。   When a connection is established between the data transmission terminal 14 and the data reception terminal 15, data transfer is started. When the flow identification / distribution unit 22 of the edge node 11 receives the ACK packet from the data receiving terminal 15, the flow identification / distribution unit 22 determines whether the ACK packet is the service target flow. If it is an ACK packet for the service target flow, the flow identification / distribution unit 22 sends the ACK packet to the ACK scheduling unit 29 through the path 22a. For the non-service target flow packet and the service target flow data packet, the flow identification / distribution unit 22 sends the packet to the data transmission unit 24 through the path 22b.

図4は、往復伝搬遅延時間を計測する時のエッジノード内のブロック間の信号のやりとりを示すシーケンス図である。図4を参照すると、データ送信端末14側のエッジノード11において、フロー識別・振り分け部22がSYNパケットを観測すると(ステップ101)、サービス対象フローのユーザ情報と共に、往復伝搬遅延時間計測開始要求を伝搬遅延時間算出部23に送る(ステップ102)。これにより伝搬遅延時間算出部23は往復伝搬遅延時間17の計測を開始する。その後、フロー識別・振り分け部22は、前記SYNに対するSYN/ACKパケットを観測する(ステップ103)。その後、フロー識別・振り分け部22は、前記SYN/ACKに対するACKパケットを観測すると(ステップ104)、ユーザ情報と共に往復伝搬遅延時間計測終了要求を伝搬遅延時間算出部23に送る(ステップ105)。これにより伝搬遅延時間算出部23は往復伝搬遅延時間17の計測を終了する。   FIG. 4 is a sequence diagram showing exchange of signals between blocks in the edge node when the round-trip propagation delay time is measured. Referring to FIG. 4, when the flow identification / distribution unit 22 observes the SYN packet in the edge node 11 on the data transmission terminal 14 side (step 101), a round trip propagation delay time measurement start request is sent together with the user information of the service target flow. This is sent to the propagation delay time calculation unit 23 (step 102). Thereby, the propagation delay time calculation unit 23 starts measuring the round-trip propagation delay time 17. Thereafter, the flow identification / distribution unit 22 observes the SYN / ACK packet for the SYN (step 103). Thereafter, when the flow identification / distribution unit 22 observes the ACK packet for the SYN / ACK (step 104), the flow identification / distribution unit 22 sends a round trip propagation delay time measurement end request to the propagation delay time calculation unit 23 together with the user information (step 105). As a result, the propagation delay time calculation unit 23 ends the measurement of the round-trip propagation delay time 17.

往復伝搬遅延時間17の計測を終えた伝搬遅延時間算出部23は、計測した往復伝搬遅延時間17を、ユーザ情報と共に、往復伝搬遅延時間報告としてフロー情報保持部26に通知する(ステップ106)。   The propagation delay time calculation unit 23 that has finished measuring the round-trip propagation delay time 17 notifies the flow information holding unit 26 of the measured round-trip propagation delay time 17 together with user information as a round-trip propagation delay time report (step 106).

図5は、ウィンドウサイズを算出するときのエッジノード内のブロック間の信号のやりとりを示すシーケンス図である。フロー情報保持部26が、伝搬遅延時間算出部23からの往復伝搬遅延時間報告を受信すると(ステップ201)、ウィンドウサイズ算出部27に対して、往復伝搬遅延時間17およびユーザ情報と共に、帯域保証ウィンドウ計算要求を送る(ステップ202)。   FIG. 5 is a sequence diagram showing exchange of signals between blocks in the edge node when the window size is calculated. When the flow information holding unit 26 receives the round-trip propagation delay time report from the propagation delay time calculating unit 23 (step 201), the bandwidth guarantee window is sent to the window size calculating unit 27 together with the round-trip propagation delay time 17 and user information. A calculation request is sent (step 202).

帯域保証ウィンドウ計算要求を受けたウィンドウサイズ算出部27は、そのユーザ情報を基に、そのユーザ情報に対応する保証帯域を帯域情報保持部25に対して要求する(ステップ203)。帯域情報保持部25は、ウィンドウサイズ算出部27からの要求に応じて保証帯域を返送する(ステップ204)。   The window size calculation unit 27 that has received the bandwidth guarantee window calculation request requests the bandwidth information holding unit 25 for a guaranteed bandwidth corresponding to the user information based on the user information (step 203). The bandwidth information holding unit 25 returns the guaranteed bandwidth in response to the request from the window size calculation unit 27 (step 204).

ウィンドウサイズ算出部27は、帯域情報保持部25から取得した保証帯域と、フロー情報保持部26から取得した往復伝搬遅延時間とを基に、データ送信端末14が保証帯域以内でデータを送出するようなウィンドウサイズを算出する(ステップ205)。このとき保証帯域と一致する帯域でデータが送出されるようなウィンドウサイズが好適である。   Based on the guaranteed bandwidth acquired from the bandwidth information holding unit 25 and the round-trip propagation delay time acquired from the flow information holding unit 26, the window size calculating unit 27 causes the data transmission terminal 14 to transmit data within the guaranteed bandwidth. A correct window size is calculated (step 205). At this time, a window size is preferable such that data is transmitted in a band that matches the guaranteed band.

ウィンドウサイズの求め方は、例えば式(1)により求めることができる。   The window size can be obtained by, for example, equation (1).

Figure 0004977677
Figure 0004977677

上記ヘッダサイズには、イーサネット(登録商標)、IP、TCPのヘッダサイズが含まれる。   The header size includes Ethernet (registered trademark), IP, and TCP header sizes.

図6は、ACKパケットに広告ウィンドウサイズを書き込む時のエッジノード内のブロック間の信号のやりとりを示すシーケンス図である。図6を参照すると、まずウィンドウサイズ算出部27がサービス対象フローのウィンドウサイズを算出する(ステップ301)。続いて、ウィンドウサイズ算出部27は算出したウィンドウサイズと、そのサービス対象フローのユーザ情報を広告ウィンドウサイズ書き込み部28に通知する(ステップ302)。広告ウィンドウサイズ書き込み部28は、ウィンドウサイズ算出部27から通知されたウィンドウサイズの値を、ACKスケジューリング部29からのACKパケットのウィンドウフィールドに書き込む(ステップ303)。広告ウィンドウサイズ書き込み部28で広告ウィンドウサイズが書き込まれたACKパケットはデータ送信部24に送られる。   FIG. 6 is a sequence diagram showing exchange of signals between blocks in the edge node when the advertisement window size is written in the ACK packet. Referring to FIG. 6, first, the window size calculation unit 27 calculates the window size of the service target flow (step 301). Subsequently, the window size calculation unit 27 notifies the calculated window size and the user information of the service target flow to the advertisement window size writing unit 28 (step 302). The advertising window size writing unit 28 writes the window size value notified from the window size calculating unit 27 in the window field of the ACK packet from the ACK scheduling unit 29 (step 303). The ACK packet in which the advertisement window size is written by the advertisement window size writing unit 28 is sent to the data transmission unit 24.

図7は、ユーザ(サービス対象フロー)毎にトークンレートが設定される際の機能ブロック間の信号のやりとりを示すシーケンス図である。トークンレートは、ACKトークン管理部30で管理されているトークンに追加されるトークンのレートである。トークンレートは保証帯域に依存した値となる。   FIG. 7 is a sequence diagram illustrating exchange of signals between functional blocks when a token rate is set for each user (service target flow). The token rate is a rate of a token added to a token managed by the ACK token management unit 30. The token rate is a value that depends on the guaranteed bandwidth.

図7を参照すると、帯域情報保持部25からACKトークン管理部30に保証帯域とユーザ情報とが通知される(ステップ401)。その際、更にパケットサイズが通知されてもよい。   Referring to FIG. 7, the bandwidth information holding unit 25 notifies the ACK token management unit 30 of the guaranteed bandwidth and user information (step 401). At that time, the packet size may be further notified.

ACKトークン管理部30は、ユーザ情報により識別されるサービス対象フローのトークンレートを保証帯域に基づいて設定する(ステップ402)。   The ACK token management unit 30 sets the token rate of the service target flow identified by the user information based on the guaranteed bandwidth (step 402).

トークンレートの求め方は例えば式(2)により求めることできる。   The token rate can be obtained by, for example, equation (2).

Figure 0004977677
Figure 0004977677

時間粒度は時間の細分化の単位である。トークン追加のタイミングは、例えば、ACKスケジューリング部29がACKトークン管理部30のトークンを参照したときとしてもよい。そのときに追加されるトークン量は、ACKスケジューリング部29からトークンの参照が行われた時刻と前回トークンの参照が行われた時刻との差に、上記トークンレートを乗算した値を用いてもよい。   Time granularity is a unit of time subdivision. The token addition timing may be, for example, when the ACK scheduling unit 29 refers to the token of the ACK token management unit 30. As the token amount to be added at that time, a value obtained by multiplying the difference between the time when the token is referred from the ACK scheduling unit 29 and the time when the token is previously referred to by the token rate may be used. .

なお、イーサネット(登録商標)、IP、TCPのヘッダサイズを考慮する場合にはパケットサイズからヘッダとデータの比率を求め、その比率に基づいて保証帯域の値を調整すればよい。   When the header sizes of Ethernet (registered trademark), IP, and TCP are taken into consideration, the ratio between the header and the data is obtained from the packet size, and the guaranteed bandwidth value is adjusted based on the ratio.

図8は、ACKスケジューリング部29がスケジューリングに用いるフロー情報テーブル33の一例を示すイメージ図である。図8を参照すると、フロー情報テーブル33には、フロー番号41、送信済ACK番号42、到着済ACK番号43、およびACK番号差44が含まれている。   FIG. 8 is an image diagram showing an example of the flow information table 33 used by the ACK scheduling unit 29 for scheduling. Referring to FIG. 8, the flow information table 33 includes a flow number 41, a transmitted ACK number 42, an arrived ACK number 43, and an ACK number difference 44.

フロー番号41はサービス対象フロー毎に割り当てられた番号である。送信済ACK番号42は、データ送信端末14に送信済のACKパケットに付与したACK番号を記憶する領域である。到着済ACK番号43は、データ受信端末15から到着したACKパケットに付与されていたACK番号を記憶する領域である。ACK番号差44は、到着済ACK番号43に記載されている値から送信済ACK番号42に記載されている値を減算した値を記憶する領域である。   The flow number 41 is a number assigned to each service target flow. The transmitted ACK number 42 is an area for storing the ACK number given to the ACK packet that has been transmitted to the data transmitting terminal 14. The arrived ACK number 43 is an area for storing the ACK number assigned to the ACK packet arriving from the data receiving terminal 15. The ACK number difference 44 is an area for storing a value obtained by subtracting the value described in the transmitted ACK number 42 from the value described in the arrived ACK number 43.

図9は、ACKスケジューリング部29の構成を示すブロック図である。また図9には、ACKスケジューリング部29とACKトークン管理部30の連携によりACKパケットの送信制御を行う際の機能ブロック間の信号のやりとりが示されている。   FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of the ACK scheduling unit 29. FIG. 9 shows signal exchange between functional blocks when ACK packet transmission control is performed in cooperation with the ACK scheduling unit 29 and the ACK token management unit 30.

図9を参照すると、ACKスケジューリング部29は、ACKパケット作成部31、ACKパケット送信制御管理部32、およびACK番号記憶部34−1〜34−Nを有している。ACKパケット送信制御管理部32は、各サービス対象フローのACKパケットの送信タイミングを制御するためのフロー情報テーブル33を備えている。フロー情報テーブル33の内容については図8に示した通りである。   Referring to FIG. 9, the ACK scheduling unit 29 includes an ACK packet creation unit 31, an ACK packet transmission control management unit 32, and ACK number storage units 34-1 to 34-N. The ACK packet transmission control management unit 32 includes a flow information table 33 for controlling the transmission timing of the ACK packet of each service target flow. The contents of the flow information table 33 are as shown in FIG.

ACK番号記憶部34−1〜34−Nは各サービス対象フローに対応しており、フロー識別・振り分け部22から振り分けられたACKパケット500のACK番号を記憶する。また、ACK番号記憶部34は、ACKパケット送信制御管理部32に対して、到着したACKパケットのACK番号を通知するためのACK番号通知501を送る。   The ACK number storage units 34-1 to 34-N correspond to each service target flow and store the ACK number of the ACK packet 500 distributed from the flow identification / distribution unit 22. In addition, the ACK number storage unit 34 sends an ACK number notification 501 for notifying the ACK number of the arrived ACK packet to the ACK packet transmission control management unit 32.

ACKパケット送信制御管理部32は、通知されたACK番号の値で、フロー情報テーブル33における当該サービス対象フローの到着済ACK番号43のフィールドを更新する。同時に、ACKパケット送信制御管理部32は、到着済ACK番号43から送信済ACK番号を減算し、ACK番号差44のフィールドも更新する。   The ACK packet transmission control manager 32 updates the field of the arrived ACK number 43 of the service target flow in the flow information table 33 with the notified ACK number value. At the same time, the ACK packet transmission control manager 32 subtracts the transmitted ACK number from the arrived ACK number 43 and updates the field of the ACK number difference 44 as well.

いずれかのサービス対象フローのACK番号差を更新したとき、ACKパケット送信制御管理部32は、複数のサービス対象フローのうちACK番号差が最も大きな値のサービス対象フローを選出しなおす。   When the ACK number difference of any service target flow is updated, the ACK packet transmission control management unit 32 re-selects the service target flow having the largest ACK number difference among the plurality of service target flows.

ACKトークン管理部30には、複数のサービス対象フローのそれぞれのトークン35−1〜35−Nが管理されている。ACKパケット送信制御管理部32は、ACKトークン管理部30に対するトークン参照502を実施することにより、選出したサービス対象フローについてACKトークン管理部30で管理されているトークンの値を参照する。また、その際、ACKパケット送信制御管理部32は、ACKトークン管理部30の管理しているトークンの値に対し、今回のトークンを参照した時刻と前回のトークンを参照した時刻との差にトークンレートを乗算した値を追加する。また、その際、ACKパケット送信制御管理部32は、自身内部のフロー情報テーブル33に保持されているACK番号差の値をACKトークン管理部30に通知する。   The ACK token management unit 30 manages the tokens 35-1 to 35-N of the plurality of service target flows. The ACK packet transmission control management unit 32 refers to the token value managed by the ACK token management unit 30 for the selected service target flow by executing the token reference 502 for the ACK token management unit 30. At this time, the ACK packet transmission control management unit 32 determines whether the token value managed by the ACK token management unit 30 is the difference between the time when the current token is referenced and the time when the previous token is referenced. Add the value multiplied by the rate. At that time, the ACK packet transmission control management unit 32 notifies the ACK token management unit 30 of the value of the ACK number difference held in the flow information table 33 within itself.

ACKトークン管理部30は、管理しているトークンの値と、ACKパケット送信制御管理部30から通知されたACK番号差とを比較する。   The ACK token management unit 30 compares the managed token value with the ACK number difference notified from the ACK packet transmission control management unit 30.

トークンの値がACK番号差44の値より大きければ、ACKトークン管理部30は、ACK番号差44の値をトークン通知503によってACKパケット送信制御管理部32に通知し、管理しているトークンの値からACK番号差44を減算する。一方、ACK番号差44の方がトークンの値より大きければ、ACKトークン管理部30は、トークンの値をトークン通知503によってACKパケット送信制御管理部32に通知し、管理しているトークンの値を0にする。   If the token value is larger than the value of the ACK number difference 44, the ACK token management unit 30 notifies the ACK packet transmission control management unit 32 of the value of the ACK number difference 44 by the token notification 503, and manages the token value. ACK number difference 44 is subtracted from. On the other hand, if the ACK number difference 44 is larger than the token value, the ACK token management unit 30 notifies the token value to the ACK packet transmission control management unit 32 by the token notification 503, and manages the managed token value. Set to zero.

ACKパケット送信制御管理部32は、ACKトークン管理部30からのトークン通知503で得た値をフロー情報テーブル33の送信済ACK番号42に加算するとともに、加算結果として得られた送信済ACK番号42をACK番号とするACKパケットの送信を指示するためのACK送信指示504を当該ACK番号記憶部34に送る。   The ACK packet transmission control management unit 32 adds the value obtained by the token notification 503 from the ACK token management unit 30 to the transmitted ACK number 42 of the flow information table 33 and transmits the transmitted ACK number 42 obtained as the addition result. ACK transmission instruction 504 for instructing transmission of an ACK packet with ACK number as the ACK number is sent to the ACK number storage unit 34.

ACK送信指示504を受けたACK番号記憶部34は、指示されたACK番号のACKパケットの作成を要求するためのACKパケット作成要求505をACKパケット作成部31に送る。   The ACK number storage unit 34 that has received the ACK transmission instruction 504 sends an ACK packet creation request 505 for requesting creation of an ACK packet of the instructed ACK number to the ACK packet creation unit 31.

ACKパケット作成部31は、ACKパケット作成要求505における要求に応じたACKパケットを作成し、広告ウィンドウサイズ書き込み部28に送る。   The ACK packet creation unit 31 creates an ACK packet corresponding to the request in the ACK packet creation request 505 and sends it to the advertisement window size writing unit 28.

本実施形態によるデータ通信システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the data communication system by this embodiment. 本実施形態のエッジノードの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the edge node of this embodiment. フロー識別・振り分け部によるパケット振り分けを説明するための図である。It is a figure for demonstrating packet distribution by a flow identification and distribution part. 往復伝搬遅延時間を計測する時のエッジノード内のブロック間の信号のやりとりを示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows the exchange of the signal between the blocks in an edge node when measuring a round-trip propagation delay time. ウィンドウサイズを算出する時のエッジノード内のブロック間の信号のやりとりを示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows exchange of the signal between the blocks in an edge node when calculating a window size. ウィンドウサイズ算出時のエッジノード内のブロック間の信号のやりとりを示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows exchange of the signal between the blocks in the edge node at the time of window size calculation. ACKトークン管理部において、ユーザ毎にトークンレートが設定される際の機能ブロック間の信号のやりとりを示すシーケンス図である。FIG. 11 is a sequence diagram illustrating signal exchange between functional blocks when a token rate is set for each user in an ACK token management unit. ACKスケジューリング部がスケジューリングに用いるフロー情報テーブルの一例を示すイメージ図である。It is an image figure which shows an example of the flow information table which an ACK scheduling part uses for scheduling. ACKスケジューリング部29の構成を示すブロック図である。3 is a block diagram showing a configuration of an ACK scheduling unit 29. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

11,12 エッジノード
13 帯域管理サーバ
14 データ送信端末
15 データ受信端末
16 帯域保証ネットワーク
17 往復伝搬遅延時間
21 データ受信部
22 フロー識別・振り分け部
23 伝搬遅延時間算出部
24 データ送信部
25 帯域情報保持部
26 フロー情報保持部
27 ウィンドウサイズ算出部
28 広告ウィンドウサイズ書き込み部
29 ACKスケジューリング部
30 ACKトークン管理部
31 ACKパケット作成部
32 ACKパケット送信制御管理部
33 フロー情報テーブル
34 ACK番号記憶部
41 フロー番号
42 送信済ACK番号
43 到着済ACK番号
44 ACK番号差
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11, 12 Edge node 13 Band management server 14 Data transmission terminal 15 Data reception terminal 16 Band guarantee network 17 Round-trip propagation delay time 21 Data reception part 22 Flow identification and distribution part 23 Propagation delay time calculation part 24 Data transmission part 25 Band information holding | maintenance Unit 26 flow information holding unit 27 window size calculating unit 28 advertising window size writing unit 29 ACK scheduling unit 30 ACK token management unit 31 ACK packet creation unit 32 ACK packet transmission control management unit 33 flow information table 34 ACK number storage unit 41 flow number 42 Sent ACK number 43 Arrived ACK number 44 ACK number difference

Claims (9)

データ送信端末からデータ受信端末へ送信できる帯域が保証された帯域保証ネットワークにおいて前記データ送信端末と前記データ受信端末の間に配置されるエッジノードであって、
前記帯域保証ネットワークにて前記データ送信端末から前記データ受信端末へのサービス対象フローに割り当てられた保証帯域を保持する帯域情報保持部と、
前記サービス対象フローの伝搬遅延時間を計測する伝搬遅延時間算出部と、
前記帯域情報保持部に保持されている前記サービス対象フローの保証帯域と、前記伝搬遅延時間算出部で計測された前記サービス対象フローの伝搬遅延時間とから、前記サービス対象フローのデータが前記保証帯域以内の帯域となるウィンドウサイズを算出するウィンドウサイズ算出部と、
前記データ受信端末から受信したACKパケットに書かれていたACK番号である到着済ACK番号と、前記データ送信端末に前回送信したACKパケットに書き込んだACK番号である送信済ACK番号との差であるACK番号差が大きいサービス対象フローを優先して、前記データ送信端末に送信する前記サービス対象フローのACKパケットの送信タイミングをスケジューリングするACKスケジューリング部と、
前記ウィンドウサイズを前記ACKパケットに書き込む広告ウィンドウサイズ書き込み部と、
を有するエッジノード。
An edge node disposed between the data transmitting terminal and the data receiving terminal in a bandwidth guaranteed network in which a bandwidth that can be transmitted from the data transmitting terminal to the data receiving terminal is guaranteed;
A bandwidth information holding unit for holding a guaranteed bandwidth allocated to a service target flow from the data transmitting terminal to the data receiving terminal in the bandwidth guaranteed network;
A propagation delay time calculating unit for measuring the propagation delay time of the service target flow;
From the guaranteed bandwidth of the service target flow held in the bandwidth information holding unit and the propagation delay time of the service target flow measured by the propagation delay time calculation unit, the data of the service target flow is the guaranteed bandwidth A window size calculation unit for calculating a window size that is within the bandwidth,
The difference between the arrived ACK number, which is the ACK number written in the ACK packet received from the data receiving terminal, and the transmitted ACK number, which is the ACK number written in the ACK packet previously transmitted to the data transmitting terminal An ACK scheduling unit that schedules the transmission timing of the ACK packet of the service target flow to be transmitted to the data transmission terminal in preference to the service target flow having a large ACK number difference;
An advertisement window size writing unit for writing the window size in the ACK packet;
An edge node having
前記サービス対象フローのそれぞれについてデータパケット送信権であるトークンを管理しており、前記サービス対象フローの前記保証帯域に応じたレートで前記トークンを追加し、前記データ送信端末にACKパケットが送信されるとき、該ACKパケットに付与されたACK番号と、該データ送信端末の送信済ACK番号との番号差だけ前記トークンを減算するトークン管理部を更に有する、請求項1に記載のエッジノード。   A token that is a data packet transmission right is managed for each of the service target flows, the token is added at a rate corresponding to the guaranteed bandwidth of the service target flow, and an ACK packet is transmitted to the data transmission terminal The edge node according to claim 1, further comprising: a token management unit that subtracts the token by a number difference between an ACK number given to the ACK packet and a transmitted ACK number of the data transmission terminal. 前記ACKスケジューリング部は、前記サービス対象フローのACKパケットを送信するとき、該サービス対象フローの前記ACK番号差と前記トークンの量を比較し、いずれか少ない方の分だけデータを送出することを許可するACK番号を前記ACKパケットに付与する、請求項2に記載のエッジノード。   When the ACK scheduling unit transmits an ACK packet of the service target flow, the ACK scheduling unit compares the ACK number difference of the service target flow with the amount of the token, and permits transmission of data corresponding to the smaller one The edge node according to claim 2, wherein an ACK number is assigned to the ACK packet. 前記ACKスケジューリング部は、前記サービス対象フローの前記ACK番号差が前記トークンの量より大きければ、該サービス対象フローの前記送信済ACK番号に前記トークンを加算した値を次回のACKパケットのACK番号とし、該ACKパケットを前記データ送信端末に送信する、請求項3に記載のエッジノード。   If the ACK number difference of the service target flow is larger than the token amount, the ACK scheduling unit adds a value obtained by adding the token to the transmitted ACK number of the service target flow as the ACK number of the next ACK packet. The edge node according to claim 3, wherein the ACK packet is transmitted to the data transmission terminal. フローの振り分けを行い、前記データ受信端末から受信した前記サービス対象フローのACKパケットを前記ACKスケジューリング部に送るフロー識別・振り分け部を更に有する、請求項1から4のいずれか1項に記載のエッジノード。   5. The edge according to claim 1, further comprising a flow identification / distribution unit that performs flow distribution and sends an ACK packet of the service target flow received from the data receiving terminal to the ACK scheduling unit. 6. node. 前記伝搬遅延時間算出部で計測された前記伝搬遅延時間を、サービス対象フローのコネクション情報と対応付けて保持するフロー情報保持部を更に有する、請求項1から5のいずれか1項に記載のエッジノード。   The edge according to any one of claims 1 to 5, further comprising a flow information holding unit that holds the propagation delay time measured by the propagation delay time calculating unit in association with connection information of a service target flow. node. データ送信端末からデータ受信端末へ送信できる帯域が保証された帯域保証ネットワークにおける前記データ送信端末から前記データ受信端末へのデータ送信の帯域を制御するための帯域制御方法であって、
前記帯域保証ネットワークにて前記データ送信端末から前記データ受信端末へのサービス対象フローに割り当てられた保証帯域を予め保持し、
前記サービス対象フローの伝搬遅延時間を計測し、
前記サービス対象フローの保証帯域と伝搬遅延時間から、前記サービス対象フローのデータが前記保証帯域以内の帯域となるウィンドウサイズを算出し、
前記データ受信端末から受信したACKパケットに書かれていたACK番号である到着済ACK番号と、前記データ送信端末に前回送信したACKパケットに書き込んだACK番号である送信済ACK番号との差であるACK番号差が大きいサービス対象フローを優先して、前記データ送信端末に送信する前記サービス対象フローのACKパケットの送信タイミングをスケジューリングし、
前記ウィンドウサイズを前記ACKパケットに書き込む広告ウィンドウサイズ書き込む、帯域制御方法。
A bandwidth control method for controlling a bandwidth of data transmission from the data transmission terminal to the data reception terminal in a bandwidth guarantee network in which a bandwidth that can be transmitted from the data transmission terminal to the data reception terminal is guaranteed,
In advance, the guaranteed bandwidth allocated to the service target flow from the data transmitting terminal to the data receiving terminal in the bandwidth guaranteed network,
Measure the propagation delay time of the service target flow,
From the guaranteed bandwidth of the service target flow and the propagation delay time, calculate a window size in which the data of the service target flow falls within the guaranteed bandwidth,
The difference between the arrived ACK number, which is the ACK number written in the ACK packet received from the data receiving terminal, and the transmitted ACK number, which is the ACK number written in the ACK packet previously transmitted to the data transmitting terminal Priority is given to the service target flow with a large ACK number difference, scheduling the transmission timing of the ACK packet of the service target flow to be transmitted to the data transmission terminal,
A bandwidth control method for writing an advertisement window size for writing the window size in the ACK packet.
前記サービス対象フローのそれぞれについてデータパケット送信権であるトークンを管理しており、
前記サービス対象フローの前記保証帯域に応じたレートで前記トークンを追加し、
前記データ送信端末にACKパケットが送信されるとき、該ACKパケットに付与されたACK番号と、該データ送信端末の送信済ACK番号との番号差だけ前記トークンを減算する、
請求項7に記載の帯域制御方法。
Managing a token that is a data packet transmission right for each of the service target flows;
Adding the token at a rate according to the guaranteed bandwidth of the service target flow;
When an ACK packet is transmitted to the data transmission terminal, the token is subtracted by the number difference between the ACK number assigned to the ACK packet and the transmitted ACK number of the data transmission terminal.
The bandwidth control method according to claim 7.
前記サービス対象フローの送信済ACK番号に、該サービス対象フローの前記トークンを加算した値を、該サービス対象フローの次回のACKパケットのACK番号とし、該ACKパケットを前記データ送信端末に送信する、請求項8に記載の帯域制御方法。   A value obtained by adding the token of the service target flow to the transmitted ACK number of the service target flow is set as an ACK number of the next ACK packet of the service target flow, and the ACK packet is transmitted to the data transmission terminal. The bandwidth control method according to claim 8.
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