WO2020255327A1 - 送信装置、受信装置、パケット転送システム、パケット転送方法、および、パケット転送プログラム - Google Patents

送信装置、受信装置、パケット転送システム、パケット転送方法、および、パケット転送プログラム Download PDF

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target flow
flow
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宏人 武智
前田　英樹
大作 島崎
政朗 井波
克寛 荒谷
雅俊 並木
昌宏 横田
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日本電信電話株式会社
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    • H04L49/90—Buffering arrangements
    • H04L49/9084—Reactions to storage capacity overflow
    • H04L49/9089—Reactions to storage capacity overflow replacing packets in a storage arrangement, e.g. pushout
    • H04L49/9094—Arrangements for simultaneous transmit and receive, e.g. simultaneous reading/writing from/to the storage element

Definitions

  • the present invention relates to a transmitting device, a receiving device, a packet transfer system, a packet transfer method, and a packet transfer program.
  • Packet non-interruptive switching control in the network means that even if a failure occurs in the active system route among the redundant routes (in the event of a single system failure), packet loss is not generated using the backup system route (in the case of a single system failure). In other words, it is a technology that continues communication (without interruption). Therefore, as redundant routes, a plurality of routes having the same combination of start point and end point but different relay destinations are prepared in advance.
  • Patent Document 1 as an example of non-instantaneous switching control, a plurality of transmission packets are copied from a transmission device and transmitted to a redundant path, and a plurality of packets received by the reception device are buffered in a memory. A method of selecting and forwarding only one of the same packets is described.
  • the non-instantaneous switching control was uniformly performed for all the flow of the line for the same route (same ground). Therefore, as the flow flow rate increases, the burden on the receiving device increases. For example, when the redundant route becomes long, the delay difference between the first packet via the active route and the second packet via the backup route becomes large. Therefore, the memory performance (memory capacity, memory processing speed) of the receiving device for buffering the first packet until the arrival of the second packet also needs to be high.
  • FIG. 7 is a configuration diagram of a conventional non-instantaneous transfer system.
  • the transmitting router 31 connected to the transmitting device 10z accommodates two user networks (NW-A and NW-B).
  • the receiving router 32 connected to the receiving device 20z also accommodates two user networks.
  • the flow of the user network (NW-A) is referred to as "A” in the figure, and the flow of the user network (NW-B) is referred to as "B” in the figure.
  • Two redundant paths are formed from the transmitting device 10z to the receiving device 20z.
  • the working path 41 is a working path that directly connects the transmitting device 10z and the receiving device 20z.
  • the spare path 42 is a protection path that connects the transmitting device 10z to the receiving device 20z via the relay device 33.
  • the same packet is copied to both the active path 41 and the spare path 42 for all packets by the non-instantaneous switching control and is sent.
  • the receiving device 20z needs to perform the receiving processing of all the flows at once, the load is concentrated. Therefore, there is a concern that the performance will be insufficient for the future increase in users (users C, D, ).
  • the main subject of the present invention is to reduce the burden on the receiving device in the non-instantaneous switching control.
  • the transmitter of the present invention has the following features.
  • the present invention includes a flow storage unit that stores identification information of an uninterrupted target flow, and a flow storage unit.
  • a transmitting side identification unit that identifies whether the received packet is the target flow or the non-target flow based on whether or not the received packet matches the identification information of the target flow stored in the flow storage unit.
  • a tagging unit that assigns a non-instantaneous identifier indicating that the target flow is a packet of the target flow and a sequence number for distinguishing the packet from other packets.
  • the packet of the target flow after processing by the tagging unit has a branching unit for branching a packet to be transferred to the active path of the redundant route and a packet to be transferred to the backup path of the redundant route. It is characterized by that.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a packet transfer system.
  • the transmitting router 31 connected to the transmitting device 10 accommodates two user networks (NW-A and NW-B).
  • the receiving router 32 connected to the receiving device 20 also accommodates two user networks.
  • the flow of the user network (NW-A) is referred to as "A” in the figure, and the flow of the user network (NW-B) is referred to as "B” in the figure.
  • Two redundant paths are formed from the transmitting device 10 to the receiving device 20.
  • the working path 41 is a working path that directly connects the transmitting device 10 and the receiving device 20.
  • the spare path 42 is a protection path that connects the transmitting device 10 to the receiving device 20 via the relay device 33.
  • the transmission device 10z of FIG. 7 transferred packets uniformly copied to all flows “A, B” on the same ground to the backup path 42.
  • the transmission device 10 of FIG. 1 transfers only the packets of the non-instantaneous target flow "A" specified by the management server 60 to the spare path 42, and the non-instantaneous non-interruption target flow "B" not specified is It is excluded from the target of non-instantaneous switching control.
  • the receiving device 20 executes the packet of the target flow “A” without interruption processing (details are shown in FIG.
  • the management server 60 sets the target flow "A" that executes the non-instantaneous interruption in response to the request from the user terminal 50 in the transmission device 10.
  • the user terminal 50 causes the user to define the target flow "A" (details are shown in FIGS. 4 and 5).
  • FIG. 2 is a configuration diagram of a computer used in a packet transfer system.
  • Each device of the packet transfer system such as the user terminal 50, the management server 60, the transmitting device 10, and the receiving device 20 described with reference to FIG. 1 includes a CPU 901, a RAM 902, a ROM 903, an HDD 904, a communication I / F 905, and input / output.
  • It is configured as a computer 900 having an I / F 906 and a media I / F 907.
  • the communication I / F 905 is connected to an external communication device 915.
  • the input / output I / F 906 is connected to the input / output device 916.
  • the media I / F907 reads and writes data from the recording medium 917.
  • the CPU 901 controls each processing unit by executing a program (also referred to as an application or an abbreviation thereof) read into the RAM 902. Then, this program can be distributed via a communication line, or can be recorded and distributed on a recording medium 917 such as a CD-ROM.
  • a program also referred to as an application or an abbreviation thereof
  • FIG. 3 is a detailed configuration diagram of each device of the packet transfer system.
  • the management server 60 has a device setting unit 61 and a database 62.
  • the device setting unit 61 reflects the setting of the target flow requested from the user terminal 50 on the transmission device 10.
  • the device setting unit 61 may determine whether or not the target flow can be newly accepted, and when it is acceptable, reflect the setting of the target flow. As a result, it is possible to prevent the processing capacity of the network system from being exceeded in advance.
  • Various settings of the target flow determined to be acceptable are stored in the database 62.
  • the various settings of the target flow are, for example, network configuration data, management data of the amount of free buffer of the receiving device 20, and management data of the non-interrupted setting.
  • the transmission device 10 has a flow table (flow storage unit) 11, a transmission side identification unit 12, a tagging unit 13, and a branch unit 14.
  • the setting information of the target flow is set in the flow table 11 according to the instruction from the device setting unit 61.
  • the transmitting side identification unit 12 identifies whether or not the packet received from the external device such as the transmitting side router 31 is the target flow defined in the flow table 11.
  • the packet of the target flow is transferred from the transmitting side identification unit 12 to the tagging unit 13, and the packet of the non-target flow is transferred from the transmitting side identification unit 12 to the active path 41.
  • the tagging unit 13 assigns a sequence number and a non-interrupted identifier immediately after the ETH header of the packet of the target flow (details are shown in FIGS. 4 and 5).
  • the sequence number is used to identify the same packet between the first packet received via the active path 41 and the second packet received via the spare path 42. Further, the non-interrupted identifier indicates that its own packet is the target flow.
  • the branching unit 14 branches (copies) the packet of the target flow into two systems and forwards the packet to the working path 41 and the spare path 42, respectively.
  • the receiving device 20 includes a receiving side identification unit 21, a working memory 22, a spare memory 23, a reading unit 24, and a selection unit 25.
  • the receiving side identification unit 21 discriminates the received packet into the target flow and the non-target flow depending on the presence or absence of the non-interruptive identifier.
  • the first packet of the target flow is stored in the active memory 22, the second packet of the target flow is stored in the standby memory 23, and the first packet of the non-target flow is notified to the selection unit 25 as it is.
  • the reading unit 24 refers to the sequence number and absorbs the delay difference between the first packet read from the active memory 22 and the second packet read from the standby memory 23. That is, either the first packet or the second packet to which the same sequence number is assigned is notified to the selection unit 25.
  • the selection unit 25 receives both the packet of the target flow and the packet of the non-target flow and transfers the packet to the external device such as the receiving side router 32.
  • the selection unit 25 preferentially selects the packet of the target flow over the packet of the non-target flow and transfers it to the external device.
  • the user's satisfaction can be improved by processing the non-interrupted packet with high service request at an early stage.
  • the sequence number and the non-interrupted identifier in the packet are deleted before being transferred to the external device.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram when the first flow identification information is used.
  • the flow table 11 stores the combination information 101 of the destination IP address (IP-DA), the source IP address (IP-SA), and the ToS (Type of Service) as a list of the identification information of the target flow.
  • the transmitting side identification unit 12 identifies the packet 102 that matches the combination information 101 of ⁇ IP-DA, IP-SA, ToS> stored in the flow table 11 as the target flow.
  • the tagging unit 13 assigns a sequence number (SN: Sequence Number) and a non-interrupted identifier immediately after the ETH header of the packet 102 of the target flow, and sets the packet 103 to be transmitted.
  • SN Sequence Number
  • the combination information 101 is composed of only standard header information included in almost any packet such as ⁇ IP-DA, IP-SA, ToS>, the target flow can be easily specified by the user. Furthermore, even within the same company, if different IP-SA is used for each department of the company, and if you want to give preferential treatment only to the flow of a specific department, you can make detailed specifications.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram when the second flow identification information is used.
  • the flow table 11 stores the combination information 111 of VLAN-ID (Virtual Local Area Network-ID) and CoS (Class of Service) as a list of identification information of the target flow.
  • the transmitting side identification unit 12 identifies the packet 112 that matches the combination information 111 of ⁇ VLAN-ID, CoS> stored in the flow table 11 as the target flow.
  • the tagging unit 13 assigns a sequence number and a non-interrupted identifier immediately after the ETH header of the packet 112 of the target flow, and sets the packet 113 to be transmitted.
  • the combination information 111 is composed of only a small amount of header information such as ⁇ VLAN-ID, CoS>, the burden on the transmitting side identification unit 12 to read the header information can be reduced. That is, the throughput of the packet 113 of the target flow can be improved.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the processing of the management server 60.
  • the device setting unit 61 receives an order for setting the non-instantaneous interruption from the user terminal 50.
  • This order contains, for example, the following information. -The ID of the viewpoint device of the target flow in the user network (NW-A, NWB), the ID of the end point device, or the line ID in the user network (NW-A, NWB). ⁇ Date and time of use of the target flow (for example, 2019/6/12 10:00 to 2019/6/13 12:00) -Flow identification information illustrated in Fig. 4 and Fig. 5-Used bandwidth of the target flow (for example, 20 Gbps)
  • the device setting unit 61 calculates two redundant paths (routes of the active path 41 and the spare path 42, respectively) based on the order of S11.
  • the device setting unit 61 calculates the delay difference between the two redundant paths in S12.
  • the delay amount of the route the set value of the delay amount set in advance in the server may be used, or the measured value obtained by the delay measurement by the delay measurement function may be used.
  • the Delay Measurement function is implemented as, for example, an OAM (Operations, Administration, Maintenance) function of Ethernet (registered trademark).
  • OAM Order, Administration, Maintenance
  • the device setting unit 61 calculates the amount of buffer required for buffering the target flow in the receiving device 20 from the delay difference in S13 and the band used for the target flow.
  • the device setting unit 61 determines whether or not the amount of free buffer of the receiving device 20 (active memory 22) managed by the database 62 is larger than the required buffer amount calculated in S14. If Yes in S15, proceed to S16, and if No, proceed to S18. As S16, the device setting unit 61 adds the identification information of the current target flow to the flow table 11 via the transmission side identification unit 12. Then, the contents of the database 62 are updated based on the contents of the added target flow. As a result, for example, the amount of free buffer in the active memory 22 is subtracted by the amount of the required buffer calculated in S14. As S17, the device setting unit 61 notifies the user terminal 50 that the order received in S11 is accepted (OK). As S18, the device setting unit 61 notifies the user terminal 50 that the order received in S11 is rejected (NG).
  • a transmitting side identification unit 12 that identifies whether the received packet is a target flow or a non-target flow, a non-interrupted identifier indicating that the received packet is the target flow, and other packets.
  • a tagging unit 13 that assigns a sequence number for distinguishing, a packet that is transferred to the active path 41 of the redundant routes for the packet of the target flow after processing by the tagging unit 13, and a redundant route. It is characterized by having a branching portion 14 for branching a packet to be transferred to the spare path 42 of the above.
  • the burden on the receiving device 20 (required performance such as the amount of buffer memory) can be reduced by reducing the number of packets transmitted from the transmitting device 10 to the redundant route. Also, in reality, it is rare for an order to target all flows without interruption, and in many cases, only some important flows are targeted to satisfy the user. be able to.
  • the receiving device 20 stores a receiving side identification unit 21 that identifies whether the received packet is a non-interrupted target flow or a non-target flow, and a packet of the target flow identified by the receiving side identification unit 21.
  • a reading unit 24 that reads one packet from the memory (active system memory 22, standby system memory 23) and a plurality of packets having the same target flow existing in the memory, and a packet of the target flow read by the reading unit 24 and receiving. It is characterized by having a selection unit 25 that selects and sequentially transfers packets of a non-target flow identified by the side identification unit 21.
  • the load on the receiving device 20 (required performance such as the amount of buffer memory) can be reduced by limiting the non-interrupted switching control in the receiving device 20 to only the packets of the target flow.
  • the packet transfer system includes a transmission device 10 and a management server 60 for setting identification information of the target flow stored in the flow table 11, and the management server 60 is the packet of the target flow.
  • the amount of memory required for buffering the target flow is calculated based on the delay difference between the current path 41 and the spare path 42 with respect to the receiving device 20 that receives the above, and the receiving device 20 determines the amount of memory that exceeds the required memory amount. It is characterized in that it is permitted to set the identification information of the target flow in the flow table 11 when it can be provided.
  • the identification information of the target flow corresponding to the performance of the receiving device 20 can be set in the flow table 11, so that the performance shortage of the receiving device 20 can be prevented before the flow flows.
  • Transmitter 11 Flow table (flow storage unit) 12 Transmitter identification unit 13 Tagging unit 14 Branching unit 20 Receiving device 21 Receiving side identification unit 22 Working system memory 23 Spare system memory 24 Reading unit 25 Selection unit 31 Transmitting side router 32 Receiving side router 33 Relay device 41 Working path 42 Spare Path 50 User terminal 60 Management server 61 Device setting unit 62 Database

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

送信装置（１０）は、無瞬断の対象フローの識別情報が格納されるフローテーブル（１１）と、受信したパケットがフローテーブル（１１）に格納される対象フローの識別情報に合致するか否かをもとに、受信したパケットが対象フローか対象外フローかを識別する送信側識別部（１２）と、対象フローのパケットに対して、対象フローであることを示す無瞬断識別子と、他のパケットと区別するためのシーケンス番号とを付与するタグ付与部（１３）と、タグ付与部（１３）による処理後の対象フローのパケットに対して、冗長経路のうちの現用パス（４１）に転送するパケットと、冗長経路のうちの予備パス（４２）に転送するパケットとを分岐させる分岐部（１４）とを有する。

Description

送信装置、受信装置、パケット転送システム、パケット転送方法、および、パケット転送プログラム
　本発明は、送信装置、受信装置、パケット転送システム、パケット転送方法、および、パケット転送プログラムに関する。
　ネットワークにおけるパケットの無瞬断切り替え制御とは、冗長経路のうちの現用系の経路に障害が発生しても（片系故障時）、予備系の経路を用いてパケットロスを発生させることなく（つまり、無瞬断に）通信を継続させる技術である。そのため、事前に冗長経路として、始点と終点の組み合わせが同じとなるが、互いの中継先が異なる経路を複数用意しておく。
　特許文献１には、無瞬断切り替え制御の一例として、送信装置から送信パケットを複数にコピーして冗長経路へ送信し、受信装置にてそれぞれ受信した複数のパケットをメモリにバッファリングして、同一のパケットの１つだけを選択して転送する手法が記載されている。
特開２００５－１０２１５７号公報
　無瞬断切り替え制御は、同一経路（同一対地）に対する回線の全フローを対象として、一律に行われていた。そのため、フロー流量の増加に伴い、受信装置への負担が大きくなってしまう。例えば、冗長経路が長くなると、現用系の経路を経由した第１パケットと、予備系の経路を経由した第２パケットとの遅延差が大きくなる。そのため、第２パケットの到着時まで第１パケットをバッファリングするための受信装置のメモリ性能（メモリ容量、メモリ処理速度）も、高いものが必要となってしまう。
　図７は、従来の無瞬断転送システムの構成図である。
　送信装置１０ｚに接続される送信側ルータ３１は、２つのユーザ網（ＮＷ－Ａ、ＮＷ－Ｂ）を収容する。受信装置２０ｚに接続される受信側ルータ３２も、２つのユーザ網を収容する。ユーザ網（ＮＷ－Ａ）のフローを図示では「Ａ」とし、ユーザ網（ＮＷ－Ｂ）のフローを図示では「Ｂ」とする。
　送信装置１０ｚから受信装置２０ｚまでは、２つの冗長経路（現用パス４１、予備パス４２）が形成されている。現用パス４１は、送信装置１０ｚと受信装置２０ｚとを直接接続するWorkingパスである。予備パス４２は、送信装置１０ｚから中継装置３３を介して受信装置２０ｚに接続するProtectionパスである。
　ここで、２つのフロー「Ａ，Ｂ」は、無瞬断切り替え制御によって、全パケットを対象として現用パス４１、予備パス４２の双方に同じパケットがコピーされて流される。
　しかし、受信装置２０ｚは、全フローの受信処理を一括して行う必要があるため、負荷が集中してしまう。よって、今後のユーザの増加（ユーザＣ，Ｄ，…）に対して性能不足になってしまうことが懸念される。
　そこで、本発明は、無瞬断切り替え制御において、受信装置への負担を軽減することを、主な課題とする。
　前記課題を解決するために、本発明の送信装置は、以下の特徴を有する。
　本発明は、無瞬断の対象フローの識別情報が格納されるフロー格納部と、
　受信したパケットが前記フロー格納部に格納される前記対象フローの識別情報に合致するか否かをもとに、受信したパケットが前記対象フローか対象外フローかを識別する送信側識別部と、
　前記対象フローのパケットに対して、前記対象フローであることを示す無瞬断識別子と、他のパケットと区別するためのシーケンス番号とを付与するタグ付与部と、
　前記タグ付与部による処理後の前記対象フローのパケットに対して、冗長経路のうちの現用パスに転送するパケットと、冗長経路のうちの予備パスに転送するパケットとを分岐させる分岐部とを有することを特徴とする。
　本発明によれば、無瞬断切り替え制御において、受信装置への負担を軽減することができる。
本実施形態に係わるパケット転送システムの構成図である。 本実施形態に係わるパケット転送システムに用いられるコンピュータの構成図である。 本実施形態に係わるパケット転送システムの各装置の詳細な構成図である。 本実施形態に係わる第１のフロー識別情報が用いられるときの説明図である。 本実施形態に係わる第２のフロー識別情報が用いられるときの説明図である。 本実施形態に係わる管理サーバの処理を示すフローチャートである。 従来の無瞬断転送システムの構成図である。
　以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
　図１は、パケット転送システムの構成図である。
　送信装置１０に接続される送信側ルータ３１は、２つのユーザ網（ＮＷ－Ａ、ＮＷ－Ｂ）を収容する。受信装置２０に接続される受信側ルータ３２も、２つのユーザ網を収容する。ユーザ網（ＮＷ－Ａ）のフローを図示では「Ａ」とし、ユーザ網（ＮＷ－Ｂ）のフローを図示では「Ｂ」とする。
　送信装置１０から受信装置２０までは、２つの冗長経路（現用パス４１、予備パス４２）が形成されている。現用パス４１は、送信装置１０と受信装置２０とを直接接続するWorkingパスである。予備パス４２は、送信装置１０から中継装置３３を介して受信装置２０に接続するProtectionパスである。
　以下、図７のシステムと図１のシステムとの主な相違点を説明する。
　図７の送信装置１０ｚは、同一対地の全フロー「Ａ，Ｂ」に対して一律にコピーしたパケットを予備パス４２に転送していた。一方、図１の送信装置１０は、管理サーバ６０から指定された無瞬断の対象フロー「Ａ」のパケットのみを予備パス４２に転送し、指定されない無瞬断の対象外フロー「Ｂ」は無瞬断切り替え制御の対象外とする。
　受信装置２０は、対象フロー「Ａ」のパケットは無瞬断処理（詳細は図３）を実行してから受信側ルータ３２に転送し、対象外フロー「Ｂ」は無瞬断処理をせずにそのまま受信側ルータ３２に転送する。
　管理サーバ６０は、ユーザ端末５０からの要求に応じて無瞬断を実行する対象フロー「Ａ」を送信装置１０に設定する。ユーザ端末５０は、対象フロー「Ａ」をユーザに定義させる（詳細は図４，図５）。
　図２は、パケット転送システムに用いられるコンピュータの構成図である。
　図１で説明したユーザ端末５０、管理サーバ６０、送信装置１０、受信装置２０などのパケット転送システムの各装置は、ＣＰＵ９０１と、ＲＡＭ９０２と、ＲＯＭ９０３と、ＨＤＤ９０４と、通信Ｉ／Ｆ９０５と、入出力Ｉ／Ｆ９０６と、メディアＩ／Ｆ９０７とを有するコンピュータ９００として構成される。
　通信Ｉ／Ｆ９０５は、外部の通信装置９１５と接続される。入出力Ｉ／Ｆ９０６は、入出力装置９１６と接続される。メディアＩ／Ｆ９０７は、記録媒体９１７からデータを読み書きする。さらに、ＣＰＵ９０１は、ＲＡＭ９０２に読み込んだプログラム（アプリケーションや、その略のアプリとも呼ばれる）を実行することにより、各処理部を制御する。そして、このプログラムは、通信回線を介して配布したり、ＣＤ－ＲＯＭ等の記録媒体９１７に記録して配布したりすることも可能である。
　図３は、パケット転送システムの各装置の詳細な構成図である。
　管理サーバ６０は、装置設定部６１と、データベース６２とを有する。
　装置設定部６１は、ユーザ端末５０から要求された対象フローの設定を送信装置１０に反映させる。ここで、装置設定部６１は、対象フローを新たに受け入れ可能か否かを判定し、受け入れ可能であるときに、対象フローの設定を反映させてもよい。これにより、ネットワークシステムの処理能力が超過してしまうことを事前に予防できる。
　データベース６２には、受け入れ可能と判断された対象フローの各種設定が保存される。対象フローの各種設定とは、例えば、ネットワーク構成データ、受信装置２０の空きバッファ量の管理データ、および、無瞬断設定の管理データである。
　送信装置１０は、フローテーブル（フロー格納部）１１と、送信側識別部１２と、タグ付与部１３と、分岐部１４とを有する。
　フローテーブル１１には、装置設定部６１からの指示に従い、対象フローの設定情報が設定される。
　送信側識別部１２は、送信側ルータ３１などの外部装置から受信したパケットが、フローテーブル１１に定義された対象フローか否かを識別する。対象フローのパケットは、送信側識別部１２からタグ付与部１３に転送され、対象外フローのパケットは、送信側識別部１２から現用パス４１に転送される。
　タグ付与部１３は、対象フローのパケットのETHヘッダの直後に、シーケンス番号と無瞬断識別子とを付与する（詳細は図４，図５）。なお、シーケンス番号は、現用パス４１経由で受信した第１パケットと、予備パス４２経由で受信した第２パケットとで、互いに同じパケットを識別するために用いられる。また、無瞬断識別子は、自身のパケットが対象フローであることを示す。
　分岐部１４は、対象フローのパケットを２系統に分岐（コピー）し、現用パス４１および予備パス４２にそれぞれ転送する。
　受信装置２０は、受信側識別部２１と、現用系メモリ２２と、予備系メモリ２３と、読取部２４と、選択部２５とを有する。
　受信側識別部２１は、無瞬断識別子の有無により、受信したパケットを対象フローと対象外フローとに識別する。対象フローの第１パケットは現用系メモリ２２に格納され、対象フローの第２パケットは予備系メモリ２３に格納され、対象外フローの第１パケットはそのまま選択部２５に通知される。
　読取部２４は、シーケンス番号を参照して、現用系メモリ２２から読み取った第１パケットと、予備系メモリ２３から読み取った第２パケットとの間で遅延差分を吸収する。つまり、同じシーケンス番号が割り当てられている第１パケットまたは第２パケットのいずれか一方が選択部２５に通知される。
　選択部２５は、対象フローのパケットと、対象外フローのパケットとをともに受信し、受信側ルータ３２などの外部装置に転送する。ここで、選択部２５は、対象フローのパケットを対象外フローのパケットよりも優先的に選択して外部装置に転送することが望ましい。これにより、サービス要求の高い無瞬断パケットを早期に処理することで、ユーザの満足度を高めることができる。
　なお、外部装置に転送される前に、パケット内のシーケンス番号と無瞬断識別子とは、削除される。
　図４は、第１のフロー識別情報が用いられるときの説明図である。
　フローテーブル１１は、対象フローの識別情報のリストとして、宛先IPアドレス（IP-DA）、送信元IPアドレス（IP-SA）、ToS（Type of Service）の組み合わせ情報１０１を格納する。
　送信側識別部１２は、フローテーブル１１に格納された＜IP-DA、IP-SA、ToS＞の組み合わせ情報１０１に合致するパケット１０２を対象フローとして識別する。
　タグ付与部１３は、対象フローのパケット１０２のETHヘッダの直後に、シーケンス番号（SN：Sequence Number）と無瞬断識別子とを付与し、送信するパケット１０３とする。
　この組み合わせ情報１０１は、＜IP-DA、IP-SA、ToS＞というほぼどのパケットにも含まれる標準的なヘッダ情報だけで構成されているので、ユーザにとって対象フローを容易に指定できる。さらに、同じ企業内でも企業の部署ごとに異なるIP-SAを用いている場合に、特定の部署のフローだけを優遇したい場合など、きめ細かい指定が可能となる。
　図５は、第２のフロー識別情報が用いられるときの説明図である。
　フローテーブル１１は、対象フローの識別情報のリストとして、VLAN-ID（Virtual Local Area Network-ID）、CoS（Class of Service）の組み合わせ情報１１１を格納する。
　送信側識別部１２は、フローテーブル１１に格納された＜VLAN-ID、CoS＞の組み合わせ情報１１１に合致するパケット１１２を対象フローとして識別する。
　タグ付与部１３は、対象フローのパケット１１２のETHヘッダの直後に、シーケンス番号と無瞬断識別子とを付与し、送信するパケット１１３とする。
　この組み合わせ情報１１１は、＜VLAN-ID、CoS＞という少ないヘッダ情報だけで構成されているので、送信側識別部１２がヘッダ情報を読み取る負担を軽減できる。つまり、対象フローのパケット１１３のスループットを向上させることができる。
　図６は、管理サーバ６０の処理を示すフローチャートである。
　Ｓ１１として、装置設定部６１は、無瞬断を設定するためのオーダを、ユーザ端末５０から受領する。このオーダには、例えば以下の情報が含まれている。
　・ユーザネットワーク（ＮＷ－Ａ、ＮＷ－Ｂ）内の対象フローの視点装置のＩＤ、終点装置のＩＤ、または、ユーザネットワーク（ＮＷ－Ａ、ＮＷ－Ｂ）内の回線ＩＤ
　・対象フローの利用日時（例えば、2019/6/12 10:00～2019/6/13 12:00）
　・図４，図５に例示したフロー識別情報
　・対象フローの利用帯域（例えば、20Gbps）
　Ｓ１２として、装置設定部６１は、Ｓ１１のオーダに基づいて冗長２経路（現用パス４１、予備パス４２それぞれの経路）を計算する。
　Ｓ１３として、装置設定部６１は、Ｓ１２の冗長２経路間の遅延差を計算する。なお、経路の遅延量は、予めサーバに設定された遅延量の設定値を用いてもよいし、Delay Measurement機能により遅延測定を行った実測値を用いてもよい。Delay Measurement機能は、例えば、イーサネット（登録商標）のOAM（Operations,Administration,Maintenance）機能として実装されている。
　Ｓ１４として、装置設定部６１は、Ｓ１３の遅延差と、対象フローの利用帯域とから、受信装置２０における対象フローのバッファリングに必要なバッファ量を計算する。この計算式は、例えば、遅延差[2ms]×利用帯域[20Gbps]＝バッファ量5[MBytes]である。
　これにより、後着の第２パケットが受信装置２０に届くまで、先着の第１パケットを受信装置２０から破棄せずに保持し続けることができる。
　Ｓ１５として、装置設定部６１は、データベース６２にて管理されている受信装置２０（現用系メモリ２２）の空きバッファ量が、Ｓ１４で計算した必要なバッファ量よりも大きいか否かを判定する。Ｓ１５でＹｅｓならＳ１６に進み、ＮｏならＳ１８に進む。
　Ｓ１６として、装置設定部６１は、送信側識別部１２を介して、フローテーブル１１に今回の対象フローの識別情報を追加する。そして、追加した対象フローの内容をもとに、データベース６２の内容を更新する。これにより、例えば、現用系メモリ２２の空きバッファ量が、Ｓ１４で計算した必要なバッファ量の分だけ減算される。
　Ｓ１７として、装置設定部６１は、Ｓ１１で受領したオーダに了承した旨（ＯＫ）を、ユーザ端末５０に通知する。
　Ｓ１８として、装置設定部６１は、Ｓ１１で受領したオーダを拒否した旨（ＮＧ）を、ユーザ端末５０に通知する。
［効果］
　本発明は、送信装置１０が、無瞬断の対象フローの識別情報が格納されるフローテーブル１１と、受信したパケットがフローテーブル１１に格納される対象フローの識別情報に合致するか否かをもとに、受信したパケットが対象フローか対象外フローかを識別する送信側識別部１２と、対象フローのパケットに対して、対象フローであることを示す無瞬断識別子と、他のパケットと区別するためのシーケンス番号とを付与するタグ付与部１３と、タグ付与部１３による処理後の対象フローのパケットに対して、冗長経路のうちの現用パス４１に転送するパケットと、冗長経路のうちの予備パス４２に転送するパケットとを分岐させる分岐部１４とを有することを特徴とする。
　これにより、送信装置１０から冗長経路へ送信するパケットを削減することで、受信装置２０における負担（バッファメモリ量などの要求性能）を軽減できる。また、現実にはすべてのフローを無瞬断の対象フローとするようなオーダはまれであり、多くの場合には、一部の重要なフローだけを対象フローとすることで、ユーザを満足させることができる。
　本発明は、受信装置２０が、受信したパケットが無瞬断の対象フローか対象外フローかを識別する受信側識別部２１と、受信側識別部２１により識別された対象フローのパケットを格納するメモリ（現用系メモリ２２、予備系メモリ２３）と、メモリに複数個存在する対象フローの同じパケットから、１つのパケットを読み取る読取部２４と、読取部２４が読み取った対象フローのパケットと、受信側識別部２１により識別された対象外フローのパケットとを選択して順に転送する選択部２５とを有することを特徴とする。
　これにより、受信装置２０における無瞬断切り替え制御を対象フローのパケットだけに限定することで、受信装置２０における負担（バッファメモリ量などの要求性能）を軽減できる。
　本発明は、パケット転送システムが、送信装置１０と、フローテーブル１１に格納される対象フローの識別情報を設定する管理サーバ６０とを含めて構成されており、管理サーバ６０が、対象フローのパケットを受信する受信装置２０に対する現用パス４１と予備パス４２との遅延差をもとに、対象フローのバッファリングに必要なメモリ量を計算し、必要なメモリ量を上回るメモリ量を受信装置２０が提供できるときに、対象フローの識別情報をフローテーブル１１に設定することを許可することを特徴とする。
　これにより、受信装置２０の性能に見合った分だけの対象フローの識別情報をフローテーブル１１に設定することができるので、フローを流す前に受信装置２０の性能不足を予防できる。
　１０　　送信装置
　１１　　フローテーブル（フロー格納部）
　１２　　送信側識別部
　１３　　タグ付与部
　１４　　分岐部
　２０　　受信装置
　２１　　受信側識別部
　２２　　現用系メモリ
　２３　　予備系メモリ
　２４　　読取部
　２５　　選択部
　３１　　送信側ルータ
　３２　　受信側ルータ
　３３　　中継装置
　４１　　現用パス
　４２　　予備パス
　５０　　ユーザ端末
　６０　　管理サーバ
　６１　　装置設定部
　６２　　データベース

Claims (5)

  1. 　無瞬断の対象フローの識別情報が格納されるフロー格納部と、
    　受信したパケットが前記フロー格納部に格納される前記対象フローの識別情報に合致するか否かをもとに、受信したパケットが前記対象フローか対象外フローかを識別する送信側識別部と、
    　前記対象フローのパケットに対して、前記対象フローであることを示す無瞬断識別子と、他のパケットと区別するためのシーケンス番号とを付与するタグ付与部と、
    　前記タグ付与部による処理後の前記対象フローのパケットに対して、冗長経路のうちの現用パスに転送するパケットと、冗長経路のうちの予備パスに転送するパケットとを分岐させる分岐部とを有することを特徴とする
    　送信装置。
  2. 　受信したパケットが無瞬断の対象フローか対象外フローかを識別する受信側識別部と、
    　前記受信側識別部により識別された前記対象フローのパケットを格納するメモリと、
    　前記メモリに複数個存在する前記対象フローの同じパケットから、１つのパケットを読み取る読取部と、
    　前記読取部が読み取った前記対象フローのパケットと、前記受信側識別部により識別された前記対象外フローのパケットとを選択して順に転送する選択部とを有することを特徴とする
    　受信装置。
  3. 　請求項１に記載の送信装置と、
    　前記フロー格納部に格納される前記対象フローの識別情報を設定する管理サーバとを含めて構成されており、
    　前記管理サーバは、前記対象フローのパケットを受信する受信装置に対する前記現用パスと前記予備パスとの遅延差をもとに、前記対象フローのバッファリングに必要なメモリ量を計算し、必要なメモリ量を上回るメモリ量を前記受信装置が提供できるときに、前記対象フローの識別情報を前記フロー格納部に設定することを許可することを特徴とする
    　パケット転送システム。
  4. 　無瞬断の対象フローの識別情報をフロー格納部に格納する工程と、
    　受信したパケットが前記フロー格納部に格納される前記対象フローの識別情報に合致するか否かをもとに、受信したパケットが前記対象フローか対象外フローかを識別する工程と、
    　前記対象フローのパケットに対して、前記対象フローであることを示す無瞬断識別子と、他のパケットと区別するためのシーケンス番号とを付与する工程と、
    　前記対象フローのパケットに対して、冗長経路のうちの現用パスに転送するパケットと、冗長経路のうちの予備パスに転送するパケットとを分岐させる工程と、を含むことを特徴とする
    　パケット転送方法。
  5. 　無瞬断の対象フローの識別情報をフロー格納部に格納する手順、
    　受信したパケットが前記フロー格納部に格納される前記対象フローの識別情報に合致するか否かをもとに、受信したパケットが前記対象フローか対象外フローかを識別する手順、
    　前記対象フローのパケットに対して、前記対象フローであることを示す無瞬断識別子と、他のパケットと区別するためのシーケンス番号とを付与する手順、
    　前記対象フローのパケットに対して、冗長経路のうちの現用パスに転送するパケットと、冗長経路のうちの予備パスに転送するパケットとを分岐させる手順、
    　をコンピュータに実行させるためのパケット転送プログラム。
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