JP5550619B2 - QoS (Quality of Service) control apparatus and method - Google Patents
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本発明は、QoS制御装置及び方法に係り、特に、階層化VLAN技術等を用いてEthernet(登録商標)リングを構成するノードシステムにおけるQoS制御装置及び方法に関するものである。 The present invention relates to a QoS control apparatus and method, and more particularly to a QoS control apparatus and method in a node system that configures an Ethernet (registered trademark) ring using a hierarchical VLAN technology or the like.
EEE802.1ad、IEEE802.1ah等の階層化VLAN技術は、レイヤ2ネットワークにおいて階層化ヘッダを用いて、ユーザトラヒックを多重化し物理回線により多くのユーザを収容する技術である(例えば、非特許文献1参照)。VLAN技術はEthernetフレームにVLAN tagを付与して論理的に回線を区別する技術であるが、ユーザ単位のCustomer VLAN(C-VLAN)と、C-VLANを複数収容するService VLAN(S-VLAN)を論理的に構築し、Ethernet(登録商標)フレームにC-VLAN tagとS-VLAN tagを階層的に付与することにより、物理回線により多くのユーザを収容する。
Hierarchical VLAN technologies such as EEE802.1ad and IEEE802.1ah are technologies that multiplex user traffic using a hierarchical header in a
図1にレイヤ2リングノードにおける従来のQoS制御方式を示す。
FIG. 1 shows a conventional QoS control method in a
上記の階層化VLAN技術を用いたレイヤ2ネットワークにおいて、Ethernet(登録商標)フレームにC-VLAN tagとS-VLAN tagを付与されたユーザトラヒックは、レイヤ2リングノードのEthernet(登録商標)リング区間に流入する箇所に配備されたC-VLAN単位のパケットキュー3に蓄積され、他ノードからEthernet(登録商標)リング回線を流れてきたトラヒックと合わせてC-VLAN毎の公平制御部2により読み出されることでEthernet(登録商標)リング回線におけるC-VLAN間の公平性が保たれる。このように、従来の技術では、ユーザ間のトラヒック公平制御を行う場合、C-VLAN毎にパケットキューを配備し、キュー毎に公平な読み出し制御を行うことで、ユーザ間のトラヒック公平制御を実現していた。
In the
しかしながら、従来の技術では、ユーザトラヒックが高多重されたリング区間において、C-VLAN単位のキューと各キューからの読み出し制御機能を保持する必要があり、ハードウェア構成が複雑となっていたという点である。 However, in the conventional technology, it is necessary to maintain a queue for each C-VLAN and a read control function from each queue in a ring section in which user traffic is highly multiplexed, and the hardware configuration is complicated. It is.
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、これら従来技術の課題を解決し、ユーザトラヒックが高多重されたリング区間において、C-VLAN単位のキューやキュー単位の読み出し制御機能を具備することなく、S-VLAN単位のキューのみの全ユーザでの簡易なハードウェアで、ユーザ間のトラヒック公平制御の実現が可能なQoS制御装置及び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 above points, and solves the problems of these conventional techniques, and has a C-VLAN unit queue and a queue unit read control function in a ring section in which user traffic is highly multiplexed. Therefore, an object of the present invention is to provide a QoS control apparatus and method capable of realizing traffic fair control between users with simple hardware for all users with only S-VLAN unit queues.
上記の課題を解決するため、本発明(請求項1)は、Ethernet(登録商標)を用いたリング型のIEEE802.1adやIEEE802.1ahの階層化VLAN上のQoS制御を行うQoS制御装置であって、
リング回線へトラヒックが流入する前段に、
Customer VLAN(C-VLAN)単位でトラヒック公平制御を行う手段を備え、
リング区間に、Service VLAN(S-VLAN)単位でトラヒック公平制御を行う手段を備える。
In order to solve the above problems, the present invention (Claim 1) is a QoS control device that performs QoS control on a ring-type IEEE802.1ad or IEEE802.1ah hierarchical VLAN using Ethernet (registered trademark). And
Before the traffic flows into the ring line,
A means to perform traffic fair control in Customer VLAN (C-VLAN) units,
A means for performing traffic fair control in Service VLAN (S-VLAN) units is provided in the ring section.
また、本発明(請求項2)は、前記S-VLAN単位のトラヒック公平制御は前記S-VLAN内の前記C-VLAN数に応じた重み付けを適用したトラヒック公平制御を行う手段を備える。 In addition, the present invention (Claim 2 ) includes means for performing traffic fair control in which the traffic fair control in units of S-VLANs is applied with weighting according to the number of C-VLANs in the S-VLAN.
本発明によれば、リング回線へ流入する前段でS-VLAN単位の帯域制限を行いながらC-VLAN単位にキューを保持し、キュー毎の公平な読み出し制御を行うことにより、リング内はS-VLAN単位でのトラヒック公平制御のみを行うことで、ユーザトラヒックが高多重されたリンク区間において、ユーザ単位のキューを保持することなく、ユーザ間のトラヒック構成制御が可能となり、S-VLAN単位のキューのみの全ユーザでの簡易なハードウェアでユーザ間のトラヒック公平制御が実現可能となる。 According to the present invention, the queue is held in units of C-VLAN while performing bandwidth limitation in units of S-VLAN in the previous stage of flowing into the ring line, and fair read control for each queue is performed, so that S- By performing only traffic fair control on a VLAN basis, it is possible to control traffic configuration between users without maintaining a queue on a user basis in a link section where user traffic is highly multiplexed. Traffic fair control between users can be realized with simple hardware for all users.
以下図面と共に、本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[第1の実施の形態]
図2は、本発明の第1の実施の形態におけるQoS制御システムの構成図であり、Ethernet(登録商標)リング型ネットワークを構成するレイヤ2リングノード10は、Ethernet(登録商標)回線を収用するアクセス回線収容部11と、キュー12と、C-VLAN単位のトラヒック公平制御部13と、S-VLAN単位の帯域制限部14と、Ethernet(登録商標)リング回線に多重する箇所におけるS-VLAN単位の公平制御部15を具備する。
[First Embodiment]
FIG. 2 is a configuration diagram of the QoS control system according to the first embodiment of the present invention. The
C-VLAN公平制御を行う公平制御部13とS-VLANの帯域制限を行う帯域制限部14は、Ethernetリング回線(階層化VLAN)30に流入する前段に設けられ、S-VLANの公平制御を行う公平制御部15は、リング内に設けられる。
A
レイヤ2リングノードでは、アクセス回線収容部11において階層化VLANのアクセス回線を収容し、Ethernet(登録商標)フレームに対し、S-VLAN毎にC-VLAN単位のキュー12を保持し、C-VAN公平制御部13において、各キュー12よりRound Robin方式で読み出しを行うことにより、S-VLAN毎にC-VLAN単位のトラヒック公平制御を行う。その後段のS-VLAN帯域制限部14で、ある一定速度で転送を行うrate limit機能を用いたS-VLAN単位の帯域制限を行い、レイヤ2リングノードのEthernet(登録商標)リング区間へ転送する。Ethernet(登録商標)リング区間では、Ethernet(登録商標)リング回線30への多重時に、S-VLAN単位のキューのみを保持し、S-VLAN公平制御部15にて各キューよりRound Robin方式で読み出しを行うことにより、S-VLAN単位のトラヒック公平制御のみを行うことで、Ethernet(登録商標)リング回線30においてC-VLAN単位を含めたトラヒック公平制御が実現される。
In the
例えば、図2において、S-VLAN帯域制限部14のS-VLAN単位の帯域制限を10Gbps、Ethernet(登録商標)リング回線の帯域を100Gbps、Ethernet(登録商標)リング回線の使用帯域を100Gbpsとすると、S-VLAN単位の帯域制限後のトラヒック10Gbpsは、C-VLAN単位に公平性は保たれている。Ethernet(登録商標)回線内のトラヒック100GbpsはS-VLAN単位の公平性、各S-VLANにおけるC-VLAN単位の公平性が既に保たれているとすると、Ethernet(登録商標)リング回線への多重時にS-VLAN単位の公平制御のみを行うことで、各C-VLAN単位の公平制御をある程度保ったまま、各S-VLAN単位の公平性も保たれ、超過帯域10Gbpsが廃棄される。
For example, in FIG. 2, assuming that the S-VLAN bandwidth limit of the S-
[第2の実施の形態]
本実施の形態では、S-VLAN単位のトラヒック公平制御に対してC-VLAN数で重み付けする例を説明する。
[Second Embodiment]
In the present embodiment, an example will be described in which traffic fair control in units of S-VLANs is weighted by the number of C-VLANs.
図3は、本発明の第2の実施の形態におけるQoS制御システムの構成を示す。同図において、図2と同一構成部分には同一符号を付す。 FIG. 3 shows the configuration of the QoS control system according to the second embodiment of the present invention. In the figure, the same components as those in FIG.
Ethernet(登録商標)リング型ネットワークを構成するレイヤ2リングノード20では、アクセス回線収用部11と、キュー12と、C-VLAN単位のトラヒック公平制御部13と、S-VLAN単位の帯域制限部14と、Ethernet(登録商標)リング回線40に多重する箇所におけるS-VLAN内のC-VLAN数に応じた重み付けを適用したS-VLAN単位の公平制御部25を具備する。
In the
レイヤ2リングノード20では、アクセス回線収容部11において、階層化VLANのアクセス回線を収容し、Ethernet(登録商標)フレームに対し、S-VLAN毎にC-VLAN単位のキュー12を保持し、トラヒック公平制御部13にて、C-VLAN単位のトラヒック公平制御を行う。その後段の帯域制限部14で、S-VLAN単位の帯域制限を行い、レイヤ2リングノード20のEthernet(登録商標)リング区間へ転送する。
In the
Ethernet(登録商標)リング区間では、Ethernet(登録商標)リング回線40への多重時に、S-VLAN単位のキュー16のみを保持し、S-VLAN公平制御部25でS-VLAN内のC-VLAN数に応じた重み付けを適用したS-VLAN単位のトラヒック公平制御のみを行う。
In the Ethernet (registered trademark) ring section, when multiplexing to the Ethernet (registered trademark)
これにより、Ethernet(登録商標)リング回線40において、S-VLAN内のC-VLAN数に依存することなく、C-VLAN単位を含めたトラヒック公平制御が実現される。
Thus, in the Ethernet (registered trademark)
例えば、図3においてキュー12のS-VLAN#1内のC-VLAN数が4、キュー16のS-VLAN#2内のC-VLAN数が1とし、S-VLAN単位の帯域制限を10Gbps、Ethernet(登録商標)リング回線の帯域を10Gbps、Ethernet(登録商標)リング回線の使用帯域を0Gbpsとすると、S-VLAN#1におけるS-VLAN単位の帯域制限後のトラヒック10Gbpsは、C-VLAN単位に公平性は保たれておりC-VLAN毎に最大2.5Gbps使用可能である。一方、S-VLAN#2におけるS-VLAN単位の帯域制限後のトラヒック10Gbpsは、C-VLAN単位に公平性は保たれており、該当C-VLANで最大10Gbps使用可能である。Ethernet(登録商標)リング回線への多重時には、S-VLAN単位の公平制御のみを行うだけではS-VLAN#1内の各C-VLANは最大1.25Gbps使用可能、S-VLAN#2内のC-VLANは最大5Gbps使用可能となりC-VLAN単位の公平性が保たれないが、S-VLAN公平制御部25で、S-VLAN内のC-VLAN数に応じてS-VLAN#1はS-VLAN#2の4倍の重み付けを適用したS-VLAN単位のトラヒック公平制御を行うことで、S-VLAN#1およびS-VLAN#2とも各C-VLANは最大2Gbps使用可能となり、C-VLAN単位の公平制御が保たれる。
For example, in FIG. 3, the number of C-VLANs in S-
このように、本例のQoS制御方式では、ユーザトラヒックが高多重されたリンク区間において、C-VLAN単位のキューとキュー単位の読み出し制御機能を保持する必要がなくなり、簡易なハードウェア構成でユーザ間のトラヒック公平制御が可能である。 As described above, in the QoS control method of this example, it is not necessary to maintain a queue for each C-VLAN and a read control function for each queue in a link section where user traffic is highly multiplexed. Traffic fair control in between is possible.
図4に示すように従来技術では、C-VLAN単位にキューを保持する必要があったが、本発明の利用により、ユーザトラヒックが高多重されたリンク区間において、C-VLAN単位のキューやキュー単位の読み出し制御機能を具備することなく、S-VLAN単位のキューのみの全ユーザでの簡易なハードウェアで、ユーザ間のトラヒック公平制御が実現可能となる。 As shown in FIG. 4, in the prior art, it is necessary to hold a queue for each C-VLAN. However, by using the present invention, a queue or queue for each C-VLAN is used in a link section where user traffic is highly multiplexed. Traffic fair control between users can be realized with simple hardware for all users with only queues in S-VLAN units without having a unit-by-unit read control function.
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において、種々変更・応用が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and applications can be made within the scope of the claims.
1 全VLAN構成制御部
10、20 レイヤ2リングノード
11 アクセス回線収容部
12 キュー
13 C-VLAN公平制御部
14 S-VLAN帯域制限部
15 S-VLAN公平制御部
16 キュー
25 S-VLAN内のC-VLAN数に応じた重み付けを適用した公平制御部
30,40 Ethernet(登録商標)回線
1 All VLAN
Claims (4)
リング回線へトラヒックが流入する前段に、
Customer VLAN(C-VLAN)単位でトラヒック公平制御を行う手段を備え、
リング区間に、Service VLAN(S-VLAN)単位でトラヒック公平制御を行う手段を備える
ことを特徴とするQoS制御装置。 A QoS control device that performs QoS control on a ring-type IEEE802.1ad or IEEE802.1ah hierarchical VLAN using Ethernet (registered trademark),
Before the traffic flows into the ring line,
A means to perform traffic fair control in Customer VLAN (C-VLAN) units,
A QoS control apparatus comprising means for performing traffic fair control in Service VLAN (S-VLAN) units in a ring section.
請求項1に記載のQoS制御装置。 The QoS control apparatus according to claim 1 , further comprising means for performing traffic fair control in which the traffic fair control in units of S-VLANs is applied with weighting according to the number of C-VLANs in the S-VLAN.
通信ノードのリング回線へトラヒックが流入する前段において、該通信ノードの第1の公平制御手段が、Customer VLAN(C-VLAN)単位でトラヒック公平制御を行い、
前記通信ノードのリング区間の第2の公平制御手段が、Service VLAN(S-VLAN)単位でトラヒック公平制御を行う
ことを特徴とするQoS制御方法。 A QoS control method for performing QoS control on a ring-type IEEE802.1ad or IEEE802.1ah hierarchical VLAN using Ethernet (registered trademark),
Before the traffic flows into the ring line of the communication node, the first fair control means of the communication node performs traffic fair control on a customer VLAN (C-VLAN) basis,
A QoS control method, wherein the second fair control means in the ring section of the communication node performs traffic fair control in Service VLAN (S-VLAN) units.
請求項3に記載のQoS制御方法。 4. The QoS control method according to claim 3 , wherein the traffic fair control in units of S-VLANs is performed by applying traffic weighting according to the number of C-VLANs in the S-VLAN.
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