JP5169296B2 - 通信装置、帯域制御通信方法、帯域制御通信プログラムおよびプログラム記録媒体 - Google Patents
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Description
(1)仮想的なリンクの帯域を、LAGグループを構成する全てのリンクの物理帯域の合計レート(総帯域)に拡大することができる。
(2)LAGグループを構成するいずれかのリンクに障害が発生し、当該リンクが通信不能となっても、残りのリンクによって通信を継続することが可能であり、対向の通信装置との間の回線の冗長性が得られる。
1.入力側回線カードにて、分配先LAGポートを決定したら、当該ポートに受信したフレーム(正規のフレーム)を転送する。
2.一方、同一LAGを構成する、分配先ではない他の回線カードのLAGポートには、正規フレームと同じレートのダミーフレームを生成して転送する。
3.出力側回線カードにおいては、帯域制御の際に、LAGグループ単位に設定された送信レートを用いて帯域を制限する。
4.送信リンクにフレームを出力する際、帯域制限されたトラフィックのうち、ダミーフレームだけ廃棄し、正規フレームのみをリンクに出力する。
5.LAGポートを含む全ての回線カードにおいて同様の処理を行うことによって、結果的に、LAGポートの送信レートの合計をLAGグループ単位で設定した帯域のレートに制限することができることになる。
(1)LAGグループ1を形成する各出力側回線カード42a,42bのLAGポート1,2の送信レート情報を収集する機能
(2)収集した出力側回線カード42a,42bのLAGポート1,2の送信レート情報を基に、入力側回線カード41aから出力側回線カード42a,42bのLAGポート1,2に転送可能なレートを計算する機能
(3)計算した転送可能なレートを入力側回線カード41a,…,41b,41cに通知する機能
(1)自入力側回線カードの受信トラフィックを出力すべき出力側回線カード42a,42bのLAGポート1,2を分配アルゴリズムによって決定する機能(つまり、LAGグループ1を形成する出力側回線カード42a,42bのLAGポート1,2へ受信トラフィックを分配する機能)
(2)スイッチカード43から通知された転送可能なレートに応じて、出力側回線カード42a,42bのLAGポート1,2にトラフィックを転送する機能
本発明の実施形態の説明に先立って、本発明の特徴についてその概要をまず説明する。本発明は、Link Aggregation(LAG:リンク集約)機能を有する通信装置において、複数の回線カードに跨るLink Aggregation(LAG)グループの構成が可能であり、かつ、リンクの物理帯域を超えたレートの場合であっても、LAGグループ単位での帯域制御を可能とすることによって、Link Aggregation(LAG)を構成するリンクの帯域の有効利用を図ることを特徴とする。
図1は、本発明の一実施形態による通信装置の構成例を示すブロック構成図である。図1において、通信装置10は、1ないし複数の入力側回線カード11a,…,11b,11cと1ないし複数の出力側回線カード12a,12b,…,12c,12dとスイッチカード13とから構成される。入力側回線カード11a,…,11b,11c、及び、出力側回線カード12a,12b,…,12c,12dのそれぞれは、他の通信装置と通信用のリンクを介して接続するためのポートを1ないし複数備え、各ポートに接続された通信用のリンクを介してトラフィックの送受信を行う。ここで、出力側回線カード12a,12bのポート1,2は、異なる出力側回線カードを跨る形で、同一のLAGグループ1を形成しているものとする。
(1)LAGグループを形成する全ての出力側回線カード12a,12bのポートの送信レートを収集する。
(2)収集した送信レート情報を基に、LAGグループ単位で、入力側回線カード11a,…,11b,11cから転送可能なレートを計算する。
(3)計算した転送可能なレートを入力側回線カード11a,…,11b,11cに通知することによって、LAGグループ単位の帯域制御を集中制御する。
(4)出力側回線カードのポートのリンク状態を監視し、LAGレート監視部13bに通知する。
(1)入力側回線カード11a,…,11b,11cにおける、LAGグループを形成する出力側回線カード12a,12bのLAGポート1,2向けのフロー単位のレートを収集する。
(2)収集したフロー単位のレートを出力側回線カード12a,12bのLAGポート1,2単位で合算し、LAGポート1,2向けレートが、当該LAGポート1,2の物理帯域を超えているか否かを監視する。
(3)当該LAGポート1,2のうち、或るLAGポート向けのレートが、当該LAGポートの物理帯域を超えた場合に、物理帯域以下となるように、フローのレートを考慮して、フロー単位のLAGポートの振り替え命令を入力側回線カード11a,…,11b,11cに通知する。
(4)また、出力側回線カード12a,12bのLAGポート1,2が接続されるリンクに障害が検出された時には、入力側回線カード11a,…,11b,11cに障害状態を通知する。
(1)受信フレームの宛先MACアドレスを検索キーにして、MACアドレスの検索を行い、当該受信フレームを転送すべき出力ポートを決定する。
図1,2に示す本発明の一実施形態の通信装置において、LAGグループ単位で帯域制御を行う場合の動作の一例について、次に説明する。図1の通信装置10の構成例においては、前述のように、出力側回線カード12a,12bのポート1,2が、異なる出力側回線カードを跨って、同一のLAGグループとなるLAGグループ1を構成している例を示している。
図2において、入力側回線カード11aでは、ポート11からトラフィックを受信すると、MAC検索部11a1にて、受信フレームの宛先MACアドレスを検索キーにして、MAC学習テーブル11a11の検索を行い、出力ポートを決定する。
LAGグループ番号:1、LAGポート番号1、フロー番号:1、
フロー1のレート:Abps
LAGグループ番号:1、LAGポート番号2、フロー番号:2、
フロー2のレート:Bbps
LAGグループ番号:1、LAGポート番号1、フロー番号:3、
フロー3のレート:Cbps
LAGグループ番号:1、LAGポート番号2、フロー番号:4、
フロー4のレート:Dbps
: : :
LAGグループ番号:1、LAGポート番号1、フロー番号:255、
フロー255のレート:Ybps
LAGグループ番号:1、LAGポート番号2、フロー番号:256、
フロー256のレート:Zbps
LAGグループ1のLAGポート1宛の合計レート=A+C+…+Ybps
LAGグループ1のLAGポート2宛の合計レート=B+D+…+Zbps
となる。
前述の実施形態においては、スイッチカード13上に送信レート監視部13aとLAGレート監視部13bとを備えた形態について説明したが、送信レート監視部13aとLAGレート監視部13bとは、スイッチカード13と独立であっても構わない。また、スイッチカード13が無く、1枚の回線カード上に送信レート監視部13aとLAGレート監視部13bとを備えた形態の装置であっても良い。
以上に詳細に説明したように、本実施形態のLAG機能と帯域制御機能とを有する通信装置においては、以下のような効果を奏することができる。
(3)前記フロー単位に分類する前記分類ルールが、前記入力側回線カードに入力されたトラフィックのフレームに含まれているMAC(Media Access Control)アドレス、Ethernet(登録商標)ヘッダのタイプ、VLAN(Virtual LAN)タグ、IPヘッダのIPアドレス、プロトコルのいずれか一つ、又はいずれか複数の組合せに基づいている上記(1)または(2)の通信装置。
(4)前記分類ルールにしたがって分類されるフロー数は、同一LAGグループを形成する前記出力側回線カードのポート数よりも多い上記(1)ないし(3)のいずれかの通信装置。
(5)前記フロー振り分け手段によりフロー単位に振り替えを行う際に、レートが小さいフローから順次選択して振り替える上記(1)ないし(4)のいずれかの通信装置。
(6)前記フロー振り分け手段は、予め定めた周期ごとに、フロー単位でレートを測定し、測定結果を、前記LAGレート制御手段に通知する上記(1)ないし(5)のいずれかの通信装置。
(7)同一LAGグループを形成する前記出力側回線カードの各ポートが、互いに異なる出力側回線カードに搭載されている上記(1)ないし(6)のいずれかの通信装置。
(8)LAG(Link Aggregation)機能と帯域制御機能とを有する通信装置における帯域制御通信方法であって、LAGグループを形成する出力側回線カードのポートの送信レートを監視して、入力側回線カードから前記出力側回線カードのポートへ転送するLAGポート向けのトラフィックのレートを制御し、前記入力側回線カードのLAGポート向けトラフィックのレートを、予め定めた分類ルールにしたがってフロー単位に分類し、該フロー単位でLAGポート向けのトラフィックの振り分けを動的に行う帯域制御通信方法。
(9)LAGグループを形成する前記出力側回線カードのポート向けトラフィックのレートが、当該ポートに接続されるリンクの物理帯域を超えた場合、当該ポート向けトラフィックをフロー単位で動的に同一LAGグループ内の他のポートに振り替える上記(8)の帯域制御通信方法。
(10)前記フロー単位に分類する前記分類ルールが、前記入力側回線カードに入力されたトラフィックのフレームに含まれているMAC(Media Access Control)アドレス、Ethernet(登録商標)ヘッダのタイプ、VLAN(Virtual LAN)タグ、IPヘッダのIPアドレス、プロトコルのいずれか一つ、又はいずれか複数の組合せに基づいている上記(8)または(9)の帯域制御通信方法。
(11)前記分類ルールにしたがって分類されるフロー数は、同一LAGグループを形成する前記出力側回線カードのポート数よりも多い上記(8)ないし(10)のいずれかの帯域制御通信方法。
(12)フロー単位に振り替えを行う際に、レートが小さいフローから順次選択して振り替える上記(8)ないし(11)のいずれかの帯域制御通信方法。
(13)上記(8)ないし(12)のいずれかの帯域制御通信方法を、コンピュータにより実行可能なプログラムとして実施する帯域制御通信プログラム。
(14)上記(13)の帯域制御通信プログラムを、コンピュータにより読み取り可能に記録しているプログラム記録媒体。
11a 入力側回線カード
11a1 MAC検索部
11a11 MAC学習テーブル
11a2 LAG制御部
11a21 LAGメンバ判定部
11a22 LAGポート分配部
11a23 LAGフロー分類部
11a24 LAGフロー振替部
11a25 LAG管理テーブル
11a2a,11a2b,11a2c,…,11a2d フロー帯域制御部
11a2i フロー帯域制御部
11a3 帯域制御部
11b 入力側回線カード
11b1 MAC検索部
11b2 LAG制御部
11b22 LAGポート分配部
11b24 LAGフロー振替部
11b25 LAG管理テーブル
11b2i フロー帯域制御部
11c 入力側回線カード
11c1 MAC検索部
11c2 LAG制御部
11c22 LAGポート分配部
11c24 LAGフロー振替部
11c25 LAG管理テーブル
11c2i フロー帯域制御部
12a 出力側回線カード
12b 出力側回線カード
12c 出力側回線カード
12d 出力側回線カード
13 スイッチカード
13a 送信レート監視部
13b LAGレート監視部
31 入力側回線ボード
31a 振り分け部
32a 出力側回線カード
32b 出力側回線カード
33 振り分けスイッチ
41a 入力側回線カード
41a1 MAC検索部
41a2 LAG制御部
41a3 帯域制御部
41b 入力側回線カード
41b1 MAC検索部
41b2 LAG制御部
41b3 帯域制御部
41c 入力側回線カード
41c1 MAC検索部
41c2 LAG制御部
41c3 帯域制御部
42a 出力側回線カード
42a1 送信レート測定部
42b 出力側回線カード
42b1 送信レート測定部
42c 出力側回線カード
42d 出力側回線カード
43 スイッチカード
43a 送信レート監視部
Claims (14)
- LAG(Link Aggregation)機能と帯域制御機能とを有する通信装置において、複数の入力側回線カードから入力されるトラフィックのレートを制御するLAGレート制御手段と、前記入力側回線カードのLAGポート向けトラフィックのレートを、予め定めた分類ルールにしたがってフロー単位に分類し、該フロー単位で前記LAGポート向けトラフィックの振り分けを動的に調整するフロー振り分け手段と、を少なくとも備え、
前記LAGレート制御手段は、LAGグループ単位に、LAGグループを形成する出力側回線カードのポート向けトラフィックの総和が、当該LAGグループに対して予め設定された帯域制御レートになるように、前記入力側回線カードのLAGポート向けトラフィックのレートを制御することを特徴とする通信装置。 - 前記LAGレート制御手段は、LAGグループを形成する出力側回線カードのポート向けトラフィックのレートが、当該ポートに接続されるリンクの物理帯域を超えることを検出した場合、前記フロー振り分け手段に指示することにより、前記フロー振り分け手段により、当該ポート向けトラフィックをフロー単位で動的に同一LAGグループ内の他のポートに振り替えることを特徴とする請求項1に記載の通信装置。
- 前記フロー単位に分類する前記分類ルールが、前記入力側回線カードに入力されたトラフィックのフレームに含まれているMAC(Media Access Control)アドレス、Ethernet(登録商標)ヘッダのタイプ、VLAN(Virtual LAN)タグ、IPヘッダのIPアドレス、プロトコルのいずれか一つ、又はいずれか複数の組合せに基づいていることを特徴とする請求項1または2に記載の通信装置。
- 前記分類ルールにしたがって分類されるフロー数は、同一LAGグループを形成する前記出力側回線カードのポート数よりも多いことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の通信装置。
- 前記フロー振り分け手段によりフロー単位に振り替えを行う際に、レートが小さいフローから順次選択して振り替えることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の通信装置。
- 前記フロー振り分け手段は、予め定めた周期ごとに、フロー単位でレートを測定し、測定結果を、前記LAGレート制御手段に通知することを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の通信装置。
- 同一LAGグループを形成する前記出力側回線カードの各ポートが、互いに異なる出力側回線カードに搭載されていることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の通信装置。
- LAG(Link Aggregation)機能と帯域制御機能とを有する通信装置に対して、LAGグループを形成する出力側回線カードのポートの送信レートを監視して、入力側回線カードから前記出力側回線カードのポートへ転送するLAGポート向けトラフィックのレートを制御し、前記入力側回線カードのLAGポート向けトラフィックのレートを、予め定めた分類ルールにしたがってフロー単位に分類し、該フロー単位でLAGポート向けのトラフィックの振り分けを動的に行う帯域制御通信方法において、
LAGグループ単位に、該LAGグループを形成する出力側回線カードのポート向けトラフィックの総和が、当該LAGグループに対して予め設定された帯域制御レートになるように、前記入力側回線カードのLAGポート向けトラフィックのレートを制御することを特徴とする帯域制御通信方法。 - LAGグループを形成する前記出力側回線カードのポート向けトラフィックのレートが、当該ポートに接続されるリンクの物理帯域を超えた場合、当該ポート向けトラフィックをフロー単位で動的に同一LAGグループ内の他のポートに振り替えることを特徴とする請求項8に記載の帯域制御通信方法。
- 前記フロー単位に分類する前記分類ルールが、前記入力側回線カードに入力されたトラフィックのフレームに含まれているMAC(Media Access Control)アドレス、Ethernet(登録商標)ヘッダのタイプ、VLAN(Virtual LAN)タグ、IPヘッダのIPアドレス、プロトコルのいずれか一つ、又はいずれか複数の組合せに基づいていることを特徴とする請求項8または9に記載の帯域制御通信方法。
- 前記分類ルールにしたがって分類されるフロー数は、同一LAGグループを形成する前記出力側回線カードのポート数よりも多いことを特徴とする請求項8ないし10のいずれかに記載の帯域制御通信方法。
- フロー単位に振り替えを行う際に、レートが小さいフローから順次選択して振り替えることを特徴とする請求項8ないし11のいずれかに記載の帯域制御通信方法。
- 請求項8ないし12のいずれかに記載の帯域制御通信方法を、コンピュータにより実行可能なプログラムとして実施することを特徴とする帯域制御通信プログラム。
- 請求項13に記載の帯域制御通信プログラムを、コンピュータにより読み取り可能に記録していることを特徴とするプログラム記録媒体。
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