JPWO2005079016A1

JPWO2005079016A1 - Switch device

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Publication number: JPWO2005079016A1
Application number: JP2005517878A
Authority: JP
Inventors: 弘典寺内; 和海小口; 横谷　哲也; 哲也横谷
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-02-18
Filing date: 2004-02-18
Publication date: 2007-08-30
Anticipated expiration: 2024-02-18
Also published as: WO2005079016A1; JP4499042B2

Abstract

ＭＡＣフレーム解析処理部（２２）が、入力されるＭＡＣフレームのレイヤ２制御情報、レイヤ３制御情報、レイヤ４制御情報、またはレイヤ５以上の上位層のデータを解析して、優先制御情報付与部（２１）が、ＭＡＣフレーム解析処理部（２２）の解析結果に基づいて所定の優先順位のキューにＭＡＣフレームを振り分けることを決定して、決定したキューを識別するための優先制御情報をＭＡＣフレームに付加する。Ｌ２スイッチ処理部（３）は、優先制御情報に基づいて出力ポート処理部（４−１）〜（４−ｍ）内のキューに優先制御情報付きＭＡＣフレームを振り分けて、出力ポート処理部（４−１）〜（４−ｍ）は、予め定められた優先順位に基づいて優先制御情報を削除したＭＡＣフレームを出力ポート（ＰＯ１）〜（ＰＯｍ）に出力する。A MAC frame analysis processing unit (22) analyzes layer 2 control information, layer 3 control information, layer 4 control information, or layer 5 or higher layer data of an input MAC frame, and gives priority control information adding unit (21) determines to allocate the MAC frame to a queue having a predetermined priority order based on the analysis result of the MAC frame analysis processing unit (22), and sets priority control information for identifying the determined queue to the MAC frame. Append to The L2 switch processing unit (3) distributes the MAC frame with priority control information to the queues in the output port processing units (4-1) to (4-m) based on the priority control information, and outputs the output port processing unit (4 -1) to (4-m) output MAC frames from which priority control information is deleted based on a predetermined priority order to output ports (PO1) to (POm).

Description

この発明は、イーサーネット（登録商標）によって構成されるネットワークのデータ転送に関するものであり、詳細には、転送するデータの内容を解析して転送優先順位を決定するスイッチ装置に関するものである。 The present invention relates to data transfer in a network constituted by Ethernet (registered trademark), and more particularly, to a switch device that analyzes the contents of data to be transferred and determines the transfer priority.

９０年代に入ってからのインターネットの普及は目覚しいものがある。インターネットの基本は、ネットワークが全てのパケットを公平に扱うベストエフォート型、すなわち、サービスの品質保証のない通信サービスである。しかしながら、インターネットの普及に伴い、インターネットを使用したビジネスが展開され高品質のサービスや音声、動画通信といったアプリケーションを扱うようになり、実時間性が要求されるようになってきている。このような要求に対応するために、従来から高速にデータを転送する種々の技術が考えられている。
たとえば、特許文献１に記載の第１の従来技術には、情報転送処理（フレーム転送処理）の優先度をネットワーク管理ソフトに基づいて設定する優先度設定部と、この優先度設定部によって最優先に設定されたポートから複数の情報（フレーム）を連続的に転送する制御手段とを設け、マルチメディアシステムにおける音声・映像端末が繋がるポート等のフレームを優先的に転送するスイッチングハブの技術が開示されている。
また、特許文献２に記載の第２の従来技術には、ＥＦ（ＥｘｐｅｄｉｔｅｄＦｏｒｗａｒｄｉｎｇ）クラスのパケットを最優先に送出し、ＡＦ（ＡｓｓｕｒｅｄＦｏｒｗａｒｄｉｎｇ）クラスのパケットおよびＢＥ（ＢｅｓｔＥｆｆｏｒｔ）クラスのパケットに対しては、ＷＲＲ（ＷｅｉｇｈｔｅｄＲｏｕｎｄＲｏｂｉｎ）スケジューリングを行い、ＷＲＲスケジューリングを行なっても送出すべきパケットがないときに、固定遅延優先スケジューリングを行なうマルチレイヤクラス識別通信装置の技術が開示されている。
［特許文献１］
特開平９−１１６５６９号公報
［特許文献２］
特許第３３８６１１７号公報
しかしながら、上記第１の従来技術のスイッチングハブは、ＭＡＣフレームのＭＡＣフレームヘッダ内のＶＬＡＮタグの優先ビットを用いた通常の優先度の他に、スイッチングハブの入力ポート単位の流量制御、または優先制御によってフレーム転送の優先度を決定するようにしているため、同一のＶＬＡＮ内での優先度を区別することができないという問題があった。すなわち、同一のＶＬＡＮ内におけるフレーム転送の優先度を制御することができないという問題があった。
また、上記第２の従来技術のマルチレイヤクラス識別通信装置（マルチレイヤスイッチ）は、ＩＰフレームを扱うルータが有する機能であり、ルータの足回りとして用いられるレイヤ２ネットワークにおいては、ＩＥＥＥ８０２．１Ｄで規定されるＶＬＡＮタグの優先ビットを用いた８段階の優先制御だけしかサポートできないという問題があった。
さらに、ＩＰネットワークに用いられる上記第２の従来技術のマルチレイヤスイッチは、ルータに集線される前段階のレイヤ２ネットワークにおいては、フロー単位に優先制御を行なうことができないという問題があった。
また、上記第２の従来技術のマルチレイヤスイッチは、ＩＰルータで用いられるため、ＩＰプロトコル以外のプロトコルを用いたネットワークに使用することができないという問題があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、レイヤ２ネットワークで扱うＭＡＣフレーム内のレイヤ２以上の上位層の制御情報を解析して、各入出力ポート毎に構成されるアプリケーション別のフロー単位に存在する各種優先キューへの送信をＭＡＣフレーム毎に制御してＭＡＣフレームのフロー単位で優先制御を行なうスイッチ装置を得ることを目的としている。The spread of the Internet since the beginning of the 90s is remarkable. The basis of the Internet is a best-effort type in which the network handles all packets fairly, that is, a communication service without service quality assurance. However, with the widespread use of the Internet, businesses using the Internet have been developed to handle applications such as high-quality services, voice and video communication, and real-time performance has been demanded. In order to meet such demands, various techniques for transferring data at high speed have been conventionally considered.
For example, in the first prior art described in Patent Document 1, a priority setting unit that sets the priority of information transfer processing (frame transfer processing) based on network management software, and the highest priority is set by this priority setting unit. And a switching hub technology for preferentially transferring frames such as ports connected to audio / video terminals in a multimedia system provided with control means for continuously transferring a plurality of information (frames) from a port set to Has been.
Further, in the second prior art described in Patent Document 2, an EF (Expected Forwarding) class packet is transmitted with the highest priority, and an AF (Assured Forwarding) class packet and a BE (Best Effort) class packet are transmitted. In particular, a technique of a multi-layer class identification communication device that performs WRR (Weighted Round Robin) scheduling and performs fixed delay priority scheduling when there is no packet to be transmitted even if WRR scheduling is performed is disclosed.
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 9-116569 [Patent Document 2]
However, the switching hub of the first prior art described above has a flow rate in units of input ports of the switching hub in addition to the normal priority using the priority bit of the VLAN tag in the MAC frame header of the MAC frame. Since the priority of frame transfer is determined by control or priority control, there is a problem that priorities within the same VLAN cannot be distinguished. That is, there is a problem that the priority of frame transfer in the same VLAN cannot be controlled.
Also, the second conventional multi-layer class identification communication device (multi-layer switch) is a function of a router that handles IP frames. In a layer 2 network used as a router suspension, IEEE 802.1D is used. There is a problem that only 8-level priority control using priority bits of the specified VLAN tag can be supported.
Furthermore, the multilayer switch of the second prior art used for the IP network has a problem that priority control cannot be performed in units of flows in the previous layer 2 network concentrated in the router.
Moreover, since the multilayer switch of the second prior art is used in an IP router, there is a problem that it cannot be used for a network using a protocol other than the IP protocol.
The present invention has been made in view of the above, and analyzes control information of a higher layer than layer 2 in a MAC frame handled in a layer 2 network, and analyzes each application configured for each input / output port. An object of the present invention is to obtain a switch device that controls transmission to various priority queues existing in a flow unit for each MAC frame and performs priority control in a flow unit of the MAC frame.

本発明においては、用途別にそれぞれの優先度が定められている複数のキューを有し、レイヤ２制御情報内のＶＬＡＮタグのＶＬＡＮ優先ビットに対応する複数の優先制御バッファ部によって構成され、前記各キューに蓄積されたＭＡＣフレームを出力ポートに出力する出力ポート処理部を備えるスイッチ装置において、入力されるＭＡＣフレームを解析するＭＡＣフレーム解析処理部と、このＭＡＣフレーム解析処理部の解析結果に基づいて、ＭＡＣフレームを蓄積する前記優先制御バッファ部および当該優先制御バッファ部内のキューを決定して、この決定したキューを識別するための優先制御情報を前記ＭＡＣフレームに付加する優先制御情報付与部と、を備える複数の入力ポート毎のＭＡＣフレーム処理部と、前記優先制御情報付与部によって付与された優先制御情報付きのＭＡＣフレームを優先制御情報にしたがってキューに出力するレイヤ２スイッチ処理部と、を備え、前記各出力ポート処理部は、前記優先制御情報付与部によって付加された優先制御情報を削除したＭＡＣフレームを出力ポートに出力することを特徴とする。
この発明によれば、入力されるＭＡＣフレームを解析して、この解析結果に基づいて、出力ポート毎のＶＬＡＮタグのＶＬＡＮ優先ビットに対応する複数の優先制御バッファ部内の用途別に優先度が定められている複数のキューのどのキューにＭＡＣフレームを蓄積するかを決定するようにしているため、ＭＡＣフレームをフロー単位で優先制御することができ、効率よくデータ転送を行なうことができる。In the present invention, each queue has a plurality of queues each of which has a priority determined for each use, and is configured by a plurality of priority control buffer units corresponding to VLAN priority bits of the VLAN tag in the layer 2 control information. In a switch device including an output port processing unit that outputs a MAC frame accumulated in a queue to an output port, a MAC frame analysis processing unit that analyzes an input MAC frame, and an analysis result of the MAC frame analysis processing unit A priority control information adding unit that determines the priority control buffer unit for storing the MAC frame and a queue in the priority control buffer unit, and adds priority control information for identifying the determined queue to the MAC frame; MAC frame processing unit for each of a plurality of input ports, and the priority control information addition A layer 2 switch processing unit that outputs the MAC frame with the priority control information assigned by the queue to the queue according to the priority control information, wherein each of the output port processing units has the priority added by the priority control information addition unit The MAC frame from which the control information is deleted is output to the output port.
According to the present invention, the input MAC frame is analyzed, and based on the analysis result, the priority is determined for each use in the plurality of priority control buffer units corresponding to the VLAN priority bits of the VLAN tag for each output port. Since it is determined in which queue of the plurality of queues the MAC frame is stored, priority control can be performed on the MAC frame in units of flows, and data transfer can be performed efficiently.

第１図は、この発明におけるスイッチ装置が適用されるネットワークシステムの構成の一例を示す図であり、第２図は、この発明におけるスイッチ装置の構成を示すブロック図であり、第３図は、スイッチ装置に入力されるＭＡＣフレームの構成を示す図であり、第４図は、優先制御情報が付加されたＭＡＣフレームの構成を示す図であり、第５図は、第２図に示した出力ポート処理部の構成を示すブロック図であり、第６図は、この発明における実施の形態１のスイッチ装置の動作を説明するためのフローチャートであり、第７図は、スイッチ装置に入力されるＭＡＣフレームの構成を示す図であり、第８図は、この発明における実施の形態２のスイッチ装置の動作を説明するためのフローチャートであり、第９図は、この発明における実施の形態４のスイッチ装置の動作を説明するためのフローチャートであり、第１０図は、この発明における実施の形態５のスイッチ装置の動作を説明するためのフローチャートであり、第１１図は、この発明における実施の形態６のスイッチ装置の構成を示すブロック図であり、第１２図は、この発明における実施の形態６のスイッチ装置の動作を説明するためのフローチャートであり、第１３図は、この発明における実施の形態７のスイッチ装置の構成を示すブロック図であり、第１４図は、第１３図に示した出力ポート処理部の構成を示すブロック図であり、第１５図は、ＩＧＭＰパケットのＭＡＣフレームの構成を示す図であり、第１６図は、ＲＴＰパケットのＭＡＣフレームの構成を示す図であり、第１７図は、優先制御情報が付加されたＭＡＣフレームの構成を示すであり、第１８図は、スイッチ装置に入力されるＭＡＣフレームの構成を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a network system to which the switch device according to the present invention is applied, FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the switch device according to the present invention, and FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a MAC frame input to the switch device, FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a MAC frame to which priority control information is added, and FIG. 5 is an output illustrated in FIG. FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the port processing unit, FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the switch device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 7 shows the MAC input to the switch device. FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation of the switch device according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a diagram illustrating the structure of the present invention. FIG. 10 is a flowchart for explaining the operation of the switch device according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 10 is a flowchart for explaining the operation of the switch device according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of the switch device of Embodiment 6 in FIG. 12. FIG. 12 is a flowchart for explaining the operation of the switch device of Embodiment 6 in this invention. FIG. FIG. 14 is a block diagram showing the configuration of the output port processing unit shown in FIG. 13, and FIG. 15 is the MAC of the IGMP packet. FIG. 16 is a diagram showing the configuration of a MAC frame of an RTP packet, and FIG. 17 is a diagram showing priority control information added. The is a showing a configuration of a MAC frame, FIG. 18 is a diagram showing a configuration of a MAC frame input to the switch device.

以下に、本発明にかかるスイッチ装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。
実施の形態１．
第１図〜第７図を用いてこの発明の実施の形態１を説明する。第１図は、この発明における実施の形態１のスイッチ装置が適用されるネットワークシステムの構成の一例を示す図である。第１図に示すネットワークシステムは、イーサーネット（登録商標）などで構成されるネットワークシステムであって、ルータ７−１〜７−４を有するＬ３ネットワーク８と、ルータ７−３によってＬ３ネットワーク８と接続されるスイッチ装置１−１〜１−６，１−９および加入者端末１０−１〜１０−４，１０−６を有する大規模Ｌ２ネットワーク６−１と、ルータ７−４によってＬ３ネットワーク８と接続されるスイッチ装置１−７，１−８および加入者端末１０−５を有する大規模Ｌ２ネットワーク６−２と、ルータ７−１によってＬ３ネットワークに接続されるサーバ９−１と、ルータ７−２によってＬ３ネットワークに接続されるサーバ９−２とで構成されている。また、大規模Ｌ２ネットワーク６−１，６−２はＶＬＡＮ（ＶｉｒｔｕａｌＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）技術によって物理的な構成に依存しないネットワークを構成している。なお、第１図では、スイッチ装置１−３〜１−６，１−８，１−９に接続されている加入者端末はそれぞれ１台としているが、一般的には、複数の加入者端末が接続されている。
第１図に示したスイッチ装置１−１〜１−８は、すべて同じ機能を備えている。第２図に示したスイッチ装置１−１の構成を示すブロック図を参照してスイッチ装置の機能を説明する。
第２図に示したスイッチ装置１−１は、ｎ（ｎは自然数）個の入力ポートＰＩ１〜ＰＩｎと、これら入力ポートＰＩ１〜ＰＩｎに対応したＭＡＣフレーム処理部２−１〜２−ｎと、レイヤ２スイッチ処理部（以下、Ｌ２スイッチ処理部とする）３と、ｍ（ｍは自然数）個の出力ポートＰＯ１〜ＰＯｍに対応する出力ポート処理部４−１〜４〜ｍとを備えている。
ＭＡＣフレーム処理部２−１〜２−ｎは、それぞれに対応する入力ポートＰＩ１〜ＰＩｎから入力されるＭＡＣフレームを解析するＭＡＣフレーム解析処理部２２と、ＭＡＣフレーム解析処理部２２の解析結果に基づいて優先制御情報をＭＡＣフレームに付加する優先制御情報付与部２１とを備えている。
第３図は、スイッチ装置１−１に入力されるＭＡＣフレームのフレーム構成の一例を示す図である。ＭＡＣフレームは、ＭＡＣフレームヘッダと、ＩＰヘッダ（この場合はＩＰｖ４のＩＰヘッダ）と、ＴＣＰヘッダまたはＵＤＰヘッダと、データとで構成される。ＭＡＣフレームヘッダは、フレームの宛先アドレスを示す６バイトの宛先ＭＡＣアドレスと、フレームの送信元アドレスを示す６バイトの送信元ＭＡＣアドレスと、ＶＬＡＮ−ＩＤやＶＬＡＮ優先ビットなどのＶＬＡＮ情報を示す４バイトのＶＬＡＮタグと、フレームのタイプや長さを示す２バイトのデータ長（Ｔｙｐｅ／Ｌｅｎｇｔｈ）とで構成される。
ＩＰヘッダは、ＩＰプロトコルのバージョンを示す４ビットのバージョン（ＶＥＲ）と、ＩＰヘッダフィールドの大きさを示す４ビットのインターネットヘッダ長（ＩＨＬ）と、ＩＰデータグラムが要求するサービス品質を示す１バイトのサービスタイプ（ＴＯＳ）と、ＩＰヘッダおよびＩＰデータの長さを示す２バイトのトータル長と、上位層から各ＩＰデータを識別するための２バイトの識別子（ＩＤ）と、ＩＰデータの分割に関する情報を示す３ビットのフラグ（ＦＬ）と、各フラグメントのオリジナルデータにおける位置を示す１３ビットのフラグメント・オフセット（ＦＯ）と、通過可能なルータの残り数を示す２バイトの生存時間（ＴＴＬ）と、ＩＰデータに含むＩＰの上位プロトコルを識別するためのプロトコル種別コードを示す２バイトのプロトコルタイプ（ＰＲＯＴ）と、ＩＰヘッダにおけるエラー検出のための２バイトのヘッダ・チェックサム（ＨＣ）と、送信元のＩＰアドレスを示す４バイトの送信元ＩＰアドレス（ＳＡ）と、宛先のＩＰアドレスを示す４バイトの宛先ＩＰアドレス（ＤＡ）とで構成される。
ＩＰヘッダの後は、ＴＣＰヘッダまたはＵＤＰヘッダであり、どちらの場合でも、送信元のポート番号を示す２バイトの送信元ポート番号と、宛先のポート番号を示す２バイトの宛先ポート番号とを有している。
ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、第３図に示したＭＡＣフレームの所定の情報、たとえば、データ長やプロトコルタイプ、送信元ポート番号、宛先ポート番号などが、予め定められた情報と一致しているか否かを判定する。ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＭＡＣフレームの所定の情報が予め定められた情報と一致している場合にはキュー指定通知を優先制御情報付与部２１に出力する。ＭＡＣフレームの所定の情報が予め定められた情報と不一致の場合にはＶＬＡＮ優先通知を優先制御情報付与部２１に出力する。
優先制御情報付与部２１は、第４図に示すように、４バイトの優先制御情報をＭＡＣフレームヘッダの前に付加する。優先制御情報とは、出力ポート処理部４−１〜４−ｍのどのキューにＭＡＣフレームを振り分けるかを示すものであり、ＶＬＡＮ優先ビットに対応する優先制御バッファ部、および当該優先制御バッファ部内のキューを識別する情報である。優先制御情報付与部２１は、キュー指定通知を受けた場合にはキュー指定通知に基づいた優先制御情報を、ＶＬＡＮ優先通知を受けた場合には、ＭＡＣフレームヘッダのＶＬＡＮタグに基づいた優先制御情報をＭＡＣフレームヘッダの前に付加する。
Ｌ２スイッチ処理部３は、優先制御情報付与部２１から入力され優先制御情報付きＭＡＣフレームを宛先ＭＡＣアドレスに対応する出力ポート処理部４−１〜４−ｍに出力する。
出力ポート処理部４−１〜４−ｍは、それぞれ同じ機能を備えている。第５図に示した出力ポート処理部４−１の構成を示すブロック図を参照して出力ポート処理部の機能を説明する。出力ポート処理部４−１は、出力ポートＰＯ１〜ＰＯｍに設定されるＶＬＡＮの数（ＶＬＡＮ−ＩＤ）に対応する（この場合は、１０個）のＶＬＡＮ制御バッファ部４０−１〜４０−１０と、これらＶＬＡＮ制御バッファ部４０−１〜４０−１０から出力されるＭＡＣフレームを多重して出力ポートＰＯ１に出力する重処理部４１とを備えている。第５図においては、ＶＬＡＮ制御バッファ部４０−１がＶＬＡＮ−ＩＤ「１」に対応付けられ、ＶＬＡＮ制御バッファ部４０−２がＶＬＡＮ−ＩＤ「２」に対応付けられ、…、ＶＬＡＮ制御バッファ部４０−１０がＶＬＡＮ−ＩＤ「１０」に対応付けられている。
ＶＬＡＮ制御バッファ部４０−１〜４０−１０は、それぞれ同じ機能を備えている。ＶＬＡＮ制御バッファ部４０−１は、ＶＬＡＮタグの８段階のＶＬＡＮ優先ビットに対応した優先制御バッファ部４２−０〜４２−７と、これら優先制御バッファ部４２−０〜４２−７から出力されるＶＬＡＮ優先ビット毎のＭＡＣフレームを多重する多重処理部４３とを備えている。第５図においては、優先制御バッファ部４２−７がＶＬＡＮタグのＶＬＡＮ優先ビット「７」に対応付けられ、優先制御バッファ部４２−６がＶＬＡＮタグのＶＬＡＮ優先ビット「６」に対応付けられ、…、優先制御バッファ部４２−０がＶＬＡＮタグのＶＬＡＮ優先ビット「０」に対応付けられている。
優先制御バッファ部４２−０〜４２−７は、それぞれ同じ機能を備えている。優先制御バッファ部４２−７は、フレーム振り分け処理部４４と、複数（この場合は９個）のキュー４５〜１〜４５−９と、出力キュー制御部４６−１〜４６−３と、多重処理部４７とを備えている。
フレーム振り分け処理部４４は、優先制御情報付与部２１によって付加された優先制御情報に基づいてＬ２スイッチ処理部３から入力された優先制御情報付きＭＡＣフレームをキュー４５−１〜４５−９に振り分ける。各キュー４５−１〜４５−９は、振り分けられた優先制御情報付きＭＡＣフレームを蓄積する。
出力キュー制御部４６−１は、キュー４５−１に蓄積されたＭＡＣフレームを読み出して多重処理部４７に出力する。出力キュー制御部４６−２は、キュー４５−２〜４５−４から予め定められた順番にＭＡＣフレームを読み出して多重処理部４７に出力する。出力キュー制御部４６−３は、キュー４５−５〜４５−８から予め定められた出力調停制御基づいてＭＡＣフレームを読み出して多重処理部４７に出力する。
多重処理部４７は、出力キュー制御部４６−１〜４６−３が各キュー４５−１〜４５−８から読み出したＭＡＣフレームおよびキュー４５−９のＭＡＣフレームを多重する。すなわち、多重処理部４７は、ＶＬＡＮ−ＩＤ毎のＶＬＡＮ優先ビットによるＭＡＣフレームを多重する。
つぎに、第６図のフローチャートを参照して、この発明における実施の形態１のスイッチ装置の動作を説明する。なお、ＭＡＣフレーム解析処理部２２には、データ長が「０ｘ０８０６」というＡＲＰ（ＡｄｄｒｅｓｓＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＰｒｏｔｏｃｏｌ）フレーム識別情報と、宛先ポート番号が「６７（４３ｈ）」であってかつ送信元ポート番号が「６８（４４ｈ）」というＨＤＣＰ識別情報と、プロトコルタイプが「１（０１ｈ）」というＩＣＭＰＩｎｔｅｒｎｅｔＣｏｎｔｒｏｌＭｅｓｓａｇｅＰｒｏｔｏｃｏｌ）フレーム識別情報が予め設定されているものとする。また、優先制御情報付与部２１には、キュー指定通知を受けた場合、優先制御バッファ部４２−０〜４２−７のそれぞれの最優先キューであるキュー４５−１を使用し、ＶＬＡＮ優先通知を受けた場合、キュー４５−１〜４５−９のどのキューを使用するかのＶＬＡＮ優先順位が、予め設定されているものとする。
入力ポートＰＩ１〜ＰＩｎからＭＡＣフレーム（第３図参照）が入力されると、入力ポートＰＩ１〜ＰＩｎに対応するＭＡＣフレーム処理部２−１〜２−ｎのＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＭＡＣフレームがＡＲＰフレームであるか否かを判定する（ステップＳ１００）。具体的には、ＭＡＣフレームのプリアンブルによって同期検出を行った後に、ビット数またはバイト数をカウントして第３図に示したデータ長（Ｔｙｐｅ／Ｌｅｒｇｔｈ）の情報を検出する。そして、検出したデータ長の情報と、ＡＲＰフレーム識別情報「０ｘ０８０６」とを比較する。データ長が「０ｘ０８０６」の場合には、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、入力されたＭＡＣフレームがＡＲＰフレームであると判断して、キュー指定通知を優先制御情報付与部２１に出力する（ステップＳ１３０）。
データ長が「０ｘ０８０６」ではない場合（ＡＲＰフレームではない場合）には、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＩＣＰＭフレームであるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。具体的には、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ビット数またはバイト数をカウントして第３図に示したプロトコルタイプ（ＰＲＯＴ）の情報を検出する。そして、検出したプロトコルタイプの情報と、予め設定されているＩＣＰＭフレーム識別情報「０１ｈ」とを比較する。プロトコルタイプが「０１ｈ」の場合には、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、入力されたＭＡＣフレームがＩＣＰＭフレームであると判断して、キュー指定通知を優先制御情報付与部２１に出力する（ステップＳ１３０）。
プロトコルタイプが「０１ｈ」ではない場合（ＩＣＭＰフレームではない場合）には、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＨＤＣＰフレームであるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。具体的には、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ビット数またはバイト数をカウントして第３図に示した送信元ポート番号および宛先ポート番号の情報を検出する。そして、検出した送信元ポート番号および宛先ポート番号と、ＨＤＣＰフレーム識別情報「４４ｈ」および「４３ｈ」とを比較する。送信元ポート番号が「４４ｈ」であってかつ宛先ポート番号が「４３ｈ」の場合には、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、入力されたＭＡＣフレームがＨＤＣＰフレームであると判定して、キュー指定通知を優先制御情報付与部２１に出力する（ステップＳ１３０）。
送信元ポート番号および宛先ポート番号が「４４ｈ」および「４３ｈ」ではない場合（ＨＤＣＰフレームではない場合）には、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＶＬＡＮ優先通知を優先制御情報付与部２１に出力する（ステップＳ１４０）。すなわち、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、入力されたＭＡＣフレームがＡＲＰフレーム、ＩＣＭＰフレーム、またはＨＤＣＰフレームの場合にはキュー指定通知を優先制御情報付与部２１に出力し、入力されたＭＡＣフレームがＡＲＰフレーム、ＩＣＭＰフレームまたはＨＤＣＰフレームではない場合にはＶＬＡＮ優先通知を優先制御情報付与部２１に出力する。
優先制御情報付与部２１は、キュー指定通知またはＶＬＡＮ優先通知に基づいてＭＡＣフレームを割り振るキューを決定して、決定したキューを示すキュー番号を優先制御情報としてＭＡＣフレームの前に付加する（ステップＳ１５０）。具体的には、キュー指定通知を受けると、優先制御情報付与部２１は、ＶＬＡＮタグが示すＶＬＡＮ優先ビットと、最優先キューとして予め設定されているキュー４５−１を識別するためキュー番号とを優先制御情報としてＭＡＣフレームの前に付加する。なお、どのＶＬＡＮ優先ビットのキュー４５−１であるかが予め設定されている場合には、設定されているＶＬＡＮ優先ビットを使用する。ＶＬＡＮ優先通知を受けると、優先制御情報付与部２１は、ＶＬＡＮタグが示すＶＬＡＮ優先ビットおよび予め定められたＶＬＡＮ優先順位に基づいてＭＡＣフレームを割り振るキューを決定して、ＶＡＬＮタグが示すＶＬＡＮ優先ビットと、決定したキューを識別するためキュー番号とを優先制御情報としてＭＡＣフレームヘッダの前に付加する。優先制御情報付与部２１は、優先制御情報付きＭＡＣフレーム（第４図参照）をＬ２スイッチ処理部３に出力する。
Ｌ２スイッチ処理部３は、ＭＡＣフレームの宛先ＭＡＣアドレスおよびＶＬＡＮタグのＶＬＡＮ情報に基づいて優先制御情報付きＭＡＣフレームの訪路を決定する（ステップＳ１６０）。具体的には、Ｌ２スイッチ処理部３は、宛先ＭＡＣアドレスに基づいて出力ポートＰＯ１〜ＰＯｍを決定して、決定した出力ポートＰＯ１〜ＰＯｍに対応する出力ポート処理部４−１〜４−ｍを決定する。たとえば、優先制御情報付きＭＡＣフレームの宛先ＭＡＣアドレスが出力ポートＰＯ１を示している場合には優先制御情報付きＭＡＣフレームを出力ポート処理部４−１に出力することを決定し、優先制御情報付きＭＡＣフレームの宛先ＭＡＣアドレスが出力ポートＰＯ２を示している場合に優先制御情報付きＭＡＣフレームを出力ポート処理部４−２に出力することを決定する。Ｌ２スイッチ処理部３は、決定した出力ポート処理部４−１〜４−ｍに優先制御情報付きＭＡＣフレームを出力する。
出力ポート処理部４−１〜４−ｍに入力された優先制御情報付きＭＡＣフレームは、ＶＬＡＮタグのＶＬＡＮ−ＩＤおよび情報識別情報に基づいたＶＬＡＮ制御バッファ部の優先制御バッファ部に入力される。たとえば、ＶＬＡＮ−ＩＤが「１」であり、優先制御情報のＶＬＡＮ優先ビットが「７」の優先制御情報付きＭＡＣフレームはＶＬＡＮ制御バッファ部４０−１の優先制御バッファ部４２−７のフレーム振り分け処理部４４に入力され、ＶＬＡＮ−ＩＤが「２」であり、優先制御情報のＶＬＡＮ優先ビットが「３」の優先制御情報付きＭＡＣフレームはＶＬＡＮ制御バッファ部４０−２の優先制御バッファ部４２−３のフレーム振り分け処理部４４に入力される。
フレーム振り分け処理部４４は、Ｌ２スイッチ処理部３から入力された優先制御情報付きＭＡＣフレームの優先制御情報に基づいて優先制御情報付きＭＡＣフレームをキュー４５−１〜４５−９に出力する（ステップＳ１７０）。ＡＲＰフレーム、ＩＣＭＰフレームまたはＨＤＣＰフレームである優先制御情報付きＭＡＣフレームには、優先制御情報付与部２１によって優先制御情報に最優先キューであるキュー４５−１のキュー番号が設定されているので、ＡＲＰフレーム、ＩＣＭＰフレームまたはＨＤＣＰフレームはキュー４５−１に出力される。キュー４５−１〜４５−９は、フレーム振り分け処理部４４から入力された優先制御情報付きＭＡＣフレームを蓄積する。
出力キュー制御部４６−１〜４６−３は、予め定められた出力調停制御に基づいてキュー４５−１〜４５−９に蓄積されている優先制御情報付きＭＡＣフレームを読み出して、多重処理部４７に出力する。ここで、出力キュー制御部４６−１〜４６−３は、最優先キューであるキュー４５−１に優先制御情報付きＭＡＣフレームが蓄積されている場合には、最優先でキュー４５−１の優先制御情報付きＭＡＣフレームを読み出すものとする。
多重処理部４７は、キュー４５−１〜４５−９から出力された優先制御情報付きＭＡＣフレームを多重して多重処理部４３に出力し、多重処理部４３は、優先制御バッファ部４２−０〜４２−７の各多重処理部４７から入力された優先制御情報付きＭＡＣフレームを多重して多重処理部４１に出力し、多重処理部４１は、ＶＬＡＮ制御バッファ部４０−１〜４０−１０の各多重処理部４３から入力された優先制御情報付きＭＡＣフレームの優先制御情報を削除して、第４図に示した優先制御付きＭＡＣフレームを第３図に示したＭＡＣフレームに戻したＭＡＣフレームを多重して、多重した出力ＭＡＣフレームを対応する出力ポートＰＯ１〜ＰＯｍに出力する（ステップＳ１８０）。
このようにこの実施の形態１では、入力されたＭＡＣフレーム内のＭＡＣフレームヘッダ（レイヤ２制御情報）、ＩＰヘッダ（レイヤ３制御情報）、またはＴＣＰヘッダやＵＤＰヘッダ（レイヤ４制御情報）から、ＩＰ通信を開始する前に使用するプロトコルのＡＲＰフレームやＨＤＣＰフレーム、またはネットワークの状態を調査するＩＣＭＰフレームを識別して、ＡＲＰフレーム、ＨＤＣＰフレーム、またはＩＣＭＰフレームの場合には、これらのフレームを優先順位の最も高い最優先キューに振り分けてコマンドフレーム単位で優先的に処理するようにしているので、イーサーネット（登録商標）を用いた通信において、ネットワークへの高速な接続環境を提供するとともに、高速なネットワークの状態監視環境を提供することができる。
なお、この実施の形態１では、ＩＰ通信の開始前のプロトコルをＡＲＰプロトコルとＨＤＣＰプロトコルとしたが、これらのプロトコルに限るものではない。たとえば、第７図に示すように、ＴＣＰヘッダは、送信元ポート番号、宛先ポート番号、シーケンス番号、応答確認番号、オフセット（Ｄ／Ｏ）、予約、コード・ビット（ＦＬＡＧ）、ウインドウ、チェックサム、緊急ポインタ、オプションおよびパディングで構成される。ＭＡＣフレーム解析処理部２２が、ＴＣＰヘッダのコード・ビットを解析して、コード・ビットが「ＳＹＮＣ」、「ＳＹＮＣ／ＡＣＫ」、または「ＡＣＫ」の場合（３ウェイ・ハンドシェイクのフレームの場合）には、当該ＭＡＣフレームを最優先キューに割り振るようにキュー指定通知を出力するようにしてもよい。これにより、ＴＣＰセッション開始を高速に行うことができる。
また、ＴＣＰヘッダのコード・ビットが「ＡＣＫ」である場合にキュー指定通知を出力するようにして高速転送を行うようにすれば、双方向通信のスループットを上げることができる。
また、ＭＡＣフレーム解析処理部２２が、ＩＰヘッダの宛先ＩＰアドレスがマルチキャストアドレスであって、かつデータ内に経路情報が含まれているか否かを判定してルーティング情報フレームを検出し、ルーティング情報フレームを優先的に処理するようにしてもよい。
実施の形態２．
実施の形態１では、入力されたＭＡＣフレームのうち、特定のフレーム（ＡＲＰフレーム、ＨＤＣＰフレーム、またはＣＩＭＰフレーム）を最優先キューに振り分けることで、特定のフレームを高速転送するようにした。この実施の形態２は、特定のＭＡＣアドレスを有するＭＡＣフレームを最優先キューに振り分けることで、特定の加入者端末の通信を高速化するものである。
第８図を用いてこの発明の実施の形態２を説明する。この発明における実施の形態２のスイッチ装置が適用されるネットワークシステムおよびスイッチ装置は、第１図および第２図に示した実施の形態１のネットワークシステムおよびスイッチ装置１−１と同様のものとなるので、ここではその説明を省略する。
第１図に示した加入者端末１０−１および加入者端末１０−２を優先端末とした場合を例に挙げて、第８図のフローチャートを参照して、この発明における実施の形態２のスイッチ装置の動作を説明する。なお、ＭＡＣフレーム解析処理部２２には、加入者端末１０−１のＭＡＣアドレスと、加入者端末１０−２のＭＡＣアドレスとが優先端末のアドレスとして予め設定されているものとする。また、優先制御情報付与部２１には、キュー指定通知を受けた場合、優先制御バッファ部４２−０〜４２−７のそれぞれの２Ｍｂｐｓにシェーピングされる最優先キューであるキュー４５−２を使用し、ＶＬＡＮ優先通知を受けた場合、キュー４５−１〜４５−９のどのキューを使用するかのＶＬＡＮ優先順位が、予め設定されているものとする。
入力ポートＰＩ１〜ＰＩｎからＭＡＣフレーム（第３図参照）が入力されると、入力ポートＰＩ１〜ＰＩｎに対応するＭＡＣフレーム処理部２−１〜２−ｎのＭＡＣフレーム解析処理部２２は、優先端末宛のＭＡＣフレームであるか否かを判定する（ステップＳ２００）。具体的には、ＭＡＣフレームのプリアンブルによって同期検出を行った後に、ビット数またはバイト数をカウントして第３図に示した宛先ＭＡＣアドレスを検出する。そして、検出した宛先ＭＡＣアドレスと、加入者端末１０−１または加入者端末１０−２のＭＡＣアドレスとを比較する。検出した宛先ＭＡＣアドレスが加入者端末１０−１または加入者端末１０−２のＭＡＣアドレスの場合には、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、入力されたＭＡＣフレームが優先端末宛のＭＡＣフレームであると判断して、キュー指定通知を優先制御情報付与部２１に出力する（ステップＳ２２０）。
宛先ＭＡＣアドレスが優先端末のＭＡＣアドレスでない場合（優先端末宛のＭＡＣフレームではない場合）には、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＭＡＣフレームが優先端末からのＭＡＣフレームであるか否かを判定する（ステップＳ２１０）。具体的には、ビット数またはバイト数をカウントして第３図に示した送信元ＭＡＣアドレスを検出する。そして、検出した送信元ＭＡＣアドレスと、加入者端末１０−１または加入者端末１０−２のＭＡＣアドレスとを比較する。検出した送信元ＭＡＣアドレスが加入者端末１０−１または加入者端末１０−２のＭＡＣアドレスの場合には、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、入力されたＭＡＣフレームが優先端末からのＭＡＣフレームであると判断して、キュー指定通知を優先制御情報付与部２１に出力する（ステップＳ２２０）。
送信元ＭＡＣアドレスが優先端末のＭＡＣアドレスでない場合（優先端末からのＭＡＣフレームではない場合）には、ＶＬＡＮ優先通知を優先制御情報付与部２１に出力する（ステップＳ２３０）。すなわち、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、入力されたＭＡＣフレームが、優先端末宛または優先端末からのＭＡＣフレームの場合にはキュー指定通知を優先制御情報付与部２１に出力し、入力されたＭＡＣフレームが優先端末とは関係のないＭＡＣフレームの場合にはＶＬＡＮ優先通知を優先制御情報付与部２１に出力する。
優先制御情報付与部２１は、キュー指定通知またはＶＬＡＮ優先通知に基づいて決定したキューを示すキュー番号を優先制御情報としてＭＡＣフレームの前に付加する（ステップＳ２４０）。具体的には、キュー指定通知を受けると、優先制御情報付与部２１は、ＶＬＡＮタグが示すＶＬＡＮ優先ビットと、最優先キューとして予め設定されているキュー４５−２を識別するためキュー番号とを優先制御情報としてＭＡＣフレームヘッダの前に付加する。ＶＬＡＮ優先通知を受けると、優先制御情報付与部２１は、ＶＬＡＮタグが示すＶＬＡＮ優先ビットおよび予め定められたＶＬＡＮ優先順位に基づいてＭＡＣフレームを割り振るキューを決定して、ＶＡＬＮタグが示すＶＬＡＮ優先ビットと、決定したキューを識別するためキュー番号とを優先制御情報としてＭＡＣフレームヘッダの前に付加する。優先制御情報付与部２１は、優先制御情報付きＭＡＣフレームをＬ２スイッチ処理部３に出力する。
Ｌ２スイッチ処理部３は、優先制御情報付きＭＡＣフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づいて優先制御情報付きＭＡＣフレームの訪路を決定する（ステップＳ２５０）。
フレーム振り分け処理部４４は、Ｌ２スイッチ処理部３から入力された優先制御情報付きＭＡＣフレームの優先制御情報に基づいて優先制御情報付きＭＡＣフレームをキュー４５−１〜４５−９に出力する（ステップＳ２６０）。加入者端末１０−１および加入者端末１０−２宛のＭＡＣフレーム、または加入者端末１０−１および加入者端末１０−２からのＭＡＣフレームには、優先制御情報付与部２１によって優先制御情報に最優先キューであるキュー４５−２のキュー番号が設定されているのでキュー４５−２に出力される。キュー４５−１〜４５−９は、フレーム振り分け処理部４４から入力された優先制御情報付きＭＡＣフレームを蓄積する。
出力キュー制御部４６−１〜４６−３は、予め定められた出力調停制御に基づいてキュー４５−１〜４５−９に蓄積されている優先制御情報付きＭＡＣフレームを読み出して、多重処理部４７に出力する。ここで、出力キュー制御部４６−１〜４６−３は、最優先キューであるキュー４５−２に優先制御情報付きＭＡＣフレームが蓄積されている場合には、最優先でキュー４５−２の優先制御情報付きＭＡＣフレームを読み出すものとする。
多重処理部４７は、キュー４５−１〜４５−９から出力された優先制御情報付きＭＡＣフレームを多重して多重処理部４３に出力し、多重処理部４３は、優先制御バッファ部４２−０〜４２−７の各多重処理部４７から入力された優先制御情報付きＭＡＣフレームを多重して多重処理部４１に出力し、多重処理部４１は、ＶＬＡＮ制御バッファ部４０−１〜４０−１０の各多重処理部４３から入力された優先制御情報付きＭＡＣフレームの優先制御情報を削除して、第４図に示した優先制御付きＭＡＣフレームを第３図に示したＭＡＣフレームに戻したＭＡＣフレームを多重して、多重した出力ＭＡＣフレームを対応する出力ポートＰＯ１〜ＰＯｍに出力する（ステップＳ２７０）。
このようにこの実施の形態２では、入力されたＭＡＣフレーム内のＭＡＣフレームヘッダ（レイヤ２制御情報）の宛先ＭＡＣアドレスおよび送信元ＭＡＣアドレスから、予め定められた優先端末に関するＭＡＣフレームを識別して、優先端末に関するＭＡＣフレームの場合には、このＭＡＣフレームを優先順位の高い最優先キューに振り分けて優先的に処理するようにしているので、予め定められている優先端末、たとえば、優先転送かつ最大転送速度の制限を保証するプレミアムサービスに加入しているユーザの加入者端末や、警察や病院、市役所等の公共サービスを提供するサーバ向通信およびこれら公共サービスを利用するユーザの加入者端末の通信をＭＡＣフレームのレベルで優先的に転送することが可能となり、イーサーネット（登録商標）におけるネットワーク上でのユーザに対するサービス性を向上させることができる。
なお、この実施の形態２では、ＭＡＣフレームヘッダの宛先ＭＡＣアドレスまたは送信元ＭＡＣアドレスが優先端末のＭＡＣアドレスであるか否かを判定して、優先端末からのＭＡＣフレーム、または優先端末宛のＭＡＣフレームを優先的に処理するようにしたが、たとえば、宛先ＭＡＣアドレスおよび送信元ＭＡＣアドレスを一組として設定しておき、特定の加入者端末間の通信におけるＭＡＣフレームを優先的に処理するようにしてもよい。
また、この実施の形態２では、ＭＡＣフレームヘッダの宛先ＭＡＣアドレスまたは送信元ＭＡＣアドレスを用いて優先端末に関するＭＡＣフレームを優先的に処理するようにしたが、たとえば、ＶＬＡＮタグのＶＬＡＮ−ＩＤを用いて、特定のＶＬＡＮ−ＩＤのＭＡＣフレームを優先的に処理するようにしてもよい。これにより、特定のＶＬＡＮの加入者端末の通信を高速にすることができ、イーサーネット（登録商標）におけるネットワーク上でのユーザに対するサービス性を向上させることができる。
実施の形態３．
実施の形態２では、特定のＭＡＣアドレスを有するＭＡＣフレームを最優先キューに振り分けることで、特定の加入者端末の通信を高速化するようにした。この実施の形態３では、特定のＩＰアドレスを有するＭＡＣフレームを最優先キューに振り分けることで、レイヤ３ネットワークを介して接続される特定の加入者端末の通信を高速化するものである。
たとえば、先の第１図に示した加入者端末１０−１および加入者端末１０−５を優先端末とした場合、ＭＡＣフレーム解析処理部２２には、加入者端末１０−１のＩＰアドレスと、加入者端末１０−５のＩＰアドレスとが優先端末のＩＰアドレスとして予め設定されているものとする。また、優先制御情報付与部２１には、キュー指定通知を受けた場合には、優先制御バッファ部４２−０〜４２−７のそれぞれの最低保証帯域として１Ｍｂｐｓを保証する最優先キューであるキュー４５−５使用し、ＶＬＡＮ優先通知を受けた場合、キュー４５−１〜４５−９のどのキューを使用するかのＶＬＡＮ優先順位が、予め設定されているものとする。
ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、第３図に示したＭＡＣフレームのＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレスまたは宛先ＩＰアドレスが優先端末のＩＰアドレス（この場合は、加入者端末１０−１または加入者端末１０−５のＩＰアドレス）である場合にはキュー指定通知を、送信元ＩＰアドレスまたは宛先ＩＰアドレスが優先端末のＩＰアドレスではない場合にはＶＬＡＮ優先通知を優先制御情報付与部２１に出力する。
キュー指定通知を受けた場合、優先制御情報付与部２１は、ＶＬＡＮタグが示すＶＬＡＮ優先ビットと、最優先キューとして予め設定されているキュー４５−５を識別するためのキュー番号とを優先制御情報としてＭＡＣフレームの前に付加する。ＶＬＡＮ優先通知を受けた場合、優先制御情報付与部２１は、ＶＬＡＮタグが示すＶＬＡＮ優先ビットおよび予め定められたＶＬＡＮ優先順位に基づいてＭＡＣフレームを割り振るキューを決定して、ＶＡＬＮタグが示すＶＬＡＮ優先ビットと、決定したキューを識別するためキュー番号とを優先制御情報としてＭＡＣフレームヘッダの前に付加する。優先制御情報付与部２１は、優先制御情報付きＭＡＣフレームをＬ２スイッチ処理部３に出力する。
すなわち、上述した実施の形態２の宛先ＭＡＣアドレスおよび送信元ＭＡＣアドレスの代わりに、送信元ＩＰアドレスおよび宛先ＩＰアドレスを用いて優先端末に関するＭＡＣフレームを識別する。
このようにこの実施の形態３では、入力されたＭＡＣフレーム内のＩＰヘッダ（レイヤ３制御情報）の送信元ＩＰアドレスおよび宛先ＩＰアドレスから、予め定められた優先端末に関するＭＡＣフレームを識別して、優先端末に関するＭＡＣフレームの場合には、このＭＡＣフレームを優先順位の高い最優先キューに振り分けて優先的に処理するようにしているので、ルータを介するＭＡＣアドレスを認識することができないレイヤ３ネットワークにおいても、予め定められている優先端末、たとえば、優先転送かつ最大転送速度の制限を保証するプレミアムサービスに加入しているユーザの加入者端末や、警察や病院、市役所等の公共サービスを提供するサーバ向通信およびこれら公共サービスを利用するユーザの加入者端末の通信をＭＡＣフレームのレベルで優先的に転送することが可能となり、イーサーネット（登録商標）におけるネットワーク上でのユーザに対するサービス性を向上させることができる。
なお、この実施の形態３では、ＭＡＣフレームヘッダの宛先ＩＰアドレスまたは送信元ＩＰアドレスを用いて優先端末に関するＭＡＣフレームを優先的に処理するようにしたが、たとえば、サービスタイプを用いて、特定のサービスタイプのＭＡＣフレームを優先的に処理するようにしてもよい。これにより、特定のサービスタイプの通信を高速にすることができ、イーサーネット（登録商標）におけるネットワーク上でのユーザに対するサービス性を向上させることができる。
実施の形態４．
実施の形態１〜３では、入力されたＭＡＣフレームのＭＡＣフレームヘッダ、ＩＰヘッダ、またはＴＣＰヘッダやＵＣＰヘッダを解析して、特定のプロトコルのＭＡＣフレーム、または優先端末のＭＡＣフレームを最優先キューに振り分けて優先的に処理するようにした。この実施の形態４は、ＭＡＣフレームのＴＣＵヘッダの送信元ポート番号または宛先ポート番号を解析して、特定のプロトコルのＭＡＣフレームを優先的に処理するものである。
第９図を用いてこの発明の実施の形態４を説明する。この発明における実施の形態４のスイッチ装置が適用されるネットワークシステムおよびスイッチ装置は、第１図および第２図に示した実施の形態１のネットワークシステムおよびスイッチ装置１−１と同様のものとなるので、ここではその説明を省略する。
第９図のフローチャートを参照して、この発明における実施の形態４のスイッチ装置の動作を説明する。なお、ＭＡＣフレーム解析処理部２２には、ｗｅｌｌｋｎｏｗｎポートであるＦＴＰデータ用ポート（初期値）のポート番号「２０」と、ＦＴＰ制御用ポート番号「２１」と、ｗｗｗのＨＴＴＰ用ポート番号「８０」と、ＳＩＰ用ポート（ＶｏＩＰ（ＶｏｉｃｅｏｖｅｒＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）の制御用）番号「５０６０」とが予め設定されているものとする。また、優先制御情報付与部２１には、ＳＩＰ用ポートのキュー指定通知を受けた場合には最優先キューであるキュー４５−１を使用し、ＨＴＴＰ用ポートのキュー指定通知を受けた場合にはベストエフォートの中優先キューであるキュー４５−８を使用し、ＦＴＰデータ用ポートおよびＦＴＰ制御用ポートのキュー指定通知を受けた場合には低優先キューであるキュー４５−９を使用し、ＶＬＡＮ優先通知を受けた場合にはキュー４５−１〜４５−９のどのキューを使用するかのＶＬＡＮ優先順位が、予め設定されているものとする。
入力ポートＰＩ１〜ＰＩｎからＭＡＣフレーム（第３図参照）が入力されると、入力ポートＰＩ１〜ＰＩｎに対応するＭＡＣフレーム処理部２−１〜２−ｎのＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＭＡＣフレーム内の宛先ポート番号がＦＴＰデータ用ポートのＭＡＣフレームであるか否かを判定する（ステップＳ３００）。具体的には、宛先ポート番号の情報とＦＴＰデータ用ポート番号「２０」とを比較する。宛先ポート番号が「２０」の場合、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＦＴＰデータ用ポート番号のキュー指定通知を優先制御情報付与部２１に出力する（ステップＳ３４０）。
宛先ポート番号が「２０」ではない場合、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＭＡＣフレーム内の宛先ポート番号がＦＴＰ制御用ポートであるか否かを判定する（ステップＳ３１０）。具体的には、宛先ポート番号の情報とＦＴＰ制御用ポート番号「２１」とを比較する。宛先ポート番号が「２１」の場合、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＦＴＰ制御用ポート番号のキュー指定通知を優先制御情報付与部２１に出力する（ステップＳ３４０）。
宛先ポート番号が「２１」ではない場合、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＭＡＣフレーム内の宛先ポート番号がＨＴＴＰ用ポートであるか否かを判定する（ステップＳ３２０）。具体的には、宛先ポート番号の情報とＨＴＴＰ用ポート番号「８０」とを比較する。宛先ポート番号が「８０」の場合、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＨＴＴＰ用ポート番号のキュー指定通知を優先制御情報付与部２１に出力する（ステップＳ３４０）。
宛先ポート番号が「８０」ではない場合、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＭＡＣフレーム内の宛先ポート番号がＳＩＰ用ポートであるか否かを判定する（ステップＳ３３０）。具体的には、宛先ポート番号の情報とＳＩＰ用ポート番号「５０６０」とを比較する。宛先ポート番号が「５０６０」の場合、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＳＩＰ用ポート番号のキュー指定通知を優先制御情報付与部２１に出力する（ステップＳ３４０）。
宛先ポート番号が「５０６０」でない場合、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＶＬＡＮ優先通知を優先制御情報付与部２１に出力する（ステップＳ３５０）。すなわち、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、入力されたＭＡＣフレーム内の宛先ポート番号がＦＴＰデータ用ポート、ＦＴＰ制御用ポート、ＨＴＴＰ用ポート、またはＳＩＰ用ポートの場合にはそれぞれのポートに対応するキュー指定通知を優先制御情報付与部２１に出力し、入力されたＭＡＣフレーム内の宛先ポート番号がＦＴＰデータ用ポート、ＦＴＰ制御用ポート、ＨＴＴＰ用ポート、またはＳＩＰ用ポートではない場合にはＶＬＡＮ優先通知を優先制御情報付与部２１に出力する。
優先制御情報付与部２１は、キュー指定通知またはＶＬＡＮ優先通知に基づいて決定したキューを示すキュー番号を優先制御情報としてＭＡＣフレームの前に付加する（ステップＳ３６０）。具体的には、ＦＴＰデータ用ポートまたはＦＴＰ制御用ポートのキュー指定通知を受けると、優先制御情報付与部２１は、ＶＬＡＮタグが示すＶＬＡＮ優先ビットと、低優先キューであるキュー４５−９を識別するキュー番号とを優先制御情報としてＭＡＣフレームヘッダの前に付加する。ＨＴＴＰ用ポートのキュー指定通知を受けると、優先制御情報付与部２１は、ＶＬＡＮタグが示すＶＬＡＮ優先ビットと、中優先キューであるキュー４５−８を識別するキュー番号とを優先制御情報としてＭＡＣフレームヘッダの前に付加する。ＳＩＰ用ポートのキュー指定通知を受けると、優先制御情報付与部２１は、ＶＬＡＮタグが示すＶＬＡＮ優先ビットと、最優先キューであるキュー４５−１を識別するキュー番号とを優先制御情報としてＭＡＣフレームヘッダの前に付加する。ＶＬＡＮ優先通知を受けると、優先制御情報付与部２１は、ＶＬＡＮタグが示すＶＬＡＮ優先ビットおよび予め定められたＶＬＡＮ優先順位に基づいてＭＡＣフレームを割り振るキューを決定して、ＶＡＬＮタグが示すＶＬＡＮ優先ビットと、決定したキューを識別するためキュー番号とを優先制御情報としてＭＡＣフレームヘッダの前に付加する。優先制御情報付与部２１は、優先制御情報付きＭＡＣフレームをＬ２スイッチ処理部３に出力する。
Ｌ２スイッチ処理部３は、優先制御情報付きＭＡＣフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づいて訪路を決定して、決定した訪路に優先制御情報付きＭＡＣフレームを出力する（ステップＳ３７０）。
フレーム振り分け処理部４４は、Ｌ２スイッチ処理部３から入力された優先制御情報付きＭＡＣフレームの優先制御情報に基づいて優先制御情報付きＭＡＣフレームをキュー４５−１〜４５−９に出力する（ステップＳ３８０）。ＳＩＰ用ポート宛のＭＡＣフレームには優先制御情報に最優先キューであるキュー４５−１が設定されているのでキュー４５−１に出力され、ＨＴＴＰ用ポート宛のＭＡＣフレームには優先制御情報にベストエフォートの中優先キューであるキュー４５−８が設定されているのでキュー４５−８に出力され、ＦＴＰデータ用ポート宛およびＦＴＰ制御用ポート宛のＭＡＣフレームには優先制御情報に低優先キューであるキュー４５−９が設定されているのでキュー４５−９に出力される。
出力キュー制御部４６−１〜４６−３は、予め定められた出力調停制御に基づいてキュー４５−１〜４５−９に蓄積されている優先制御情報付きＭＡＣフレームを読み出して、多重処理部４７に出力する。
多重処理部４７は、キュー４５−１〜４５−９から出力された優先制御情報付きＭＡＣフレームを多重して多重処理部４３に出力し、多重処理部４３は、優先制御バッファ部４２−０〜４２−７の各多重処理部４７から入力された優先制御情報付きＭＡＣフレームを多重して多重処理部４１に出力し、多重処理部４１は、ＶＬＡＮ制御バッファ部４０−１〜４０−１０の各多重処理部４３から入力された優先制御情報付きＭＡＣフレームの優先制御情報を削除して、第４図に示した優先制御付きＭＡＣフレームを第３図に示したＭＡＣフレームに戻した出力ＭＡＣフレームを多重して、多重した出力ＭＡＣフレームを対応する出力ポートＰＯ１〜ＰＯｍに出力する（ステップＳ３９０）。
このようにこの実施の形態４では、入力されたＭＡＣフレーム内のＴＣＰヘッダ（レイヤ４制御情報）の宛先ポート番号がＦＴＰデータ用ポート、ＦＴＰ制御用ポート、ＨＴＴＰ用ポート、またはＳＩＰ用ポートである場合には、予め定められている優先順位のキューに振り分けるようにしているので、ＴＣＰプロトコルの各ポート毎に予めわかっているサービス毎に対応した優先処理をフロー単位で行うことがでる。たとえば、ＦＴＰのように優先度が低くてもエラーなく転送されることが重要なフローと、ＶｏＩＰのように遅延時間を最小限にすることが必要なサービスのフローとを区別して、それぞれのＭＡＣフレームに適した転送処理を行うことが可能となり、イーサーネット（登録商標）のネットワーク上でさまざまなアプリケーションを利用するユーザの加入者端末に対して、アプリケーションに適した転送処理を行ってサービス性を向上することができる。
なお、この実施の形態４では、ＴＣＰヘッダの宛先ポート番号を用いるようにしたが、これに限るものではなく、ＴＣＰヘッダの他の情報を用いてもよいし、ＵＣＰヘッダの情報を用いるようにしてもよい。
実施の形態５．
実施の形態１〜４では、ＭＡＣフレームヘッダ、ＩＰヘッダ、ＴＣＰヘッダ、またはＵＤＰヘッダを解析して、特定のＭＡＣフレームを優先的に処理するようにした。この実施の形態５では、レイヤ５以上の情報を解析して特定のＭＡＣフレームを優先的に処理するものである。
第１０図を用いてこの発明の実施の形態５を説明する。この発明における実施の形態５のスイッチ装置が適用されるネットワークシステムおよびスイッチ装置は、第１図および第２図に示した実施の形態１のネットワークシステムおよびスイッチ装置１−１と同様のものとなるので、ここではその説明を省略する。
この実施の形態５のスイッチ装置１−１〜１−８に入力されるＭＡＣフレームは、先の第３図に示したものと同様であるが、ＴＣＰまたはＵＣＰヘッダの後のデータ内（レイヤ５以上の上位層）の予め定められた位置に優先コードの領域を設けておく。
第１０図のフローチャートを参照して、この発明における実施の形態５のスイッチ装置の動作を説明する。なお、ＭＡＣフレーム解析処理部２２には、特定コード（ここでは、病院を示す「ＨＯＳＰＩＴＡＬ＿Ａ」と緊急を示す「Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ」）が設定されているものとする。また、優先制御情報付与部２１には、キュー指定通知を受けた場合、ＶＬＡＮ優先ビット「７」の最優先キューであるキュー４５−１を使用し、ＶＬＡＮ優先通知を受けた場合、キュー４５−１〜４５−９のどのキューを使用するかのＶＬＡＮ優先順位が、予め設定されているものとする。
入力ポートＰＩ１〜ＰＩｎからＭＡＣフレーム（第３図参照）が入力されると、入力ポートＰＩ１〜ＰＩｎに対応するＭＡＣフレーム処理部２−１〜２−ｎのＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＭＡＣフレームが特定コードを有するＭＡＣフレームであるか否かを判定する（ステップＳ４００）。具体的には、ＭＡＣフレームのプリアンブルによって同期検出を行った後に、ビット数またはバイト数をカウントして第３図に示したデータ内の予め定められた優先コードの情報を検出する。そして、検出した優先コードの情報が病院を示す特定コード「ＨＯＳＰＩＴＡＬ＿Ａ」または緊急を示す特定コード「Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ」であるかを判定する。優先コードが「ＨＯＳＰＩＴＡＬ＿Ａ」または「Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ」である場合には、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、キュー指定通知を優先制御情報付与部２１に出力する（ステップＳ４１０）。
優先コードが「ＨＯＳＰＩＴＡＬ＿Ａ」または「Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ」ではない場合（優先コードが特定コードではない場合）、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＶＬＡＮ優先通知を優先制御情報付与部２１に出力する（ステップＳ４２０）。すなわち、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、入力されたＭＡＣフレームが特定コードを有するＭＡＣフレームの場合にはキュー指定通知を優先制御情報付与部２１に出力し、入力されたＭＡＣフレームが特定コードとは関係のないＭＡＣフレームの場合にはＶＬＡＮ優先通知を優先制御情報付与部２１に出力する。
優先制御情報付与部２１は、キュー指定通知またはＶＬＡＮ優先通知に基づいて決定したキューを示すキュー番号を優先制御情報としてＭＡＣフレームの前に付加する（ステップＳ４３０）。具体的には、キュー指定通知を受けると、優先制御情報付与部２１は、ＶＬＡＮ優先ビット「７」とキュー４５−１を識別するためのキュー番号とを優先制御情報としてＭＡＣフレームの前に付加する。ＶＬＡＮ優先通知を受けると、優先制御情報付与部２１は、ＶＬＡＮタグが示すＶＬＡＮ優先ビットおよび予め定められたＶＬＡＮ優先順位に基づいてＭＡＣフレームを割り振るキューを決定して、ＶＡＬＮタグが示すＶＬＡＮ優先ビットと、決定したキューを識別するためキュー番号とを優先制御情報としてＭＡＣフレームヘッダの前に付加する。優先制御情報付与部２１は、優先制御情報付きＭＡＣフレームをＬ２スイッチ処理部３に出力する。
Ｌ２スイッチ処理部３は、ＭＡＣフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づいて訪路を決定して、決定した訪路に優先制御情報付きＭＡＣフレームを出力する。（ステップＳ４４０）。
フレーム振り分け処理部４４は、Ｌ２スイッチ処理部３から入力された優先制御情報付きＭＡＣフレームの優先制御情報に基づいて優先制御情報付きＭＡＣフレームをキュー４５−１〜４５−９に出力する（ステップＳ４５０）。ＭＡＣフレームのデータ内に「ＨＯＳＰＩＴＡＬ＿Ａ」または「Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ」を有するＭＡＣフレームの優先制御情報には「ＶＬＡＮ優先ビット「７」で、かつ最優先キューであるキュー４５−１が設定されているので、優先制御バッファ部４２−７のキュー４５−１に出力される。
出力キュー制御部４６−１〜４６−３は、予め定められた出力調停制御に基づいてキュー４５−１〜４５−９に蓄積されている優先制御情報付きＭＡＣフレームを読み出して、多重処理部４７に出力する。ここで、出力キュー制御部４６−１〜４６−３は、最優先キューであるキュー４５−２に優先制御情報付きＭＡＣフレームが蓄積されている場合には、最優先でキュー４５−２の優先制御情報付きＭＡＣフレームを読み出すものとする。
多重処理部４７は、キュー４５−１〜４５−９から出力された優先制御情報付きＭＡＣフレームを多重して多重処理部４３に出力し、多重処理部４３は、優先制御バッファ部４２−０〜４２−７の各多重処理部４７から入力された優先制御情報付きＭＡＣフレームを多重して多重処理部４１に出力し、多重処理部４１は、ＶＬＡＮ制御バッファ部４０−１〜４０−１０の各多重処理部４３から入力された優先制御情報付きＭＡＣフレームの優先制御情報を削除して、第４図に示した優先制御付きＭＡＣフレームを第３図に示したＭＡＣフレームに戻したＭＡＣフレームを多重して、多重した出力ＭＡＣフレームを対応する出力ポートＰＯ１〜ＰＯｍに出力する（ステップＳ４６０）。
このようにこの実施の形態５では、入力されたＭＡＣフレーム内のアプリケーション情報部分であるデータ（レイヤ５以上の上位層）に優先コードの領域を設けて、この優先コードが予め定められた特定コードと一致する場合には、このＭＡＣフレームを優先順位の高い優先ビットの最優先キューに振り分けて優先的に処理するようにしているので、特定のアプリケーション、たとえば、緊急患者のレントゲン写真や生体データなどを転送する際にデータ内に特定コードを設定することで、転送時にＭＡＣフレームのレベルで優先的に転送することが可能となり、イーサーネット（登録商標）におけるネットワーク上でのユーザに対するサービス性を向上させることができる。
実施の形態６．
第１１図および第１２図を用いてこの発明の実施の形態５を説明する。この発明における実施の形態５のスイッチ装置が適用されるネットワークシステムは、第１図に示したネットワークシステムのスイッチ装置１−１〜１−８の代わりにスイッチ装置１ａ−１〜１ａ−８を備えている。
スイッチ装置１ａ−１〜１ａ−８はすべて同じ機能を備えている。第１１図に示したスイッチ装置１ａ−１の構成を示すブロック図を参照してスイッチ装置の機能を説明する。
第１１図に示したスイッチ装置１ａ−１は、第２図に示したスイッチ装置１−１に優先制御処理部５が追加されている。第２図に示したスイッチ装置１−１と同じ機能を持つ構成部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、入力されたＭＡＣフレーム内の送信元ポート番号または宛先ポート番号が予め定められたポート番号である場合に、キュー指定通知を優先制御情報付与部２１に出力する機能に加えて、入力されたＭＡＣフレームがＦＴＰコマンドシーケンスであるか否かを判定して、ポート番号を指定された場合には、そのＭＡＣフレーム内の送信元ＩＰアドレスおよび宛先ポート番号を性能情報として優先制御処理部５に出力する機能を備えている。
優先制御処理部５は、ＭＡＣフレーム処理部２−１〜２−ｎのそれぞれのＭＡＣフレーム解析処理部２２から出力される性能情報を受けると、予め定められたキュー番号を性能情報に付加したキュー変更通知を優先制御情報付与部２１に出力する。
つぎに、第１２図のフローチャートを参照して、この発明における実施の形態６のスイッチ装置の動作を説明する。なお、ＭＡＣフレーム解析処理部２２には、ｗｅｌｌｋｎｏｗｎポートであるＦＴＰデータ用ポート（初期値）のポート番号「２０」と、ＦＴＰ制御用ポート番号「２１」とが予め設定されているものとする。また、優先制御情報付与部２１には、キュー指定通知を受けた場合には低優先キューであるキュー４５−９を使用し、ＶＬＡＮ優先通知を受けた場合にはキュー４５−１〜４５−９のどのキューを使用するかを示すＶＬＡＮ優先順位が、予め設定されているものとする。さらに、優先制御処理部５には、性能情報を受けた場合、使用するキューを低優先キューであるキュー４５−９に変更することが予め設定されているものとする。
入力ポートＰＩ１〜ＰＩｎからＭＡＣフレーム（第３図参照）が入力されると、入力ポートＰＩ１〜ＰＩｎに対応するＭＡＣフレーム処理部２−１〜２−ｎのＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＭＡＣフレームの宛先ポート番号がＦＴＰデータ用ポートまたはＦＴＰ制御用ポートであるか否かを判定する（ステップＳ５００，Ｓ５１０）。具体的には、宛先ポート番号の情報が「２０」または「２１」であるか否かを判定する。宛先ポート番号が「２０」または「２１」である場合、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、キュー指定通知を優先制御情報付与部２１に出力する（ステップＳ５２０）。
ＦＴＰプロトコルには、ＰＡＳＳＩＶモードまたはＡＣＴＩＶＥモードにおいてデータ転送用の宛先ポート番号または送信元ポートを指定することができる。ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、宛先ポート番号がＦＴＰデータ用ポート番号またはＦＴＰ制御用ポート番号のＭＡＣフレームを検出するとＦＴＰコマンドシーケンスであることを認識する。ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＦＴＰコマンドシーケンス中に、送信元ＩＰアドレスまたは宛先ＩＰアドレスが、サーバのＩＰアドレスまたは加入者端末のＩＰアドレスであって、かつＴＣＰヘッダの宛先ポート番号または送信元ポート番号がポート番号ＬであるＭＡＣフレームを判定する（ステップＳ５３０）。
ここで、サーバ９−１と加入者端末１０−１とのＦＴＰコマンドシーケンス中に、入力ポートＰＩ１から加入者端末１０−１からデータ転送用ポートとしてポート番号ＬのＭＡＣフレームが入力されたと仮定する。入力ポートＰＩ１に対応するＭＡＣフレーム処理部２−１のＭＡＣフレーム解析処理部２２は、送信元ＩＰアドレスが加入者端末１０−１のＩＰアドレスであって、かつ宛先ＩＰアドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスであって、かつ宛先ポート番号のポート番号が「Ｌ」であるＭＡＣフレームを検出する。
ＭＡＣフレーム処理部２−１のＭＡＣフレーム解析処理部２２は、性能情報として検出したＭＡＣフレームの宛先ＩＰアドレスおよびポート番号Ｌを優先制御処理部５に出力する（ステップＳ５４０）。
優先制御処理部５は、性能情報を受け取ると、予め定められている低優先キューであるキュー４５−９のキュー番号を性能情報に付加したキュー変更通知を反対方向通信に使用する入力ポートに対応する優先制御情報付与部２１に出力する（ステップＳ５５０）。スイッチ装置１ａ−１〜１ａ−８は、たとえば、出力ポートＰＯ１から出力したＭＡＣフレームに対する応答のＭＡＣフレームは入力ポートＰＩ２から入力されるというように予め対応する入力ポートと出力ポートとが設定されている。たとえば、サーバ９−１の宛先ＩＰアドレスのＭＡＣフレームは出力ポートＰＯ１に出力されるとすると、優先制御処理部５は、入力ポートＰＩ２に対応するＭＡＣフレーム処理部２−２のＭＡＣフレーム解析処理部２２に、送信元ＩＰアドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスであってかつ送信元ポート番号がポート番号ＬであるＭＡＣフレームを検出してキュー指定通知を出力するように通知する。また、優先制御処理部５は、ＭＡＣフレーム処理部２−２の優先制御情報付与部２１に、送信元ＩＰアドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスであってかつ送信元ポート番号がポート番号Ｌのキュー指定通知を受けた場合、低優先キューであるキュー４５−９を使用することを通知するキュー変更通知を出力する。
一方、宛先ポート番号が「２０」、「２１」または「Ｌ」ではない場合には、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＶＬＡＮ優先通知を優先制御情報付与部２１に出力する（ステップＳ５６０）。
優先制御情報付与部２１は、キュー指定通知またはＶＬＡＮ優先通知に基づいて決定したキューを示すキュー番号を優先制御情報としてＭＡＣフレームの前に付加する（ステップＳ５７０）。具体的には、ＭＡＣフレーム処理部２−２の優先制御情報付与部２１は、送信元ＩＰアドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスであってかつ送信元ポート番号がポート番号Ｌのキュー指定通知を受けた場合、キュー変更通知で指定されたキュー４５−９のキュー番号を優先制御情報としてＭＡＣフレームの前に付加する。ＶＬＡＮ優先通知を受けると、ＭＡＣフレーム処理部２−２の優先制御情報付与部２１は、ＶＬＡＮタグが示すＶＬＡＮ優先ビットおよび予め定められたＶＬＡＮ優先順位に基づいてＭＡＣフレームを割り振るキューを決定して、ＶＡＬＮタグが示すＶＬＡＮ優先ビットと、決定したキューを識別するためキュー番号とを優先制御情報としてＭＡＣフレームヘッダの前に付加する。優先制御情報付与部２１は、優先制御情報付きＭＡＣフレームをＬ２スイッチ処理部３に出力する。
Ｌ２スイッチ処理部３は、ＭＡＣフレームの宛先ＭＡＣアドレスに基づいて優先制御情報付きＭＡＣフレームの訪路を決定する（ステップＳ５８０）。
フレーム振り分け処理部４４は、Ｌ２スイッチ処理部３から入力された優先制御情報付きＭＡＣフレームの優先制御情報に基づいて優先制御情報付きＭＡＣフレームをキュー４５−１〜４５−９に出力する（ステップＳ５９０）。
多重処理部４７は、キュー４５−１〜４５−９から出力された優先制御情報付きＭＡＣフレームを多重して多重処理部４３に出力し、多重処理部４３は、優先制御バッファ部４２−０〜４２−７の各多重処理部４７から入力された優先制御情報付きＭＡＣフレームを多重して多重処理部４１に出力し、多重処理部４１は、ＶＬＡＮ制御バッファ部４０−１〜４０−１０の各多重処理部４３から入力された優先制御情報付きＭＡＣフレームの優先制御情報を削除して、第４図に示した優先制御付きＭＡＣフレームを第３図に示したＭＡＣフレームに戻した出力ＭＡＣフレームを多重して、多重した出力ＭＡＣフレームを対応する出力ポートＰＯ１〜ＰＯｍに出力する（ステップＳ６００）。
このようにこの実施の形態６では、入力されたＭＡＣフレーム内のＩＰヘッダ（レイヤ３制御情報）の送信元ＩＰアドレスおよび宛先ＩＰアドレスと、ＴＣＰヘッダ（レイヤ４制御情報）の送信元ポート番号および宛先ポート番号とから、双方向通信の逆方向通信に用いられる入力ポートに入力されるＭＡＣフレームを推定して、推定した入力ポートから入力されるＭＡＣフレームを振り分けるキューを決定するようにしているので、ユーザ間の双方向通信のＭＡＣフレームのレベルで優先的に転送することが可能となり、イーサーネット（登録商標）のネットワーク上でのユーザに対するサービス性を向上させることができる。
実施の形態７．
第１３図および第１４図を用いてこの発明の実施の形態７を説明する。この発明における実施の形態５のスイッチ装置が適用されるネットワークシステムは、第１図に示したネットワークシステムのスイッチ装置１−１〜１−８の代わりにスイッチ装置１ｂ−１〜１ｂ−８を備えている。
スイッチ装置１ｂ−１〜１ｂ−８は全て同じ機能を備えている。第１３図に示したスイッチ装置１ｂ−１の構成を示すブロック図を参照してスイッチ装置の機能を説明する。スイッチ装置１ｂ−１は、第１１図に示したスイッチ装置１ａ−１の出力ポート処理部４−１〜４−ｍの代わりに出力ポート処理部４ａ−１〜４ａ−ｍを、優先制御処理部５の代わりに優先制御処理部５ａを備えている。
出力ポート処理部４ａ−１〜４ａ−ｍは全て同じ機能を備えている。第１４図に示した出力ポート処理部４ａ−１の構成を示すブロック図を参照して出力ポート処理部の機能を説明する。第１４図に示した出力ポート処理部４ａ−１は、第５図に示した出力ポート処理部４−１に性能情報測定部４８が追加されている。第５図に示した出力ポート処理部４−１と同じ機能を持つ構成部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
性能情報測定部４８は、ＶＬＡＮ制御バッファ部４０−１〜４０−１０の優先制御バッファ部４２−０〜４２−７の各キュー４５−１〜４５−９に入力される予め定められた宛先ＩＰアドレスを有する優先制御情報付きＭＡＣフレームのトラフィックを監視して、トラフィックが閾値を超えた場合には、ＩＰアドレスを含む超過性能情報を優先制御処理部５ａに出力する。また、超過性能情報を出力した後の一定時間の間、予め定められた宛先ＩＰアドレスを有する優先制御情報付きＭＡＣフレームのトラフィックが閾値よりも小さい場合には、ＩＰアドレスを含む低下性能情報を優先制御処理部５ａに出力する。
第１１図に戻って、ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、入力されたＭＡＣフレーム内の送信元ＩＰアドレスおよび宛先ＩＰアドレスが予め定められたＩＰアドレスである場合に、キュー指定通知を優先制御情報付与部２１に出力する機能に加えて、入力されたＭＡＣフレーム内の宛先ＩＰアドレスが予め定められたＩＰアドレスであるＭＡＣフレーム（予め定められたＩＰアドレス宛のＭＡＣフレーム）をカウントする機能を更に備えている。
優先制御処理部５ａは、出力ポート処理部４ａ−１〜４ａ−ｍの性能情報測定部４８からの超過性能情報、およびＭＡＣフレーム処理部２−１〜２−ｎのＭＡＣフレーム解析処理部２２のカウント値に基づいて、トラフィックを超えたＩＰアドレス宛に最も多くＭＡＣフレームを入力しているＭＡＣフレーム処理部の優先制御情報付与部２１に対して、現在使用しているキューよりも優先順位の低いキューのキュー番号を設定するキュー変更通知を出力する。また、優先制御処理部５ａは、出力ポート処理部４ａ−１〜４ａ−ｍの性能情報測定部４８からの低下性能情報に基づいて、優先順位の低いキュー番号を設定するキュー変更通知を出力した優先制御情報付与部２１に対して、変更前のキューのキュー番号を設定するキュー変更通知を出力する。
つぎに、加入者端末１０−１、１０−２とサーバ９−１との通信を例に挙げて、この発明における実施の形態７のスイッチ装置の動作を説明する。なお、ＭＡＣフレーム解析処理部２２には、優先通信端末である加入者端末１０−１およびサーバ９−１のＩＰアドレスが予め設定されているものとする。また、優先制御情報付与部２１には、加入者端末１０−１からサーバ９−１へのＭＡＣフレーム（ＩＰヘッダの送信元アドレスが加入者端末１０−１のＩＰアドレスであって、かつ宛先ＩＰアドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスであるＭＡＣフレーム）はＶＬＡＮ優先ビット「７」の最大５Ｍｂｐｓのピーク・カット・オフのキューである優先制御バッファ部４２−７のキュー４５−２を使用し、サーバ９−１から加入者端末１０−１へのＭＡＣフレーム（ＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスであって、かつ宛先ＩＰアドレスが加入者端末１０−１のＩＰアドレスであるＭＡＣフレーム）はＶＬＡＮ優先ビット「７」の最低保証帯域でかつシーピングの４Ｍｂｐｓを保証するキューである優先制御バッファ部４２−７のキュー４５−６を使用することが設定されているものとする。また、優先制御処理部５には、超過性能情報を受けた場合、ＶＬＡＮ優先ビットが「０」の最低保証帯域でかつシーピングの４Ｍｂｐｓを保証するキューである優先制御バッファ部４２−０のキュー４５−６を使用することが設定されているものとする。
なお、入力されたＭＡＣフレームのＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレスが加入者端末１０−１のＩＰアドレスで、かつ宛先ＩＰアドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスである場合に、ＶＬＡＮ優先ビット「７」とキュー４５−２のキュー番号とを優先制御情報として付加し、ＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスであって、かつ宛先ＩＰアドレスが加入者端末１０−１のＩＰアドレスである場合に、ＶＬＡＮ優先ビット「７」とキュー４５−６のキュー番号とを優先制御情報としてＭＡＣフレームヘッダの前に付加して優先処理を行う動作は、ＩＰヘッダを解析して優先処理を行う実施の形態３の動作と同じであるので、ここでは優先制御処理部５に関わる動作のみを説明する。
ＭＡＣフレーム解析処理部２２は、入力されたＭＡＣフレームが加入者端末１０−１からサーバ９−１へのＭＡＣフレーム、すなわちＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレスが加入者端末１０−１のＩＰアドレスであってかつ宛先ＩＰアドレスがサーバ９−１である場合には内部のカウンタをカウントアップする。たとえば、加入者端末１０−１が入力ポートＰＩ１を、加入者端末１０−２が入力ポートＰＩ２を使用している場合、ＭＡＣフレーム処理部２−１およびＭＡＣフレーム処理部２−２のＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＭＡＣフレーム内のＩＰヘッダの宛先アドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスであるＭＡＣフレームの数をカウントする。
性能情報測定部４８は、ＶＬＡＮ制御バッファ部４０−１〜４０−１０の各キュー４５−１〜４５−９に入力される優先制御情報付きＭＡＣフレームの中でサーバ９−１への優先制御情報付きＭＡＣフレーム、すなわち宛先ＩＰアドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスであるＭＡＣフレームのバイト数をカウントして、トラフィックを監視する。性能情報測定部４８は、カウント値が閾値を超えた場合、サーバ９−１のＩＰアドレスを含む超過性能情報を優先制御処理部５ａに出力する。たとえば、サーバ９−１が出力ポートＰＯ１を使用している場合、出力ポート処理部４ａ−１の性能情報測定部４８が、優先制御情報付きＭＡＣフレームのＴＣＰヘッダの宛先ＩＰアドレスがサーバ９−１のＩＰアドレである情報制御情報付きＭＡＣフレームのバイト数をカウントする。そして、カウント値が閾値を超えた場合、性能情報測定部４８は、優先情報処理部５ａに超過性能情報を出力する。
出力ポート処理部４ａ−１〜４ａ−ｍの性能情報測定部４８から超過性能情報を受けると、優先制御処理部５ａは、ＭＡＣフレーム処理部２−１〜２−ｎのＭＡＣフレーム解析処理部２２の超過性能情報に含まれるＩＰアドレスに対応するカウント値を読み出す。ここでは、出力ポート処理部４−１の性能情報測定部４８からサーバ９−１のＩＰアドレスを含む超過性能情報を受けている。優先制御処理部５ａは、ＭＡＣフレーム処理部２−１〜２−ｎのＭＡＣフレーム解析処理部２２のサーバ９−１宛ＭＡＣフレームのカウント値を読み出す。
優先制御処理部５ａは、カウント値が最大であるＭＡＣフレーム処理部の優先制御情報付与部２１に、現在使用しているキューよりも優先順位の低いキューのキュー番号を設定するキュー変更通知を出力する。たとえば、加入者端末１０−１の方が加入者端末１０−２よりも多くの通信を行っている場合、ＭＡＣフレーム処理部２−１のＭＡＣフレーム解析処理部２２のカウント値の方が、ＭＡＣフレーム処理部２−２のＭＡＣフレーム解析処理部２２のカウント値よりも大きくなっている。したがって、優先制御処理部５ａは、ＭＡＣフレーム処理部２−１の優先制御情報付与部２１に送信元ＩＰアドレスが加入者端末１０−１のＩＰアドレスであって、かつ宛先アドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスのＭＡＣフレームは、ＶＬＡＮ優先ビットが「０」の最低保証帯域でかつシーピングの４Ｍｂｐｓを保証するキューである優先制御バッファ部４２−０のキュー４５−６を使用するようにキュー変更通知を出力する。
キュー変更通知を受けると、優先制御情報付与部２１は、ＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレスが加入者端末１０−１のＩＰアドレスであって、かつ宛先ＩＰアドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスであるＭＡＣフレームには、ＶＬＡＮ優先ビットが「０」と、キュー４５−６を識別するためのキュー番号とを優先制御情報としてＭＡＣフレームヘッダの前に付加する。すなわち、優先制御情報のＶＬＡＮ優先ビットを「７」から「０」に変更する。
これにより、加入者端末１０−１からサーバ９−１への通信のＭＡＣフレームの優先順位が低くなり、サーバ９−１へのトラフィックを抑制することができる。
一方、出力ポート処理部４ａ−１の性能情報測定部４８は、超過性能情報を出力した後も、サーバ９−１へのＭＡＣフレームのバイト数をカウントしてトラフィックを監視している。出力ポート処理部４−１の性能情報測定部４８は、超過性能情報を出力した後の一定時間の間、予め定められた宛先ＩＰアドレスを有する優先制御情報付きＭＡＣフレームのトラフィックが閾値よりも小さい場合には、ＩＰアドレスを含む低下性能情報を優先制御処理部５ａに出力する。すなわち、超過性能情報を出力した後の一定時間の間、サーバ９−１宛のＭＡＣフレームのバイト数をカウント値が閾値より小さい場合、サーバ９−１のＩＰアドレスを含む低下性能情報を優先制御処理部５ａに出力する。
低下性能情報を受けると、優先制御処理部５ａは、低下性能情報に含まれているＩＰアドレス宛のＭＡＣフレームの使用キューを変更したＭＡＣフレーム処理部の優先制御情報付与部２１に対して、変更する前のキューのキュー番号を設定するキュー変更通知を出力する。ここでは、ＭＡＣフレーム処理部２−１の優先制御情報付与部２１に、送信元ＩＰアドレスが加入者端末１０−１のＩＰアドレスであってかつ宛先アドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスのキュー指定通知を受けた場合、ＶＬＡＮ優先ビットが「７」の最低保証帯域でかつシーピングの４Ｍｂｐｓを保証するキューである優先制御バッファ部４２−７のキュー４５−６を使用するようにキュー変更通知を出力する。
以後、ＭＡＣフレーム処理部２−１の優先制御情報付与部２１は、ＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレスが加入者端末１０−１のＩＰアドレスであってかつ宛先ＩＰアドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスのキュー指定通知を受けると、ＶＬＡＮ優先ビットが「７」と、キュー４５−６を識別するためのキュー番号とを優先制御情報としてＭＡＣフレームヘッダの前に付加する。すなわち、優先制御情報のＶＬＡＮ優先ビットを「０」から「７」に変更する。
これにより、加入者端末１０−１からサーバ９−１への通信のＭＡＣフレームの優先順位が高くなり、最初に設定されていた優先順位で処理される。
このようにこの実施の形態７では、ＭＡＣフレーム内のＩＰヘッダ（レイヤ３制御情報）の宛先ＩＰアドレスによって予め定められた宛先ＩＰアドレスへのトラフィックを監視して、トラフィックが予め定められた閾値を超えた場合には、トラフィックの多くを占めている送信元からのＭＡＣフレームの処理の優先順位を下げるようにしているので、安定した通信を行うことができ、イーサーネット（登録商標）のネットワーク上でのユーザに対するサービス性を向上させることができる。
なお、この実施の形態７では、ＩＰヘッダの宛先アドレスおよび送信元ＩＰアドレスを用いるようにしたが、ＩＰヘッダのサービスタイプを用いて、特定のサービスタイプのＭＡＣフレームのトラフィックを監視して、トラフィックを制御するようにしてもよい。
実施の形態８．
実施の形態６では、ＭＡＣフレーム内のＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレスおよび宛先ＩＰアドレスと、ＴＣＰヘッダの送信元ポート番号および宛先ポート番号とから、双方向通信に用いられる逆方向通信に用いられる入力ポートに入力されるＭＡＣフレームを推定した。この実施の形態８は、ＭＡＣフレームヘッダの宛先ＭＡＣアドレスおよびＩＧＭＰフレームのタイプ、ＩＰヘッダの宛先ＩＰアドレスおよびＩＧＭＰフレームのタイプから双方向通信に用いられる逆方向通信に用いられる入力ポートに入力されるＭＡＣフレームを推定して、優先制御を行うものである。
この発明における実施の形態６のスイッチ装置が適用されるネットワークシステムおよびスイッチ装置は、実施の形態６と同様のものとなるので、ここではその説明を省略する。
なお、この発明における実施の形態８では、第１図のルータ７−３をマルチキャストルータとし、加入者端末１０−１をＩＧＭＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＧｒｏｕｐＭｕｌｔｉｃａｓｔＰｒｏｔｏｃｏｌ，ＲＦＣ２２３６）のクライアント端末とし、第１５図に示すＩＧＭＰパケット、または第１６図に示すＲＴＰパケットのＭＡＣフレームがスイッチ装置に入力されるものとする。
また、ＭＡＣフレーム解析処理部２２には、マルチキャストグループへの参加問い合わせのＭＡＣフレームを識別するためのＭＡＣアドレスとしてＭＣ＿ＭＡＣ（０１．００．ｘｘ．ｘｘ．ｘｘ．ｘｘ）とＩＧＭＰフレームのタイプ「０ｘ１１」、マルチキャストグループへの参加のＭＡＣフレームを識別するためのＩＧＭＰフレームのタイプ「０ｘ１２」、マルチキャストグループからの離脱のＭＡＣフレームを識別するためのＩＧＭＰフレームのタイプ「０ｘ１３」が予め設定されているものとする。
さらに、優先制御情報付与部２１には、ＩＧＭＰパケットのキュー指定通知を受けた場合には最優先キューであるキュー４５を使用することが予め設定されているものとする。
なお、ＭＡＣフレーム解析処理部２２がマルチキャストグループへの参加問い合わせ、マルチキャストグループへの参加、マルチキャストグループからの離脱のＭＡＣフレームを検出してキュー指定通知を優先制御情報付与部２１に出力して、優先制御情報付与部２１が、ＶＬＡＮ優先ビットとキュー４５のキュー番号とを優先制御情報として付加して優先処理を行う動作は、実施の形態６と同じ動作であるので、ここでは優先制御処理部５に関わる動作のみを説明する。
網側の入力ポート（ルータ７−３からのＭＡＣフレームが入力されるポートであり、ここでは、入力ポートＰＩ１とする）からＭＡＣフレームが入力されると、入力ポートＰＩ１に対応するＭＡＣフレーム処理部２−１のＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＭＡＣフレームヘッダの宛先ＭＡＣアドレスがＭＣ＿ＭＡＣ（０１．００．ｘｘ．ｘｘ．ｘｘ．ｘｘ）であって、かつＩＧＭＰフレームのタイプが「０ｘ１１」であるかを判定する。すなわち、ＭＡＣフレーム処理部２−１のＭＡＣフレーム解析処理部２２は、マルチキャストグループへの参加問い合わせのＭＡＣフレームを検出する。マルチキャストグループへの参加問い合わせのＭＡＣフレームを検出した場合、ＭＡＣフレーム処理部２−１のＭＡＣフレーム解析処理部２２は、優先制御情報付与部２１にキュー指定通知を出力するとともに、優先制御処理部５に、ＵＣＰヘッダの宛先ＩＰアドレス（マルチキャストのグループアドレス）である性能情報を優先制御処理部５に通知する。
優先制御処理部５は、網側の入力ポートであるＭＡＣフレーム処理部２−１のＭＡＣフレーム解析処理部２２から通知された宛先ＩＰアドレス（ＩＰ＿ＭｕｌｔｉＡ）を加入者端末１０−１側の入力ポート（ここでは、入力ポートＰＩ２とする）に対応するＭＡＣフレーム処理部２−２のＭＡＣフレーム解析処理部２２に通知する。
ＭＡＣフレーム処理部２−２のＭＡＣフレーム解析処理部２２は、入力されたＭＡＣフレームのＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレスが通知されたＩＰアドレス（ＩＰ＿Ｍｕｌｔｉ＿Ａ）であって、かつＩＧＭＰパケットのタイプが「０ｘ１２」であるか否かを判定する。すなわち、マルチキャストグループへの参加のＭＡＣフレームを検出する。マルチキャストグループへの参加のＭＡＣフレームを検出した場合、ＭＡＣフレーム処理部２−２のＭＡＣフレーム解析処理部２２は、キュー指定通知を優先制御情報付与部２１に出力するとともに、自ポート（この場合は入力ポートＰＩ２）宛の送信先ＩＰアドレス（ＩＰ＿Ｍｕｌｔｉ＿Ａ）であってかつＲＴＰパケットのＭＡＣフレーム（映像配信のパケット）が送信されてくることを優先制御処理部５に通知する。
ＲＴＰパケットのＭＡＣフレームが送信されてくる通知を受けると、優先制御処理部５は、網側の入力ポートに対応するＭＡＣフレーム処理部２−１の優先制御情報付与部２１に、ＲＴＰパケットのキュー指定通知を受けた場合には４Ｍｂｐｓのシーピング機能付優先キューであるキュー４５−２を使用ようにキュー変更通知を出力する。ここでは、４ＭｂｐｓのＭＰＥＧ２のＲＴＰパケットを想定している。
ＭＡＣフレーム処理部２−１のＭＡＣフレーム解析処理部２２は、ＵＤＰヘッダの宛先ＩＰアドレスがＩＰ＿Ｍｕｌｔｉ＿ＡのＲＴＰパケットのＭＡＣフレームを検出するとＲＴＰパケットのキュー指定通知を優先制御情報付与部２１に出力する。
ＲＴＰパケットのキュー指定通知を受けると、ＭＡＣフレーム処理部２−１の優先制御情報付与部２１は、ＲＴＰパケットのＭＡＣフレームのＶＬＡＮタグの示すＶＬＡＮ優先ビットとキュー４５−２を識別するためのキュー番号とを優先識別情報としてＭＡＣフレームヘッダの前に付加する。
このようにこの実施の形態８では、入力されたＭＡＣフレームのＩＰヘッダ（レイヤ２制御情報）およびＩＧＭＰパケットまたはＲＴＰパケット（レイヤ５制御情報）から、双方向通信に用いられる逆方向通信に用いられる入力ポートに入力されるＭＡＣフレームを推定して、推定した入力ポートから入力されるＭＡＣフレームを振り分けるキューを決定するようにしているので、ＭＡＣフレームに適したキューを使用してスムーズな通信を保証することが可能となり、イーサーネット（登録商標）のネットワーク上でのユーザに対するサービス性を向上することができる。
なお、ＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレスまたは宛先ＩＰアドレスと、ＩＧＭＰパケットのタイプとを用いてキュー指定通知を出力するようにしたが、ＭＡＣフレームの他の情報を用いるようにしてもよい。
また、この実施の形態８では、マルチキャストとしてＩＧＭＰフレームを解析するようにしたが、ＩＧＭＰフレームに限るものではなく、他のプロトコルであってもかまわない。
実施の形態９．
この発明における実施の形態９のスイッチ装置が適用されるネットワークおよびスイッチ装置の構成は、実施の形態７と同様のものとなるので、ここではその説明を省略する。
性能情報測定部４８は、ＶＬＡＮ制御バッファ部４０−１〜４０−１０の優先制御バッファ部４２−０〜４２−７の各キュー４５−１〜４５−９に入力されるＭＡＣフレームの中で、送信元アドレスが予め定められたＩＰアドレスであって、かつＵＤＰの送信元ポート番号が予め定められたポート番号であるＭＡＣフレームを加入者端末毎に測定する。
優先制御処理部５ａは、送信元ＩＰアドレスおよび宛先ＩＰアドレスが予め定められたＩＰアドレスのＭＡＣフレームのアプリケーションの種類を解析することを指示する検出通知をＭＡＣフレーム解析処理部２２に出力するとともに、ＭＡＣフレーム解析処理部２２からの解析結果に基づいて、アプリケーションが要求する通信品質を判定して、使用するキューを決定する。
この実施の形態９では、サーバ９−１から同一のサービス、たとえば、加入者端末１０−１と加入者端末１０−２とにライブ中継などの同時刻に同一のデータを転送し、加入者端末１０−６はライブ中継のサービスを受けていない場合に加入者端末１０−１を収容しているスイッチ装置１ｂ−３、加入者端末１０−２を収容しているスイッチ装置１ｂ−４、および加入者端末１０−６を収容してスイッチ装置１ｂ−９を収容するスイッチ装置１ｂ−１の動作を説明する。
サーバ９−１から送信されるライブ中継のデータはＵＤＰプロトコルの送信元ポート番号として「ＮＮ」が使用されているものとする。また、ＭＡＣフレーム解析処理部２２および優先制御処理部５には、予めサーバ９−１のＩＰアドレスと、ポート番号「ＮＮ］とが設定されているものとする。さらに、優先制御情報付与部２１には、サーバ９−１からのライブ中継サービスのＭＡＣフレームであるキュー指定通知を受けた場合は最低保証帯域５Ｍｂｐｓであってかつシェーピングの優先キューであるキュー４５−６を使用することが設定されているものとする。性能情報測定部４８には、各種トラフィックの特性、たとえば、ｗｅｌｌｋｎｏｗｎポートを指定してＶｏＩＰのように使用するアプリケーションによって実時間性を要求するものや、ＦＴＰやＨＴＴＰのように実時間性を要求しないもの、映像配信のように常にトラフィックが一定のレートで流れるものなどが指定されているものとする。
なお、ＭＡＣフレーム解析処理部２２が、ＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスであって、かつＵＤＰヘッダの送信元ポート番号が「ＮＮ」のＭＡＣフレームを検出してキュー指定通知を出力し、優先制御情報付与部２１がＭＡＣフレームヘッダの前に優先制御情報を付加して、優先制御情報に基づいて優先処理を行う動作、すなわちＭＡＣフレームを解析して優先処理を行う動作は、実施の形態１〜５と同じ動作であるので、ここでは優先制御処理部５に関する動作のみを説明する。
性能情報測定部４８は、ＶＬＡＮ制御バッファ部４０−１〜４０−１０の優先制御バッファ部４２−０〜４２−７の各キュー４５−１〜４５−９に入力されるＭＡＣフレームの中で、送信元アドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスであって、かつＵＤＰの送信元ポート番号が「ＮＮ」であるＭＡＣフレーム（サーバ９−１からのＭＡＣフレーム）を加入者端末毎（この場合は、加入者端末１０−１，１０−２）に測定する。性能情報測定部４８は、加入者端末１０−１および加入者端末１０−２へのＭＡＣフレームの平均転送レートが、予め定められている値（この場合は、５Ｍｂｐｓ）に達していないことを検出すると、優先制御処理部５に性能情報を通知する。
性能情報を受けると、優先制御処理部５は、サーバ９−１から加入者端末１０−６へのＭＡＣフレームを解析することを指示する検出通知をＭＡＣフレーム処理部２−１〜２−ｎのＭＡＣフレーム解析処理部２２に出力する。すなわち、ＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスであって、かつ宛先ＩＰアドレスが加入者端末１０−６のＩＰアドレスであるＭＡＣフレームが、どのようなＭＡＣフレームであるのかを解析するように通知する。
ＭＡＣフレーム処理部２−１〜２−ｎのＭＡＣフレーム解析処理部２２は、入力されたＭＡＣフレームのＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスであって、かつ宛先ＩＰアドレスが加入者端末１０−６のＩＰアドレスであるＭＡＣフレームの宛先ポート番号が「２０」または「２１」であればＦＴＰのＭＡＣフレームであり、宛先ポート番号が「８０」であればＨＴＴＰのＭＡＣフレームであり、宛先ポート番号が「５０６０」であればＶｏＩＰのＭＡＣフレームであるというように、ＭＡＣフレーム内の情報からＭＡＣフレームがどのようなプロトコルのＭＡＣフレームであるかを解析して優先制御処理部５に通知する。
ＭＡＣフレーム解析処理部２２からの解析結果に基づいて、優先制御処理部５は、たとえば、サーバ９−１から加入者端末１０−６へのＭＡＣフレームが、ＦＴＰように実時間性を要求されないＭＡＣフレームである場合、このＦＴＰのＭＡＣフレームが割り振られる優先制御バッファ部が、サーバ９−１から加入者端末１０−１または加入者端末１０−２へのライブ中継サービスに用いているＭＡＣフレームが振り分けられる優先制御バッファ部よりも優先度が高くなっていないかを判定する。サーバ９−１から加入者端末１０−６へのＦＴＰのＭＡＣフレームの優先度が、サーバ９−１から加入者端末１０−１または加入者端末１０−２へのＭＡＣフレームの優先度よりも高くなっている場合には、優先制御処理部５は、サーバ９−１から加入者端末１０−６へのＦＴＰのＭＡＣフレームの優先度をサーバ９−１から加入者端末１０−１または加入者端末１０−２へのＭＡＣフレームの優先度より小さくするようにする。たとえば、優先制御処理部５は、ＦＴＰのキュー指定通知を受けた場合、１Ｍｂｐｓのピーク・カット・オフであるキュー４５−５を使用するように優先制御情報付与部２１に通知するとともに、入力されたＭＡＣフレームがサーバ９−１から加入者端末１０−６へのＦＴＰのＭＡＣフレーム（ＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスであって、かつ宛先ＩＰアドレスが加入者端末１０−６のＩＰアドレスであって、かつ送信元ポート番号または宛先ポート番号が「２０」または「２１」のＭＡＣフレーム）の場合、ＦＴＰのキュー指定通知を出力するようにＭＡＣフレーム解析処理部２２に通知する。
これによりサーバ９−１から加入者端末１０−６へのＦＴＰのＭＡＣフレームが割り振られるキューが、サーバ９−１から加入者端末１０−１または加入者端末１０−２へのライブ中継のＭＡＣフレームが割り振られる優先度よりも低くなり、サーバ９−１から加入者端末１０−１または加入者端末１０−２へのライブ中継のＭＡＣフレームが優先的に処理されて転送レートが高くなる。
一方、性能情報測定部４８は、平均転送レートが５Ｍｂｐｓに達していないことを通知する性能通知を出力した後も、ＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレスがサーバ９−１であって、かつＵＤＰヘッダの送信元ポートが「ＮＮ］であるＭＡＣフレームを加入者端末ごとに測定している。一定時間が経過した後もサーバ９−１から加入者端末１０−１または加入者端末１０−２へのＭＡＣフレームの平均転送レートが、５Ｍｂｐｓに達していない場合には、さらに平均転送レートが５Ｍｂｐｓに達していないことを通知する性能通知を優先制御処理部５に出力し、優先制御処理部５は、たとえば、ＨＴＴＰのように実時間性を要求されないアプリケーションのＭＡＣフレームをＭＡＣフレーム解析処理部２２に解析させて、その解析結果に基づいて使用するキューを変更する動作を繰り返す。
このようにこの実施の形態９では、ＭＡＣフレーム内のＩＰヘッダ（レイヤ２制御情報）およびＵＤＰヘッダ（レイヤ３制御情報）から、ＭＡＣフレームのアプリケーションの要求する通信品質を識別して、指定された実時間性の要求されるＭＡＣフレームの転送レートを低下させているＭＡＣフレームを割り振るキューの優先度を下げるようにしているので、指定された実時間性の要求される通信のＭＡＣフレームを一定の転送レートで送信することができ、サービス品質を損なうことなく、イーサーネット（登録商標）のネットワーク上でのユーザに対する同一サービスに対する公平性を向上することができる。
なお、この実施の形態９では、ｗｅｌｌｋｎｏｗｎポートを使用してアプリケーションが要求する通信品質を判定するようにしたが、ｗｅｌｌｋｎｗｏｎポートに限るものではなく、ＭＡＣフレームヘッダの送信元ＭＡＣアドレスや宛先ＭＡＣアドレス、またはＩＰヘッダ内の送信元ＩＰアドレスや宛先ＩＰアドレスなどで通信品質を判定してもよいし、ネットワークに接続されている上位の監視装置と通信を行って通信品質を判定するようにしてもよい。
実施の形態１０．
この発明における実施の形態９のスイッチ装置が適用されるネットワークおよびスイッチ装置の構成は、実施の形態７と同様のものとなるので、ここではその説明を省略する。
性能情報測定部４８は、ＶＬＡＮ制御バッファ部４０−１〜４０−１０の優先制御バッファ部４２−０〜４２−７の各キュー４５−１〜４５−９に入力されるＭＡＣフレームの中で、宛先アドレスが予め定められたＩＰアドレスであって、かつＴＣＰヘッダの送信元ポート番号が予め定められたポート番号であるＭＡＣフレームをＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレス毎に測定する。
優先制御処理部５ａは、性能情報測定部４８によって通知される送信元ＩＰアドレスを有するＭＡＣフレームが入力される入力ポートのＭＡＣフレームのアプリケーションの種類を解析するようにＭＡＣフレーム解析処理部２２に通知するとともに、ＭＡＣフレーム解析処理部２２からの解析結果に基づいてアプリケーションが要求する通信品質を判定して、使用するキューを決定する。
この実施の形態１０では、サーバ９−１からの同一サービスを受けている加入者端末１０−１，１０−２，１０−６がそれぞれサーバ９−１と双方向通信を行っている場合に、スイッチ装置１ｂ−１が加入者端末１０−６を収容しているポートに加入者端末１０−６とは別の加入者端末（図示せず）が収容されており、この別の加入者端末のトラフィックが多く、加入者端末１０−１，１０−２の通信量と比較して、加入者端末１０−６の通信量が低くなっている場合のスイッチ装置１ｂ−１の動作について説明する。
サーバ９−１からの加入者端末１０−１，１０−２，１０−６への同一サービスのＭＡＣフレームは、ＵＤＰプロトコルの送信元ポート番号として「ＮＮ」が使用されているものとする。また、ＭＡＣフレーム解析処理部２２および優先制御処理部５には、予めサーバ９−１のＩＰアドレスと、ポート番号「ＮＮ］とが設定されているものとする。さらに、優先制御情報付与部２１には、サーバ９−１からのサービスのＭＡＣフレームであるキュー指定通知を受けた場合はＶＬＡＮ優先ビットが「５」のベストエフォートの優先キューであるキュー４５−１を使用することが設定されているものとする。性能情報測定部４８には、各種トラフィックの特性、たとえば、ｗｅｌｌｋｎｏｗｎポートを指定してＶｏＩＰのように使用するアプリケーションによって実時間性を要求するものや、ＦＴＰやＨＴＴＰのように実時間性を要求しないもの、映像配信のように常にトラフィックが一定のレートで流れるものなどが指定されているものとする。
なお、ＭＡＣフレーム解析処理部２２が、ＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスであって、かつＴＣＰヘッダの送信元ポート番号が「ＮＮ」のＭＡＣフレームを検出してキュー指定通知を出力し、優先制御情報付与部２１がＭＡＣフレームヘッダの前にＶＬＡＮ優先ビットが「５」とキュー４５−１のキュー番号とを優先制御情報としてＭＡＣフレームヘッダの前に付加して、優先制御情報に基づいて優先処理を行う動作は、すなわち、ＭＡＣフレームを解析して優先制御を行う動作は、実施の形態１〜５と同じ動作であるので、ここでは優先制御処理部５ａに関する動作のみを説明する。
性能情報測定部４８は、ＶＬＡＮ制御バッファ部４０−１〜４０−１０の優先制御バッファ部４２−０〜４２−７の各キュー４５−１〜４５−９に入力されるＭＡＣフレームの中で、宛先アドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスであって、かつＴＣＰヘッダの送信元ポート番号が「ＮＮ」であるＭＡＣフレーム（サーバ９−１からのＭＡＣフレーム）をＩＰヘッダの送信元ＩＰアドレス毎に測定する。性能情報測定部４８は、測定結果から、加入者端末１０−１からサーバ９−１へのＭＡＣフレーム（送信元ＩＰアドレスが加入者端末１０−１のＩＰアドレスであるＭＡＣフレーム）、加入者端末１０−２からサーバ９−１へのＭＡＣフレーム（送信元ＩＰアドレスが加入者端末１０−２のＩＰアドレスであるＭＡＣフレーム）または加入者端末１０−６からサーバ９−１へのＭＡＣフレーム（送信元ＩＰアドレスが加入者端末１０−６のＩＰアドレスであるＭＡＣフレーム）の平均転送レートが、予め定められている値に達していないことを検出すると、優先制御処理部５に性能情報を通知する。ここでは、加入者端末１０−６からサーバ９−１へのＭＡＣフレームの平均転送レートが、予め定められている値に達していないことを検出して、優先制御処理部５ａに性能情報を通知する。
優先制御処理部５ａは、加入者端末１０−６からサーバ９−１へのＭＡＣフレームが入力される入力ポート（ここでは、入力ポートＰＩ１とする）に対応するＭＡＣフレーム処理部２−１のＭＡＣフレーム解析処理部２２に、ＭＡＣフレームを解析するように通知する。
ＭＡＣフレーム処理部２−１のＭＡＣフレーム解析処理部２２は、入力されるＭＡＣフレームがどのようなアプリケーションのＭＡＣフレームであるかを解析する。たとえば、ＭＡＣフレームのＴＣＰヘッダの送信元ポート番号または宛先ポート番号が「２０」または「２１」であればＦＴＰのＭＡＣフレームであり、宛先ポート番号が「８０」であればＨＴＴＰのＭＡＣフレームであり、宛先ポート番号が「５０６０」であればＶｏＩＰのＭＡＣフレームであるというように、ＭＡＣフレーム内の情報からＭＡＣフレームがどのようなプロトコルのＭＡＣフレームであるかを解析して、そのＭＡＣフレームの送信元ＩＰアドレスと解析結果とを優先制御処理部５ａに通知する。
優先制御処理部５ａは、たとえば、ＦＴＰやＨＴＴＰのように実時間性を要求されないＭＡＣフレームを最も多く送信している送信元ＩＰアドレスのＭＡＣフレームを現在使用しているキューよりも優先度を低くするように決定する。たとえば、ＦＴＰやＨＴＴＰのように実時間性を要求されないＭＡＣフレームを最も多く送信している送信元ＩＰアドレスのＭＡＣフレームを５Ｍｂｐｓのピーク・カット・オフのキュー４５−６を使用することを決定する。そして、優先制御処理部５ａは、ＦＴＰのキュー指定通知を受けた場合、キュー４５−６のキューを使用することをＭＡＣフレーム処理部２−１の優先制御情報付与部２１に設定するとともに、送信元ＩＰアドレスが決定した送信元ＩＰアドレスであって、かつ送信元ポート番号または宛先ポート番号が「２０」または「２１」であるＭＡＣフレームの場合、ＦＴＰのキュー指定通知を出力するようにＭＡＣフレーム処理部２−１のＭＡＣフレーム解析処理部２２に通知する。
これにより加入者端末１０−６と同じ入力ポートＰＩ１を使用している他の加入者端末のＭＡＣフレームの優先度を低くして、加入者端末１０−６のＭＡＣフレームは優先的に処理される。
一方、性能情報測定部４８は、平均転送レートが予め定められた値に達していないことを通知する性能通知を出力した後も、宛先ＩＰアドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスであって、かつ送信元ポート番号が「ＮＮ］であるＭＡＣフレームを送信元ＩＰアドレス毎に測定している。一定時間が経過した後も、加入者端末１０−１、１０−２、１０−６からサーバ９−１へのＭＡＣフレームの平均転送レートが、予め定められた値に達しない場合には、性能通知を、優先制御処理部５に出力し、優先制御処理部５ａは、たとえば、ＨＴＴＰのように実時間性を要求されないアプリケーションのＭＡＣフレームをＭＡＣフレーム解析処理部２２に解析させて、その解析結果に基づいて使用するキューを変更する動作を繰り返す。
このようにこの実施の形態１０では、同一入力ポートから入力されるＭＡＣフレーム内のＩＰヘッダ（レイヤ２制御情報）の宛先ＩＰアドレスおよび送信元ＩＰアドレスと、ＴＣＰヘッダ（レイヤ３制御情報）の送信元ポート番号とから、同一サービスに対するフローの性能情報を監視して、平均転送レートが予め定められた値より低下した場合には、平均転送レートが低下したＭＡＣフレームが入力される入力ポートの全てのＭＡＣフレームを解析して、アプリケーションが要求する通信品質に基づいて優先制御を行うようにしているので、サービス品質を損なうことなく、実時間性の要求の高いＭＡＣフレームの転送を優先することができ、イーサーネット（登録商標）のネットワーク上でのユーザに対するサービスの公平性を向上することができる。
なお、この実施の形態１０では、Ｗｅｌｌｋｎｏｗｎポートを使用してアプリケーションの要求する通信品質を判定するようにしたが、ｗｅｌｌｋｎｏｗｎポートに限るものではなく、ＭＡＣフレームヘッダの送信元ＭＡＣアドレスや宛先ＭＡＣアドレス、またはＩＰヘッダ内の送信元ＩＰアドレスや宛先ＩＰアドレスなどで通信品質を判定してもよいし、ネットワークに接続されている上位の監視装置と通信を行って通信品質を判定するようにしてもよい。
実施の形態１１．
この発明における実施の形態９のスイッチ装置が適用されるネットワークおよびスイッチ装置の構成は、実施の形態７と同様のものとなるので、ここではその説明を省略する。
性能情報測定部４８は、一定時間内に（単位時間）ＶＬＡＮ制御バッファ部４０−１〜４０−１０の優先制御バッファ部４２−０〜４２−７の各キュー４５−１〜４５−９に入力されるＭＡＣフレームのＩＰヘッダの宛先ＩＰアドレス毎に、異なる送信元ＩＰアドレスを有するＭＡＣフレームの数を監視する。
優先制御処理部５ａは、性能情報測定部４８の監視結果に基づいて、特定の宛先ＩＰアドレスへのＭＡＣフレームを振り分けるキューの優先度を、現在使用している優先度より低いものに変更することを決定する。
この実施の形態１１では、サーバ９−１の同一サービスを受けている多数の加入者端末がそれぞれサーバ９−１と双方向通信を行っている場合に、ＤＤｏＳ（ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＤｅｎｉａｌＯｆＳｅｒｖｉｃｅ）攻撃などによって長時間に渡ってサーバ９−１の通信が過負荷になった場合のスイッチ装置１ｂ−１の動作を説明する。
なお、性能情報測定部４８には、同一の宛先ＩＰアドレスに対して単位時間あたりアクセス可能な加入者端末の台数である閾値Ｍと、同一の宛先ＩＰアドレスに対して単位時間あたりの加入者端末の台数が閾値Ｍを超えた状態が継続可能な時間である閾値Ｎとが、予め設定されているものとする。
ＭＡＣフレーム解析処理部２２が、ＭＡＣフレームの所定の情報に基づいてＭＡＣフレームを解析してキュー指定通知またはＶＬＡＮ優先通知を出力して、優先制御情報付与部２１が、キュー指定通知またはＶＬＡＮ優先通知に基づいて優先制御情報をＭＡＣフレームヘッダの前に付加して、優先制御情報に基づいて優先処理を行う動作、すなわち、ＭＡＣフレームを解析して優先処理を行う動作は、実施の形態１〜５と同じ動作であるので、ここでは優先制御処理部５ａに関する動作のみを説明する。
性能情報測定部４８は、一定時間内に（単位時間）ＶＬＡＮ制御バッファ部４０−１〜４０−１０の優先制御バッファ部４２−０〜４２−７の各キュー４５−１〜４５−９に入力されるＭＡＣフレームのＩＰヘッダの宛先ＩＰアドレス毎に、異なる送信元ＩＰアドレスを有するＭＡＣフレームの数をカウントする。すなわち、性能情報測定部４８は、一定時間内にサーバ９−１へ何台の端末（加入者端末およびサーバ）がＭＡＣフレームを送信しているか、加入者端末１０−１，１０−２，１０−６へ何台の端末がＭＡＣフレームを送信しているかをカウントする。性能情報測定部４８は、同一の宛先ＩＰアドレスへのカウント値が閾値Ｍを超えた時間が閾値Ｎを超えた場合、閾値Ｎを超えた宛先ＩＰアドレスを性能情報として優先制御処理部５ａに出力する。たとえば、サーバ９−１へＭＡＣフレームを送信する端末の台数が閾値Ｍを超えた時間が閾値Ｎを超えたことを検出すると、性能情報測定部４８は、優先制御処理部５ａにサーバ９−１のＩＰアドレスを性能情報として出力する。
優先制御処理部５ａは、性能情報として入力された宛先ＩＰアドレス宛てのＭＡＣフレーム（ここでは、宛先ＩＰアドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスであるＭＡＣフレーム）を解析してキュー指定通知を出力するように、ＭＡＣフレーム処理部２−１〜２−ｎのＭＡＣフレーム解析処理部２２に通知する。また、優先制御処理部５ａは、ＭＡＣフレーム処理部２−１〜２−ｎの優先制御情報付与部２１に、宛先ＩＰアドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスであるキュー指定通知を受けた場合にはＶＬＡＮ優先ビット「０」のベストエフォートのキューであるキュー４５−９を使用することを設定するキュー変更通知を出力する。
これにより、ＭＡＣフレーム処理部２−１〜２−ｎのＭＡＣフレーム解析処理部２２は、入力されたＭＡＣフレームの宛先ＩＰアドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスである場合にキュー指定通知を優先制御情報付与部２１に出力し、優先制御情報付与部２１は、キュー指定通知を受けると、ＶＬＡＮ優先ビット「０」とキュー４５−９を識別するキュー番号とを優先制御情報としてＭＡＣフレームヘッダの前に付加する。すなわち、サーバ９−１へのＭＡＣフレームの優先度が低くなり、単位時間あたりのサーバ９−１への送信を抑制することができる。
サーバ９−１へのＭＡＣフレームの優先度を下げた後、性能情報測定部４８は、定められた時間の間サーバ９−１へのＭＡＣフレームのバイト数をカウントしてトラフィックを監視する。サーバ９−１へのトラフィックが予め定められた値より小さくなった場合、すなわちサーバ９−１へのトラフィックが安定した場合には、性能情報測定部４８は、優先制御処理部５ａにサーバ９−１へのトラフィックが安定したことを通知する性能情報を出力する。
トラフィックが安定したことを通知する性能情報を受けると、優先制御処理部５ａは、ＭＡＣフレーム処理部２−１〜２−ｎのＭＡＣフレーム解析処理部２２に、ＩＰヘッダの宛先ＩＰアドレスがサーバ９−１のＩＰアドレスであるＭＡＣフレームの検出を停止するように通知するとともに、ＭＡＣフレーム処理部２−１〜２−ｎの優先制御情報付与部２１に、変更前のＶＬＡＮ優先ビットのキューを設定するキュー変更通知を出力する。
一方、同一の宛先ＩＰアドレスへのカウント値が閾値Ｍを超えた時間が閾値Ｎを超えたことを通知する性能情報を出力した後も、その宛先ＩＰアドレスへのトラフィックが過負荷である場合（この場合、サーバ９−１へのトラフィックが過負荷である場合）、再度、性能情報を優先制御処理部５ａに出力する。
優先制御処理部５ａは、再度、性能情報を受けると、ＭＡＣフレーム処理部２−１〜２−ｎの優先制御情報付与部２１に、キュー指定通知を受けた場合にはＶＬＡＮ優先ビット「０」の０．５Ｍｂｐｓのピーク・カット・オフのキューであるキュー４５−６を使用することを通知する。すなわち、サーバ９−１へのＭＡＣフレームの優先度をさらに低くして、サーバ９−１へのＭＡＣフレームを抑制する。
このようにこの実施の形態１１では、ＭＡＣフレームのＩＰヘッダ（レイヤ３制御情報）から一定時間内に特定の宛先にＭＡＣフレームを送信している送信元の数を測定することで出力ポートにおける同一サーバへのフローを監視して、所定の時間以上、同一サーバに所定の台数以上の加入者端末が接続されている場合には、このサーバへのＭＡＣフレームを蓄積するキューの優先度を下げるようにしているので、たとえば、サーバに対するＤＤｏＳ攻撃などをレイヤ２で防止することができ、イーサーネット（登録商標）のネットワークにおける加入者端末への安全性を向上することができる。
なお、この実施の形態１１では、送信元ＩＰアドレスおよび宛先ＩＰアドレスを用いるようにしたが、ＭＡＣフレームヘッダ（レイヤ２制御情報）の送信元ＭＡＣアドレスおよび宛先ＭＡＣアドレスを用いるようにしてもよい。
また、この実施の形態１１では、使用するキューの優先度を下げるようにしたが、キューの優先度を下げても所定の時間以上、同一サーバに所定の台数以上の加入者端末が接続されている場合、サーバ宛のＭＡＣフレームの送信を停止するようにしてもよい。
また、実施の形態１〜１１では、多重処理部４１において優先制御情報を削除するようにしたが、フレーム割り振り処理部４４によって各キュー４５−１〜４５−９に振り分けた後から出力ポートＰＯ１〜ＰＯｍにＭＡＣフレームを出力するまでの間であれば、多重処理部４７または４３で優先制御情報を削除しても構わない。もちろん、キュー４５−１〜４５−９にＭＡＣフレームを蓄積する際に、優先制御情報を削除してもかまわない。
また、実施の形態１〜１１では、ＭＡＣフレーム解析処理部２２がＭＡＣフレームを解析するための情報（送信元ＭＡＣアドレスや宛先ＭＡＣアドレス、送信元ＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、送信元ポート番号、宛先ポート番号など）、優先制御情報付与部２１が検出されたＭＡＣフレームをどのキューに蓄積するか、各優先制御バッファ部４２−０〜４２−７のキューの構成（たとえば、キュー４５−１を最優先キューとし、キュー４５−２を最大５Ｍｂｐｓのピーク・カット・オフのキューとするなど）、および優先制御処理部５が性能情報に基づいて変更するキューは、予め設定されているものとした。しかし、これらの設定は、たとえば、ネットワークを監視する監視装置などのスイッチ装置よりも上位の装置によって変更または設定するようにしてもよい。
また、実施の形態１〜１１では、優先制御情報付与部２１が、ＭＡＣフレームの前に優先制御情報を付与するようにしたが、第１７図に示すように、優先制御情報を新たなＶＬＡＮタグとして付加するようにしてもよい。すなわち、タグ・オン・タグの機能を利用して、ＭＡＣフレームヘッダに優先制御情報を付与する。これにより、ＩＥＥＥ８０２．３Ｄで定義されているＭＡＣフレームとして最優先キューに振り分けることが可能となり、Ｌ２スイッチ処理部３に一般的なＬ２スイッチを使用することができ、スイッチ装置のコストを低減することができる。
また、キュー指定通知によって使用するキューは実施の形態１〜１１で使用したキューに限るものではなく、使用するアプリケーションによってどのように設定してもかまわない。
また、この発明におけるスイッチ装置に入力されるＭＡＣフレームは、たとえば、第１８図に示すようにＭＡＣフレームヘッダとＩＰヘッダの間にＰＰＰｏＥヘッダを有するＰＰＰｏＥフレームであってもかまわない。
さらに、この発明におけるスイッチ装置が解析する情報は、実施の形態１〜１１で示したものに限るものではなく、ＭＡＣフレーム内のレイヤ２制御情報、レイヤ３制御情報、レイヤ４制御情報、またはレイヤ５以上の上位層のどの情報を用いてもかまわない。Embodiments of a switch device according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment.
Embodiment 1 FIG.
Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a network system to which the switch device according to the first embodiment of the present invention is applied. The network system shown in FIG. 1 is a network system configured by Ethernet (registered trademark) or the like, and includes an L3 network 8 having routers 7-1 to 7-4, and an L3 network 8 by a router 7-3. A large-scale L2 network 6-1 having switch devices 1-1 to 1-6 and 1-9 and subscriber terminals 10-1 to 10-4 and 10-6 connected thereto, and an L3 network 8 by a router 7-4 A large-scale L2 network 6-2 having switch devices 1-7, 1-8 and a subscriber terminal 10-5 connected to each other, a server 9-1 connected to the L3 network by a router 7-1, and a router 7 -2 and the server 9-2 connected to the L3 network. Further, the large-scale L2 networks 6-1 and 6-2 constitute a network independent of a physical configuration by a VLAN (Virtual Local Area Network) technology. In FIG. 1, one subscriber terminal is connected to each of the switching devices 1-3 to 1-6, 1-8, and 1-9, but in general, a plurality of subscriber terminals are connected. Is connected.
The switch devices 1-1 to 1-8 shown in FIG. 1 all have the same function. The function of the switch device will be described with reference to the block diagram showing the configuration of the switch device 1-1 shown in FIG.
2 includes n (n is a natural number) input ports PI1 to PIn, MAC frame processing units 2-1 to 2-n corresponding to these input ports PI1 to PIn, A layer 2 switch processing unit (hereinafter referred to as an L2 switch processing unit) 3 and output port processing units 4-1 to 4 to m corresponding to m (m is a natural number) output ports PO1 to POm are provided. .
The MAC frame processing units 2-1 to 2-n are based on the MAC frame analysis processing unit 22 that analyzes the MAC frames input from the corresponding input ports PI1 to PIn, and the analysis results of the MAC frame analysis processing unit 22. A priority control information adding unit 21 for adding priority control information to the MAC frame.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a frame configuration of a MAC frame input to the switch device 1-1. The MAC frame includes a MAC frame header, an IP header (in this case, an IPv4 IP header), a TCP header or a UDP header, and data. The MAC frame header includes a 6-byte destination MAC address indicating a frame destination address, a 6-byte transmission source MAC address indicating a frame transmission source address, and 4 bytes indicating VLAN information such as a VLAN-ID and a VLAN priority bit. And a 2-byte data length (Type / Length) indicating the type and length of the frame.
The IP header includes a 4-bit version (VER) indicating the IP protocol version, a 4-bit Internet header length (IHL) indicating the size of the IP header field, and 1 byte indicating the quality of service required by the IP datagram. Service type (TOS), a total length of 2 bytes indicating the length of the IP header and IP data, a 2-byte identifier (ID) for identifying each IP data from an upper layer, and division of IP data A 3-bit flag (FL) indicating information, a 13-bit fragment offset (FO) indicating the position of each fragment in the original data, and a 2-byte lifetime (TTL) indicating the remaining number of routers that can be passed through Protocol type code for identifying the upper IP protocol included in IP data A 2-byte protocol type (PROT), a 2-byte header checksum (HC) for error detection in the IP header, a 4-byte transmission source IP address (SA) indicating the transmission source IP address, It consists of a 4-byte destination IP address (DA) indicating the destination IP address.
The IP header is followed by a TCP header or a UDP header. In either case, a 2-byte source port number indicating the source port number and a 2-byte destination port number indicating the destination port number are provided. is doing.
The MAC frame analysis processing unit 22 confirms that the predetermined information of the MAC frame shown in FIG. 3, for example, the data length, the protocol type, the transmission source port number, the destination port number, etc. matches the predetermined information. Determine whether or not. The MAC frame analysis processing unit 22 outputs a queue designation notification to the priority control information adding unit 21 when the predetermined information of the MAC frame matches the predetermined information. When the predetermined information of the MAC frame does not match the predetermined information, a VLAN priority notification is output to the priority control information adding unit 21.
As shown in FIG. 4, the priority control information adding unit 21 adds 4-byte priority control information to the front of the MAC frame header. The priority control information indicates to which queue of the output port processing units 4-1 to 4 -m the MAC frame is allocated. The priority control buffer unit corresponding to the VLAN priority bit and the priority control buffer unit Information identifying a queue. The priority control information adding unit 21 receives the priority control information based on the queue designation notification when receiving the queue designation notification, and when receiving the VLAN priority notification, the priority control information based on the VLAN tag in the MAC frame header. Is added in front of the MAC frame header.
The L2 switch processing unit 3 outputs the MAC frame with priority control information input from the priority control information adding unit 21 to the output port processing units 4-1 to 4-m corresponding to the destination MAC address.
The output port processing units 4-1 to 4-m have the same function. The function of the output port processing unit will be described with reference to the block diagram showing the configuration of the output port processing unit 4-1 shown in FIG. The output port processing unit 4-1 includes 10 VLAN control buffer units 40-1 to 40-10 corresponding to the number of VLANs (VLAN-ID) set in the output ports PO 1 to POm (in this case, 10). And a multiple processing unit 41 that multiplexes the MAC frames output from the VLAN control buffer units 40-1 to 40-10 and outputs them to the output port PO1. In FIG. 5, the VLAN control buffer unit 40-1 is associated with the VLAN-ID “1”, the VLAN control buffer unit 40-2 is associated with the VLAN-ID “2”,... 40-10 is associated with the VLAN-ID “10”.
The VLAN control buffer units 40-1 to 40-10 each have the same function. The VLAN control buffer unit 40-1 is output from the priority control buffer units 42-0 to 42-7 corresponding to the eight VLAN priority bits of the VLAN tag, and the priority control buffer units 42-0 to 42-7. And a multiplex processing unit 43 that multiplexes MAC frames for each VLAN priority bit. In FIG. 5, the priority control buffer unit 42-7 is associated with the VLAN priority bit “7” of the VLAN tag, the priority control buffer unit 42-6 is associated with the VLAN priority bit “6” of the VLAN tag, ..., the priority control buffer unit 42-0 is associated with the VLAN priority bit "0" of the VLAN tag.
The priority control buffer units 42-0 to 42-7 have the same functions. The priority control buffer unit 42-7 includes a frame distribution processing unit 44, a plurality (9 in this case) of queues 45-1 to 45-9, output queue control units 46-1 to 46-3, and multiple processing. Part 47.
The frame distribution processing unit 44 distributes the MAC frames with priority control information input from the L2 switch processing unit 3 to the queues 45-1 to 45-9 based on the priority control information added by the priority control information adding unit 21. Each of the queues 45-1 to 45-9 stores the distributed MAC frames with priority control information.
The output queue control unit 46-1 reads out the MAC frames stored in the queue 45-1 and outputs them to the multiprocessing unit 47. The output queue control unit 46-2 reads the MAC frames from the queues 45-2 to 45-4 in a predetermined order and outputs them to the multiplex processing unit 47. The output queue control unit 46-3 reads the MAC frame from the queues 45-5 to 45-8 based on predetermined output arbitration control, and outputs the MAC frame to the multiplex processing unit 47.
The multiplex processing unit 47 multiplexes the MAC frame read by the output queue control units 46-1 to 46-3 from the queues 45-1 to 45-8 and the MAC frame of the queue 45-9. In other words, the multiplex processing unit 47 multiplexes MAC frames based on VLAN priority bits for each VLAN-ID.
Next, the operation of the switch device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. The MAC frame analysis processing unit 22 has an ARP (Address Resolution Protocol) frame identification information whose data length is “0x0806”, a destination port number “67 (43h)”, and a transmission source port number “68”. It is assumed that HDCP identification information (44h) "and ICMP Internet Control Message Protocol) protocol identification" 1 (01h) "are set in advance. In addition, when the queue designation notification is received, the priority control information adding unit 21 uses the queue 45-1 that is the highest priority queue of each of the priority control buffer units 42-0 to 42-7 to send the VLAN priority notification. When received, it is assumed that the VLAN priority order of which of the queues 45-1 to 45-9 is used is set in advance.
When MAC frames (see FIG. 3) are input from the input ports PI1 to PIn, the MAC frame analysis processing units 22 of the MAC frame processing units 2-1 to 2-n corresponding to the input ports PI1 to PIn Is an ARP frame (step S100). Specifically, after performing synchronization detection by the preamble of the MAC frame, the number of bits or the number of bytes is counted to detect the data length (Type / Length) information shown in FIG. Then, the detected data length information is compared with the ARP frame identification information “0x0806”. When the data length is “0x0806”, the MAC frame analysis processing unit 22 determines that the input MAC frame is an ARP frame, and outputs a queue designation notification to the priority control information adding unit 21 (step S130). ).
If the data length is not “0x0806” (not an ARP frame), the MAC frame analysis processing unit 22 determines whether the data length is an ICPM frame (step S110). Specifically, the MAC frame analysis processing unit 22 detects the protocol type (PROT) information shown in FIG. 3 by counting the number of bits or the number of bytes. Then, the detected protocol type information is compared with ICPM frame identification information “01h” set in advance. If the protocol type is “01h”, the MAC frame analysis processing unit 22 determines that the input MAC frame is an ICPM frame, and outputs a queue designation notification to the priority control information adding unit 21 (step S130). ).
If the protocol type is not “01h” (not an ICMP frame), the MAC frame analysis processing unit 22 determines whether it is an HDCP frame (step S120). Specifically, the MAC frame analysis processing unit 22 counts the number of bits or the number of bytes and detects the information of the transmission source port number and the destination port number shown in FIG. Then, the detected transmission source port number and destination port number are compared with the HDCP frame identification information “44h” and “43h”. When the source port number is “44h” and the destination port number is “43h”, the MAC frame analysis processing unit 22 determines that the input MAC frame is an HDCP frame, and notifies the queue designation. Is output to the priority control information adding unit 21 (step S130).
If the source port number and the destination port number are not “44h” and “43h” (not an HDCP frame), the MAC frame analysis processing unit 22 outputs a VLAN priority notification to the priority control information adding unit 21. (Step S140). That is, when the input MAC frame is an ARP frame, an ICMP frame, or an HDCP frame, the MAC frame analysis processing unit 22 outputs a queue designation notification to the priority control information adding unit 21, and the input MAC frame is the ARP frame. If it is not a frame, ICMP frame or HDCP frame, a VLAN priority notification is output to the priority control information adding unit 21.
The priority control information adding unit 21 determines a queue to which the MAC frame is allocated based on the queue designation notification or the VLAN priority notification, and adds the queue number indicating the determined queue as the priority control information before the MAC frame (step S150). ). Specifically, when receiving the queue designation notification, the priority control information adding unit 21 obtains the VLAN priority bit indicated by the VLAN tag and the queue number for identifying the queue 45-1 preset as the highest priority queue. It is added as a priority control information before the MAC frame. If the VLAN priority bit queue 45-1 is set in advance, the set VLAN priority bit is used. Upon receiving the VLAN priority notification, the priority control information adding unit 21 determines a queue for allocating the MAC frame based on the VLAN priority bit indicated by the VLAN tag and a predetermined VLAN priority, and the VLAN priority bit indicated by the VALN tag. And a queue number for identifying the determined queue are added as priority control information before the MAC frame header. The priority control information adding unit 21 outputs the MAC frame with priority control information (see FIG. 4) to the L2 switch processing unit 3.
The L2 switch processing unit 3 determines a visit to the MAC frame with priority control information based on the destination MAC address of the MAC frame and the VLAN information of the VLAN tag (step S160). Specifically, the L2 switch processing unit 3 determines the output ports PO1 to POm based on the destination MAC address, and sets the output port processing units 4-1 to 4-m corresponding to the determined output ports PO1 to POm. decide. For example, when the destination MAC address of the MAC frame with priority control information indicates the output port PO1, it is determined to output the MAC frame with priority control information to the output port processing unit 4-1, and the MAC with priority control information When the destination MAC address of the frame indicates the output port PO2, it is determined to output the MAC frame with priority control information to the output port processing unit 4-2. The L2 switch processing unit 3 outputs the MAC frame with priority control information to the determined output port processing units 4-1 to 4-m.
The MAC frame with priority control information input to the output port processing units 4-1 to 4-m is input to the priority control buffer unit of the VLAN control buffer unit based on the VLAN-ID of the VLAN tag and the information identification information. For example, the MAC allocation with priority control information whose VLAN-ID is “1” and the VLAN priority bit of the priority control information is “7” is assigned to the priority control buffer unit 42-7 of the VLAN control buffer unit 40-1. The priority control buffer unit 42-3 of the VLAN control buffer unit 40-2 receives the MAC frame with priority control information that is input to the unit 44 and has the VLAN-ID "2" and the VLAN priority bit of the priority control information "3". Are input to the frame distribution processing unit 44.
The frame distribution processing unit 44 outputs the MAC frames with priority control information to the queues 45-1 to 45-9 based on the priority control information of the MAC frame with priority control information input from the L2 switch processing unit 3 (step S170). ). In the MAC frame with priority control information which is an ARP frame, ICMP frame or HDCP frame, the priority control information adding unit 21 sets the queue number of the queue 45-1 which is the highest priority queue in the priority control information. The frame, ICMP frame, or HDCP frame is output to the queue 45-1. The queues 45-1 to 45-9 store MAC frames with priority control information input from the frame distribution processing unit 44.
The output queue control units 46-1 to 46-3 read the MAC frames with priority control information stored in the queues 45-1 to 45-9 based on predetermined output arbitration control, and perform the multiplexing processing unit 47. Output to. Here, when the MAC frame with priority control information is accumulated in the queue 45-1 which is the highest priority queue, the output queue control units 46-1 to 46-3 have the highest priority. Assume that a MAC frame with control information is read.
The multiprocessing unit 47 multiplexes the MAC frames with priority control information output from the queues 45-1 to 45-9 and outputs the multiplexed MAC frame to the multiprocessing unit 43. The multiprocessing unit 43 includes the priority control buffer units 42-0 to 42-0. 42-7 multiplexes the MAC frame with priority control information input from each of the multiple processing units 47 and outputs it to the multiple processing unit 41. The multiple processing unit 41 includes the VLAN control buffer units 40-1 to 40-10. The priority control information of the MAC frame with priority control information input from the multiplex processing unit 43 is deleted, and the MAC frame in which the MAC frame with priority control shown in FIG. 4 is returned to the MAC frame shown in FIG. 3 is multiplexed. Then, the multiplexed output MAC frame is output to the corresponding output ports PO1 to POm (step S180).
As described above, in the first embodiment, from the MAC frame header (layer 2 control information), IP header (layer 3 control information), or TCP header or UDP header (layer 4 control information) in the input MAC frame, Identify the ARP frame or HDCP frame of the protocol to be used before starting IP communication, or the ICMP frame for investigating the network status. In the case of the ARP frame, HDCP frame, or ICMP frame, prioritize these frames. Since it is assigned to the highest priority queue with the highest priority and is preferentially processed in command frame units, it provides a high-speed connection environment to the network and high speed in communication using Ethernet (registered trademark). Network environment monitoring environment .
In the first embodiment, the protocols before the start of IP communication are the ARP protocol and the HDCP protocol. However, the present invention is not limited to these protocols. For example, as shown in FIG. 7, the TCP header includes a source port number, a destination port number, a sequence number, a response confirmation number, an offset (D / O), a reservation, a code bit (FLAG), a window, a checksum. Consists of an urgent pointer, options and padding. When the MAC frame analysis processing unit 22 analyzes the code bits of the TCP header and the code bits are “SYNC”, “SYNC / ACK”, or “ACK” (in the case of a 3-way handshake frame) Alternatively, a queue designation notification may be output so that the MAC frame is allocated to the highest priority queue. Thereby, TCP session start can be performed at high speed.
Further, when the code bit of the TCP header is “ACK”, if a high-speed transfer is performed by outputting a queue designation notification, the bidirectional communication throughput can be increased.
Further, the MAC frame analysis processing unit 22 detects the routing information frame by determining whether or not the destination IP address of the IP header is a multicast address and the path information is included in the data, and the routing information frame May be processed preferentially.
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, a specific frame (ARP frame, HDCP frame, or CIMP frame) among the input MAC frames is distributed to the highest priority queue, so that the specific frame is transferred at high speed. In the second embodiment, the MAC frame having a specific MAC address is distributed to the highest priority queue, thereby speeding up the communication of a specific subscriber terminal.
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The network system and the switch device to which the switch device of the second embodiment in the present invention is applied are the same as the network system and the switch device 1-1 of the first embodiment shown in FIG. 1 and FIG. Therefore, the description is omitted here.
The switch according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. 8, taking as an example the case where the subscriber terminal 10-1 and the subscriber terminal 10-2 shown in FIG. The operation of the apparatus will be described. In the MAC frame analysis processing unit 22, the MAC address of the subscriber terminal 10-1 and the MAC address of the subscriber terminal 10-2 are set in advance as the priority terminal address. Further, when receiving a queue designation notification, the priority control information adding unit 21 uses the queue 45-2 which is the highest priority queue shaped to 2 Mbps in each of the priority control buffer units 42-0 to 42-7. When the VLAN priority notification is received, it is assumed that the VLAN priority order of which of the queues 45-1 to 45-9 is used is set in advance.
When MAC frames (see FIG. 3) are input from the input ports PI1 to PIn, the MAC frame analysis processing units 22 of the MAC frame processing units 2-1 to 2-n corresponding to the input ports PI1 to PIn It is determined whether or not the MAC frame is addressed (step S200). Specifically, after performing synchronization detection using the preamble of the MAC frame, the number of bits or bytes is counted to detect the destination MAC address shown in FIG. Then, the detected destination MAC address is compared with the MAC address of the subscriber terminal 10-1 or the subscriber terminal 10-2. When the detected destination MAC address is the MAC address of the subscriber terminal 10-1 or the subscriber terminal 10-2, the MAC frame analysis processing unit 22 determines that the input MAC frame is a MAC frame addressed to the priority terminal. Judgment is made, and a queue designation notification is output to the priority control information adding unit 21 (step S220).
When the destination MAC address is not the MAC address of the priority terminal (when it is not a MAC frame addressed to the priority terminal), the MAC frame analysis processing unit 22 determines whether the MAC frame is a MAC frame from the priority terminal. (Step S210). Specifically, the number of bits or the number of bytes is counted to detect the source MAC address shown in FIG. Then, the detected transmission source MAC address is compared with the MAC address of the subscriber terminal 10-1 or the subscriber terminal 10-2. When the detected source MAC address is the MAC address of the subscriber terminal 10-1 or the subscriber terminal 10-2, the MAC frame analysis processing unit 22 indicates that the input MAC frame is a MAC frame from the priority terminal. The queue designation notification is output to the priority control information adding unit 21 (step S220).
If the source MAC address is not the MAC address of the priority terminal (not the MAC frame from the priority terminal), a VLAN priority notification is output to the priority control information adding unit 21 (step S230). That is, the MAC frame analysis processing unit 22 outputs a queue designation notification to the priority control information adding unit 21 when the input MAC frame is a MAC frame addressed to or from the priority terminal, and the input MAC frame When the MAC frame is not related to the priority terminal, the VLAN priority notification is output to the priority control information adding unit 21.
The priority control information adding unit 21 adds a queue number indicating a queue determined based on the queue designation notification or the VLAN priority notification as the priority control information before the MAC frame (step S240). Specifically, when receiving the queue designation notification, the priority control information adding unit 21 obtains the VLAN priority bit indicated by the VLAN tag and the queue number for identifying the queue 45-2 preset as the highest priority queue. It is added as a priority control information before the MAC frame header. Upon receiving the VLAN priority notification, the priority control information adding unit 21 determines a queue for allocating the MAC frame based on the VLAN priority bit indicated by the VLAN tag and a predetermined VLAN priority, and the VLAN priority bit indicated by the VALN tag. And a queue number for identifying the determined queue are added as priority control information before the MAC frame header. The priority control information adding unit 21 outputs the MAC frame with priority control information to the L2 switch processing unit 3.
The L2 switch processing unit 3 determines a route to visit the MAC frame with priority control information based on the destination MAC address of the MAC frame with priority control information (step S250).
The frame distribution processing unit 44 outputs the MAC frames with priority control information to the queues 45-1 to 45-9 based on the priority control information of the MAC frame with priority control information input from the L2 switch processing unit 3 (step S260). ). The priority control information adding unit 21 converts the MAC frame addressed to the subscriber terminal 10-1 and the subscriber terminal 10-2 or the MAC frame from the subscriber terminal 10-1 and the subscriber terminal 10-2 into priority control information. Since the queue number of the queue 45-2 which is the highest priority queue is set, it is output to the queue 45-2. The queues 45-1 to 45-9 store MAC frames with priority control information input from the frame distribution processing unit 44.
The output queue control units 46-1 to 46-3 read the MAC frames with priority control information stored in the queues 45-1 to 45-9 based on predetermined output arbitration control, and perform the multiplexing processing unit 47. Output to. Here, when the MAC frame with priority control information is accumulated in the queue 45-2 which is the highest priority queue, the output queue control units 46-1 to 46-3 have the highest priority. Assume that a MAC frame with control information is read.
The multiprocessing unit 47 multiplexes the MAC frames with priority control information output from the queues 45-1 to 45-9 and outputs the multiplexed MAC frame to the multiprocessing unit 43. The multiprocessing unit 43 includes the priority control buffer units 42-0 to 42-0. 42-7 multiplexes the MAC frame with priority control information input from each of the multiple processing units 47 and outputs it to the multiple processing unit 41. The multiple processing unit 41 includes the VLAN control buffer units 40-1 to 40-10. The priority control information of the MAC frame with priority control information input from the multiplex processing unit 43 is deleted, and the MAC frame in which the MAC frame with priority control shown in FIG. 4 is returned to the MAC frame shown in FIG. 3 is multiplexed. Then, the multiplexed output MAC frame is output to the corresponding output ports PO1 to POm (step S270).
As described above, in the second embodiment, the MAC frame related to the predetermined priority terminal is identified from the destination MAC address and the source MAC address of the MAC frame header (layer 2 control information) in the input MAC frame. In the case of a MAC frame related to a priority terminal, the MAC frame is distributed to the highest priority queue having a high priority and is preferentially processed. Therefore, a predetermined priority terminal, for example, priority transfer and maximum Subscriber terminals of users who subscribe to premium services that guarantee transfer speed restrictions, communications for servers that provide public services such as police, hospitals, city halls, etc., and communication of subscriber terminals of users who use these public services Can be preferentially transferred at the MAC frame level, and Ethernet ( It is possible to improve the serviceability for the user on the network in recording trademark).
In the second embodiment, it is determined whether the destination MAC address or the source MAC address of the MAC frame header is the MAC address of the priority terminal, and the MAC frame from the priority terminal or the MAC addressed to the priority terminal is determined. Frames are preferentially processed. For example, a destination MAC address and a source MAC address are set as a set, and a MAC frame in communication between specific subscriber terminals is preferentially processed. May be.
In the second embodiment, the MAC frame related to the priority terminal is preferentially processed using the destination MAC address or the source MAC address of the MAC frame header. For example, the VLAN tag VLAN-ID is used. Thus, a MAC frame of a specific VLAN-ID may be processed preferentially. Thereby, the communication of the subscriber terminal of a specific VLAN can be made high-speed, and the serviceability with respect to the user on the network in Ethernet (trademark) can be improved.
Embodiment 3 FIG.
In the second embodiment, the MAC frame having a specific MAC address is distributed to the highest priority queue, thereby speeding up the communication of a specific subscriber terminal. In the third embodiment, a MAC frame having a specific IP address is distributed to the highest priority queue, thereby speeding up the communication of a specific subscriber terminal connected via the layer 3 network.
For example, when the subscriber terminal 10-1 and the subscriber terminal 10-5 shown in FIG. 1 are used as priority terminals, the MAC frame analysis processing unit 22 includes the IP address of the subscriber terminal 10-1, It is assumed that the IP address of the subscriber terminal 10-5 is set in advance as the IP address of the priority terminal. In addition, when the priority control information adding unit 21 receives a queue designation notification, the queue 45 which is the highest priority queue that guarantees 1 Mbps as the minimum guaranteed bandwidth of each of the priority control buffer units 42-0 to 42-7. -5, when the VLAN priority notification is received, it is assumed that the VLAN priority order of which of the queues 45-1 to 45-9 is used is set in advance.
The MAC frame analysis processing unit 22 uses the IP address of the priority terminal as the source IP address or the destination IP address of the IP header of the MAC frame shown in FIG. 3 (in this case, the subscriber terminal 10-1 or the subscriber terminal 10). -5), a queue designation notification is output to the priority control information adding unit 21 when the transmission source IP address or the destination IP address is not the IP address of the priority terminal.
When receiving the queue designation notification, the priority control information adding unit 21 assigns the VLAN priority bit indicated by the VLAN tag and the queue number for identifying the queue 45-5 preset as the highest priority queue to the priority control information. Is added before the MAC frame. Upon receiving the VLAN priority notification, the priority control information adding unit 21 determines a queue for allocating the MAC frame based on the VLAN priority bit indicated by the VLAN tag and a predetermined VLAN priority, and the VLAN priority indicated by the VALN tag. A bit and a queue number for identifying the determined queue are added as priority control information before the MAC frame header. The priority control information adding unit 21 outputs the MAC frame with priority control information to the L2 switch processing unit 3.
That is, the MAC frame related to the priority terminal is identified using the source IP address and the destination IP address instead of the destination MAC address and the source MAC address of the second embodiment.
As described above, in the third embodiment, the MAC frame related to the predetermined priority terminal is identified from the transmission source IP address and the destination IP address of the IP header (layer 3 control information) in the input MAC frame, In the case of a MAC frame related to a priority terminal, the MAC frame is distributed to the highest priority queue having a high priority and is preferentially processed. Therefore, in a layer 3 network where the MAC address via the router cannot be recognized. In addition, a predetermined priority terminal, for example, a subscriber terminal of a user who subscribes to a premium service that guarantees priority transfer and restriction of the maximum transfer speed, or a server that provides public services such as police, hospitals, city halls, etc. Communication to users and subscriber terminals of users who use these public services It is possible to preferentially transfer at the level of the frame, it is possible to improve the serviceability for the user on the network in Ethernet.
In the third embodiment, the MAC frame related to the priority terminal is preferentially processed using the destination IP address or the transmission source IP address in the MAC frame header. Service type MAC frames may be processed preferentially. Thereby, communication of a specific service type can be performed at high speed, and serviceability for users on the network in Ethernet (registered trademark) can be improved.
Embodiment 4 FIG.
In the first to third embodiments, the MAC frame header, IP header, or TCP header or UCP header of the input MAC frame is analyzed, and the MAC frame of a specific protocol or the MAC frame of the priority terminal is set as the highest priority queue. Sorted and processed preferentially. In the fourth embodiment, the source port number or the destination port number of the TCU header of the MAC frame is analyzed, and the MAC frame of a specific protocol is preferentially processed.
Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to FIG. The network system and switch device to which the switch device of the fourth embodiment of the present invention is applied are the same as the network system and switch device 1-1 of the first embodiment shown in FIGS. Therefore, the description is omitted here.
The operation of the switch device according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. The MAC frame analysis processing unit 22 includes a port number “20” of an FTP data port (initial value) which is a well-known port, an FTP control port number “21”, and an HTTP port number “80”. ”And a port for SIP (for control of VoIP (Voice over Internet Protocol))“ 5060 ”are set in advance. The priority control information adding unit 21 uses the queue 45-1 that is the highest priority queue when receiving a SIP port queue designation notification, and receives the HTTP port queue designation notification. Priority is given to VLAN 45-8, which is a medium priority queue of best effort, and when it receives a queue designation notification for FTP data port and FTP control port, it uses queue 45-9, which is a low priority queue. When the notification is received, it is assumed that the VLAN priority order of which of the queues 45-1 to 45-9 is used is set in advance.
When MAC frames (see FIG. 3) are input from the input ports PI1 to PIn, the MAC frame analysis processing units 22 of the MAC frame processing units 2-1 to 2-n corresponding to the input ports PI1 to PIn It is determined whether the destination port number is the MAC frame of the FTP data port (step S300). Specifically, the destination port number information is compared with the FTP data port number “20”. When the destination port number is “20”, the MAC frame analysis processing unit 22 outputs a queue designation notification of the FTP data port number to the priority control information adding unit 21 (step S340).
If the destination port number is not “20”, the MAC frame analysis processing unit 22 determines whether the destination port number in the MAC frame is an FTP control port (step S310). Specifically, the destination port number information is compared with the FTP control port number “21”. When the destination port number is “21”, the MAC frame analysis processing unit 22 outputs a queue designation notification of the FTP control port number to the priority control information adding unit 21 (step S340).
When the destination port number is not “21”, the MAC frame analysis processing unit 22 determines whether the destination port number in the MAC frame is an HTTP port (step S320). Specifically, the destination port number information is compared with the HTTP port number “80”. When the destination port number is “80”, the MAC frame analysis processing unit 22 outputs a queue designation notification of the HTTP port number to the priority control information adding unit 21 (step S340).
If the destination port number is not “80”, the MAC frame analysis processing unit 22 determines whether the destination port number in the MAC frame is a SIP port (step S330). Specifically, the destination port number information is compared with the SIP port number “5060”. When the destination port number is “5060”, the MAC frame analysis processing unit 22 outputs a queue designation notification of the SIP port number to the priority control information adding unit 21 (step S340).
If the destination port number is not “5060”, the MAC frame analysis processing unit 22 outputs a VLAN priority notification to the priority control information adding unit 21 (step S350). That is, when the destination port number in the input MAC frame is an FTP data port, an FTP control port, an HTTP port, or a SIP port, the MAC frame analysis processing unit 22 uses a queue corresponding to each port. A designation notification is output to the priority control information adding unit 21, and if the destination port number in the input MAC frame is not an FTP data port, FTP control port, HTTP port, or SIP port, VLAN priority notification Is output to the priority control information assigning unit 21.
The priority control information adding unit 21 adds a queue number indicating a queue determined based on the queue designation notification or the VLAN priority notification as the priority control information before the MAC frame (step S360). Specifically, when receiving the queue designation notification of the FTP data port or the FTP control port, the priority control information adding unit 21 identifies the VLAN priority bit indicated by the VLAN tag and the queue 45-9 which is the low priority queue. Is added to the front of the MAC frame header as priority control information. When receiving the queue designation notification of the HTTP port, the priority control information adding unit 21 uses the VLAN priority bit indicated by the VLAN tag and the queue number for identifying the queue 45-8 which is the medium priority queue as the priority control information. Add to the front of the header. When receiving the SIP port queue designation notification, the priority control information adding unit 21 uses the VLAN priority bit indicated by the VLAN tag and the queue number for identifying the queue 45-1 which is the highest priority queue as the priority control information. Add to the front of the header. Upon receiving the VLAN priority notification, the priority control information adding unit 21 determines a queue for allocating the MAC frame based on the VLAN priority bit indicated by the VLAN tag and a predetermined VLAN priority, and the VLAN priority bit indicated by the VALN tag. And a queue number for identifying the determined queue are added as priority control information before the MAC frame header. The priority control information adding unit 21 outputs the MAC frame with priority control information to the L2 switch processing unit 3.
The L2 switch processing unit 3 determines a visit based on the destination MAC address of the MAC frame with priority control information, and outputs the MAC frame with priority control information to the determined visit (step S370).
The frame distribution processing unit 44 outputs the MAC frames with priority control information to the queues 45-1 to 45-9 based on the priority control information of the MAC frames with priority control information input from the L2 switch processing unit 3 (step S380). ). The MAC frame addressed to the SIP port has the queue 45-1 that is the highest priority queue set in the priority control information, and is output to the queue 45-1. The MAC frame addressed to the HTTP port is best suited to the priority control information. Since the queue 45-8, which is the middle priority queue of the effort, is set, it is output to the queue 45-8, and the MAC frame addressed to the FTP data port and the FTP control port is a low priority queue in the priority control information. Since the queue 45-9 is set, it is output to the queue 45-9.
The output queue control units 46-1 to 46-3 read the MAC frames with priority control information stored in the queues 45-1 to 45-9 based on predetermined output arbitration control, and perform the multiplexing processing unit 47. Output to.
The multiprocessing unit 47 multiplexes the MAC frames with priority control information output from the queues 45-1 to 45-9 and outputs the multiplexed MAC frame to the multiprocessing unit 43. The multiprocessing unit 43 includes the priority control buffer units 42-0 to 42-0. 42-7 multiplexes the MAC frame with priority control information input from each of the multiple processing units 47 and outputs it to the multiple processing unit 41. The multiple processing unit 41 includes the VLAN control buffer units 40-1 to 40-10. An output MAC frame obtained by deleting the priority control information of the MAC frame with priority control information input from the multiplex processing unit 43 and returning the MAC frame with priority control shown in FIG. 4 to the MAC frame shown in FIG. The multiplexed output MAC frame is output to the corresponding output ports PO1 to POm (step S390).
As described above, in the fourth embodiment, the destination port number of the TCP header (layer 4 control information) in the input MAC frame is the FTP data port, the FTP control port, the HTTP port, or the SIP port. In this case, since the queue is assigned to a queue having a predetermined priority order, priority processing corresponding to each service known in advance for each port of the TCP protocol can be performed on a flow basis. For example, a flow that is important to be transferred without error even if it has a low priority such as FTP is distinguished from a flow of a service that requires a minimum delay time such as VoIP. It is possible to perform transfer processing suitable for the frame, and for the subscriber terminal of the user who uses various applications on the Ethernet (registered trademark) network, the transfer processing suitable for the application is performed to improve serviceability. Can be improved.
In the fourth embodiment, the destination port number of the TCP header is used. However, the present invention is not limited to this, and other information of the TCP header may be used, or information of the UCP header may be used. May be.
Embodiment 5 FIG.
In the first to fourth embodiments, the MAC frame header, IP header, TCP header, or UDP header is analyzed, and a specific MAC frame is preferentially processed. In the fifth embodiment, information of layer 5 or higher is analyzed to process a specific MAC frame with priority.
Embodiment 5 of the present invention will be described with reference to FIG. The network system and switch device to which the switch device according to the fifth embodiment of the present invention is applied are the same as the network system and the switch device 1-1 according to the first embodiment shown in FIGS. Therefore, the description is omitted here.
The MAC frame input to the switching devices 1-1 to 1-8 of the fifth embodiment is the same as that shown in FIG. 3, but in the data after the TCP or UCP header (layer 5). A priority code area is provided at a predetermined position in the upper layer).
The operation of the switch device according to the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. It is assumed that the MAC frame analysis processing unit 22 is set with a specific code (here, “HOSPITAL_A” indicating a hospital and “Emergency” indicating an emergency). The priority control information adding unit 21 uses the queue 45-1 which is the highest priority queue with the VLAN priority bit “7” when receiving the queue designation notification, and receives the VLAN priority notification when the queue priority notification is received. It is assumed that the VLAN priority order of which queue 1 to 45-9 is used is set in advance.
When MAC frames (see FIG. 3) are input from the input ports PI1 to PIn, the MAC frame analysis processing units 22 of the MAC frame processing units 2-1 to 2-n corresponding to the input ports PI1 to PIn Is a MAC frame having a specific code (step S400). Specifically, after performing synchronization detection by the preamble of the MAC frame, the number of bits or bytes is counted to detect information on a predetermined priority code in the data shown in FIG. Then, it is determined whether the information of the detected priority code is the specific code “HOSPITAL_A” indicating the hospital or the specific code “Emergency” indicating the emergency. When the priority code is “HOSPITAL_A” or “Emergency”, the MAC frame analysis processing unit 22 outputs a queue designation notification to the priority control information adding unit 21 (step S410).
When the priority code is not “HOSPITAL_A” or “Emergency” (when the priority code is not a specific code), the MAC frame analysis processing unit 22 outputs a VLAN priority notification to the priority control information adding unit 21 (step S420). That is, when the input MAC frame is a MAC frame having a specific code, the MAC frame analysis processing unit 22 outputs a queue designation notification to the priority control information adding unit 21, and the input MAC frame is a specific code. In the case of an unrelated MAC frame, a VLAN priority notification is output to the priority control information adding unit 21.
The priority control information adding unit 21 adds the queue number indicating the queue determined based on the queue designation notification or the VLAN priority notification as the priority control information in front of the MAC frame (step S430). Specifically, when receiving the queue designation notification, the priority control information adding unit 21 adds the VLAN priority bit “7” and the queue number for identifying the queue 45-1 to the MAC frame as the priority control information. To do. Upon receiving the VLAN priority notification, the priority control information adding unit 21 determines a queue for allocating the MAC frame based on the VLAN priority bit indicated by the VLAN tag and a predetermined VLAN priority, and the VLAN priority bit indicated by the VALN tag. And a queue number for identifying the determined queue are added as priority control information before the MAC frame header. The priority control information adding unit 21 outputs the MAC frame with priority control information to the L2 switch processing unit 3.
The L2 switch processing unit 3 determines a visit based on the destination MAC address of the MAC frame, and outputs a MAC frame with priority control information to the determined visit. (Step S440).
The frame distribution processing unit 44 outputs the MAC frames with priority control information to the queues 45-1 to 45-9 based on the priority control information of the MAC frame with priority control information input from the L2 switch processing unit 3 (step S450). ). The priority control information of the MAC frame having “HOSPITAL_A” or “Emergency” in the data of the MAC frame is set with “VLAN priority bit“ 7 ”and the queue 45-1 which is the highest priority queue. The data is output to the queue 45-1 of the control buffer unit 42-7.
The output queue control units 46-1 to 46-3 read the MAC frames with priority control information stored in the queues 45-1 to 45-9 based on predetermined output arbitration control, and perform the multiplexing processing unit 47. Output to. Here, when the MAC frame with priority control information is accumulated in the queue 45-2 which is the highest priority queue, the output queue control units 46-1 to 46-3 have the highest priority. Assume that a MAC frame with control information is read.
The multiprocessing unit 47 multiplexes the MAC frames with priority control information output from the queues 45-1 to 45-9 and outputs the multiplexed MAC frame to the multiprocessing unit 43. The multiprocessing unit 43 includes the priority control buffer units 42-0 to 42-0. 42-7 multiplexes the MAC frame with priority control information input from each of the multiple processing units 47 and outputs it to the multiple processing unit 41. The multiple processing unit 41 includes the VLAN control buffer units 40-1 to 40-10. The priority control information of the MAC frame with priority control information input from the multiplex processing unit 43 is deleted, and the MAC frame in which the MAC frame with priority control shown in FIG. 4 is returned to the MAC frame shown in FIG. 3 is multiplexed. Then, the multiplexed output MAC frame is output to the corresponding output ports PO1 to POm (step S460).
As described above, in the fifth embodiment, a priority code area is provided in data (upper layer higher than layer 5) which is an application information portion in an input MAC frame, and this priority code is determined in advance as a specific code. If it matches, the MAC frame is distributed to the highest priority queue with high priority bits and processed preferentially, so specific applications such as emergency patient radiographs and biometric data, etc. By setting a specific code in the data when transferring the data, it becomes possible to preferentially transfer at the MAC frame level at the time of transfer, improving the serviceability for users on the network in Ethernet (registered trademark) Can be made.
Embodiment 6 FIG.
Embodiment 5 of the present invention will be described with reference to FIG. 11 and FIG. The network system to which the switch device according to the fifth embodiment of the present invention is applied includes switch devices 1a-1 to 1a-8 instead of the switch devices 1-1 to 1-8 of the network system shown in FIG. ing.
The switch devices 1a-1 to 1a-8 all have the same function. The function of the switch device will be described with reference to the block diagram showing the configuration of the switch device 1a-1 shown in FIG.
The switch device 1a-1 shown in FIG. 11 has a priority control processing unit 5 added to the switch device 1-1 shown in FIG. Components having the same functions as those of the switching device 1-1 shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
The MAC frame analysis processing unit 22 has a function of outputting a queue designation notification to the priority control information adding unit 21 when the source port number or the destination port number in the input MAC frame is a predetermined port number. In addition, when it is determined whether the input MAC frame is an FTP command sequence and a port number is designated, the source IP address and destination port number in the MAC frame are given priority as performance information. A function of outputting to the control processing unit 5 is provided.
When the priority control processing unit 5 receives the performance information output from the MAC frame analysis processing units 22 of the MAC frame processing units 2-1 to 2-n, the priority control processing unit 5 adds a predetermined queue number to the performance information. The change notification is output to the priority control information adding unit 21.
Next, the operation of the switch device according to the sixth embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. It is assumed that the port number “20” of the FTP data port (initial value), which is a well-known port, and the FTP control port number “21” are set in advance in the MAC frame analysis processing unit 22. . The priority control information adding unit 21 uses the queue 45-9 which is a low priority queue when receiving a queue designation notification, and queues 45-1 to 45-9 when receiving a VLAN priority notification. It is assumed that the VLAN priority order indicating which queue is to be used is set in advance. Furthermore, it is assumed that the priority control processing unit 5 is set in advance to change the queue to be used to the queue 45-9 which is a low priority queue when performance information is received.
When MAC frames (see FIG. 3) are input from the input ports PI1 to PIn, the MAC frame analysis processing units 22 of the MAC frame processing units 2-1 to 2-n corresponding to the input ports PI1 to PIn It is determined whether the destination port number is an FTP data port or an FTP control port (steps S500 and S510). Specifically, it is determined whether or not the destination port number information is “20” or “21”. When the destination port number is “20” or “21”, the MAC frame analysis processing unit 22 outputs a queue designation notification to the priority control information adding unit 21 (step S520).
In the FTP protocol, a destination port number or a transmission source port for data transfer can be designated in the PASSIV mode or the ACTIVE mode. When the MAC frame analysis processing unit 22 detects a MAC frame whose destination port number is the FTP data port number or the FTP control port number, it recognizes that it is an FTP command sequence. In the FTP command sequence, the MAC frame analysis processing unit 22 is configured such that the source IP address or the destination IP address is the IP address of the server or the IP address of the subscriber terminal, and the destination port number or source port of the TCP header The MAC frame whose number is the port number L is determined (step S530).
Here, it is assumed that during the FTP command sequence between the server 9-1 and the subscriber terminal 10-1, a MAC frame having a port number L is input from the input port PI1 as a data transfer port from the subscriber port 10-1. . The MAC frame analysis processing unit 22 of the MAC frame processing unit 2-1 corresponding to the input port PI1 has the transmission source IP address of the subscriber terminal 10-1 and the destination IP address of the server 9-1. A MAC frame that is an IP address and whose destination port number is “L” is detected.
The MAC frame analysis processor 22 of the MAC frame processor 2-1 outputs the destination IP address and port number L of the MAC frame detected as performance information to the priority control processor 5 (step S540).
Upon receiving the performance information, the priority control processing unit 5 corresponds to the input port that uses the queue change notification in which the queue number of the queue 45-9, which is a predetermined low priority queue, is added to the performance information for the opposite direction communication. Is output to the priority control information assigning unit 21 (step S550). In the switching devices 1a-1 to 1a-8, corresponding input ports and output ports are set in advance such that, for example, a MAC frame in response to the MAC frame output from the output port PO1 is input from the input port PI2. Yes. For example, if the MAC frame of the destination IP address of the server 9-1 is output to the output port PO1, the priority control processing unit 5 includes the MAC frame analysis processing unit of the MAC frame processing unit 2-2 corresponding to the input port PI2. 22, the MAC address whose source IP address is the IP address of the server 9-1 and whose source port number is the port number L is detected and notified to output a queue designation notification. Also, the priority control processing unit 5 sends to the priority control information adding unit 21 of the MAC frame processing unit 2-2 the source IP address of the server 9-1 and the source port number of the port number L. When a queue designation notification is received, a queue change notification for notifying that the queue 45-9, which is a low priority queue, is used is output.
On the other hand, when the destination port number is not “20”, “21” or “L”, the MAC frame analysis processing unit 22 outputs a VLAN priority notification to the priority control information adding unit 21 (step S560).
The priority control information adding unit 21 adds the queue number indicating the queue determined based on the queue designation notification or the VLAN priority notification as the priority control information before the MAC frame (step S570). Specifically, the priority control information adding unit 21 of the MAC frame processing unit 2-2 sends a queue designation notification in which the transmission source IP address is the IP address of the server 9-1 and the transmission source port number is the port number L. When received, the queue number of the queue 45-9 designated by the queue change notification is added as a priority control information before the MAC frame. Upon receiving the VLAN priority notification, the priority control information adding unit 21 of the MAC frame processing unit 2-2 determines a queue for allocating the MAC frame based on the VLAN priority bit indicated by the VLAN tag and a predetermined VLAN priority. The VLAN priority bit indicated by the VALN tag and the queue number for identifying the determined queue are added as priority control information before the MAC frame header. The priority control information adding unit 21 outputs the MAC frame with priority control information to the L2 switch processing unit 3.
The L2 switch processing unit 3 determines the route of the MAC frame with priority control information based on the destination MAC address of the MAC frame (step S580).
The frame distribution processing unit 44 outputs the MAC frames with priority control information to the queues 45-1 to 45-9 based on the priority control information of the MAC frame with priority control information input from the L2 switch processing unit 3 (step S590). ).
The multiprocessing unit 47 multiplexes the MAC frames with priority control information output from the queues 45-1 to 45-9 and outputs the multiplexed MAC frame to the multiprocessing unit 43. The multiprocessing unit 43 includes the priority control buffer units 42-0 to 42-0. 42-7 multiplexes the MAC frame with priority control information input from each of the multiple processing units 47 and outputs it to the multiple processing unit 41. The multiple processing unit 41 includes the VLAN control buffer units 40-1 to 40-10. An output MAC frame obtained by deleting the priority control information of the MAC frame with priority control information input from the multiplex processing unit 43 and returning the MAC frame with priority control shown in FIG. 4 to the MAC frame shown in FIG. The multiplexed output MAC frame is output to the corresponding output ports PO1 to POm (step S600).
As described above, in the sixth embodiment, the source IP address and destination IP address of the IP header (layer 3 control information) in the input MAC frame, the source port number of the TCP header (layer 4 control information), and Since the MAC frame input to the input port used for the reverse communication of the bidirectional communication is estimated from the destination port number, the queue for distributing the MAC frame input from the estimated input port is determined. It becomes possible to preferentially transfer at the level of the MAC frame for bidirectional communication between users, and the serviceability for users on the Ethernet (registered trademark) network can be improved.
Embodiment 7 FIG.
Embodiment 7 of the present invention will be described with reference to FIG. 13 and FIG. The network system to which the switch device according to the fifth embodiment of the present invention is applied includes switch devices 1b-1 to 1b-8 instead of the switch devices 1-1 to 1-8 of the network system shown in FIG. ing.
The switch devices 1b-1 to 1b-8 all have the same function. The function of the switch device will be described with reference to the block diagram showing the configuration of the switch device 1b-1 shown in FIG. The switch device 1b-1 uses output port processing units 4a-1 to 4a-m instead of output port processing units 4-1 to 4-m of the switch device 1a-1 shown in FIG. Instead of 5, a priority control processing unit 5a is provided.
The output port processing units 4a-1 to 4a-m all have the same function. The function of the output port processing unit will be described with reference to the block diagram showing the configuration of the output port processing unit 4a-1 shown in FIG. The output port processing unit 4a-1 shown in FIG. 14 has a performance information measuring unit 48 added to the output port processing unit 4-1 shown in FIG. Constituent parts having the same functions as those of the output port processing unit 4-1 shown in FIG.
The performance information measuring unit 48 is a predetermined destination IP input to each of the queues 45-1 to 45-9 of the priority control buffer units 42-0 to 42-7 of the VLAN control buffer units 40-1 to 40-10. The traffic of the MAC frame with priority control information having an address is monitored, and when the traffic exceeds the threshold, excess performance information including the IP address is output to the priority control processing unit 5a. In addition, when the traffic of a MAC frame with priority control information having a predetermined destination IP address is smaller than a threshold for a certain time after the output of excess performance information, priority is given to the degraded performance information including the IP address. Output to the control processing unit 5a.
Returning to FIG. 11, when the source IP address and the destination IP address in the input MAC frame are predetermined IP addresses, the MAC frame analysis processing unit 22 assigns a queue designation notification to the priority control information. In addition to the function of outputting to the unit 21, a function of counting MAC frames whose destination IP address in the input MAC frame is a predetermined IP address (a MAC frame addressed to a predetermined IP address) is further provided. ing.
The priority control processing unit 5a includes the excess performance information from the performance information measuring unit 48 of the output port processing units 4a-1 to 4a-m, and the MAC frame analysis processing unit 22 of the MAC frame processing units 2-1 to 2-n. Based on the count value, the priority control information adding unit 21 of the MAC frame processing unit that inputs the most MAC frames to the IP address exceeding the traffic has a lower priority than the currently used queue. Outputs a queue change notification that sets the queue number of the queue. Further, the priority control processing unit 5a outputs a queue change notification for setting a queue number with a low priority based on the degradation performance information from the performance information measurement unit 48 of the output port processing units 4a-1 to 4a-m. A queue change notification for setting the queue number of the queue before the change is output to the priority control information adding unit 21.
Next, the operation of the switch device according to the seventh embodiment of the present invention will be described taking communication between the subscriber terminals 10-1 and 10-2 and the server 9-1 as an example. It is assumed that IP addresses of the subscriber terminal 10-1 and the server 9-1 that are priority communication terminals are set in the MAC frame analysis processing unit 22 in advance. Further, the priority control information adding unit 21 receives the MAC frame from the subscriber terminal 10-1 to the server 9-1 (the source address of the IP header is the IP address of the subscriber terminal 10-1 and the destination IP address). The MAC frame whose address is the IP address of the server 9-1) uses the queue 45-2 of the priority control buffer unit 42-7 which is a peak cut-off queue of 5 Mbps at maximum with the VLAN priority bit “7”. MAC frame from the server 9-1 to the subscriber terminal 10-1 (the source IP address of the IP header is the IP address of the server 9-1 and the destination IP address is the IP address of the subscriber terminal 10-1) A certain MAC frame) has a minimum guaranteed bandwidth of the VLAN priority bit “7” and is a queue that guarantees 4 Mbps of shaping. It is assumed to be set to use a queue 45-6 -7. Further, when the excess performance information is received, the priority control processing unit 5 has a minimum guaranteed bandwidth with a VLAN priority bit of “0” and a queue 45 of the priority control buffer unit 42-0 which is a queue that guarantees 4 Mbps of the shaping. -6 shall be set to be used.
Note that when the source IP address of the IP header of the input MAC frame is the IP address of the subscriber terminal 10-1 and the destination IP address is the IP address of the server 9-1, the VLAN priority bit “7”. And the queue number of the queue 45-2 as priority control information, the source IP address of the IP header is the IP address of the server 9-1, and the destination IP address is the IP address of the subscriber terminal 10-1. In the case where the priority processing is performed by adding the VLAN priority bit “7” and the queue number of the queue 45-6 as the priority control information before the MAC frame header, the priority processing is performed by analyzing the IP header. Since the operation is the same as that of the third embodiment, only the operation related to the priority control processing unit 5 will be described here.
The MAC frame analysis processing unit 22 determines that the input MAC frame is the MAC frame from the subscriber terminal 10-1 to the server 9-1, that is, the source IP address of the IP header is the IP address of the subscriber terminal 10-1. If the destination IP address is the server 9-1, the internal counter is counted up. For example, when the subscriber terminal 10-1 uses the input port PI1 and the subscriber terminal 10-2 uses the input port PI2, the MAC frame analysis of the MAC frame processing unit 2-1 and the MAC frame processing unit 2-2 The processing unit 22 counts the number of MAC frames in which the destination address of the IP header in the MAC frame is the IP address of the server 9-1.
The performance information measurement unit 48 includes priority control information for the server 9-1 in the MAC frames with priority control information input to the queues 45-1 to 45-9 of the VLAN control buffer units 40-1 to 40-10. The traffic is monitored by counting the number of bytes of the attached MAC frame, that is, the MAC frame whose destination IP address is the IP address of the server 9-1. When the count value exceeds the threshold value, the performance information measurement unit 48 outputs excess performance information including the IP address of the server 9-1 to the priority control processing unit 5a. For example, when the server 9-1 uses the output port PO1, the performance information measuring unit 48 of the output port processing unit 4a-1 determines that the destination IP address of the TCP header of the MAC frame with priority control information is the server 9-1. The number of bytes of the MAC frame with information control information that is the IP address of is counted. When the count value exceeds the threshold value, the performance information measurement unit 48 outputs excess performance information to the priority information processing unit 5a.
When the excess performance information is received from the performance information measuring unit 48 of the output port processing units 4a-1 to 4a-m, the priority control processing unit 5a receives the MAC frame analysis processing unit 22 of the MAC frame processing units 2-1 to 2-n. The count value corresponding to the IP address included in the excess performance information is read out. Here, excess performance information including the IP address of the server 9-1 is received from the performance information measurement unit 48 of the output port processing unit 4-1. The priority control processing unit 5a reads the count value of the MAC frame addressed to the server 9-1 of the MAC frame analysis processing unit 22 of the MAC frame processing units 2-1 to 2-n.
The priority control processing unit 5a outputs a queue change notification for setting a queue number of a queue having a lower priority than the currently used queue to the priority control information adding unit 21 of the MAC frame processing unit having the maximum count value. To do. For example, when the subscriber terminal 10-1 performs more communication than the subscriber terminal 10-2, the count value of the MAC frame analysis processing unit 22 of the MAC frame processing unit 2-1 is greater than the MAC value. It is larger than the count value of the MAC frame analysis processing unit 22 of the frame processing unit 2-2. Therefore, the priority control processing unit 5a sends to the priority control information adding unit 21 of the MAC frame processing unit 2-1 the source IP address is the IP address of the subscriber terminal 10-1, and the destination address is the server 9-1. Is changed to use the queue 45-6 of the priority control buffer unit 42-0, which is a queue that guarantees 4 Mbps of the minimum guaranteed bandwidth with the VLAN priority bit of “0” and the VLAN priority bit of “0”. Is output.
Upon receiving the queue change notification, the priority control information adding unit 21 has the IP address of the IP header of the subscriber terminal 10-1 as the transmission source IP address and the IP address of the server 9-1 as the destination IP address. In the MAC frame, the VLAN priority bit is “0” and a queue number for identifying the queue 45-6 is added as a priority control information before the MAC frame header. That is, the VLAN priority bit of the priority control information is changed from “7” to “0”.
Thereby, the priority of the MAC frame of communication from the subscriber terminal 10-1 to the server 9-1 is lowered, and traffic to the server 9-1 can be suppressed.
On the other hand, the performance information measuring unit 48 of the output port processing unit 4a-1 monitors the traffic by counting the number of bytes of the MAC frame to the server 9-1 even after outputting the excess performance information. The performance information measurement unit 48 of the output port processing unit 4-1 has the traffic of the MAC frame with priority control information having a predetermined destination IP address smaller than the threshold for a certain time after outputting the excess performance information. In this case, the degraded performance information including the IP address is output to the priority control processing unit 5a. In other words, if the count value of the MAC frame addressed to the server 9-1 is smaller than the threshold value for a certain time after the output of the excess performance information, priority control is given to the degraded performance information including the IP address of the server 9-1. The data is output to the processing unit 5a.
Upon receiving the degraded performance information, the priority control processing unit 5a changes the priority control information adding unit 21 of the MAC frame processing unit that has changed the use queue of the MAC frame addressed to the IP address included in the degraded performance information. A queue change notification that sets the queue number of the previous queue is output. Here, the priority control information assigning unit 21 of the MAC frame processing unit 2-1 specifies the queue of the IP address of the subscriber terminal 10-1 and the destination address of the server 9-1 as the destination IP address. When the notification is received, a queue change notification is output so as to use the queue 45-6 of the priority control buffer unit 42-7 which is a queue that guarantees 4 Mbps of the minimum guaranteed bandwidth with the VLAN priority bit “7”. To do.
Thereafter, the priority control information adding unit 21 of the MAC frame processing unit 2-1 determines that the IP address of the IP header is the IP address of the subscriber terminal 10-1, and the destination IP address is the IP address of the server 9-1. When the queue designation notification is received, the VLAN priority bit “7” and the queue number for identifying the queue 45-6 are added as priority control information to the front of the MAC frame header. That is, the VLAN priority bit of the priority control information is changed from “0” to “7”.
As a result, the priority order of the MAC frames for communication from the subscriber terminal 10-1 to the server 9-1 is increased, and processing is performed with the priority order set initially.
As described above, in the seventh embodiment, the traffic to the destination IP address determined in advance by the destination IP address of the IP header (layer 3 control information) in the MAC frame is monitored, and the threshold value for the traffic is determined in advance. If it exceeds the limit, the priority of the processing of the MAC frame from the transmission source that occupies most of the traffic is lowered, so that stable communication can be performed and the Ethernet (registered trademark) network can be used. Serviceability for users at can be improved.
In the seventh embodiment, the destination address and the source IP address of the IP header are used. However, the traffic of the MAC frame of a specific service type is monitored using the service type of the IP header, and the traffic May be controlled.
Embodiment 8 FIG.
In the sixth embodiment, the input used for reverse communication used for bidirectional communication is determined from the source IP address and destination IP address of the IP header in the MAC frame and the source port number and destination port number of the TCP header. The MAC frame input to the port was estimated. In the eighth embodiment, the destination MAC address and IGMP frame type of the MAC frame header, and the destination IP address and IGMP frame type of the IP header are input to an input port used for reverse communication used for bidirectional communication. The MAC frame is estimated and priority control is performed.
The network system and the switch device to which the switch device of the sixth embodiment of the present invention is applied are the same as those of the sixth embodiment, and therefore the description thereof is omitted here.
In the eighth embodiment of the present invention, the router 7-3 in FIG. 1 is a multicast router, and the subscriber terminal 10-1 is a client terminal of IGMP (Internet Group Multicast Protocol, RFC2236), which is shown in FIG. It is assumed that the IGMP packet or the MAC frame of the RTP packet shown in FIG. 16 is input to the switch device.
In addition, the MAC frame analysis processing unit 22 uses MC_MAC (01.00.xx.xx.xx.xx) and an IGMP frame type “0x11” as a MAC address for identifying the MAC frame of the inquiry for participation in the multicast group. The IGMP frame type “0x12” for identifying the MAC frame participating in the multicast group and the IGMP frame type “0x13” for identifying the MAC frame leaving the multicast group are preset. To do.
Furthermore, it is assumed that the priority control information adding unit 21 is set in advance to use the queue 45 which is the highest priority queue when receiving the queue designation notification of the IGMP packet.
Note that the MAC frame analysis processing unit 22 detects a MAC frame for inquiring to join a multicast group, joining a multicast group, and leaving the multicast group, and outputs a queue designation notification to the priority control information adding unit 21 for priority. The operation in which the control information adding unit 21 performs the priority processing by adding the VLAN priority bit and the queue number of the queue 45 as the priority control information is the same as that in the sixth embodiment, and therefore, here, the priority control processing unit 5 Only the operations related to are described.
When a MAC frame is input from an input port on the network side (which is a port to which a MAC frame from the router 7-3 is input, here referred to as input port PI1), a MAC frame processing unit corresponding to the input port PI1 The 2-1 MAC frame analysis processing unit 22 determines whether the destination MAC address of the MAC frame header is MC_MAC (01.00.xx.xx.xx.xx) and the type of the IGMP frame is “0x11”. Determine. That is, the MAC frame analysis processing unit 22 of the MAC frame processing unit 2-1 detects the MAC frame of the inquiry for participation in the multicast group. When detecting the MAC frame of the inquiry for participation in the multicast group, the MAC frame analysis processing unit 22 of the MAC frame processing unit 2-1 outputs a queue designation notification to the priority control information adding unit 21, and the priority control processing unit 5. Then, the priority control processing unit 5 is notified of the performance information that is the destination IP address (multicast group address) of the UCP header.
The priority control processing unit 5 uses the destination IP address (IP_Multi A) notified from the MAC frame analysis processing unit 22 of the MAC frame processing unit 2-1 as an input port on the network side as an input port on the subscriber terminal 10-1 side. The MAC frame analysis processing unit 22 of the MAC frame processing unit 2-2 corresponding to (here, the input port PI2) is notified.
The MAC frame analysis processing unit 22 of the MAC frame processing unit 2-2 is the IP address (IP_Multi_A) to which the transmission source IP address of the IP header of the input MAC frame is notified, and the IGMP packet type is “0x12”. Is determined. That is, a MAC frame participating in the multicast group is detected. When a MAC frame participating in the multicast group is detected, the MAC frame analysis processing unit 22 of the MAC frame processing unit 2-2 outputs a queue designation notification to the priority control information adding unit 21 and also uses its own port (in this case) The priority control processing unit 5 is notified that the RTP packet MAC frame (video distribution packet) is transmitted, which is the transmission destination IP address (IP_Multi_A) addressed to the input port PI2).
Upon receiving the notification that the MAC frame of the RTP packet is transmitted, the priority control processing unit 5 sends the RTP packet queue to the priority control information adding unit 21 of the MAC frame processing unit 2-1 corresponding to the input port on the network side. When the designation notification is received, a queue change notification is output so as to use the queue 45-2 which is a priority queue with a 4 Mbps shaping function. Here, a 4 Mbps MPEG2 RTP packet is assumed.
When the MAC frame analysis processing unit 22 of the MAC frame processing unit 2-1 detects the MAC frame of the RTP packet whose destination IP address of the UDP header is IP_Multi_A, the MAC frame analysis processing unit 22 outputs a queue designation notification of the RTP packet to the priority control information adding unit 21.
Upon receiving the RTP packet queue designation notification, the priority control information adding unit 21 of the MAC frame processing unit 2-1 identifies the VLAN priority bit indicated by the VLAN tag of the MAC frame of the RTP packet and the queue 45-2. A number is added as a priority identification information before the MAC frame header.
As described above, in the eighth embodiment, the IP header (layer 2 control information) and the IGMP packet or RTP packet (layer 5 control information) of the input MAC frame are used for the reverse communication used for bidirectional communication. Since the MAC frame input to the input port is estimated and the queue for allocating the MAC frame input from the estimated input port is determined, smooth communication is ensured by using a queue suitable for the MAC frame. Therefore, the serviceability for the user on the Ethernet (registered trademark) network can be improved.
The queue designation notification is output using the source IP address or destination IP address of the IP header and the type of IGMP packet, but other information of the MAC frame may be used.
In the eighth embodiment, the IGMP frame is analyzed as a multicast. However, the present invention is not limited to the IGMP frame, and other protocols may be used.
Embodiment 9 FIG.
Since the configuration of the network and the switch device to which the switch device of the ninth embodiment of the present invention is applied is the same as that of the seventh embodiment, the description thereof is omitted here.
The performance information measurement unit 48 includes the MAC frames input to the queues 45-1 to 45-9 of the priority control buffer units 42-0 to 42-7 of the VLAN control buffer units 40-1 to 40-10. A MAC frame in which the source address is a predetermined IP address and the UDP source port number is a predetermined port number is measured for each subscriber terminal.
The priority control processing unit 5a outputs, to the MAC frame analysis processing unit 22, a detection notification instructing to analyze the application type of the MAC frame of the IP address whose source IP address and destination IP address are predetermined, Based on the analysis result from the MAC frame analysis processing unit 22, the communication quality required by the application is determined, and the queue to be used is determined.
In the ninth embodiment, the same data is transferred from the server 9-1 to the same service, for example, the subscriber terminal 10-1 and the subscriber terminal 10-2 at the same time such as live relay, and the subscriber terminal 10-6 is a switch device 1b-3 that accommodates the subscriber terminal 10-1, a switch device 1b-4 that accommodates the subscriber terminal 10-2, and a subscription when the live relay service is not received. The operation of the switch device 1b-1 that accommodates the person terminal 10-6 and accommodates the switch device 1b-9 will be described.
It is assumed that “NN” is used as the transmission port number of the UDP protocol in the live relay data transmitted from the server 9-1. It is assumed that the IP address of the server 9-1 and the port number “NN” are set in advance in the MAC frame analysis processing unit 22 and the priority control processing unit 5. Further, the priority control information adding unit 21 Is set to use the queue 45-6 which is the minimum guaranteed bandwidth of 5 Mbps and which is a priority queue for shaping when receiving a queue designation notification which is a MAC frame of a live relay service from the server 9-1. The performance information measurement unit 48 requires real-time characteristics depending on various traffic characteristics, for example, an application that uses a well-known port and uses it like VoIP, and FTP and HTTP. Such as those that do not require real-time performance, and those that always flow at a constant rate, such as video distribution. It shall be specified.
The MAC frame analysis processing unit 22 detects the MAC frame in which the source IP address of the IP header is the IP address of the server 9-1 and the source port number of the UDP header is “NN”, and designates the queue. An operation for outputting a notification and performing priority processing based on the priority control information by the priority control information adding unit 21 adding priority control information in front of the MAC frame header, that is, an operation for performing priority processing by analyzing a MAC frame Since this is the same operation as in the first to fifth embodiments, only the operation related to the priority control processing unit 5 will be described here.
The performance information measurement unit 48 includes the MAC frames input to the queues 45-1 to 45-9 of the priority control buffer units 42-0 to 42-7 of the VLAN control buffer units 40-1 to 40-10. A MAC frame (MAC frame from the server 9-1) whose source address is the IP address of the server 9-1 and whose UDP source port number is “NN” is assigned to each subscriber terminal (in this case, Measurement is performed on the subscriber terminals 10-1 and 10-2). The performance information measuring unit 48 detects that the average transfer rate of MAC frames to the subscriber terminal 10-1 and the subscriber terminal 10-2 has not reached a predetermined value (in this case, 5 Mbps). Then, the performance information is notified to the priority control processing unit 5.
Upon receiving the performance information, the priority control processing unit 5 sends a detection notification instructing to analyze the MAC frame from the server 9-1 to the subscriber terminal 10-6 of the MAC frame processing units 2-1 to 2-n. The data is output to the MAC frame analysis processing unit 22. That is, what MAC frame is the MAC frame whose source IP address in the IP header is the IP address of the server 9-1 and whose destination IP address is the IP address of the subscriber terminal 10-6. Notify to be analyzed.
The MAC frame analysis processing units 22 of the MAC frame processing units 2-1 to 2-n have the IP address of the server 9-1 as the source IP address of the IP header of the input MAC frame and the destination IP address as the destination IP address. If the destination port number of the MAC frame that is the IP address of the subscriber terminal 10-6 is “20” or “21”, it is an FTP MAC frame. If the destination port number is “80”, it is an HTTP MAC frame. If the destination port number is “5060”, the priority control processing unit 5 analyzes the MAC frame of what protocol the MAC frame is based on the information in the MAC frame, such as a VoIP MAC frame. Notify
Based on the analysis result from the MAC frame analysis processing unit 22, the priority control processing unit 5 determines that the MAC frame from the server 9-1 to the subscriber terminal 10-6 is not required to be real time like FTP. If the frame is a frame, the priority control buffer to which the FTP MAC frame is allocated distributes the MAC frame used for the live relay service from the server 9-1 to the subscriber terminal 10-1 or the subscriber terminal 10-2. It is determined whether or not the priority is higher than the priority control buffer unit. The priority of the FTP MAC frame from the server 9-1 to the subscriber terminal 10-6 is higher than the priority of the MAC frame from the server 9-1 to the subscriber terminal 10-1 or the subscriber terminal 10-2. When the priority is set, the priority control processing unit 5 sets the priority of the FTP MAC frame from the server 9-1 to the subscriber terminal 10-6 to the subscriber terminal 10-1 or the subscriber terminal. The priority is set to be smaller than the priority of the MAC frame to 10-2. For example, when the priority control processing unit 5 receives the FTP queue designation notification, the priority control processing unit 5 notifies the priority control information adding unit 21 to use the queue 45-5 that is 1 Mbps peak cut-off and is input. The MAC frame is an FTP MAC frame from the server 9-1 to the subscriber terminal 10-6 (the source IP address of the IP header is the IP address of the server 9-1 and the destination IP address is the subscriber terminal 10). -6 and the source port number or destination port number is “20” or “21” MAC frame), the MAC frame analysis processing unit 22 outputs an FTP queue designation notification. Notice.
As a result, the queue to which the FTP MAC frame from the server 9-1 to the subscriber terminal 10-6 is allocated becomes the live relay MAC frame from the server 9-1 to the subscriber terminal 10-1 or the subscriber terminal 10-2. Is lower than the assigned priority, and the live relay MAC frame from the server 9-1 to the subscriber terminal 10-1 or the subscriber terminal 10-2 is preferentially processed, and the transfer rate is increased.
On the other hand, even after the performance information measurement unit 48 outputs the performance notification notifying that the average transfer rate has not reached 5 Mbps, the source IP address of the IP header is the server 9-1 and the UDP header The MAC frame whose source port is “NN” is measured for each subscriber terminal. The MAC from the server 9-1 to the subscriber terminal 10-1 or the subscriber terminal 10-2 even after a predetermined time has elapsed. When the average transfer rate of the frame does not reach 5 Mbps, a performance notification notifying that the average transfer rate has not reached 5 Mbps is further output to the priority control processing unit 5, and the priority control processing unit 5 Based on the analysis result, the MAC frame analysis processing unit 22 analyzes the MAC frame of an application that does not require real-time characteristics, such as HTTP. Repeating the operation of changing the queue to use.
As described above, in the ninth embodiment, the communication quality required by the application of the MAC frame is identified and designated from the IP header (layer 2 control information) and the UDP header (layer 3 control information) in the MAC frame. Since the priority of the queue for allocating the MAC frame that reduces the transfer rate of the MAC frame that requires real-time property is lowered, the specified MAC frame for communication that requires real-time property is fixed. It is possible to transmit at the transfer rate, and it is possible to improve the fairness of the same service for the user on the Ethernet (registered trademark) network without impairing the service quality.
In the ninth embodiment, the communication quality requested by the application is determined using the well known port. However, the communication quality requested by the application is not limited to the well known port, and the source MAC address and destination MAC address of the MAC frame header are used. The communication quality may be determined by the address, the source IP address or the destination IP address in the IP header, or the communication quality is determined by communicating with a higher-level monitoring device connected to the network. Also good.
Embodiment 10 FIG.
Since the configuration of the network and the switch device to which the switch device of the ninth embodiment of the present invention is applied is the same as that of the seventh embodiment, the description thereof is omitted here.
The performance information measurement unit 48 includes the MAC frames input to the queues 45-1 to 45-9 of the priority control buffer units 42-0 to 42-7 of the VLAN control buffer units 40-1 to 40-10. A MAC frame in which the destination address is a predetermined IP address and the source port number of the TCP header is a predetermined port number is measured for each source IP address of the IP header.
The priority control processing unit 5a notifies the MAC frame analysis processing unit 22 to analyze the application type of the MAC frame of the input port to which the MAC frame having the source IP address notified by the performance information measuring unit 48 is input. At the same time, the communication quality requested by the application is determined based on the analysis result from the MAC frame analysis processing unit 22, and the queue to be used is determined.
In the tenth embodiment, when the subscriber terminals 10-1, 10-2, 10-6 receiving the same service from the server 9-1 are performing bidirectional communication with the server 9-1, A subscriber terminal (not shown) different from the subscriber terminal 10-6 is accommodated in the port in which the switch device 1b-1 accommodates the subscriber terminal 10-6. The operation of the switching device 1b-1 when there is a lot of traffic and the traffic volume of the subscriber terminal 10-6 is lower than the traffic volume of the subscriber terminals 10-1 and 10-2 will be described.
It is assumed that “NN” is used as the source port number of the UDP protocol in the MAC frame of the same service from the server 9-1 to the subscriber terminals 10-1, 10-2, and 10-6. It is assumed that the IP address of the server 9-1 and the port number “NN” are set in advance in the MAC frame analysis processing unit 22 and the priority control processing unit 5. Further, the priority control information adding unit 21 Is set to use the queue 45-1 which is the best-effort priority queue with the VLAN priority bit “5” when the queue designation notification which is the MAC frame of the service from the server 9-1 is received. It shall be. The performance information measurement unit 48 requires real-time characteristics depending on the characteristics of various traffic, for example, a well-known port specified by an application used like VoIP, or real-time characteristics such as FTP and HTTP. It is assumed that traffic that does not flow or traffic that always flows at a constant rate, such as video distribution, is specified.
The MAC frame analysis processing unit 22 detects the MAC frame in which the source IP address of the IP header is the IP address of the server 9-1 and the source port number of the TCP header is “NN”, and specifies the queue. The priority control information adding unit 21 adds the VLAN priority bit “5” and the queue number of the queue 45-1 as the priority control information before the MAC frame header before the MAC frame header, and gives priority. The operation for performing the priority processing based on the control information, that is, the operation for performing the priority control by analyzing the MAC frame is the same operation as in the first to fifth embodiments, so here only the operation related to the priority control processing unit 5a is performed. Will be explained.
The performance information measurement unit 48 includes the MAC frames input to the queues 45-1 to 45-9 of the priority control buffer units 42-0 to 42-7 of the VLAN control buffer units 40-1 to 40-10. A MAC frame (MAC frame from the server 9-1) whose destination address is the IP address of the server 9-1 and whose source port number in the TCP header is “NN” is sent for each source IP address in the IP header. taking measurement. From the measurement result, the performance information measuring unit 48 determines the MAC frame from the subscriber terminal 10-1 to the server 9-1 (the MAC frame whose source IP address is the IP address of the subscriber terminal 10-1), the subscriber terminal MAC frame from 10-2 to server 9-1 (MAC frame whose source IP address is the IP address of subscriber terminal 10-2) or MAC frame (transmission from subscriber terminal 10-6 to server 9-1) When it is detected that the average transfer rate of the original IP address (MAC frame whose IP address is the IP address of the subscriber terminal 10-6) does not reach a predetermined value, the priority control processing unit 5 is notified of the performance information. . Here, it is detected that the average transfer rate of the MAC frame from the subscriber terminal 10-6 to the server 9-1 has not reached a predetermined value, and performance information is notified to the priority control processing unit 5a. To do.
The priority control processing unit 5a is the MAC of the MAC frame processing unit 2-1 corresponding to the input port (here, input port PI1) to which the MAC frame from the subscriber terminal 10-6 to the server 9-1 is input. The frame analysis processing unit 22 is notified to analyze the MAC frame.
The MAC frame analysis processing unit 22 of the MAC frame processing unit 2-1 analyzes what kind of application's MAC frame is the input MAC frame. For example, if the source port number or destination port number of the TCP header of the MAC frame is “20” or “21”, it is an FTP MAC frame, and if the destination port number is “80”, it is an HTTP MAC frame. If the destination port number is “5060”, the MAC frame of the protocol is analyzed from the information in the MAC frame so that it is a VoIP MAC frame, and the MAC frame is transmitted. The original IP address and the analysis result are notified to the priority control processing unit 5a.
For example, the priority control processing unit 5a has a lower priority than the queue that currently uses the MAC frame of the source IP address that is transmitting the most MAC frames that are not required to be real-time, such as FTP and HTTP. Decide to do. For example, it is determined that a MAC frame of a source IP address that transmits the most MAC frames that are not required to have real-time properties, such as FTP and HTTP, is to use the 5 Mbps peak cut-off queue 45-6. . When the priority control processing unit 5a receives the FTP queue designation notification, the priority control processing unit 5a sets the priority control information adding unit 21 of the MAC frame processing unit 2-1 to use the queue 45-6 and transmits the queue. If the source IP address is the determined source IP address and the source port number or the destination port number is “20” or “21”, the MAC frame so as to output the FTP queue designation notification. This is notified to the MAC frame analysis processing unit 22 of the processing unit 2-1.
Thereby, the priority of the MAC frame of the other subscriber terminal using the same input port PI1 as the subscriber terminal 10-6 is lowered, and the MAC frame of the subscriber terminal 10-6 is processed preferentially. .
On the other hand, even after the performance information measurement unit 48 outputs the performance notification notifying that the average transfer rate has not reached the predetermined value, the destination IP address is the IP address of the server 9-1, and A MAC frame whose source port number is “NN” is measured for each source IP address. After a certain period of time has passed, the subscriber terminals 10-1, 10-2, 10-6 to the server 9- When the average transfer rate of the MAC frame to 1 does not reach a predetermined value, a performance notification is output to the priority control processing unit 5, and the priority control processing unit 5 a is, for example, an HTTP The MAC frame analysis processing unit 22 is made to analyze the MAC frame of the application that does not require time characteristics, and the operation of changing the queue to be used based on the analysis result is repeated.
As described above, in the tenth embodiment, the destination IP address and source IP address of the IP header (layer 2 control information) in the MAC frame input from the same input port, and transmission of the TCP header (layer 3 control information) are transmitted. When the flow performance information for the same service is monitored from the original port number and the average transfer rate falls below a predetermined value, all of the input ports to which the MAC frame with the reduced average transfer rate is input Since the priority control is performed based on the communication quality requested by the application, it is possible to give priority to the transfer of the MAC frame having a high real-time requirement without impairing the service quality. Yes, to improve the fairness of services to users on the Ethernet (registered trademark) network Door can be.
In the tenth embodiment, the communication quality requested by the application is determined using the well known port. However, the communication quality requested by the application is not limited to the well known port, and the source MAC address and destination MAC address of the MAC frame header are used. The communication quality may be determined by the address, the source IP address or the destination IP address in the IP header, or the communication quality is determined by communicating with a higher-level monitoring device connected to the network. Also good.
Embodiment 11 FIG.
Since the configuration of the network and the switch device to which the switch device of the ninth embodiment of the present invention is applied is the same as that of the seventh embodiment, the description thereof is omitted here.
The performance information measurement unit 48 inputs the queues 45-1 to 45-9 of the priority control buffer units 42-0 to 42-7 of the VLAN control buffer units 40-1 to 40-10 within a certain time (unit time). The number of MAC frames having different source IP addresses is monitored for each destination IP address of the IP header of the MAC frame to be processed.
Based on the monitoring result of the performance information measurement unit 48, the priority control processing unit 5a changes the priority of the queue for distributing the MAC frame to the specific destination IP address to a lower priority than the currently used priority. To decide.
In the eleventh embodiment, when a large number of subscriber terminals receiving the same service of the server 9-1 are carrying out two-way communication with the server 9-1, respectively, a DDoS (Distributed Denial Of Service) attack or the like is performed. An operation of the switch device 1b-1 when the communication of the server 9-1 is overloaded for a long time will be described.
The performance information measuring unit 48 includes a threshold value M, which is the number of subscriber terminals that can access the same destination IP address per unit time, and subscriber terminals per unit time for the same destination IP address. It is assumed that a threshold value N, which is a time during which the state in which the number of vehicles exceeds the threshold value M can be continued, is set in advance.
The MAC frame analysis processing unit 22 analyzes the MAC frame based on predetermined information of the MAC frame and outputs a queue designation notification or a VLAN priority notification, and the priority control information adding unit 21 performs a queue designation notification or a VLAN priority notification. In the first to fifth embodiments, the priority control information is added to the front of the MAC frame header based on the priority control information and the priority processing is performed based on the priority control information, that is, the priority processing is performed by analyzing the MAC frame. Therefore, only the operation related to the priority control processing unit 5a will be described here.
The performance information measurement unit 48 inputs the queues 45-1 to 45-9 of the priority control buffer units 42-0 to 42-7 of the VLAN control buffer units 40-1 to 40-10 within a certain time (unit time). The number of MAC frames having different source IP addresses is counted for each destination IP address in the IP header of the MAC frame to be processed. That is, the performance information measuring unit 48 determines how many terminals (subscriber terminals and servers) are transmitting MAC frames to the server 9-1 within a certain time, and determines whether the subscriber terminals 10-1, 10-2, 10 Count how many terminals are sending MAC frames to -6. When the time when the count value to the same destination IP address exceeds the threshold M exceeds the threshold N, the performance information measuring unit 48 outputs the destination IP address exceeding the threshold N to the priority control processing unit 5a as performance information. To do. For example, when it is detected that the time when the number of terminals that transmit MAC frames to the server 9-1 exceeds the threshold M exceeds the threshold N, the performance information measuring unit 48 sends the server 9-1 to the priority control processing unit 5a. Is output as performance information.
The priority control processing unit 5a analyzes the MAC frame addressed to the destination IP address input as the performance information (here, the MAC frame whose destination IP address is the IP address of the server 9-1) and outputs a queue designation notification. As described above, the MAC frame analysis processing unit 22 of the MAC frame processing units 2-1 to 2-n is notified. Further, the priority control processing unit 5a receives a queue designation notification whose destination IP address is the IP address of the server 9-1 from the priority control information adding unit 21 of the MAC frame processing units 2-1 to 2-n. Outputs a queue change notification for setting use of the queue 45-9, which is a best effort queue with the VLAN priority bit "0".
Accordingly, the MAC frame analysis processing unit 22 of the MAC frame processing units 2-1 to 2-n performs priority control on the queue designation notification when the destination IP address of the input MAC frame is the IP address of the server 9-1. Upon receiving the queue designation notification, the priority control information adding unit 21 outputs the VLAN priority bit “0” and the queue number for identifying the queue 45-9 as priority control information before the MAC frame header. Append to That is, the priority of the MAC frame to the server 9-1 is lowered, and transmission to the server 9-1 per unit time can be suppressed.
After lowering the priority of the MAC frame to the server 9-1, the performance information measuring unit 48 monitors the traffic by counting the number of bytes of the MAC frame to the server 9-1 for a predetermined time. When the traffic to the server 9-1 becomes smaller than a predetermined value, that is, when the traffic to the server 9-1 is stabilized, the performance information measurement unit 48 sends the server 9- to the priority control processing unit 5a. Outputs performance information notifying that traffic to 1 is stable.
When receiving the performance information for notifying that the traffic has stabilized, the priority control processing unit 5a sends the destination IP address of the IP header to the server 9 to the MAC frame analysis processing unit 22 of the MAC frame processing units 2-1 to 2-n. -1 is notified to stop detecting the MAC frame, and the VLAN priority bit queue before change is set in the priority control information adding unit 21 of the MAC frame processing units 2-1 to 2-n. Output queue change notification.
On the other hand, even when the performance information notifying that the time when the count value to the same destination IP address has exceeded the threshold value M has exceeded the threshold value N is output, the traffic to the destination IP address is overloaded ( In this case, when the traffic to the server 9-1 is overloaded), the performance information is output again to the priority control processing unit 5a.
When the priority control processing unit 5a receives the performance information again, the VLAN priority bit “0” is received when the priority control information adding unit 21 of the MAC frame processing units 2-1 to 2-n receives the queue designation notification. To use the queue 45-6, which is a 0.5 Mbps peak cut-off queue. That is, the priority of the MAC frame to the server 9-1 is further lowered to suppress the MAC frame to the server 9-1.
As described above, in the eleventh embodiment, the same number at the output port is obtained by measuring the number of transmission sources transmitting the MAC frame to a specific destination within a predetermined time from the IP header (layer 3 control information) of the MAC frame. The flow to the server is monitored, and when a predetermined number of subscriber terminals are connected to the same server for a predetermined time or more, the priority of the queue for storing MAC frames to this server is lowered. Therefore, for example, a DDoS attack on the server can be prevented by layer 2, and the safety to the subscriber terminal in the Ethernet (registered trademark) network can be improved.
In the eleventh embodiment, the source IP address and the destination IP address are used. However, the source MAC address and the destination MAC address of the MAC frame header (layer 2 control information) may be used.
In the eleventh embodiment, the priority of the queue to be used is lowered. Even if the priority of the queue is lowered, a predetermined number of subscriber terminals or more are connected to the same server for a predetermined time or more. If so, transmission of the MAC frame addressed to the server may be stopped.
In the first to eleventh embodiments, the priority control information is deleted in the multiplex processing unit 41. However, after the frame allocation processing unit 44 distributes the priority control information to each of the queues 45-1 to 45-9, the output ports PO1 to PO1. The priority control information may be deleted by the multiplex processing unit 47 or 43 until the MAC frame is output to POm. Of course, the priority control information may be deleted when the MAC frames are stored in the queues 45-1 to 45-9.
In the first to eleventh embodiments, information for the MAC frame analysis processing unit 22 to analyze the MAC frame (source MAC address, destination MAC address, source IP address, destination IP address, source port number, destination) The queue number of the priority control buffer units 42-0 to 42-7 (for example, the queue 45-1 is the highest). The priority queue, the queue 45-2 is a peak cut-off queue with a maximum of 5 Mbps, and the queue that the priority control processing unit 5 changes based on the performance information are set in advance. However, these settings may be changed or set by a higher-level device than a switching device such as a monitoring device that monitors the network.
In the first to eleventh embodiments, the priority control information adding unit 21 adds the priority control information before the MAC frame. However, as shown in FIG. 17, the priority control information is assigned to a new VLAN tag. You may make it add as. That is, priority control information is added to the MAC frame header using the tag-on-tag function. As a result, the MAC frame defined in IEEE 802.3D can be distributed to the highest priority queue, and a general L2 switch can be used for the L2 switch processing unit 3, thereby reducing the cost of the switch device. Can do.
The queue used by the queue designation notification is not limited to the queue used in the first to eleventh embodiments, and may be set in any manner depending on the application to be used.
Further, the MAC frame input to the switch device according to the present invention may be, for example, a PPPoE frame having a PPPoE header between the MAC frame header and the IP header as shown in FIG.
Furthermore, the information analyzed by the switch device according to the present invention is not limited to that shown in the first to eleventh embodiments, but is layer 2 control information, layer 3 control information, layer 4 control information, or layer in the MAC frame. Any information of five or more upper layers may be used.

以上のように、本発明にかかるスイッチ装置は、イーサーネット（登録商標）によって構成されるネットワークに有用であり、特に、レイヤ２のＭＡＣフレームを転送するスイッチ装置に適している。 As described above, the switch device according to the present invention is useful for a network constituted by Ethernet (registered trademark), and is particularly suitable for a switch device that transfers a layer 2 MAC frame.

Claims

It has a plurality of queues, each of which has a priority determined for each use, and is configured by a plurality of priority control buffer units corresponding to VLAN priority bits of the VLAN tag in the layer 2 control information, and stored in each of the queues In a switching device including an output port processing unit that outputs a MAC frame to an output port,
A MAC frame analysis processing unit for analyzing an input MAC frame;
Based on the analysis result of the MAC frame analysis processing unit, the priority control buffer unit for accumulating MAC frames and a queue in the priority control buffer unit are determined, and priority control information for identifying the determined queue is set as the priority control information. A priority control information adding unit to be added to the MAC frame;
A MAC frame processing unit for each of a plurality of input ports,
A layer 2 switch processing unit that outputs a MAC frame with priority control information given by the priority control information giving unit to a queue according to the priority control information;
With
Each of the output port processing units is
A switch device, wherein the MAC frame from which the priority control information added by the priority control information adding unit is deleted is output to an output port.

The priority control information giving unit is
The switch device according to claim 1, wherein the priority control information is added to a MAC frame header as a new VLAN tag.

The MAC frame analysis processing unit
Analyzing the layer 2 control information or layer 3 control information of the input MAC frame to detect a control frame at the start of TCP protocol communication;
The priority control information giving unit is
The control frame detected by the MAC frame analysis processing unit is accumulated in a queue having the highest priority among the queues of preset priorities, and the MAC frame different from the control frame is the MAC frame. 2. The switch device according to claim 1, wherein the switching is determined to be stored in a queue according to a VLAN priority bit of the VLAN tag.

The MAC frame analysis processing unit
Detecting a MAC frame in which the predetermined information of the layer 2 control information of the input MAC frame matches the predetermined information;
The priority control information giving unit is
The MAC frames detected by the MAC frame analysis processing unit are accumulated in a predetermined priority queue, and the MAC frames not detected by the MAC frame analysis processing unit are VLAN priority of the VLAN tag of the MAC frame. 2. The switch device according to claim 1, wherein it is determined to accumulate in a queue according to a bit.

The MAC frame analysis processing unit
Detecting a MAC frame in which the predetermined information of the layer 3 control information of the input MAC frame matches a predetermined information;
The priority control information giving unit is
The MAC frames detected by the MAC frame analysis processing unit are accumulated in a predetermined priority queue, and the MAC frames not detected by the MAC frame analysis processing unit are VLAN priority of the VLAN tag of the MAC frame. 2. The switch device according to claim 1, wherein it is determined to accumulate in a queue according to a bit.

The MAC frame analysis processing unit
Detecting a MAC frame in which the predetermined information of the layer 4 control information of the input MAC frame matches the predetermined information;
The priority control information giving unit is
The MAC frames detected by the MAC frame analysis processing unit are accumulated in a predetermined priority queue, and the MAC frames not detected by the MAC frame analysis processing unit are VLAN priority of the VLAN tag of the MAC frame. 2. The switch device according to claim 1, wherein it is determined to accumulate in a queue according to a bit.

The MAC frame analysis processing unit
Detecting a MAC frame in which predetermined information of application information in a layer higher than layer 4 of the input MAC frame matches predetermined information;
The priority control information giving unit is
The MAC frames detected by the MAC frame analysis processing unit are accumulated in a predetermined priority queue, and the MAC frames not detected by the MAC frame analysis processing unit are VLAN priority of the VLAN tag of the MAC frame. 2. The switch device according to claim 1, wherein it is determined to accumulate in a queue according to a bit.

The MAC frame analysis processing unit
Analyzing the layer 3 control information of the input MAC frame to detect a routing information frame;
The priority control information giving unit is
The routing information frame detected by the MAC frame analysis processing unit is accumulated in a predetermined queue, and a MAC frame different from the routing information frame is stored in the queue according to the VLAN priority bit of the VLAN tag of the MAC frame. The switch device according to claim 1, wherein it is determined to be accumulated.

The MAC frame analysis processing unit
The layer 2 control information and the layer 3 control information of the input MAC frame are analyzed to detect a MAC frame in a predetermined protocol, and when the detection notification is received, the layer 3 control information of the input MAC frame is determined. And the MAC frame in which the information included in the detection notification matches,
The priority control information giving unit is
The MAC frame in the predetermined protocol detected by the MAC frame analysis processing unit is accumulated in a queue having a predetermined priority, and the MAC frame different from the MAC frame in the predetermined protocol is the VLAN tag of the MAC frame. Decide to accumulate in the queue according to the VLAN priority bits of
When a MAC frame in a predetermined protocol is detected by the MAC frame analysis processing unit, the MAC frame serving as the response is input to the MAC frame analysis processing unit of the MAC frame processing unit to which the MAC frame serving as a response to the MAC frame is input. When the MAC frame serving as the response is detected by the priority control information adding unit of the MAC frame processing unit to which the MAC frame serving as the response is input is output. A priority control processing unit for outputting a queue change notification for changing a queue for storing frames;
The switch device according to claim 1, further comprising:

Each of the output port processing units is
Analyzing the layer 3 control information of the MAC frame to be output, monitoring the traffic of the MAC frame to be output to a predetermined destination, and detecting that the traffic is greater than a threshold;
With
The MAC frame analysis processing unit
Analyzes the layer 3 control information of the input MAC frame, counts the MAC frame to a predetermined destination for each transmission source, and receives the detection notification, the layer 3 control information of the input MAC frame Detecting a MAC frame in which the predetermined information and the information included in the detection notification match,
The priority control information giving unit is
The MAC frame detected by the MAC frame analysis process is accumulated in the queue set by the queue change notification, and the MAC frame not detected by the MAC frame analysis processing unit is the VLAN priority bit of the VLAN tag of the MAC frame. To accumulate in the queue according to
When the performance information measuring unit detects that the traffic is larger than the threshold value, the MAC frame to a predetermined destination is the highest among the MAC frames counted by the MAC frame analysis processing unit. The MAC frame analysis processing unit outputs the detection notification including information for detecting a MAC frame from a transmission source that transmits a large number to a predetermined destination to the MAC frame analysis processing unit. When a MAC frame to a predetermined destination is detected from a transmission source that transmits the most MAC frames to a predetermined destination, the queue change notification for changing the queue for storing the MAC frame is output. Priority control processing unit,
The switch device according to claim 1, further comprising:

The MAC frame analysis processing unit
Analyzing the layer 2 control information, layer 3 control information, and layer 4 control information of the input MAC frame to detect a preset application flow, and upon receiving a detection notification, Detecting a MAC frame in which the predetermined information of the layer 3 control information matches the information included in the detection notification;
The priority control information giving unit is
The MAC frame detected by the MAC frame analysis processing unit is accumulated in a predetermined queue, and the MAC frame not detected by the MAC frame analysis processing unit is based on the VLAN priority bit of the VLAN tag of the MAC frame. Decided to accumulate in the queue,
The MAC frame analysis processing unit of the MAC frame processing unit to which the MAC frame from the flow transmission destination detected by the MAC frame analysis processing unit is input is used to detect a MAC frame that is a response to the MAC frame of the application. The detection notification including information is output, and the MAC frame is accumulated when the MAC frame serving as the response is detected in the priority control information adding unit of the MAC frame processing unit to which the MAC frame serving as the response is input A priority control processing unit that outputs a queue change notification for changing a queue,
The switch device according to claim 1, further comprising:

Each of the output port processing units is
By analyzing the layer 2 control information and the layer 3 control information of the MAC frame to be output, the MAC frame of the transmission source determined in advance and the average transfer rate of the MAC frame to the transmission port determined in advance are determined for each destination. Performance information measurement unit to measure,
With
When it is detected that the average transfer rate measured by the performance information measurement unit is smaller than the threshold, the MAC frame analysis processing unit sends a detection notification instructing to analyze a MAC frame to a destination whose average transfer rate is smaller than the threshold. A queue that lowers the priority of a queue that stores MAC frames of a predetermined application among MAC frames destined for a destination whose average transfer rate is smaller than a threshold, based on an analysis result of the MAC frame analysis processing unit After detecting the change notification to the priority control information adding unit, if it is detected that the average transfer rate measured by the performance information measuring unit is equal to or higher than a threshold, the priority of the queue for storing the MAC frame of the predetermined application Priority control processing unit for outputting a queue change notification for increasing the priority to the priority control information adding unit
Further comprising
The MAC frame analysis processing unit
2. The switch device according to claim 1, wherein when receiving the detection notification, the application is analyzed for each transmission source from the layer 3 control information and the layer 4 control information of the input MAC frame.

Each of the output port processing units is
By analyzing the layer 2 control information and the layer 3 control information of the output MAC frame, the MAC frame of a predetermined transmission source and the average transfer rate of the MAC frame to a predetermined transmission port is determined as the transmission source. Performance information measurement unit that measures every time,
With
When it is detected that the average transfer rate measured by the performance information measuring unit is smaller than the threshold, the MAC frame analysis process sends a detection notification instructing to analyze a MAC frame to a transmission destination having the average transfer rate smaller than the threshold. A MAC frame of a predetermined application from a predetermined transmission source among MAC frames to a transmission destination whose average transfer rate is smaller than a threshold based on the analysis result of the MAC frame analysis processing unit A priority control processing unit for outputting a queue change notification for lowering the priority of the queue to the priority control information adding unit;
Further comprising
The MAC frame analysis processing unit
2. The switch device according to claim 1, wherein when receiving the detection notification, the application is analyzed from the layer 3 control information and the layer 4 control information of the input MAC frame.

Each of the output port processing units is
A performance information measuring unit that analyzes the layer 2 control information or the layer 3 control information of the output MAC frame and measures the MAC frame to a predetermined destination for each transmission source,
With
Priority of a queue for accumulating MAC frames to the destination when the performance information measurement unit detects that MAC frames are transmitted from a predetermined number or more of sources to the destination continuously for a predetermined time or more A priority control processing unit that outputs a queue change notification to the priority control information adding unit,
The switch device according to claim 1, further comprising:

The priority control processing unit
After outputting the queue change notification for lowering the priority of the queue for accumulating the MAC frames to the destination to the priority control information adding unit, the performance information measuring unit continues for a predetermined time or more to the predetermined number or more to the destination 15. The switch device according to claim 14, wherein when it is detected that a MAC frame is transmitted from a transmission source, the transmission of the MAC frame to the destination is stopped.