JP5892248B2 - Centralized metering device, centralized metering method, and centralized metering program - Google Patents
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Description
本発明は、集約型メータリング装置、集約型メータリング方法および集約型メータリングプログラムに関し、特に、イーサネット(登録商標)スイッチやルータのような通信インフラストラクチャに使用されるスイッチ装置におけるフロー制御用の入力メータリング機能として有効に適用することが可能な集約型メータリング装置、集約型メータリング方法および集約型メータリングプログラムに関する。 The present invention relates to a centralized metering device, a centralized metering method, and a centralized metering program, and in particular, for flow control in a switch device used in a communication infrastructure such as an Ethernet (registered trademark) switch or a router. The present invention relates to a centralized metering device, a centralized metering method, and a centralized metering program that can be effectively applied as an input metering function.
現状のインターネットや情報通信用のネットワークにおいては、特許文献1の特開2006−33628号公報「パケット中継方法および装置」にも記載されているように、ネットワーク内へのパケットトラヒック流量の制限や、ネットワーク内での廃棄優先度を付与するために、フロー単位のメータリング機能がフロー制御用としてスイッチング装置に実装されている。該メータリング機能は、一般に、RFC2697勧告、RFC2698勧告、RFC4115勧告にて参照される「汎用メータリング機能」を使用しているので、多種のポリシーを容易に実装することが可能であり、各ユーザからのパケットデータに関し、フローごとのメータリング機能(パケットトラフィックの帯域使用量計測機能)を配備したサービスが実施されている。
In the current Internet and information communication networks, as described in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 2006-33628 “Packet Relay Method and Device” in
一方、ネットワークへの接続は、故障時のサービス継続を目的として、リンクアグリゲーション(LAG:Link Aggregation)などの冗長化機能を利用して、パケットトラヒックは、複数のポートに物理的に分散されて入力されることが一般的である。また、故障時の影響範囲の観点から、入力されるポートは、複数のカードに跨って分散されて運用されることも一般的である。すなわち、同一ユーザであったとしても、物理的に異なるポートに分散されてパケットトラヒックが入力される状態が生じる。 On the other hand, the connection to the network uses a redundant function such as Link Aggregation (LAG) for the purpose of continuation of service at the time of failure, and packet traffic is physically distributed and input to multiple ports. It is common to be done. Also, from the viewpoint of the range of influence at the time of failure, it is common that the input ports are distributed and operated across a plurality of cards. That is, even if they are the same user, a state occurs in which packet traffic is distributed to physically different ports.
しかしながら、従来の運用形態においては、入力ポートごとにメータリング機能が配備されるので、ユーザを単位にしてメータリング機能を適用したサービスを実施しようとしても、メータリング機能が物理的に分散して配備されてしまうために、同じユーザからのパケットデータであるにも関わらず、各(ポート+ユーザ)単位にメータリング機能用の設定レートを指定することしかできなかった。つまり、入力メータリング機能は入力ポートごとに物理的に分散して配備されているため、同じユーザのパケットデータに関するフローであっても、或る一つの入力ポート内のフローまたは同じメータリング機能を有するブロックに入力されるフローに対してのみメータリング機能を実施することしかできなかった。 However, in the conventional operation mode, a metering function is provided for each input port, so even if an attempt is made to implement a service that applies the metering function for each user, the metering function is physically distributed. Therefore, although the packet data is from the same user, the setting rate for the metering function can only be specified for each (port + user) unit. In other words, since the input metering function is physically distributed for each input port, even if the flow is related to the packet data of the same user, the flow in one input port or the same metering function is used. The metering function could only be implemented for the flow that is input to the block that it has.
かくのごとき状況を回避して、ユーザのパケットトラヒックをまとめることにより、ユーザ単位に一つずつという集約したメータリング機能を適用するためには、スイッチ装置内で物理的に分散されて入力されてきた同一ユーザのパケットトラヒックをスイッチングして一つのポートに集めてからメータリング機能を適用する方法以外に実現する方法が存在していなかった。 In order to apply such an aggregated metering function that collects the user's packet traffic one by one and avoids the situation like this, it is physically distributed and input in the switch device. In addition, there has been no method other than the method of applying the metering function after switching the packet traffic of the same user and collecting it in one port.
(本発明の目的)
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、1ないし複数の分散部(入力ポート、入力カード)からパケットデータがされる場合であっても、各分散部からのパケットデータに関するトラフィックを同一フロー単位に集約して、RFC2697勧告、RFC2698勧告、RFC4115勧告にて参照されるメータリング機能を適切に適用することが可能な集約型メータリング装置、集約型メータリング方法および集約型メータリングプログラムを提供することを、その目的としている。(Object of the present invention)
The present invention has been made in view of such circumstances, and even when packet data is transmitted from one or a plurality of distribution units (input ports, input cards), traffic related to the packet data from each distribution unit is received. Aggregated metering device, aggregated metering method, and aggregated metering program capable of appropriately applying a metering function that is aggregated in the same flow unit and referred to in RFC2697 recommendation, RFC2698 recommendation, RFC4115 recommendation The purpose is to provide.
前述の課題を解決するため、本発明による集約型メータリング装置、集約型メータリング方法および集約型メータリングプログラムは、主に、次のような特徴的な構成を採用している。 In order to solve the above-described problems, the intensive metering device, the intensive metering method, and the intensive metering program according to the present invention mainly adopt the following characteristic configuration.
(1)本発明による集約型メータリング装置は、パケットデータの転送処理を、RFC2697、RFC2698勧告、RFC4115勧告にて参照される汎用メータリング機能に従って実施する1ないし複数の分散部と、前記分散部におけるフローごとのパケットデータのメータ情報を収集して、フローごとのパケットデータの転送可能な上限値を示す設定レートを前記分散部それぞれに設定する制御を行う集約部とからなる集約型メータリング装置であって、前記集約部は、あらかじめ定めた周期ごとに定期的に1ないし複数の前記分散部それぞれからフローごとのパケットデータのメータ情報を収集して、前記分散部それぞれに設定するフローごとの次周期の前記設定レートを算出する際に、前記分散部それぞれから今周期までに収集したフローごとのパケットデータのメータ情報の1周期当たりのフローごとの総和があらかじめフローごとに設定したレート設定情報に一致する値になるように、前記分散部それぞれのフローごとの前記設定レートを、次周期に前記分散部それぞれにフローごとに設定すべき設定レートとして算出して、算出した該設定レートを、該当するフローに関するパケットデータの転送処理を行った前記分散部それぞれに対して送信して、該分散部それぞれの該当するフローに関するパケットデータのメータリング機能用の設定値として設定することを特徴とする。 (1) A centralized metering device according to the present invention includes one or more distribution units that perform packet data transfer processing according to a general-purpose metering function referred to in RFC2697, RFC2698 recommendation, RFC4115 recommendation, and the distribution unit. Collecting metering device comprising an aggregation unit that collects meter information of packet data for each flow and sets a setting rate indicating a transferable upper limit of packet data for each flow in each of the distribution units The aggregation unit periodically collects packet data meter information for each flow from one to a plurality of the distribution units at predetermined intervals, and sets each distribution unit for each flow. When calculating the set rate for the next cycle, collect from each of the dispersion units until the current cycle The set rate for each flow of each of the distribution units is set such that the sum of each flow per packet data meter information for each flow becomes a value that matches the rate setting information set for each flow in advance. Calculate as a set rate to be set for each flow in each of the distribution units in the next cycle, and transmit the calculated set rate to each of the distribution units that have performed packet data transfer processing on the corresponding flow. , And a setting value for the metering function of the packet data relating to the corresponding flow of each of the distribution units.
(2)本発明による集約型メータリング方法は、パケットデータの転送処理を、RFC2697、RFC2698勧告、RFC4115勧告にて参照される汎用メータリング機能に従って実施する1ないし複数の分散部におけるフローごとのパケットデータのメータ情報を収集して、フローごとのパケットデータの転送可能な上限値を示す設定レートを前記分散部それぞれに設定する制御を行う集約ステップを少なくとも有する集約型メータリング方法であって、前記集約ステップは、あらかじめ定めた周期ごとに定期的に1ないし複数の前記分散部それぞれからフローごとのパケットデータのメータ情報を収集して、前記分散部それぞれに設定するフローごとの次周期の前記設定レートを算出する際に、前記分散部それぞれから今周期までに収集したフローごとのパケットデータのメータ情報の1周期当たりのフローごとの総和があらかじめフローごとに設定したレート設定情報に一致する値になるように、前記分散部それぞれのフローごとの前記設定レートを、次周期に前記分散部それぞれにフローごとに設定すべき設定レートとして算出して、算出した該設定レートを、該当するフローに関するパケットデータの転送処理を行った前記分散部それぞれに対して送信して、該分散部それぞれの該当するフローに関するパケットデータのメータリング機能用の設定値として設定することを特徴とする。 (2) The centralized metering method according to the present invention implements packet data transfer processing according to a general-purpose metering function referred to in RFC2697, RFC2698 recommendation, RFC4115 recommendation, and a packet for each flow in one or more distribution units. Collecting meter information of data, an aggregation type metering method having at least an aggregation step for performing control to set a setting rate indicating a transferable upper limit value of packet data for each flow in each of the dispersion units, The aggregation step periodically collects packet data meter information for each flow from each of the one or more distribution units for each predetermined period, and sets the next cycle for each flow set in each distribution unit When calculating the rate, from each of the dispersion units to the current cycle The set rate for each flow of each of the distribution units is set so that the sum for each flow per cycle of the collected packet data meter information for each flow becomes a value that matches the rate setting information set for each flow in advance. The setting rate to be set for each flow in each distribution unit in the next cycle is calculated, and the calculated set rate is transmitted to each distribution unit that has performed packet data transfer processing on the corresponding flow. Thus, it is set as a setting value for the metering function of the packet data relating to the corresponding flow of each of the distribution units.
(3)本発明による集約型メータリングプログラムは、少なくとも前記(2)に記載の集約型メータリング方法を、コンピュータによって実行可能なプログラムとして実施していることを特徴とする。 (3) The intensive metering program according to the present invention is characterized in that at least the intensive metering method described in (2) is implemented as a program executable by a computer.
本発明の集約型メータリング装置、集約型メータリング方法および集約型メータリングプログラムによれば、以下のような効果を奏することができる。 According to the intensive metering device, the intensive metering method, and the intensive metering program of the present invention, the following effects can be obtained.
第1の効果は、論理的に同一であるフローが物理的に複数の分散部に分散されて入力された場合であっても、合算して一つの設定帯域にメータリングすることができることである。その理由は、すべての分散部のメータリング動作を集約部が統合して管理する構成を採用しているからである。 The first effect is that even when flows that are logically the same are physically distributed and inputted to a plurality of dispersion units, they can be summed and metered into one set bandwidth. . This is because a configuration is adopted in which the metering operation of all the dispersion units is integrated and managed by the aggregation unit.
第2の効果は、RFC2697勧告、RFC2698勧告、RFC4115勧告にて参照される汎用メータリング機能を使用することができるので、汎用的に実現することが可能な技術に対して、集約部の機能を連携させることによって、集約型メータリングの仕組みを容易に実現することが可能になることである。 The second effect is that the general-purpose metering function referred to in the RFC2697 recommendation, RFC2698 recommendation, and RFC4115 recommendation can be used. By linking them, it is possible to easily realize a intensive metering mechanism.
以下、本発明による集約型メータリング装置、集約型メータリング方法および集約型メータリングプログラムの好適な実施形態について添付図を参照して説明する。なお、以下の説明においては、本発明による集約型メータリング装置および集約型メータリング方法について説明するが、かかる集約型メータリング方法をコンピュータにより実行可能な集約型メータリングプログラムとして実施するようにしても良いし、あるいは、集約型メータリングプログラムをコンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録するようにしても良いことは言うまでもない。 Hereinafter, preferred embodiments of an intensive metering device, an intensive metering method, and an intensive metering program according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the following description, the intensive metering device and the intensive metering method according to the present invention will be described. However, the intensive metering method is implemented as a intensive metering program executable by a computer. Needless to say, the intensive metering program may be recorded on a computer-readable recording medium.
(本発明の特徴)
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、リンクアグリゲーション(LAG:Link Aggregation)機能等により、複数ポートから入力される同一フローのパケットデータに関するメータ情報を集約して、フローごとのレート設定情報としてあらかじめ設定した一定帯域にメータリングすることを可能にすることを主要な特徴とし、而して、分散処理により複数ポートに跨るパケットデータのフロー単位の計測およびフロー制御を可能にしている。(Features of the present invention)
Prior to the description of the embodiments of the present invention, an outline of the features of the present invention will be described first. The present invention aggregates meter information related to packet data of the same flow input from a plurality of ports by a link aggregation (LAG) function and the like, and metering to a predetermined bandwidth set as rate setting information for each flow The main feature is that it is possible to do this, and thus it is possible to measure and control the flow of packet data across multiple ports by distributed processing.
より具体的には、本発明による集約型メータリング装置は、パケットデータの転送処理を、従来と同様の汎用メータリング機能部分、すなわち、RFC2697勧告、RFC2698勧告、RFC4115勧告にて参照される汎用メータリング機能に従って実施する機能を有する1ないし複数の分散部と、各分散部におけるフローごとのパケットデータのメータ情報を収集して、フローごとのパケットデータの転送可能な上限値を示す設定レートを各分散部それぞれに設定する制御を行う集約機能を有する1つの集約部とを配備した構成とする。また、集約部は、すべての分散部と接続することができる位置に配備しておく。 More specifically, the centralized metering apparatus according to the present invention performs packet data transfer processing by using a general-purpose metering function portion similar to the conventional one, that is, a general-purpose meter referred to in RFC2697 recommendation, RFC2698 recommendation, RFC4115 recommendation. One or a plurality of distribution units having a function implemented according to the ring function, and collecting meter data of packet data for each flow in each distribution unit, and setting a set rate indicating an upper limit value capable of transferring packet data for each flow A configuration is provided in which one aggregation unit having an aggregation function for performing control set in each of the distribution units is provided. The aggregation unit is arranged at a position where it can be connected to all the distribution units.
ここで、各分散部には、集約部からの制御により、RFC2697勧告、RFC2698勧告、RFC4115勧告に基づくメータリング機能によって転送することが可能なパケットデータ量の上限値を示す設定レートがそれぞれの分散部単位のメータ番号ごと(すなわちパケットデータのフローごと)にメータリング機能用の設定値として設定されている。一方、集約部においては、各分散部からメータリングの状態に関するメータ情報をあらかじめ定めた周期ごとに定期的に収集して、各分散部におけるメータリング機能が次周期に如何なるレート設定に基づいて動作すれば良いかを示す情報を与えるためのフィードバック制御を行っている。さらに、集約部は、各分散部のメータリング状態に関するメータ情報のフローごとの総和があらかじめフローごとのレート設定情報として設定した制限レートになるように算出した設定レートを、次周期の設定レートとして、各分散部に対して分配することによって、1ないし複数に分散したメータリング機能を統合して、レート設定情報にメータリングする機能を実現するように構成する。而して、1ないし複数の分散部のメータリング機能を統合して、同じユーザからのパケットデータすなわち同一フローとして同じメータ番号を有するパケットデータに対して各分散部が均一なレート設定を実施することができるという機能を実現している。 Here, each distribution unit has a set rate indicating an upper limit value of the amount of packet data that can be transferred by the metering function based on the RFC 2697 recommendation, the RFC 2698 recommendation, and the RFC 4115 recommendation under the control of the aggregation unit. A set value for the metering function is set for each meter number (that is, for each flow of packet data). On the other hand, the aggregation unit periodically collects meter information on the metering state from each dispersion unit every predetermined period, and the metering function in each dispersion unit operates based on any rate setting in the next period Feedback control is performed to give information indicating what should be done. Furthermore, the aggregation unit uses the set rate calculated so that the sum for each flow of the meter information related to the metering state of each dispersion unit becomes the limit rate set in advance as the rate setting information for each flow as the set rate for the next cycle. By distributing to each dispersion unit, the metering function distributed in one or more is integrated to realize the function of metering into the rate setting information. Thus, by integrating the metering function of one or a plurality of distribution units, each distribution unit performs uniform rate setting for packet data from the same user, that is, packet data having the same meter number as the same flow. The function that can be done is realized.
(実施形態の構成例)
次に、本発明による集約型メータリング装置の実施形態の構成例について、図1のブロック構成図を用いて説明する。図1は、本発明による集約型メータリング装置の内部構成の一例を示すブロック構成図である。(Configuration example of embodiment)
Next, a configuration example of an embodiment of the intensive metering device according to the present invention will be described using the block configuration diagram of FIG. FIG. 1 is a block configuration diagram showing an example of an internal configuration of a centralized metering device according to the present invention.
図1に示すように、集約型メータリング装置は、RFC2697勧告、RFC2698勧告、RFC4115勧告に規定されている汎用メータリング機能部分を有する1ないし複数の分散部101〜10m(m:正整数)と、集約機能を有する1つの集約部20と、を少なくとも含んで構成されていて、すべての分散部101〜10mは、集約部20と接続されて構成されている。
As shown in FIG. 1, the intensive metering device includes one or
また、分散部101は、パケット処理部111、メータ部121、メータ設定部131およびメータ制御部141を少なくとも含んで構成される。他の分散部(分散部10(m−1)、10m等)の内部構成についても、分散部101と全く同じ構成からなっている。
The
分散部101のパケット処理部111は、入力されてくるパケットデータのフローを特定するメータ番号に関する情報とパケット長を示すパケット情報とを抽出して、メータ部121に格納しているフローごとのメータ情報の更新を行うとともに、該メータ情報とメータ設定部131に設定されている各メータ番号ごとの設定値との比較結果に基づいて、入力されたパケットデータを適切に処理して出力する部位である。また、メータ部121は、フローごとすなわちメータ番号ごとのメータ情報(帯域使用量に関する情報)を保持している部位である。なお、メータ番号とは、各ユーザのパケットフローを識別するために各フローごとに付されている番号であり、パケットデータのVLAN−IDや、ソースMACアドレス、デステネーションMACアドレスなどを基にしてあらかじめ定義されている。
The
つまり、メータ部121は、1ないし複数のメータ情報からなるメータ群を格納する記憶部を含んで構成されていて、各メータ情報ごとにそれぞれを特定するためのメータ番号が付されている。ここで、同一のメータ番号が付されている同一フローのパケットデータであっても、リンクアグリゲーション(LAG)機能等によって1ないし複数の分散部101〜10mに分散して流入されてくるので、同一のメータ番号が複数の分散部101〜10mに点在している状態になる。
That is, the
このため、同一フローのパケットデータすなわち同一のメータ番号を有するパケットデータに対しては、均一のレート設定を行うことを可能にするために、後述するように、集約部20にて同一メータ番号のメータ情報を集約することができるように構成している。
For this reason, in order to enable uniform rate setting for packet data of the same flow, that is, packet data having the same meter number, the
また、メータ設定部131には、各メータ番号の設定値すなわち転送可能なパケットデータ量の上限値を示すレート設定値、バースト値を格納しており、メータ部121内の各メータ番号のメータ情報と連動することによって、分散部101において、RFC2697勧告、RFC2698勧告、RFC4115勧告に規定されている汎用メータリング機能を実施することができる。
The
また、図1に示す集約型メータリング装置の集約部20は、収集部21、設定部22、集約演算部23およびレート設定部24を少なくとも含んで構成されている。収集部21は、すべての分散部101〜10mにおけるフローごとのメータ情報を収集する部位であり、集約演算部23は、収集部21により収集した各分散部101〜10mからのメータ情報を、同一メータ番号ごとすなわち同一フローごとに集約させる演算を行い、レート設定部24にて設定されている各メータ番号ごとのレート設定情報との差分演算を行った結果を用いて、各分散部101〜10mに設定すべき次周期の設定レートを算出して、設定部22に通知する部位である。
The
設定部22は、集約演算部23から出力されてきた次周期のフローごとの設定レートを、1ないし複数の分散部101〜10mに対して、フローごとのレート制御に関する制御情報として送信して、各分散部101〜10mにおけるメータリング機能用の設定値として設定させるための部位である。なお、レート設定部24には、当該集約型メータリング装置を利用しているシステムとしてあらかじめメータ設定されたレート設定情報、すなわち、1ないし複数の分散部101〜10mに分散された同一メータ番号のメータ情報を合算した値が当該メータ番号のパケットデータの転送を許容するレートか否かを判別するための許容上限値になるレート設定情報が、メータ番号ごと(フローごと)にあらかじめ設定されて格納されている。
The setting
(実施形態の動作の説明)
次に、図1に本発明による集約型メータリング装置の一実施形態の構成例として示した集約型メータリング装置の動作について、その一例を説明する。(Description of operation of embodiment)
Next, an example of the operation of the central metering device shown in FIG. 1 as a configuration example of an embodiment of the central metering device according to the present invention will be described.
(1)パケットデータ入力時の動作
まず、図1の集約型メータリング装置の各分散部101〜10mにパケットデータが入力されてきた場合の動作について、その一例を図2に示すデータフローチャートを用いて説明する。図2は、図1の集約型メータリング装置の分散部101にパケットデータが入力されてきた場合の動作の一例を示すデータフローチャートであり、他の分散部10(m−1)、10m等にパケットデータが入力されてきた場合についても、それぞれの分散部において全く同様の動作を行う。(1) Operation at the time of packet data input First, an example of the operation when packet data is input to each of the
図2のデータフローチャートにおいて、まず、集約型メータリング装置の分散部101にパケットデータが入力されてくると、パケット処理部111において、該パケットデータに含まれているVLAN−IDやソースMACアドレス、デステネーションMACアドレスに基づいて、パケット処理部111内の記憶部にあらかじめ設定されているメータ番号テーブルを参照して、当該パケットデータに該当するメータ番号を決定するとともに、パケット長等のパケット情報を抽出して、メータ部121に送出する(シーケンスSeq1)。
In the data flowchart of FIG. 2, first, when packet data is input to the
パケット処理部111からメータ番号、パケット長等のパケット情報を受け取ったメータ部121においては、まず、パケット処理部111から受け取ったメータ番号を、メータ設定部131に通知することにより、メータ設定部131の記憶部に設定登録されている各メータ番号の設定値(すなわちレート設定値、バースト値)の中から、該当するメータ番号の設定値を抽出して返送させる(シーケンスSeq2)。
The
さらに、メータ部121は、パケット処理部111からパケット情報として受け取ったパケット長を用いて、該当するメータ番号のメータ情報を更新するとともに、更新したメータ情報と、メータ設定部131から返送されてきた該当のメータ番号に関する設定値とを比較し、更新したメータ情報が設定値よりも大きくなったか否かを判別した結果を、メータ結果(計測結果)として、パケット処理部111に送出する(シーケンスSeq3)。
Further, the
メータ部121からメータ結果を受け取ったパケット処理部111においては、受け取ったメータ結果に基づいて、入力されているパケットデータに対する処理を行う(シーケンスSeq4)。つまり、受け取ったメータ結果として、メータ情報が前記設定値以内に収まっていた場合には、入力されたパケットデータの転送処理を行い、一方、メータ情報が前記設定値を超えていた場合には、入力されたパケットデータの転送動作を抑止して、廃棄等の処理を行う。
The
(2)集約部20の動作
次に、図1の集約型メータリング装置の集約部20の動作について、その一例を図3A及び図3Bに示すデータフローチャートを用いて説明する。図3Aは図1の集約型メータリング装置の集約部20の動作の一例を示すデータフローチャートの前半部を示し、図3Bはそのデータフローチャートの後半部を示す。(2) Operation of
あらかじめ定めた周期として設定されているデータ収集タイミングに達すると、集約部20の収集部21から、各分散部101〜10mのメータ制御部141〜14mそれぞれに対してメータ情報の送信を要求するメータ情報要求を送信する(シーケンスSeq21)。ここで、収集部21にはタイマが用意されていて、データ収集タイミングに達したか否かの時間管理が行われている。なお、本実施形態においては、収集部21は、データ収集タイミングに達する都度、定期的に、各分散部101〜10mに対して、メータ情報要求を送信する場合を説明するが、場合によっては、パケットデータのウェイトや流量の変動等によるトリガを検出した時点で、各分散部101〜10mに対して、メータ情報要求を送信するようにしても良い。
When the data collection timing set as a predetermined cycle is reached, the meter that requests transmission of meter information from the
集約部20の収集部21から送信されてきたメータ情報要求を受け取った各分散部101〜10mのメータ制御部141〜14mそれぞれにおいては、それぞれのメータ部121〜12mに対して受け取ったメータ情報要求を転送する(シーケンスSeq221〜Seq22m)。
In each of the
各分散部101〜10mのメータ制御部141〜14mそれぞれから転送されてきたメータ情報要求を受け取ったそれぞれのメータ部121〜12mは、それぞれの記憶部に保存しているメータ情報を、メータ情報要求の転送元のメータ制御部141〜14mに対して返送する(シーケンスSeq231〜Seq23m)。
The
各分散部101〜10mのメータ部121〜12mそれぞれから返送されてきたメータ情報を受け取ったそれぞれのメータ制御部141〜14mは、受け取ったメータ情報を、それぞれ、メータ情報要求の送信元になっていた集約部20の収集部21に対して送信する(シーケンスSeq241〜Seq24m)。
Each of the
各分散部101〜10mのメータ部121〜12mそれぞれから返送されてきたメータ情報を受け取った集約部20の収集部21は、すべての分散部からのメータ情報が返送されてきたことを確認すると、各分散部101〜10mから受け取ったメータ情報それぞれを集約演算部23に対して送出する(シーケンスSeq25)。
The
集約演算部23は、収集部21から転送されてきたすべての分散部からのメータ情報に関して、同じメータ番号を有するメータ情報を合算して総和を求めることによって一つに集約して、メータ番号ごと(パケットデータのフローごと)のメータ情報(帯域使用量に関する情報)1,2,…,i,…,j(i,j:正整数、i<j)として保持・記憶するとともに、受け取ったメータ番号を一つずつ順次選択して、レート設定部24のレート設定情報記憶部にあらかじめ設定登録されている各メータ番号ごとのレート設定情報の中から、それぞれに該当するメータ番号のレート設定情報を抽出して返送させる(シーケンスSeq26)。
The
さらに、集約演算部23は、収集部21から受け取ったメータ番号ごとのメータ情報と、レート設定部24から返送されてきたそれぞれに該当するメータ番号のレート設定情報とに関する演算処理を行うことによって、各分散部101〜10mにおけるそれぞれに該当するメータ番号の設定レートを決定し、演算結果として決定した設定レートを、次周期に設定すべき設定レートとして、設定部22に対して送出する(シーケンスSeq27)。ここで、演算結果として決定される設定レートは、各分散部101〜10mにおける帯域の割り当て率に相当する情報である。
Furthermore, the
演算結果として決定された各メータ番号の設定レートを受け取った設定部22は、各メータ番号の該設定レートを、更新すべき次周期の設定レートを示す設定情報として、分散部101〜10mのメータ制御部141〜14mそれぞれに対して送信する(シーケンスSeq28)。
The setting
集約部20の設定部22から送信されてきた設定情報を受け取った各分散部101〜10mのメータ制御部141〜14mそれぞれは、受け取った設定情報をそれぞれのメータ設定部131〜13mに対して送出する(シーケンスSeq291〜Seq29m)。メータ制御部141〜14mそれぞれからの設定情報を受け取ったメータ設定部131〜13mそれぞれは、受け取った設定情報にしたがって、それぞれのメータ設定部131〜13mの記憶部に保持されているメータリング機能用の設定値を更新する(シーケンスSeq301〜30m)。
Receiving the setting information transmitted from the setting
(3)集約部20の集約演算部23の動作
次に、図1の集約型メータリング装置の集約部20内の集約演算部23のさらに詳細な動作について、その一例を図4に示すブロック構成図を参照して説明する。図4は、図1の集約型メータリング装置の集約部20内の集約演算部23の内部構成の一例を示すブロック構成図である。図4では、集約演算部23のさらに詳細な動作の一例を説明するために、集約型メータリング装置の集約演算部23の内部構成が、レート設定部24および各分散部101〜10mのメータ部121〜12mの記憶部の構成とともに示している。(3) Operation of
なお、各フローごとに付されているメータ番号の総数は、ここでは、メータ番号1,2,…、i、…、j(i,j:正整数、i<j)のj個であるものとし、各分散部101〜10mのメータ部121〜12mのメータ記憶部に記憶されているメータ情報は、それぞれ、メータ情報11、12、…、1i、…、1j、〜、メータ情報m1、m2、…、mi、…、mjであるものとする。また、集約部20の集約メータ記憶部232に、各分散部101〜10mそれぞれに設定するメータ番号ごと(フローごと)の次周期の設定レートを補正するための補正値として記憶されている集約メータは、集約メータ1、2、…、i、…、jであり、レート設定部24のレート設定情報記憶部に、当該集約型メータリング装置を利用するシステムとしてのメータ番号ごと(フローごと)のパケットデータの転送可能な上限値を示す値として記憶されているレート設定情報は、レート設定情報1、2、…、i、…、jであるものとする。
Here, the total number of meter numbers assigned to each flow is j, where
図4のブロック構成図に示すように、集約型メータリング装置の集約部20内の集約演算部23は、演算部231と集約メータ記憶部232とから構成されている。集約メータ記憶部232には、収集部21を介して各分散部101〜10mのメータ部121〜12mから受け取ったメータ番号1,2,…、i、…、jごとのメータ情報11、12、…、1i、…、1j、〜、メータ情報m1、m2、…、mi、…、mjを、演算部231により、メータ番号1,2,…、i、…、jごとに各分散部101〜10mのメータ情報を合算して集約した結果を基にして補正値として算出される集約メータ1、2、…、i、…、jを記憶している。
As shown in the block configuration diagram of FIG. 4, the
さらに、演算部231は、集約メータ記憶部232に記憶したメータ番号1,2,…、i、…、jごとの集約メータ1、2、…、i、…、jそれぞれと、レート設定部24のレート設定情報記憶部に設定登録されているメータ番号1,2,…、i、…、jごとのレート設定情報1、2、…、i、…、jそれぞれとメータ番号1,2,…、i、…、jごとの有効メータ数(すなわち、分散部101〜10mのうち、それぞれのメータ番号1,2,…、i、…、jに該当するパケットデータの転送処理を行った有効分散部に該当する分散部の個数)それぞれとの演算を行った結果として得られた値を、設定レート1、2、…、i、…、jとして、設定部22を介して、各分散部101〜10mのうち有効分散部に該当する分散部10k(1≦k≦m)それぞれのメータ制御部14kに対して送信する。
Further, the
さらに詳細に集約演算部23の基本的な概念を説明すると、次の通りである。まず、集約演算部23の演算部231は、各分散部101〜10mのメータ部121〜12mから、収集部21を介して、メータ番号1,2,…、i、…、jごとのメータ情報11、12、…、1i、…、1j、〜、メータ情報m1、m2、…、mi、…、mjを、あらかじめ定めた周期ごとに定期的に収集している。
The basic concept of the
ここで、メータ番号1,2,…、i、…、jごとのメータ情報11、12、…、1i、…、1j、〜、メータ情報m1、m2、…、mi、…、mjは、一つ前の周期の終了後から今周期の間にパケットデータが各分散部101〜10mを透過したフローごとのパケットデータ量を示している。かかるメータ情報11、12、…、1i、…、1j、〜、メータ情報m1、m2、…、mi、…、mjのうち、例えば、各分散部101〜10mそれぞれから収集した、メータ番号が第i番目のパケットデータに関するメータ情報1i,…,miに着目すると、演算部231においては、各分散部101〜10mについて、前周期の終了後から今周期の間に、メータ番号iに関するパケットデータの入力がある有効分散部であるか否かを判別し、有効分散部として判別された各分散部10k(k:正整数、1≦k≦m)の場合には、今周期において帯域を使用した有効メータ情報(有効メータ量)がどの程度であるかを判別することができる。
Here,
さらに、演算部231は、メータ番号1,2,…、i、…、jごとの帯域の制限レートとしてあらかじめ設定登録されているレート設定部24のレート設定情報記憶部のレート設定情報1、2、…、i、…、jのうち、現在着目しているメータ番号が第i番目のレート設定情報iを取得して、取得したメータ番号が第i番目のレート設定情報iをメータ番号が第i番目に関する有効メータ数(有効分散部10kの個数)によって除算することにより、メータ番号が第i番目のパケットデータに関し、分散部101〜10mのうち有効分散部10kそれぞれについて、次周期においてパケットデータの転送動作が可能なパケットデータ量の上限値を示す設定レートiを決定して、設定部22を介して、該有効分散部10kそれぞれに対して送信する。
Further, the
設定レートiを受け取った各分散部101〜10mのうち有効分散部10kそれぞれのメータ制御部14kは、それぞれのメータ設定部13kの記憶部に、受け取ったメータ番号が第i番目に関する設定レートiを設定することによって、該記憶部の設定値iを更新する。
The meter controller 14k of each of the effective dispersion units 10k among the
かくのごとく、メータ番号が第i番目のパケットデータに関して、各分散部101〜10mのうち有効分散部10kそれぞれのメータ設定部13kの記憶部に設定されている設定値iを、集約部20から送信されてきた設定レートiによって定期的に更新することによって、該有効分散部10kのパケット処理部11kそれぞれは、集約部20が決定した設定レートi以下のレートで動作することになり、メータ番号が第i番目のパケットデータの分散部101〜10mすべての合計帯域(合計レート)が、レート設定部24のレート設定情報記憶部にあらかじめ設定登録されているレート設定情報iを超えることなく動作することになる。
As described above, regarding the i-th packet data with the meter number, the setting value i set in the storage unit of the meter setting unit 13k of each of the effective distribution units 10k among the
しかしながら、各分散部101〜10mのうち有効分散部10kのパケット処理部11kそれぞれが、かくのごとき基本的概念のみにより決定した設定レートi(メータ番号が第i番目に関する設定レート)のレートに基づいて動作する場合、以下の2つの要因から、次周期における実際のパケットデータの流入量と設定レートi(すなわち分散部101〜10mにおける設定値i)との間に差分が生じてしまう。
However, each of the packet processing units 11k of the effective distribution unit 10k among the
(1)次周期の有効分散部10kの個数が今周期よりも増加した場合、
各分散部101〜10mのうち、今周期まで無効になっていた分散部にメータ番号iに関する新たなパケットデータの入力があって、帯域を使用した有効メータ量の増加が発生した場合、新たな有効分散部10kが使用したレートは、設定レートiに対して過剰に帯域を使用する可能性がある。(1) When the number of effective dispersion units 10k in the next period increases from the current period,
Among the
(2)今周期に各有効分散部10kに割り当てた設定値(設定レート)の帯域に残りが発生した場合、
各分散部101〜10mのうち、メータ番号iに関する設定レートiを割り当てた有効分散部10kそれぞれに入力されてきたメータ番号iに関するパケットデータの今周期の使用レートの総和(全有効分散部10kの使用レートの総和)が、有効分散部10kそれぞれに今周期に割り当てた設定値iの総和すなわち設定レートiの総和(つまり、レート設定部24に設定登録されているメータ番号が第i番目のレート設定情報i)よりも少なくなる場合が生じていた場合には、次周期においても割り当てた設定レートiよりも小さくなる帯域不足が発生する可能性がある。(2) When there is a remaining band in the set value (set rate) assigned to each effective distribution unit 10k in the current cycle,
Of the
かくのごとき基本的概念において設定レート1,2,…,i,…,jに生じる差分の補正を行うために、集約演算部23においては、各メータ番号1,2,…,i,…,jに対する集約メータ1,2,…,i,…,jを配備している。集約メータ1,2,…,i,…,jは、各分散部101〜10mに設定する今周期までの設定値1、2、…、i、…、jすなわち設定レート1、2、…、i、…、jに関する補正分を供給するためのレートの補正値であり、次周期の設定レート1、2、…、i、…、jの決定に際して、該補正値を用いて設定レート1、2、…、i、…、jを増減することによって、前周期までの帯域超過分、帯域不足分の補正を行っている。
In order to correct the difference occurring in the
つまり、集約部20の集約演算部23は、分散部101〜10mそれぞれに設定するメータ番号ごと(フローごと)の次周期の設定レートを補正するための補正値としてメータ番号ごと(フローごと)の集約メータを保持し、今周期のメータ番号ごと(フローごと)のパケットデータのメータ情報の総和とメータ番号ごと(フローごと)のレート設定情報との差分をフローごとの前周期までの集約レートによって補正した値を、今周期までの集約レートとして集約メータ記憶部232にフローごとに保持している。
In other words, the
ここで、今周期までの補正分として保持する集約メータ1、2、…、i、…、jの値のうちフローi(メータ番号iのパケットデータ)に関する集約メータCi、および、かかる集約メータCiの値を用いて補正を行うことにより得られる、各分散部101〜10mに通知する次周期の設定レート1、2、…、i、…、jのうちフローiに関する次周期の設定レートSRiは、以下の式(1)、および、式(2)によって与えられる。
Here, the aggregation meter Ci relating to the flow i (packet data of the meter number i) among the values of the
保持する集約メータCi=(Ri−Ai)−Cpi …(1) Holding meter Ci = (Ri-Ai) -Cpi (1)
ここで、式(1)内の各要素は、以下の意味を有している。
Ai=Σメータ情報1i〜mi
:今周期に各分散部101〜10mにて使用したフローiに関するレート分(すなわち、フローiに関するパケットデータのメータ情報の総和)を意味する。
Ri=レート設定情報i
:集約型メータリング装置として転送が可能なフローiに関するパケットデータ量の上限値としてあらかじめ設定した値(すなわち、次周期に設定すべきフローiに関する補正前の設定レートiの総和)を意味する。
Cpi=前周期までの集約メータpi
:前周期までのフローiに関する設定レートiの補正を行うための補正分を意味する。Here, each element in Formula (1) has the following meaning.
Ai = Σ meter information 1i to mi
: Means the rate for the flow i used in each of the
Ri = Rate setting information i
: Means a value set in advance as the upper limit value of the packet data amount relating to the flow i that can be transferred as the central metering device (that is, the sum of the set rates i before correction relating to the flow i to be set in the next cycle).
Cpi = aggregation meter pi up to the previous period
: Means a correction for correcting the set rate i related to the flow i up to the previous cycle.
次周期の設定レートSRi=(Ri+Ci)/Ti …(2) Next cycle set rate SRi = (Ri + Ci) / Ti (2)
ここで、式(2)内の要素Tiは、次の意味を有している。
Ti=有効メータ数
:分散部101〜10mのうち今周期までにフローiに関するパケットデータの転送処理を行った有効分散部10kの個数を意味している。
なお、次周期の設定レートSRiが'0'以下の場合には、'0'として各分散部101〜10mに対して通知を行う。Here, the element Ti in the formula (2) has the following meaning.
Ti = number of effective meters: means the number of effective distribution units 10k that have performed packet data transfer processing on the flow i by the current cycle among the
When the set rate SRi of the next cycle is “0” or less, notification is given to each of the
かくのごとき演算処理を行うことにより、各分散部101〜10mそれぞれから今周期までに収集したフローごとのパケットデータのメータ情報の1周期当たりの総和が、あらかじめフローごとに設定登録されているレート設定情報に一致する値になるように、各分散部101〜10mそれぞれの設定レートを、次周期に設定すべき設定レートとして算出し、算出した該設定レートを、分散部101〜10mのうち該当するフローに関するパケットデータの転送処理を行った有効分散部10kそれぞれに対して送信して、該有効分散部10kそれぞれの該当するフローに関するパケットデータのメータリング機能用の設定値として設定することが可能になる。
By performing the arithmetic processing as described above, a rate in which the sum of the meter information of the packet data for each flow collected from each of the
(実施形態の効果の説明)
以上に詳細に説明したように、本実施形態においては、次のような効果が得られる。(Explanation of effect of embodiment)
As described in detail above, the following effects are obtained in the present embodiment.
第1の効果は、論理的に同一であるフローが物理的に複数の分散部101〜10mに分散されて入力された場合であっても、合算して一つの設定帯域にメータリングすることができることである。その理由は、すべての分散部101〜10mのメータリング動作を集約部20が統合して管理する構成を採用しているからである。
The first effect is that even when the same flow is logically distributed and input to the plurality of
第2の効果は、RFC2697勧告、RFC2698勧告、RFC4115勧告にて参照される汎用メータリング機能を使用することができるので、汎用的に実現することが可能な技術に対して、集約部20の機能を連携させることによって、集約型メータリングの仕組みを容易に実現することが可能になることである。 The second effect is that the general-purpose metering function referred to in the RFC2697 recommendation, the RFC2698 recommendation, and the RFC4115 recommendation can be used. By linking the two, it is possible to easily realize a intensive metering mechanism.
以上、本発明の好適な実施形態の構成を説明した。しかし、かかる実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であることが、当業者には容易に理解できよう。 The configuration of the preferred embodiment of the present invention has been described above. However, it should be noted that such embodiments are merely examples of the present invention and do not limit the present invention in any way. Those skilled in the art will readily understand that various modifications and changes can be made according to a specific application without departing from the gist of the present invention.
この出願は、2012年7月13日に出願された日本出願特願2012−157247を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。 This application claims the priority on the basis of Japanese application Japanese Patent Application No. 2012-157247 for which it applied on July 13, 2012, and takes in those the indications of all here.
20 集約部
21 収集部
22 設定部
23 集約演算部
24 レート設定部
101 分散部
10(m−1) 分散部
10m 分散部
111 パケット処理部
121 メータ部
131 メータ設定部
141 メータ制御部
231 演算部
232 集約メータ記憶部DESCRIPTION OF
Claims (7)
Ci=(Ri−Ai)+Cpi
であり、また、今周期までに第i番目のメータ番号のフローに関するパケットデータの転送動作を行った前記分散手段の総数をTiとすると、前記分散手段それぞれに前記設定値として設定する補正後の前記設定レートを示すSRiは、
SRi=(Ri+Ci)/Ti
であることを特徴とする請求項2に記載の集約型メータリング装置。 For the flow of the i-th (i: arbitrary positive integer) meter number, the rate setting information set in advance as the upper limit value of the packet data amount that can be transferred is Ri, and the packets of the current period collected from each of the distribution means Assuming that the sum of the meter information of data is Ai and the value of the aggregate rate up to the previous period is Cpi, Ci indicating the aggregate rate up to the current period held by the aggregation means is
Ci = (Ri−Ai) + Cpi
In addition, if the total number of the distribution means that have performed the packet data transfer operation related to the flow of the i-th meter number up to this cycle is Ti, the corrected value set as the set value in each of the distribution means SRi indicating the set rate is
SRi = (Ri + Ci) / Ti
The intensive metering device according to claim 2, wherein
Ci=(Ri−Ai)+Cpi
であり、また、今周期までに第i番目のメータ番号のフローに関するパケットデータの転送動作を行った前記分散手段の総数をTiとすると、前記分散手段それぞれに前記設定値として設定する補正後の前記設定レートを示すSRiは、
SRi=(Ri+Ci)/Ti
であることを特徴とする請求項5に記載の集約型メータリング方法。 For the flow of the i-th (i: arbitrary positive integer) meter number, the rate setting information set in advance as the upper limit value of the packet data amount that can be transferred is Ri, and the packets of the current period collected from each of the distribution means If the sum of meter information of data is Ai, and the value of the aggregate rate up to the previous period is Cpi, Ci indicating the aggregate rate up to the current period held in the aggregation step is
Ci = (Ri−Ai) + Cpi
In addition, if the total number of the distribution means that have performed the packet data transfer operation related to the flow of the i-th meter number up to this cycle is Ti, the corrected value set as the set value in each of the distribution means SRi indicating the set rate is
SRi = (Ri + Ci) / Ti
The intensive metering method according to claim 5, wherein:
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