JP6082330B2 - Communication apparatus, program, and method for increasing accommodation efficiency of aggregated packets for each path in consideration of allowable waiting time - Google Patents

Communication apparatus, program, and method for increasing accommodation efficiency of aggregated packets for each path in consideration of allowable waiting time Download PDF

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本発明は、入力されたパケットを異なる経路に転送するべく、経路毎に異なるキューバッファを有する通信装置の技術に関する。特に、コアネットワークを介して通信するエッジ装置の技術に関する。   The present invention relates to a technology of a communication apparatus having a different queue buffer for each path in order to transfer an input packet to a different path. In particular, the present invention relates to a technology of an edge device that communicates via a core network.

コアネットワークは、パケット転送処理に特化したコア装置と、パケット経路を選択するエッジ装置とから構成されている。コア装置は、コアネットワークの中核に配置され、エッジ装置は、コアネットワークとアクセスネットワークとの境界に配置される。特にエッジ装置は、コアネットワークにおける局所的な空き状況を把握して、パケット毎に要求される通信品質に応じて、パケットの転送経路を選択する。エッジ装置は、コア装置と比較して処理負荷が大きいために、1つの拠点に複数配備され、負荷分散されることも多い。   The core network includes a core device specialized for packet transfer processing and an edge device that selects a packet route. The core device is arranged at the core of the core network, and the edge device is arranged at the boundary between the core network and the access network. In particular, the edge device grasps the local availability in the core network and selects a packet transfer path according to the communication quality required for each packet. Since the edge device has a larger processing load than the core device, a plurality of edge devices are often provided at one base and are distributed in load.

例えばエッジ装置のような通信装置には、コアネットワークの収容回線全体を最大限に利用するために、以下のような関係を成立させる必要がある。
許容平均パケット長 ≧ Ml/Mp
Ml:通信装置における1秒当たりの収容回線のビット数
Mp:通信装置における1秒当たりの処理可能なパケット数
For example, a communication device such as an edge device needs to establish the following relationship in order to make maximum use of the entire accommodated line of the core network.
Allowable average packet length ≥ Ml / Mp
Ml: number of bits of the accommodated line per second in the communication device Mp: number of packets that can be processed per second in the communication device

図1は、エッジ装置間でコアネットワークを介して通信するシステム構成図である。   FIG. 1 is a system configuration diagram for communicating between edge devices via a core network.

図1によれば、送信側エッジ装置は、コアネットワークを介した同一の宛先エッジ装置に対して、異なる複数の経路を確立する。そして、送信側エッジ装置は、アクセスネットワークから入力されたパケットについて、できる限り通信帯域に空きのある経路へ、そのパケットを送出する。これによって、余剰通信経路を有効に利用し、コアネットワーク全体の利用効率を高めようとする。   According to FIG. 1, the transmitting edge device establishes a plurality of different paths for the same destination edge device via the core network. Then, the transmission-side edge device sends out the packet input from the access network to a route having a free communication band as much as possible. As a result, the surplus communication path is effectively used to increase the utilization efficiency of the entire core network.

また、エッジ装置は、経路毎に個別のキューバッファを備えているために、入力されたパケットに対するキューバッファの通信遅延も重要となる。エッジ装置は、受信した各パケットの優先度(通信品質)に応じて中継転送するために、キューバッファを最適に構成する必要がある。具体的には、パケット毎に計測されたバッファ内の待機時間と、その優先度に基づく許容待機時間とを考慮して、パケットが中継転送される。異なるサービスのパケットを転送するコアネットワークによれば、サービス毎に、異なる通信遅延が要求される。この通信遅延は、そのパケットがエッジ装置内に滞留できる時間、即ちキューバッファに滞留できる許容待機時間として与えられる。エッジ装置は、その通信遅延の制約を満たしつつ、それらパケットをコアネットワークへ転送する。   In addition, since the edge device includes a separate queue buffer for each path, a communication delay of the queue buffer with respect to an input packet is also important. The edge device needs to optimally configure the queue buffer in order to perform relay transfer according to the priority (communication quality) of each received packet. Specifically, the packet is relayed and transferred in consideration of the waiting time in the buffer measured for each packet and the allowable waiting time based on the priority. According to the core network that transfers packets of different services, different communication delays are required for each service. This communication delay is given as the time that the packet can stay in the edge device, that is, the allowable waiting time that can stay in the queue buffer. The edge device transfers the packets to the core network while satisfying the communication delay constraint.

更に、エッジ装置は、宛先エッジ装置のアドレス群とその経路とを対応付けて記憶したフローテーブルを有する。そのフローテーブルに応じて、パケット毎の経路、即ち、そのパケットを入力すべきキューバッファが選択される。具体的には、RIP(Routing Information Protocol)、OSPF(Open Shortest Path First)、BGP(Border Gateway Protocol)のような経路制御プロトコルによっても、異なるキューバッファが選択される。尚、エッジ装置間の経路は、異なる物理回線であってもよいし、単一の物理回線に設定された複数の論理回線であってもよい。   Further, the edge device has a flow table that stores the address group of the destination edge device and its route in association with each other. According to the flow table, a route for each packet, that is, a queue buffer to which the packet is to be input is selected. Specifically, different queue buffers are selected also by a routing control protocol such as RIP (Routing Information Protocol), OSPF (Open Shortest Path First), and BGP (Border Gateway Protocol). The path between the edge devices may be different physical lines, or may be a plurality of logical lines set in a single physical line.

他の従来技術として、無線基地局について、無線回線から入力された複数のパケットを集約し、その集約パケットを固定ネットワークへ出力する技術がある(例えば特許文献1及び2参照)。この技術によれば、キューバッファに複数のパケットが格納されるまで待機し、所定条件のタイミングで、そのキューバッファ内のパケットを集約し、その集約パケットを出力する。転送すべきパケットの平均パケット長が許容平均パケット長よりも小さい場合であっても、それらパケットの平均パケット長を大きくすることができる。平均パケット長が大きいパケット単位で転送することによって、ネットワークの利用効率を高めることができる。   As another conventional technique, there is a technique of aggregating a plurality of packets input from a radio channel for a radio base station and outputting the aggregated packet to a fixed network (see, for example, Patent Documents 1 and 2). According to this technique, the CPU waits until a plurality of packets are stored in the queue buffer, aggregates the packets in the queue buffer at a predetermined timing, and outputs the aggregated packets. Even when the average packet length of packets to be transferred is smaller than the allowable average packet length, the average packet length of those packets can be increased. By transferring in units of packets having a large average packet length, the network utilization efficiency can be increased.

特開2012−239243号公報JP 2012-239243 A 特開2013−102433号公報JP 2013-102433 A

前述した従来技術によれば、以下の両方を追求することは難しい場合がある。
(1)各パケットの経路選択に基づくネットワークの利用率の最大化
(2)複数のパケットの集約に基づく許容平均パケット長の最大化
According to the prior art described above, it may be difficult to pursue both of the following.
(1) Maximize network utilization based on route selection for each packet (2) Maximize allowable average packet length based on aggregation of multiple packets

(1)各パケットの経路選択に基づくネットワークの利用率の最大化
通常、パケットを複数の経路へ振り分ける場合、経路毎に、パケットの振り分ける割合(振り分け率)が与えられる。エッジ装置は、この振り分け率に応じて、各パケットを異なる経路へ振り分ける。振り分け率が大きい経路のキューバッファには、振り分け率が小さい経路のキューバッファと比較して、高いレートでパケットが入力される。
(1) Maximizing network utilization based on route selection for each packet Normally, when a packet is distributed to a plurality of routes, a packet distribution rate (distribution rate) is given for each route. The edge device distributes each packet to a different route according to the distribution rate. Packets are input to the queue buffer of the route with a high distribution rate at a higher rate than the queue buffer of the route with a low distribution rate.

尚、この振り分け率は、時々刻々と変化する高速ネットワークの利用率と、高速ネットワークを取り囲むエッジ装置へ入力されるトラヒック量の変化とに対応するために、定期的に更新される。図1によれば、コアネットワークに管理装置2が備えられており、エッジ装置に対して、定期的に、キューバッファ毎の振り分け率が送信される。   Note that this distribution rate is periodically updated in order to cope with the usage rate of the high-speed network that changes from moment to moment and the change in the traffic volume input to the edge devices surrounding the high-speed network. According to FIG. 1, the management device 2 is provided in the core network, and the distribution rate for each queue buffer is periodically transmitted to the edge device.

(2)複数のパケットの集約に基づく許容平均パケット長の最大化
所定の通信品質(通信遅延)が要求されたパケットを集約する場合には、許容待機時間が短いパケットは、キューバッファに滞在できる時間も短い。そのようなパケットが、振り分け率が低い経路へ振り分けられた場合、そのキューバッファは、集約のために後続のパケットを待つ待機時間が短くなり、十分なパケットの集約をすることなく、キューバッファに格納されたパケットを出力することとなる。尚、図1によれば、管理装置2が、宛先IPアドレスや、フロータプル(送信元・宛先のIPアドレスとポート番号の組など)に対応する許容待機時間を、エッジ装置1へ送信するものであってもよい。
(2) Maximum allowable average packet length based on aggregation of multiple packets When packets that require a certain communication quality (communication delay) are aggregated, packets with a short allowable waiting time can stay in the queue buffer The time is short. When such a packet is distributed to a route with a low distribution rate, the queue buffer has a shorter waiting time for a subsequent packet for aggregation, and the queue buffer does not accumulate enough packets. The stored packet is output. According to FIG. 1, the management apparatus 2 transmits to the edge apparatus 1 an allowable standby time corresponding to a destination IP address and a flow tuple (a pair of a source / destination IP address and a port number). It may be.

そこで、本発明は、許容待機時間を考慮して経路毎の集約パケットの収容効率を高めることができる通信装置、プログラム及び方法を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a communication device, a program, and a method that can increase the accommodation efficiency of aggregated packets for each path in consideration of an allowable waiting time.

本発明によれば、入力されたパケットを異なる経路に転送するために、経路毎に異なるキューバッファを有する通信装置において、
入力されたパケットには、許容待機時間dpが付与されており、
キューバッファi毎に、当該キューバッファiから出力する経路における経路帯域wiとが設定されており、
キューバッファは、蓄積されたパケットについて許容待機時間dpに達した際、複数のパケットを1つの集約パケットに収容して出力するものであり、
複数のキューバッファの中で、経路帯域wiが狭いキューバッファほど、許容待機時間dpが大きいパケットを入力する経路選択手段を有する
ことを特徴とする。
According to the present invention, in order to transfer an input packet to a different route, in a communication device having a different queue buffer for each route,
The input packet is given an allowable waiting time dp,
For each queue buffer i, the path bandwidth w i in the path output from the queue buffer i is set,
The queue buffer accommodates and outputs a plurality of packets in one aggregated packet when the allowable waiting time dp is reached for the accumulated packets,
Among the plurality of queue buffers, a queue buffer having a narrower route bandwidth w i has a route selection means for inputting a packet having a larger allowable waiting time dp.

本発明の通信装置における他の実施形態によれば、
キューバッファi毎に、過去に入力された複数のパケットに対する平均許容待機時間daveiが更に記録されており、
経路選択手段は、
キューバッファi毎に、当該キューバッファiの平均許容待機時間daveiと、入力された当該パケットの許容待機時間dpとの乖離度giを算出し、
キューバッファi毎に、乖離度giに対する経路帯域wiの割合となる適合度riを算出し、
全てのキューバッファの適合度Σriに対する当該キューバッファiの適合度riの割合となる経路選択確率piを算出し、
全てのキューバッファを順に並べて経路選択確率piを累積することによって、キューバッファi毎の経路選択確率範囲を決定し、
パケットが入力された際に、乱数を発生させ、その乱数値が含まれる経路選択確率範囲と一致するキューバッファを選択し、当該キューバッファへ当該パケットを出力する
ことも好ましい。
According to another embodiment of the communication device of the present invention,
For each queue buffer i, an average allowable waiting time dave i for a plurality of packets input in the past is further recorded,
The route selection means
For each queue buffer i, a deviation g i between the average allowable waiting time dave i of the queue buffer i and the allowable waiting time dp of the input packet is calculated,
For each queue buffer i, calculate the fitness r i which is a ratio of the path bandwidth w i for deviance g i,
Calculating a route selection probability p i which is a ratio of the fitness r i of the queue buffer i to the fitness Σr i of all the queue buffers;
By arranging all the queue buffers in order and accumulating the route selection probability p i , the route selection probability range for each queue buffer i is determined,
When a packet is input, it is also preferable to generate a random number, select a queue buffer that matches the path selection probability range including the random number value, and output the packet to the queue buffer.

本発明の通信装置における他の実施形態によれば、
経路選択手段について、
乖離度giは、平均許容待機時間daveiに集約係数kiを乗算した目標許容待機時間ki・daveiを用いて、以下のように算出される
i=ki・davei−dp
ことも好ましい。
According to another embodiment of the communication device of the present invention,
About route selection means,
The divergence degree g i is calculated as follows using the target allowable standby time k i · dave i obtained by multiplying the average allowable standby time dave i by the aggregation coefficient k i : g i = k i · dave i −dp
It is also preferable.

本発明の通信装置における他の実施形態によれば、
集約係数kiは、過去の集約係数ki'に、当該キューバッファから出力される集約パケットの実測送信サイズLiに対する目標送信サイズLの割合を乗算した、集約パケットサイズの移動平均値であって、以下のように算出される
i=max(1,ki'・L/Li)
max(x,y):x又はyのいずれか大きい方の値を出力
ことも好ましい。
According to another embodiment of the communication device of the present invention,
The aggregation coefficient k i is a moving average value of the aggregate packet size obtained by multiplying the past aggregation coefficient k i ′ by the ratio of the target transmission size L to the actual transmission size L i of the aggregate packet output from the queue buffer. K i = max (1, k i '· L / L i ) calculated as follows:
max (x, y): It is also preferable to output the larger value of x or y.

本発明の通信装置における他の実施形態によれば、
適合度riは、乖離度giを用いて以下のように算出される
i=wi/log(1+gi 2)
=wi/log(1+(ki・davei−dp) 2)
ことも好ましい。
According to another embodiment of the communication device of the present invention,
The fitness r i is calculated using the divergence g i as follows: r i = w i / log (1 + g i 2 )
= W i / log (1+ (k i · dave i −dp) 2 )
It is also preferable.

本発明の通信装置における他の実施形態によれば、
入力されたパケット毎に、タイムスタンプを付与するタイムスタンプ付与手段と、
パケット毎に、タイムスタンプと現在時刻との時間差となる許容待機時間dpを付与する許容待機時間算出手段と
を更に有し、
経路選択手段には、タイムスタンプ及び許容待機時間dpを付加したパケットが入力される
ことも好ましい。
According to another embodiment of the communication device of the present invention,
A time stamp giving means for giving a time stamp to each input packet;
A permissible standby time calculating means for giving a permissible standby time dp that is a time difference between the time stamp and the current time for each packet;
It is also preferable that a packet with a time stamp and an allowable waiting time dp is input to the route selection means.

本発明の通信装置における他の実施形態によれば、
経路選択手段は、
パケットのヘッダ情報に、当該パケットを入力すべきキューバッファの識別子を対応付けて登録したフローテーブルを有し、
入力されたパケットのヘッダ情報が、フローテーブルに登録されたヘッダ情報と一致するか否かを判定し、
真と判定した場合、当該パケットを、登録された当該キューバッファへ出力し、
偽と判定した場合、当該パケットの許容待機時間dpに応じて複数のキューバッファの中から選択し、選択されたキューバッファの識別子と、入力されたパケットのヘッダ情報とを対応付けてフローテーブルに登録する
ことも好ましい。
According to another embodiment of the communication device of the present invention,
The route selection means
A flow table in which the header information of the packet is registered in association with the identifier of the queue buffer to which the packet is to be input;
Determine whether the header information of the input packet matches the header information registered in the flow table,
If it is determined to be true, the packet is output to the registered queue buffer,
When it is determined to be false, the packet is selected from a plurality of queue buffers according to the allowable waiting time dp of the packet, and the identifier of the selected queue buffer and the header information of the input packet are associated with each other in the flow table. It is also preferable to register.

本発明の通信装置における他の実施形態によれば、
当該通信装置は、コアネットワークとアクセスネットワークとの境界に設置されるエッジ装置であって、
ヘッダ情報は、レイヤ1からレイヤ4までのプロトコルヘッダに基づく情報である
ことも好ましい。
According to another embodiment of the communication device of the present invention,
The communication device is an edge device installed at the boundary between the core network and the access network,
The header information is preferably information based on protocol headers from layer 1 to layer 4.

本発明によれば、前述した複数の通信装置と、ネットワーク内の経路毎の経路帯域を管理する管理装置とを有するシステムであって、
管理装置は、各通信装置へ、経路i毎の新規経路帯域niを送信し、
通信装置は、各キューバッファiの実測経路帯域siを計測し、キューバッファi毎に設定すべき経路帯域wiを、以下の式によって算出する
i=ni×(ni/si
ことを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a system having the plurality of communication devices described above and a management device that manages a route bandwidth for each route in the network,
Management device, to each communication apparatus, transmits a new path band n i for each path i,
Communication device, the actual measurement path band s i of each queue buffer i is measured, the path bandwidth w i to be set for each queue buffer i, is calculated by the following equation w i = n i × (n i / s i )
It is characterized by that.

本発明によれば、入力されたパケットを異なる経路に転送するために、経路毎に異なるキューバッファを有する通信装置に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムにおいて、
入力されたパケットには、許容待機時間dpが付与されており、
キューバッファi毎に、当該キューバッファiから出力する経路における経路帯域wiとが設定されており、
キューバッファは、蓄積されたパケットについて許容待機時間dpに達した際、複数のパケットを1つの集約パケットに収容して出力するものであり、
複数のキューバッファの中で、経路帯域wiが狭いキューバッファほど、許容待機時間dpが大きいパケットを入力する経路選択手段としてコンピュータを機能させることを特徴とする。
According to the present invention, in a program for causing a computer mounted on a communication device having a queue buffer different for each path to function in order to transfer an input packet to a different path,
The input packet is given an allowable waiting time dp,
For each queue buffer i, the path bandwidth w i in the path output from the queue buffer i is set,
The queue buffer accommodates and outputs a plurality of packets in one aggregated packet when the allowable waiting time dp is reached for the accumulated packets,
A queue buffer having a narrower route bandwidth w i among a plurality of queue buffers is characterized in that the computer is caused to function as route selection means for inputting a packet having a larger allowable waiting time dp.

本発明によれば、入力されたパケットを異なる経路に転送するために、経路毎に異なるキューバッファを有する装置におけるパケット入出力方法において、
入力されたパケットには、許容待機時間dpが付与されており、
キューバッファi毎に、当該キューバッファiから出力する経路における経路帯域wiとが設定されており、
キューバッファは、蓄積されたパケットについて許容待機時間dpに達した際、複数のパケットを1つの集約パケットに収容して出力するものであり、
複数のキューバッファの中で、経路帯域wiが狭いキューバッファほど、許容待機時間dpが大きいパケットを入力する
ことを特徴とする。
According to the present invention, in a packet input / output method in a device having a queue buffer different for each path in order to transfer an input packet to a different path,
The input packet is given an allowable waiting time dp,
For each queue buffer i, the path bandwidth w i in the path output from the queue buffer i is set,
The queue buffer accommodates and outputs a plurality of packets in one aggregated packet when the allowable waiting time dp is reached for the accumulated packets,
Among the plurality of queue buffer, the narrower the queue buffer path bandwidth w i, characterized by inputting a large packet is allowed waiting time dp.

本発明の装置、方法及びプログラムによれば、許容待機時間を考慮して経路毎の集約パケットの収容効率を高めることができる。即ち、本発明の装置等によれば、(1)各パケットの経路選択に基づくネットワークの利用率の最大化と、(2)複数のパケットの集約に基づく許容平均パケット長の最大化との両方の効果を得ることができる。   According to the apparatus, method, and program of the present invention, the accommodation efficiency of aggregated packets for each path can be increased in consideration of the allowable waiting time. That is, according to the apparatus of the present invention, both (1) maximizing the network utilization rate based on route selection of each packet and (2) maximizing the allowable average packet length based on aggregation of a plurality of packets. The effect of can be obtained.

エッジ装置間でコアネットワークを介して通信するシステム構成図である。1 is a system configuration diagram for communicating between edge devices via a core network. FIG. 本発明におけるエッジ装置の機能構成図である。It is a functional block diagram of the edge apparatus in this invention. 本発明における経路選択部の基本的な機能を表す説明図である。。It is explanatory drawing showing the basic function of the route selection part in this invention. . 本発明における経路選択部の具体的な処理を表す説明図である。It is explanatory drawing showing the specific process of the route selection part in this invention. 管理装置からのキューバッファの経路帯域の制御を表す説明図である。It is explanatory drawing showing control of the route band of the queue buffer from a management apparatus.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図2は、本発明におけるエッジ装置の機能構成図である。   FIG. 2 is a functional configuration diagram of the edge device according to the present invention.

図2によれば、入力された複数のパケットを収容した集約パケットを出力する通信装置1が表されている。当該通信装置1は、コアネットワークとアクセスネットワークとの境界に設置されるエッジ装置であって、コアネットワークを介して相手方エッジ装置との間で、集約パケットを送受信する。図2のエッジ装置1によれば、入力インタフェース10と、タイムスタンプ付与部11と、許容待機時間算出部12と、経路選択部13と、複数のキューバッファ14と、出力インタフェース15とを有する。これら機能構成部は、装置に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムを実行させることによって実現できる。また、これら機能構成部の処理の流れは、装置における入出力方法としても理解できる。   FIG. 2 shows a communication device 1 that outputs an aggregate packet containing a plurality of input packets. The communication device 1 is an edge device installed at the boundary between a core network and an access network, and transmits and receives aggregated packets to and from a partner edge device via the core network. 2 includes an input interface 10, a time stamp assigning unit 11, an allowable standby time calculating unit 12, a route selecting unit 13, a plurality of queue buffers 14, and an output interface 15. These functional components can be realized by executing a program that causes a computer installed in the apparatus to function. The processing flow of these functional components can also be understood as an input / output method in the apparatus.

入力インタフェース10は、アクセスネットワークに接続しており、アクセスネットワークからパケットを入力する。それらパケットは、タイムスタンプ付与部11へ出力される。   The input interface 10 is connected to the access network and inputs packets from the access network. These packets are output to the time stamp assigning unit 11.

[タイムスタンプ付与部11]
タイムスタンプ付与部11は、入力されたパケット毎に、入力直後の時刻を付与する(タイムスタンプ)。パケット毎のタイムスタンプによって、後段の処理について、そのパケットにおける許容待機時間を算出することができる。そのパケットは、許容待機時間算出部12へ出力される。
[Time stamp giving unit 11]
The time stamp assigning unit 11 assigns the time immediately after input to each input packet (time stamp). Based on the time stamp for each packet, the allowable waiting time in the packet can be calculated for the subsequent processing. The packet is output to the allowable standby time calculation unit 12.

[許容待機時間算出部12]
許容待機時間算出部12は、パケット毎に、タイムスタンプと現在時刻との時間差となる「許容待機時間」(許容遅延時間)を付与する。許容待機時間は、当該エッジ装置内のキューバッファに滞在することが許容される時間を意味する。
許容待機時間dp=現在時刻−タイムスタンプ
許容待機時間dpが付与されたパケットは、経路選択部13へ出力される。
[Allowable standby time calculation unit 12]
The allowable standby time calculation unit 12 assigns an “allowable standby time” (allowable delay time) that is a time difference between the time stamp and the current time for each packet. The allowable waiting time means a time during which it is allowed to stay in the queue buffer in the edge device.
Allowable standby time dp = current time−time stamp The packet to which the allowable standby time dp is assigned is output to the route selection unit 13.

[経路選択部13]
エッジ装置1は、例えばOSPFのような経路制御プロトコルを用いて、同一の宛先エッジ装置1に対して、複数の経路を確立している。経路選択部13には、タイムスタンプ及び許容待機時間dpを付加したパケットが入力され、そのパケットを、いずれかのキューバッファ14へ振り分ける。尚、後段のキューバッファ14は、経路毎に備えられたものである。
[Route selection unit 13]
The edge device 1 establishes a plurality of routes to the same destination edge device 1 using a route control protocol such as OSPF. A packet added with a time stamp and an allowable waiting time dp is input to the route selection unit 13, and the packet is distributed to any queue buffer 14. The subsequent queue buffer 14 is provided for each path.

図3は、本発明における経路選択部の基本的な機能を表す説明図である。   FIG. 3 is an explanatory diagram showing the basic function of the route selection unit in the present invention.

経路選択部13は、パケットのヘッダ情報に、経路(経路識別子、即ちキューバッファ識別子)を対応付けて記憶したフローテーブルを有する。フローテーブルは、パケットに対して、宛先となる1つの相手方エッジ装置を特定すると共に、その相手方エッジ装置に対して確立された複数の経路の中から当該パケットを転送すべき経路を登録している。ここで、ヘッダ情報は、「フロータプル」であってもよい。フロータプルとは、レイヤ1(例えばスイッチの物理ポート)から、レイヤ4(例えばTCP/IPのポート番号)までのプロトコルヘッダに基づく情報である。例えばOpenFlowスイッチに本発明を適用する場合、フロータプルは14種類程度あり、フローテーブルには、特定のレイヤに基づくことなく設定することができる。   The route selection unit 13 has a flow table in which a route (route identifier, that is, a queue buffer identifier) is stored in association with packet header information. The flow table specifies one destination edge device as a destination for a packet and registers a route to which the packet is to be transferred from among a plurality of routes established for the destination edge device. . Here, the header information may be “flow tuple”. A flow tuple is information based on a protocol header from layer 1 (for example, a physical port of a switch) to layer 4 (for example, a TCP / IP port number). For example, when the present invention is applied to an OpenFlow switch, there are about 14 types of flow tuples, and the flow table can be set without being based on a specific layer.

経路選択部13は、最初に、フローテーブルを参照し、入力されたパケットのヘッダ情報が登録されているか否かを判定する。既に登録されている場合(YES)、そのパケットを、フローテーブルに登録された経路へ、即ち登録された当該キューバッファ14へ出力する。パケットのフローについて、一度確立された経路は、継続して使用される。   The route selection unit 13 first refers to the flow table and determines whether or not the header information of the input packet is registered. If already registered (YES), the packet is output to the route registered in the flow table, that is, to the registered queue buffer 14. For packet flows, once established paths are used continuously.

一方で、入力されたパケットのヘッダ情報が、フローテーブルに登録されていない場合(NO)、経路選択部13は、宛先となる相手方エッジ装置に対して確立された複数の経路の中から、当該パケットを転送すべき経路を選択する。このとき、当該パケットの許容待機時間dpに応じて、キューバッファが選択される。 On the other hand, when the header information of the input packet is not registered in the flow table (NO), the route selection unit 13 selects the relevant route from a plurality of routes established with respect to the destination partner edge device. Select the route that the packet should be forwarded to. At this time, the queue buffer is selected according to the allowable waiting time dp of the packet.

図3によれば、キューバッファ14は、キューバッファi毎に、少なくとも、当該キューバッファiから出力する経路における「経路帯域wi」が設定されている。ここで、経路帯域 i が狭いキューバッファiほど、パケット集約のために、長いバッファ待機時間が必要となる。そのようなキューバッファiへ、許容待機時間が短いパケットが格納されると、十分な数のパケットが当該キューバッファに溜まる前に、パケットを集約して送出しなければならない。この場合、パケットの収容効率が低下することとなる。そのために、本発明のエッジ装置1における経路選択部13は、複数のキューバッファの中で、経路帯域 i が狭いキューバッファiほど、許容待機時間dpが大きいパケットを入力するように制御する。 According to FIG. 3, the queue buffer 14 has at least “path bandwidth w i ” in the path output from the queue buffer i for each queue buffer i. Here, the queue buffer i having a narrower path bandwidth w i requires a longer buffer waiting time for packet aggregation. When packets with a short allowable waiting time are stored in such a queue buffer i, the packets must be collected and transmitted before a sufficient number of packets accumulate in the queue buffer. In this case, the packet accommodation efficiency decreases. For this purpose, the path selection unit 13 in the edge device 1 of the present invention performs control so that a queue buffer i having a narrower path bandwidth w i among a plurality of queue buffers receives a packet having a larger allowable waiting time dp.

図4は、本発明における経路選択部の具体的な処理を表す説明図である。   FIG. 4 is an explanatory diagram showing specific processing of the route selection unit in the present invention.

図4によれば、経路選択部13が、経路帯域wiが狭いキューバッファiほど、許容待機時間dpが大きいパケットを入力するための具体的な処理が表されている。まず、キューバッファ14は、キューバッファi毎に、過去に入力された複数のパケットに対する「平均許容待機時間davei」を記憶している。そして、経路選択部13は、以下のステップを実行する。 FIG. 4 shows a specific process for the route selection unit 13 to input a packet having a longer allowable waiting time dp as the queue buffer i having a smaller route bandwidth w i . First, the queue buffer 14 stores “average allowable waiting time dave i ” for a plurality of packets input in the past for each queue buffer i. Then, the route selection unit 13 executes the following steps.

(S1)キューバッファi毎に、当該キューバッファiの平均許容待機時間daveiと、入力された当該パケットの許容待機時間dpとの乖離度giを算出する。乖離度giは、集約係数kiを用いて以下のように算出される。
i=ki・davei−dp
i:キューバッファiの乖離度
i:キューバッファiの集約係数
davei:キューバッファiの平均許容待機時間
dp:当該パケットの許容待機時間
(S1) For each queue buffer i, a deviation g i between the average allowable waiting time dave i of the queue buffer i and the allowable waiting time dp of the input packet is calculated. The degree of divergence g i is calculated as follows using the aggregation coefficient k i .
g i = k i · dave i −dp
g i : Degree of deviation of queue buffer i
k i : aggregation factor of queue buffer i
dave i : Average allowable waiting time of queue buffer i
dp: Allowable waiting time of the packet

集約係数kiは、パケット集約効率をより高くすることによって、キューバッファ内で待機する当該パケットの目標許容待機時間ki・daveiを導くためのものである。集約係数kiは、静的な設定値としてもよいし、以下のように集約パケットサイズの移動平均値に連動させた値であってもよい。集約係数kiは、過去の集約係数ki'に、当該キューバッファから出力される集約パケットの実測送信サイズLiに対する目標送信サイズLの割合を乗算した、集約パケットサイズの移動平均値であって、以下のように算出される。
i=max(1,ki'・L/Li) (ki≧1)
max(x,y):x又はyのいずれか大きい方の値を出力
i':キューバッファiの過去の集約係数
L:目標送信サイズ
i:キューバッファiの実測送信サイズ
ここでは、経路iの平均許容待機時間daveiに対して、より大きい目標許容待機時間ki・daveiを持つパケットを振り分けやすくするために、集約係数kiを乗算している。
The aggregation coefficient k i is used to derive the target allowable waiting time k i · dave i of the packet waiting in the queue buffer by increasing the packet aggregation efficiency. The aggregation coefficient k i may be a static set value or may be a value linked to the moving average value of the aggregate packet size as described below. The aggregation coefficient k i is a moving average value of the aggregate packet size obtained by multiplying the past aggregation coefficient k i ′ by the ratio of the target transmission size L to the actual transmission size L i of the aggregate packet output from the queue buffer. Is calculated as follows.
k i = max (1, k i '· L / L i ) (k i ≧ 1)
max (x, y): Outputs the larger value of x or y
k i ': Past aggregation coefficient of queue buffer i
L: Target transmission size
L i : Actual transmission size of queue buffer i Here, in order to make it easy to distribute packets having a larger target allowable waiting time k i · dave i with respect to the average allowable waiting time dave i of the path i, the aggregation coefficient k i is multiplying.

前述の式によれば、集約パケットサイズが目標送信サイズLであれば、集約効率が最大であることを前提とする。実測送信サイズLiが目標送信サイズLよりも小さい場合には、目標送信サイズLに近づくように、集約係数を大きくする性質がある。また、実測送信サイズLiが目標送信サイズLよりも小さいということは、少ないパケットが集約されて送出されていることを意味し、即ち、当該経路の許容待機時間が十分に大きくないことを意味する。そこで、集約係数kiを大きくすることによって、より許容待機時間の大きいパケットを当該経路iへ振り分けることができ、集約効率を回復することができる。 According to the above formula, if the aggregate packet size is the target transmission size L, it is assumed that the aggregation efficiency is maximum. When the measured transmission size L i is smaller than the target transmission size L, the aggregation coefficient is increased so as to approach the target transmission size L. Further, the fact that the actually measured transmission size L i is smaller than the target transmission size L means that a small number of packets are aggregated and transmitted, that is, the allowable waiting time of the route is not sufficiently large. To do. Therefore, by increasing the aggregation coefficient k i , packets having a longer allowable waiting time can be distributed to the route i, and the aggregation efficiency can be recovered.

(S2)次に、キューバッファi毎に、乖離度giに対する経路帯域wiの割合となる適合度riを算出する。適合度riは、乖離度giを用いて以下のように算出される
i=wi/log(1+gi 2)
=wi/log(1+(ki・davei−dp) 2)
i:適合度
i:乖離度
i:経路帯域
当該パケットの許容待機時間dpが、平均許容待機時間daveiよりも大きい目標許容待機時間ki・daveiに近くなるほど、適合度riは大きくなる。また、適合度riの算出に用いるlogは、当該パケットの許容待機時間dpが目標許容待機時間ki・daveiに近くなるほど、より高い感度で経路選択確率piを大きくするためのものである。
(S2) Next, for each queue buffer i, and calculates the matching degree r i which is a ratio of the path bandwidth w i with respect to discrepancy g i. The fitness r i is calculated using the divergence g i as follows: r i = w i / log (1 + g i 2 )
= W i / log (1+ (k i · dave i −dp) 2 )
r i : Goodness of fit
g i : Degree of divergence
w i : Path bandwidth The closer the allowable standby time dp of the packet is to the target allowable standby time k i · dave i that is larger than the average allowable standby time dave i , the greater the fitness r i . The log used for calculating the fitness r i is for increasing the route selection probability p i with higher sensitivity as the allowable waiting time dp of the packet is closer to the target allowable waiting time k i · dave i. is there.

(S3)次に、全てのキューバッファの適合度Σriに対する当該キューバッファiの適合度riの割合となる経路選択確率piを算出する。
i=ri/Σri
適合度riが大きいほど、経路iの選択確率piも大きくなる。その結果、当該パケットは、経路iに選択されやすくなる。
(S3) Next, to calculate the route selection probability p i as a percentage of the fitness r i of the queue buffer i for fit? R i of all queue buffer.
p i = r i / Σr i
The greater the fitness r i , the greater the selection probability p i of the route i. As a result, the packet is easily selected as the route i.

(S4)そして、全てのキューバッファを順に並べて経路選択確率piを累積することによって、キューバッファi毎の経路選択確率範囲を決定する。経路選択確率piは、累積和は1となる。図4によれば、キューバッファには、例えば以下のように割り当てられている。
Σk=0 k=i-1k≦ キューバッファi毎の経路選択確率範囲 <Σj=0 j=ij
キューバッファ1は、経路選択確率pi=0.2であって、経路選択確率範囲0(以上)〜0.2が割り当てられている。
キューバッファ2は、経路選択確率pi=0.3であって、経路選択確率範囲0.2(以上)〜0.5が割り当てられている。
最終的に、キューバッファnは、経路選択確率pi=0.05であれば、経路選択確率範囲0.95(以上)〜1が割り当てられている。
(S4) Then, by accumulating route selection probability p i side by side all the queue buffer in order to determine the path selection probability range for each queue buffer i. The cumulative sum of the route selection probabilities p i is 1. According to FIG. 4, the queue buffers are allocated as follows, for example.
Σ k = 0 k = i−1 p k ≦ route selection probability range for each queue buffer i <Σ j = 0 j = i p j
The queue buffer 1 has a route selection probability p i = 0.2 and is assigned a route selection probability range 0 (or more) to 0.2.
The queue buffer 2 has a route selection probability p i = 0.3 and is assigned a route selection probability range of 0.2 (or more) to 0.5.
Eventually, the route selection probability range 0.95 (or higher) to 1 is assigned to the queue buffer n if the route selection probability p i = 0.05.

(S5)パケットが入力された際に、0〜1の範囲の一様乱数aを発生させる。そして、その乱数値aが、以下の経路選択確立範囲に割り当てられたキューバッファを選択する。
Σk=0 k=i-1k≦a<Σj=0 j=ij
図4によれば、例えば乱数値0.15が発生したとする。このとき、その乱数値が含まれる経路選択確率範囲0〜0.2と一致するキューバッファ1が選択される。また、図示されていないが、例えばランスうち0.4が発生した場合、その乱数値が含まれる経路選択確率範囲0.2〜0.5と一致するキューバッファ2が選択される。
(S5) When a packet is input, a uniform random number a in the range of 0 to 1 is generated. Then, the random number a selects a queue buffer assigned to the following route selection establishment range.
Σ k = 0 k = i-1 p k ≦ a <Σ j = 0 j = i p j
According to FIG. 4, for example, it is assumed that a random value 0.15 is generated. At this time, the queue buffer 1 that matches the route selection probability range 0 to 0.2 including the random value is selected. Although not shown, for example, when 0.4 out of the lances is generated, the queue buffer 2 that matches the route selection probability range 0.2 to 0.5 including the random value is selected.

(S6)経路選択部13は、当該パケットを選択されたキューバッファiへ出力する。 (S6) The route selection unit 13 outputs the packet to the selected queue buffer i.

(S7)当該パケットについてキューバッファが選択された後、当該パケットのヘッダ情報と当該キューバッファ識別子とを対応付けて、フローテーブルへ登録する。その後は、当該パケットのフローは全て、フローテーブルに従って、同一のキューバッファへ出力される。 (S7) After the queue buffer is selected for the packet, the header information of the packet and the queue buffer identifier are associated with each other and registered in the flow table. Thereafter, all the flows of the packet are output to the same queue buffer according to the flow table.

[キューバッファ14]
キューバッファ14は、FIFO(First-In First-Out)形式のバッファであって、経路毎に備えられている。キューバッファ14は、蓄積されたパケットのいずれかについて、許容待機時間dpに達した際、出力側から順に、複数のパケットを1つの集約パケットに収容して出力する。
[Queue buffer 14]
The queue buffer 14 is a FIFO (First-In First-Out) buffer, and is provided for each path. The queue buffer 14 accommodates and outputs a plurality of packets in one aggregated packet in order from the output side when any of the accumulated packets reaches the allowable waiting time dp.

ここで、経路毎のキューバッファiは、平均許容待機時間di、実測送信サイズLi及び実測経路帯域siを、逐次に再計算することが好ましい。具体的な計算方法としては、以下のような移動平均であってもよい。 Here, it is preferable that the queue buffer i for each path sequentially recalculates the average allowable waiting time d i , the measured transmission size Li, and the measured path bandwidth s i . As a specific calculation method, the following moving average may be used.

平均許容待機時間diの算出方法
i=α・dp+(1−α)di'
i':既存の平均許容待機時間
α:係数
dp:当該パケットの許容待機時間
この計算方法によれば、キューバッファ毎に、平均許容待機時間diが逐次に算出されることとなる。
Calculation method of average allowable waiting time d i d i = α · dp + (1−α) d i
d i ': Existing allowable average waiting time alpha: coefficient dp: According to this calculation method allowable waiting time of the packet, for each queue buffer, so that the allowable average latency d i are calculated successively.

集約パケットの実測送信サイズLiの算出方法
i=β・Li+(1−β)Li'
i':既存の集約パケットの実測送信サイズ
β:係数
この計算方法によれば、キューバッファ毎に、集約パケットの実測送信サイズLiが逐次に算出されることとなる。
Method for calculating actual transmission size L i of aggregated packets L i = β · Li + (1−β) Li ′
L i ′: Actual transmission size of existing aggregate packet β: Coefficient According to this calculation method, the actual transmission size L i of the aggregate packet is sequentially calculated for each queue buffer.

尚、実測経路帯域siは、集約パケットのサイズを、送信時間(送信終了時刻−送信開始時刻)で除算することによって算出される。 Note that the measured path bandwidth s i is calculated by dividing the size of the aggregate packet by the transmission time (transmission end time−transmission start time).

前述した図2〜図4の実施形態によれば、エッジ装置は、許容待機時間dpが大きいパケットは比較的低速の帯域を持つ経路へ、逆に、許容待機時間dpが小さいパケットは比較的高速の帯域を持つ経路へ送り出す。また、各経路へ転送されるパケットの許容平均パケット長を、最大化することができる。これによって、高速の帯域を持つ経路は、低速の帯域を持つ経路よりも、より多くのパケットを転送することができる。更に、フローテーブルに登録された後は、フローを構成するパケットは全て、同一の経路へ転送される。これによって、フローを基準としたパケットの順序逆転を生じることがない。 According to the above-described embodiments of FIGS. 2 to 4, the edge device moves a packet having a large allowable waiting time dp to a path having a relatively slow bandwidth, and conversely, a packet having a small allowable waiting time dp is relatively fast. To a route with a bandwidth of. In addition, the allowable average packet length of the packets transferred to each path can be maximized. Thus, a route having a high speed band can transfer more packets than a route having a low speed band. Further, after being registered in the flow table, all the packets constituting the flow are transferred to the same route. As a result, the packet order is not reversed with respect to the flow.

図5は、管理装置からのキューバッファの経路帯域の制御を表す説明図である。   FIG. 5 is an explanatory diagram showing control of the path bandwidth of the queue buffer from the management apparatus.

図5によれば、各エッジ装置1は、経路毎の実測経路帯域siを、管理装置2へ送信する。管理装置2は、コアネットワークに接続された多数のエッジ装置1から、経路毎の実測経路帯域siを受信する。コアネットワークのトポロジ(経路)の検出には、例えばOSPFのプロトコルを用いることができる。また、実測経路帯域の最適化計算には、コアネットワークにおける全回線の利用状況から、例えば線形計画法を用いることができる。 According to FIG. 5, each edge device 1 transmits the actually measured route bandwidth s i for each route to the management device 2. The management device 2 receives the actually measured route bandwidth s i for each route from the multiple edge devices 1 connected to the core network. For example, an OSPF protocol can be used to detect the topology (path) of the core network. Further, for example, a linear programming method can be used for the optimization calculation of the actually measured path bandwidth from the utilization status of all the lines in the core network.

その上で、一定周期Icで、管理装置2は、経路i毎の新規経路帯域niを各エッジ装置1へ送信すると共に、各エッジ装置1は、経路毎の実測経路帯域siを管理装置2へ送信する。尚、一定周期Icは、エッジ装置1内における平均許容待機時間di及び実測送信サイズLiの更新周期Irよりも、十分に長くする。 In addition, the management device 2 transmits a new route bandwidth ni for each route i to each edge device 1 at a fixed period Ic, and each edge device 1 manages the measured route bandwidth s i for each route. 2 to send. The fixed period Ic is sufficiently longer than the average allowable waiting time d i and the update period Ir of the actually measured transmission size Li in the edge device 1.

これに対し、各エッジ装置1は、各キューバッファiの実測経路帯域siを計測し、キューバッファi毎に設定すべき経路帯域wiを、以下の式によって算出する。
i=ni×(ni/si
In contrast, each edge device 1, the measured path band s i of each queue buffer i is measured, the path bandwidth w i to be set for each queue buffer i, is calculated by the following equation.
w i = n i × (n i / s i )

以上、詳細に説明したように、本発明の装置、方法及びプログラムによれば、許容待機時間を考慮して経路毎の集約パケットの収容効率を高めることができる。即ち、本発明の装置等によれば、(1)各パケットの経路選択に基づくネットワークの利用率の最大化と、(2)複数のパケットの集約に基づく許容平均パケット長の最大化とが得られる。   As described above in detail, according to the apparatus, method, and program of the present invention, it is possible to increase the accommodation efficiency of aggregated packets for each path in consideration of the allowable waiting time. That is, according to the apparatus of the present invention, (1) maximization of the network utilization rate based on route selection of each packet and (2) maximization of the allowable average packet length based on aggregation of a plurality of packets are obtained. It is done.

前述した本発明の種々の実施形態について、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。   Various changes, modifications, and omissions of the above-described various embodiments of the present invention can be easily made by those skilled in the art. The above description is merely an example, and is not intended to be restrictive. The invention is limited only as defined in the following claims and the equivalents thereto.

1 エッジ装置、通信装置
10 入力インタフェース
11 タイムスタンプ付与部
12 許容待機時間算出部
13 経路選択部
14 キューバッファ群
15 出力インタフェース
2 管理装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Edge device, communication apparatus 10 Input interface 11 Time stamp provision part 12 Permissible waiting time calculation part 13 Path selection part 14 Queue buffer group 15 Output interface 2 Management apparatus

Claims (11)

入力されたパケットを異なる経路に転送するために、経路毎に異なるキューバッファを有する通信装置において、
入力されたパケットには、許容待機時間dpが付与されており、
前記キューバッファi毎に、当該キューバッファiから出力する経路における経路帯域wiとが設定されており、
前記キューバッファは、蓄積されたパケットについて許容待機時間dpに達した際、複数のパケットを1つの集約パケットに収容して出力するものであり、
複数のキューバッファの中で、前記経路帯域 i が狭いキューバッファほど、前記許容待機時間dpが大きいパケットを入力する経路選択手段を有する
ことを特徴とする通信装置。
In a communication apparatus having a different queue buffer for each path in order to transfer an input packet to a different path,
The input packet is given an allowable waiting time dp,
For each queue buffer i, a path bandwidth w i in a path output from the queue buffer i is set,
The queue buffer accommodates and outputs a plurality of packets in one aggregated packet when the allowable waiting time dp is reached for the accumulated packets,
A communication apparatus comprising path selection means for inputting a packet having a larger allowable waiting time dp to a queue buffer having a narrower path bandwidth w i among a plurality of queue buffers.
前記キューバッファi毎に、過去に入力された複数のパケットに対する平均許容待機時間daveiが更に記録されており、
前記経路選択手段は、
前記キューバッファi毎に、当該キューバッファiの平均許容待機時間daveiと、入力された当該パケットの許容待機時間dpとの乖離度giを算出し、
前記キューバッファi毎に、前記乖離度giに対する前記経路帯域wiの割合となる適合度riを算出し、
全てのキューバッファの適合度Σriに対する当該キューバッファiの適合度riの割合となる経路選択確率piを算出し、
全てのキューバッファを順に並べて前記経路選択確率piを累積することによって、前記キューバッファi毎の経路選択確率範囲を決定し、
パケットが入力された際に、乱数を発生させ、その乱数値が含まれる経路選択確率範囲と一致するキューバッファを選択し、当該キューバッファへ当該パケットを出力する
ことを特徴とする請求項1に記載の通信装置。
For each queue buffer i, an average allowable waiting time dave i for a plurality of packets input in the past is further recorded,
The route selection means includes
For each queue buffer i, a deviation g i between the average allowable waiting time dave i of the queue buffer i and the allowable waiting time dp of the input packet is calculated,
Wherein each queue buffer i, calculate the fitness r i which is a ratio of the path bandwidth w i with respect to the deviation degree g i,
Calculating a route selection probability p i which is a ratio of the fitness r i of the queue buffer i to the fitness Σr i of all the queue buffers;
By accumulating the route selection probability p i arranged all queue buffer in order to determine the path selection probability range of the respective queue buffer i,
The random number is generated when a packet is input, a queue buffer that matches a path selection probability range including the random value is selected, and the packet is output to the queue buffer. The communication device described.
前記経路選択手段について、
前記乖離度giは、平均許容待機時間daveiに集約係数kiを乗算した目標許容待機時間ki・daveiを用いて、以下のように算出される
i=ki・davei−dp
ことを特徴とする請求項2に記載の通信装置。
About the route selection means,
The divergence degree g i is calculated as follows using the target allowable standby time k i · dave i obtained by multiplying the average allowable standby time dave i by the aggregation coefficient k i : g i = k i · dave i − dp
The communication device according to claim 2.
前記集約係数kiは、過去の集約係数ki'に、当該キューバッファから出力される前記集約パケットの実測送信サイズLiに対する目標送信サイズLの割合を乗算した、集約パケットサイズの移動平均値であって、以下のように算出される
i=max(1,ki'・L/Li)
max(x,y):x又はyのいずれか大きい方の値を出力
ことを特徴とする請求項3に記載の通信装置。
The aggregation coefficient ki is a moving average value of the aggregate packet size obtained by multiplying the past aggregation coefficient k i ′ by the ratio of the target transmission size L to the actual transmission size L i of the aggregate packet output from the queue buffer. And k i = max (1, k i '· L / L i ) calculated as follows:
The communication apparatus according to claim 3, wherein max (x, y): x or y, whichever is larger, is output.
前記適合度riは、前記乖離度giを用いて以下のように算出される
i=wi/log(1+gi 2)
=wi/log(1+(ki・davei−dp) 2)
ことを特徴とする請求項3又は4に記載の通信装置。
The fitness r i is calculated using the divergence g i as follows: r i = w i / log (1 + g i 2 )
= W i / log (1+ (k i · dave i −dp) 2 )
The communication apparatus according to claim 3 or 4, wherein
入力されたパケット毎に、タイムスタンプを付与するタイムスタンプ付与手段と、
前記パケット毎に、前記タイムスタンプと現在時刻との時間差となる許容待機時間dpを付与する許容待機時間算出手段と
を更に有し、
前記経路選択手段には、前記タイムスタンプ及び前記許容待機時間dpを付加したパケットが入力される
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の通信装置。
A time stamp giving means for giving a time stamp to each input packet;
An allowable standby time calculating means for giving an allowable standby time dp that is a time difference between the time stamp and the current time for each packet;
6. The communication apparatus according to claim 1, wherein a packet added with the time stamp and the allowable waiting time dp is input to the route selection unit.
前記経路選択手段は、
パケットのヘッダ情報に、当該パケットを入力すべきキューバッファの識別子を対応付けて登録したフローテーブルを有し、
入力されたパケットのヘッダ情報が、前記フローテーブルに登録されたヘッダ情報と一致するか否かを判定し、
真と判定した場合、当該パケットを、登録された当該キューバッファへ出力し、
偽と判定した場合、当該パケットの許容待機時間dpに応じて複数のキューバッファの中から選択し、選択されたキューバッファの識別子と、入力されたパケットのヘッダ情報とを対応付けて前記フローテーブルに登録する
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の通信装置。
The route selection means includes
A flow table in which the header information of the packet is registered in association with the identifier of the queue buffer to which the packet is to be input;
Determine whether the header information of the input packet matches the header information registered in the flow table,
If it is determined to be true, the packet is output to the registered queue buffer,
If it is determined to be false, the flow table is selected from a plurality of queue buffers according to the allowable waiting time dp of the packet, and the identifier of the selected queue buffer and the header information of the input packet are associated with each other. The communication apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the communication apparatus is registered.
当該通信装置は、コアネットワークとアクセスネットワークとの境界に設置されるエッジ装置であって、
前記ヘッダ情報は、レイヤ1からレイヤ4までのプロトコルヘッダに基づく情報である
ことを特徴とする請求項7に記載の通信装置。
The communication device is an edge device installed at the boundary between the core network and the access network,
The communication apparatus according to claim 7, wherein the header information is information based on a protocol header from layer 1 to layer 4.
請求項1から8のいずれか1項に記載の複数の通信装置と、ネットワーク内の経路毎の経路帯域を管理する管理装置とを有するシステムであって、
前記管理装置は、各通信装置へ、経路i毎の新規経路帯域niを送信し、
前記通信装置は、各キューバッファiの実測経路帯域siを計測し、キューバッファi毎に設定すべき経路帯域wiを、以下の式によって算出する
i=ni×(ni/si
ことを特徴とするシステム。
A system comprising a plurality of communication devices according to any one of claims 1 to 8, and a management device that manages a route bandwidth for each route in the network,
The management device, to each communication apparatus, transmits a new path band n i for each path i,
The communication device, the actual measurement path band s i of each queue buffer i is measured, the path bandwidth w i to be set for each queue buffer i, is calculated by the following equation w i = n i × (n i / s i )
A system characterized by that.
入力されたパケットを異なる経路に転送するために、経路毎に異なるキューバッファを有する通信装置に搭載されたコンピュータを機能させるプログラムにおいて、
入力されたパケットには、許容待機時間dpが付与されており、
前記キューバッファi毎に、当該キューバッファiから出力する経路における経路帯域wiとが設定されており、
前記キューバッファは、蓄積されたパケットについて許容待機時間dpに達した際、複数のパケットを1つの集約パケットに収容して出力するものであり、
複数のキューバッファの中で、前記経路帯域wiが狭いキューバッファほど、前記許容待機時間dpが大きいパケットを入力する経路選択手段としてコンピュータを機能させることを特徴とするプログラム。
In a program for causing a computer mounted on a communication device having a different queue buffer for each route to function in order to transfer an input packet to a different route,
The input packet is given an allowable waiting time dp,
For each queue buffer i, a path bandwidth w i in a path output from the queue buffer i is set,
The queue buffer accommodates and outputs a plurality of packets in one aggregated packet when the allowable waiting time dp is reached for the accumulated packets,
A program that causes a computer to function as route selection means for inputting a packet having a larger allowable waiting time dp as a queue buffer having a narrower route bandwidth w i among a plurality of queue buffers.
入力されたパケットを異なる経路に転送するために、経路毎に異なるキューバッファを有する装置におけるパケット入出力方法において、
入力されたパケットには、許容待機時間dpが付与されており、
前記キューバッファi毎に、当該キューバッファiから出力する経路における経路帯域wiとが設定されており、
前記キューバッファは、蓄積されたパケットについて許容待機時間dpに達した際、複数のパケットを1つの集約パケットに収容して出力するものであり、
複数のキューバッファの中で、前記経路帯域wiが狭いキューバッファほど、前記許容待機時間dpが大きいパケットを入力する
ことを特徴とするパケット入出力方法。
In a packet input / output method in a device having a different queue buffer for each path in order to transfer an input packet to a different path,
The input packet is given an allowable waiting time dp,
For each queue buffer i, a path bandwidth w i in a path output from the queue buffer i is set,
The queue buffer accommodates and outputs a plurality of packets in one aggregated packet when the allowable waiting time dp is reached for the accumulated packets,
A packet input / output method characterized by inputting a packet having a larger allowable waiting time dp to a queue buffer having a narrower path bandwidth w i among a plurality of queue buffers.
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