JP2000253047A - 通信品質制御機能を有するパケット中継装置 - Google Patents

通信品質制御機能を有するパケット中継装置

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JP2000253047A JP4759299A JP4759299A JP2000253047A JP 2000253047 A JP2000253047 A JP 2000253047A JP 4759299 A JP4759299 A JP 4759299A JP 4759299 A JP4759299 A JP 4759299A JP 2000253047 A JP2000253047 A JP 2000253047A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 現状のネットワークから通信品質を確保出来
るDiffservのネットワークに、スムーズに移行出来るル
ータを提供する。 【解決手段】 本発明のルータは、Diffservのネットワ
ークに移行する際に必要なパケットヘッダ情報等から優
先度情報を判定するDiffserv機能１と、DS フィールド
から優先度情報を判定するDiffserv機能2と、パケット
ヘッダ情報から書き換えるDS フィールドの値を判定す
るDiffserv機能3を所持し、前記機能を切り替えるモー
ドを入力回線毎にDiffservモードテーブル841に所持す
る。パケット入力時には、前記パケットが入力した回線
のモードを参照し、対応するDiffserv機能を実行する。 【効果】 現状のネットワークから通信品質を確保出来
るDiffservのネットワークにスムーズに移行出来る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数のネットワー
クを相互に接続し、パケットを中継する中継装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】インターネットユーザの増加に伴い、イ
ンターネットを流れるトラヒック（パケット）が急増し
ている。インターネットで用いられているパケット型通
信方式では、多数のユーザからのパケットが同じ回線を
共用使用できるため、帯域あたりのコストを低く抑える
ことが出来る。また、ユーザ毎の品質制御等の厳密な管
理を行っていなかったことも、低コスト実現の要因であ
る。
【０００３】このパケット型通信方式の低コスト性の
為、従来、専用の網で実現していた電話網や企業網をイ
ンターネットで統合して、通信コストの低減を実現しよ
うという動きが出てきた。これらを統合するためには、
従来の電話網や企業網が実現していた低遅延時間や低廃
棄率等の通信品質（QoS：Quality of Service）を実現
する必要がある。
【０００４】QoSを実現するQoS制御は、制御の対象とな
る具体的な用途（電話トラヒック等）や個別のユーザ
（企業等）を識別しつつ、その契約に応じた優先度で優
先転送しなくてはならない。優先転送の方式に関して
は、ATM（Asynchronous TransferMode）交換機における
ものが知られている。このATM交換機における優先転送
機能に関しては例えば特開平6-197128号（以下「従来技
術1」という。）に記載されている。ここでは各出力回
線毎にCBR用、VBR用の２つの出力バッファを設けてい
る。CBR用バッファに蓄積されたセルの出力優先度をVBR
用バッファに蓄積されたセルよりも高くすることによ
り、通信遅延に厳しい制約を持つCBRトラヒックのセル
群について、 ATM交換機内の通信遅延時間を一定値以内
の抑えることができる。
【０００５】しかし、ATM交換機は予めコネクションを
設定し、入力セルのコネクション情報によりATM交換機
内に設定されたコネクション情報テーブル内の優先度情
報（セル転送の優先度等）を読み出し、その優先度情報
に対し優先転送機能を適用する（コネクション型通
信）。
【０００６】一方、ルータ装置は予めコネクションを設
定していないので、ATM交換機の場合のコネクション情
報テーブルやコネクション情報テーブル内の優先度情報
を持っていない（パケット型通信）。 このため、ルー
タ装置でQoS制御を行うためには、ATM交換機と同様の優
先転送機能の他に、入力パケット毎にヘッダ内の情報等
により優先度情報を検出するフロー検出手段が必要とな
る。フロー検出手段により、検出された優先度情報に対
し優先転送機能を適用する。なお、本願明細書では、ヘ
ッダ内の情報等の情報を組み合わせて作成したパケット
識別の条件をフロー条件と、フロー条件に一致する一連
のトラヒックをフローと、フロー条件に入力パケットが
一致するか否かを判定し、優先度情報等のQoS制御で必
要な情報を判定することをフロー検出と呼ぶ。
【０００７】ルータ装置におけるQoS制御に関しては、
例えば、特開平6-232904 号（以下「従来技術2」とい
う。）で言及されている。従来技術2は、ルータにおい
てQoS制御を実行するために、パケット内の優先度を識
別する情報とプロトコル（＝上位アプリケーション）情
報の全ての組み合わせの優先度情報を保持するマッピン
グテーブルに基づきパケットの優先度情報を判定する旨
を開示する。この判定された優先度情報に基づき優先転
送機能を適用しQoSを確保することが出来る。
【０００８】しかしながら、図２のDSドメイン225(後
述)のバックボーンに位置し、フロー数が多く、高速回
線が接続されるインテリアノード228では、QoS制御を高
速に行えず、QoSを実現できない恐れがある。
【０００９】この問題を解決するための従来技術として
例えば、IETF(Internet Engineering Task Force)のRFC
2475に記されているDiffserv(Differentiated Service)
（以下「従来技術3」という。）がある。従来技術3では
ネットワークのエッジに位置する比較的負荷の軽いバウ
ンダリノードを高機能とし、ネットワークのコアに位置
する高負荷なインテリアノードを簡易な機能に限定する
ことにより、インテリアノードのQoSを実現する。
【００１０】図2を用いて従来技術3を説明する。図2は
企業網A 221、企業網B 222、企業網C223と企業網D 224
がDSドメイン225により接続されているネットワークで
ある。DSドメイン225は同一のポリシーに基づいて(例え
ばTelnetは優先等)QoS制御を実行し、企業網−インター
ネット間で予め契約されているQoSを実現する。DSドメ
イン225はDSドメイン225のエッジに位置するバウンダリ
ノードA226とバウンダリノードB 227と、DSドメイン225
のコアに位置するインテリアノード228より構成され
る。
【００１１】企業網A 221から企業網D224にパケットを
送信する場合を考える。DSドメイン225の入口のバウン
ダリノードA226は企業網A221からのパケットを受信する
とフロー検出手段(従来技術3ではクラシファイアーと呼
ばれる)によりTCP/IPヘッダ内の送信元・宛先IPアドレ
ス、送信元・宛先ポート番号、プロトコル等をフロー条
件としてフロー検出し、DSドメイン225内の優先度を判
定し、前記優先度をパケットヘッダ内のDSフィールドに
書き込む。DSドメイン225の出口に位置するバウンダリ
ノードB227や負荷の高いインテリアノード228は前記DS
フィールドの値だけに基づきフロー検出して高速にQoS
制御を実行する。
【００１２】
【発明の解決しようとする課題】従来技術3記載のDiffs
ervを適用したネットワーク(以下、Diffservネットワー
クと呼ぶ。)に移行するために、現状のネットワーク運
用業者が既存ルータを同時に全て置き換えることは現実
的ではない。移行に伴うコストやリスクを最低限に抑
え、スムーズにDiffservネットワークに移行する過程
は、以下の2ステージから構成される。
【００１３】[移行ステージ]ネットワーク内でパケット
廃棄や遅延時間の増大が発生するポイントを"ホットス
ポット"と呼ぶ。このホットスポットのルータを選択的
に強力なQoS制御を備えたルータで置き換える。このホ
ットスポット解消により通信品質は大幅に改善される。
【００１４】この移行ステージを実現するためのルータ
の必要機能は、TCP/IPヘッダ内の送信元・宛先IPアドレ
ス、送信元・宛先ポート番号、プロトコル等をフロー条
件としてフロー検出を行い優先度情報を判定する機能(D
iffserv機能１と呼ぶ)である。
【００１５】[運用ステージ]移行ステージでQoS制御を
備えたルータへの置き換えが進むと、QoSが向上する。
大部分のルータが置き換わった時点でDSドメインのネッ
トワーク管理者はDiffservネットワークの運用を開始す
る。インテリアノードとして使用するルータの必要機能
は、DS フィールドから優先度情報を判定する機能(Diff
serv機能2と呼ぶ)である。一方、バウンダリノードとし
て使用するルータの必要機能は、DSドメインの出口にて
必要なDiffserv機能2と、DSドメインの入口にて必要なT
CP/IPヘッダ内の送信元・宛先IPアドレス、送信元・宛
先ポート番号、プロトコル等をフロー条件としてフロー
検出を行いDS フィールドに書き込む値を判定する機能
(Diffserv機能3と呼ぶ)である。
【００１６】従って、Diffservネットワークにスムーズ
に移行する為には、インテリアノードとして使用するル
ータはDiffserv機能1、2を所持し、前記ステージ(移行
ステージか運用ステージか)に応じてDSドメインの管理
者やネットワーク管理装置が容易にDiffserv機能1およ
びDiffserv機能2を切り替えられることが必要である。
【００１７】しかしながら、従来技術3では、かかる観
点は検討されていない。本発明の第一の目的は、Diffse
rv機能1とDiffserv機能2の機能を所持すると共に、前記
Diffserv機能の切り替えが可能なルータを提供すること
である。
【００１８】また、Diffservネットワークにスムーズに
移行する為には、バウンダリノードとして使用するルー
タはDiffserv機能１、２、3を所持し、前記ステージに
応じてDSドメインの管理者やネットワーク管理装置が容
易に前記機能を切り替えられることが必要である。
【００１９】しかしながら、従来技術3では、かかる観
点は検討されていない。本発明の第二の目的は、Diffse
rv機能1、Diffserv機能2およびDiffserv機能3の機能を
所持すると共に、前記Diffserv機能の切り替えが可能な
ルータを提供することである。
【００２０】運用ステージにおいては、バウンダリノー
ドとして使用するルータはDiffserv機能２、3を所持
し、DSドメインの管理者やネットワーク管理装置が容易
に前記機能を切り替えられることが必要である。
【００２１】しかしながら、従来技術3では、かかる観
点は検討されていない。本発明の第三の目的は、Diffse
rv機能2とDiffserv機能3の機能を所持すると共に、前記
Diffserv機能の切り替えが可能なルータを提供すること
である。
【００２２】また、運用ステージにおいては、ルータは
DSドメインにおける位置(エッジかコアか等)やDSドメイ
ン構成に応じて前記Diffserv機能を柔軟に切り替える機
能が必要である。例えば、図2のバウンダリノードA226
は企業網A221からのパケットに対してはDiffserv機能3
を適用し、インテリアノード228からのパケットに対し
てはDiffserv機能2を適用する必要が、インテリアノー
ド228は入力する全てのパケットに対してDiffserv機能3
を適用する必要がある。
【００２３】しかしながら、従来技術3では、かかる観
点は検討されていない。本発明の第四の目的は、DSドメ
インにおける位置やDSドメインの構成に応じて前記Diff
serv機能の柔軟な切り替えが可能なルータを提供するこ
とである。
【００２４】また、高速回線が接続されるインテリアノ
ード228はDiffserv機能2を高速に実行しなくてはならな
い。
【００２５】しかしながら、従来技術3では、Diffserv
機能1、Diffserv機能2およびDiffserv機能3の機能を所
持しつつ、Diffserv機能2を高速に実行する方式に関し
ては検討されていない。本発明の第五の目的は、前記Di
ffserv機能1、Diffserv機能2およびDiffserv機能3の機
能を所持し、前記Diffserv機能2を高速実行可能なルー
タを提供することである。
【００２６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のパケット中継装置では前記パケット中継装
置の入力パケットのアドレス情報、アプリケーションを
識別する情報のうち少なくとも一つの情報から該パケッ
トの前記パケット中継装置内の通信品質制御情報を判定
する判定手段１と、入力したパケットの優先度を識別す
る情報から該パケットの前記パケット中継装置の通信品
質制御情報を判定する判定手段２と、入力パケットのア
ドレス情報、アプリケーションを識別する情報のうち少
なくとも一つの情報から入力したパケットの優先度を識
別する情報を判定する判定手段3のうち少なくとも2つの
判定手段と、前記判定手段１と、判定手段２と、判定手
段3のいずれを適用するかを表すモード情報を保持する
モードテーブルを所持することを特徴とする。
【００２７】また、他のパケット中継装置では、前記モ
ード情報を入力回線毎に所持することを特徴とする。
【００２８】その他の本願が解決しようとする課題、そ
の解決手段は、本願の「発明の実施の形態」の欄及び図
面で明らかにされる。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を説明す
る。まず、本発明のルータの概要動作を図1および図3乃
至図5を用いて説明する。
【００３０】図1はルータの一構成例を示す。ルータ100
はルーティング処理とフロー検出とARP（Address Resol
ution Protocol）処理を行うヘッダ処理部110とパケッ
トの転送を行うパケット入出力部120とプロセッサ130か
ら構成される。ヘッダ処理部110はルーティング処理部1
11と、フロー検出部112と、ARP処理部113より、パケッ
ト入出力部120は出力FIFO（First In First Out）バッ
ファ振り分け回路121、回線対応部122-i(i=1〜N)および
回線i 123-iより構成される。また、プロセッサ130には
ルータ100外部の管理端末140とネットワーク管理装置15
0が接続されている。
【００３１】図３はネットワークにおけるパケットのフ
ォーマットの一例を示す。ネットワークにおけるパケッ
トのフォーマットはヘッダ部310とデータ部320から構成
される。ヘッダ部310はパケットを直前に送出したルー
タの物理アドレス（ハードウエアアドレス）である送信
元MACアドレス（Source Address Media Access Contro
l：以下「SAMAC」という。）300と、パケットを次に受
信するルータの物理アドレスである宛先MACアドレス（D
estination Address Media Access Control：以下「DAM
AC」という。）301と、送信元アドレス（送信端末のア
ドレス）である送信元IPアドレス（Source IP Addres
s：以下「SIP」という。）302と、宛先アドレス（受信
端末のアドレス）である宛先IPアドレス（Destination
IP Address：以下「DIP」という。）303と、プロトコル
（＝上位アプリケーション）を表す送信元ポート（Sour
ce Port：以下「SPORT」という。）304と宛先ポート（D
estination Port：以下「DPORT」という。）305とDSド
メイン内の優先度を表すDS306から構成される。また、
データ部320はユーザデータであるユーザデータ321から
構成される。ヘッダ部310には前記情報以外にIPプロト
コルの上位プロトコル等の情報も格納されているが、前
記情報と同様に処理することができる。図３のフォーマ
ットは、トランスポート層のプロトコルがTCP（Transmi
ssion Control Protocol）またはUDP（User Datagram P
rotocol）で、ネットワーク層のプロトコルがIP（Inter
net Protocol）のパケットの場合を示したが、それ以外
（例えばネットワーク層のプロトコルがIPX等）でも良
い。
【００３２】図4は本発明のルータ100内部でのパケット
のフォーマットの一例を示す。ルータ内部でのパケット
のフォーマットはネットワークのパケットのフォーマッ
トに内部ヘッダ部330が備わる。この内部ヘッダ部330は
パケットが入力された回線の番号である入力回線番号30
7と、パケットを出力する回線の番号である出力回線番
号308と、優先転送機能で使用する優先度情報である優
先度情報309から構成される。
【００３３】回線i 123-iからパケットが入力される
と、受信回路124-iは前記パケットが入力された回線の
番号 iを入力回線番号307として付加する。そして、ル
ータ内部のパケットフォーマットに変換した後、入力FI
FOバッファ126-iに送信する。この時の出力回線番号308
と優先度情報309は無意味な情報となる。入力FIFOバッ
ファ126-iはパケットを蓄積し、パケットが蓄積された
順番にパケットを出力FIFOバッファ振り分け回路121に
送信する。すると、出力FIFOバッファ振り分け回路121
はそのパケットを一時蓄積バッファ128に蓄積すると共
に、ヘッダ情報11をヘッダ処理部110に出力する。ヘッ
ダ情報11は内部ヘッダ部330とヘッダ部310の情報から構
成される。
【００３４】ルーティング処理部111はヘッダ情報11内
のDIPからルーティングテーブルを検索し、前記DIPが属
するサブネットに転送するための出力回線番号と、ルー
タ100が送出するパケットを次に受信するルータのIPア
ドレス（NIP：Next Hop IP Address）を決定する。ルー
タ100のプロセッサ130がこのルーティングテーブルの作
成、管理を実行する。このルーティングテーブルの検索
に関しては、例えば特開平10-222535号に記載されてい
る。さらに、ルーティング処理部111は前記出力回線番
号から構成される出力回線情報12をパケット入出力部12
0の出力FIFOバッファ振り分け回路121に、NIPから構成
されるNIP情報14をARP処理部113に出力する。出力FIFO
バッファ振り分け回路121は前記出力回線情報12を受信
すると、一時蓄積バッファ128に蓄積されているパケッ
トの出力回線番号308に前記出力回線情報12を書き込
む。
【００３５】ARP処理部113は前記NIP情報14を受信する
と、そのNIPに対応するMACアドレスを決定する。さら
に、前記MACアドレスから構成されるDAMAC情報15をパケ
ット入出力部120の出力FIFOバッファ振り分け回路121に
出力する。出力FIFOバッファ振り分け回路121は前記DAM
AC情報15を受信すると、一時蓄積バッファ128に蓄積さ
れているパケットのDAMAC301に前記DAMAC情報15を書き
込む。
【００３６】一方、フロー検出部112はヘッダ情報11を
基に図6のエントリテーブル850(詳細は後述)を検索し、
優先転送機能で使用する優先度情報と、DSの書換の実行
/不実行と、DSに書き込む値である書換DS情報を判定す
る。さらに、優先度情報から成るパケット優先度情報13
と、DSの書換の実行/不実行を表すDS書換有効情報16
と、書換DS情報から成るパケット書換DS情報17をパケッ
ト入出力部120の出力FIFOバッファ振り分け回路121に出
力する。
【００３７】出力FIFOバッファ振り分け回路121はパケ
ット優先度情報13を受信すると、一時蓄積バッファ128
に蓄積されているパケットの優先度情報309に前記パケ
ット優先度情報13を書き込む。また、DS書換有効情報16
とパケット書換DS情報17を受信するとDS書換有効情報16
が「実行」の場合にはパケットのDS306を前記パケット
書換DS情報17に書き換え、「不実行」の場合には書換を
行わずDS306の値をそのままにする。出力FIFOバッファ
振り分け回路121は以上の処理が終了した時点で、出力
回線番号308が指示する回線対応部122-iの優先度情報30
9が指示する出力FIFOバッファ127-ij（j=1 or 2）にパ
ケットを送信する。回線対応部122-iは出力FIFOバッフ
ァ127-ijに前記パケットを蓄積する。回線対応部122-i
内の送信回路125-iは出力FIFOバッファ127-ijの読み出
しを制御する。読みだし制御として「完全優先制御」や
「重みづけ巡回制御」等が知られている。「完全優先制
御」では優先度の高い出力FIFOバッファ127-i1にパケッ
トが蓄積されている場合、出力FIFOバッファ127-i1から
蓄積された順番にパケットが読みだされる。出力FIFOバ
ッファ127-i1にパケットが蓄積されていない時だけ優先
度の低い出力FIFOバッファ127-i2から蓄積された順番に
パケットが読み出される。一方、「重みづけ巡回制御」
では予め設定された比率に基づき出力FIFOバッファ127-
i1および出力FIFOバッファ127-i2からパケットが読み出
される。なお、送信回路125-iにおける読み出し制御は
ネットワーク管理装置150から、あるいは管理端末140か
ら設定される。さらに、送信回路125-iは読み出したパ
ケットの内部ヘッダ部330を削除する。そして、回線i 1
23-iに割り当てられたMACアドレスをSAMAC301に書き込
み、回線i 123-iにパケットを送出する。
【００３８】以下、フロー検出部112の詳細動作につい
て説明する。図8にフロー検出部112のブロック図を示
す。フロー検出部112は結果判定部810、条件一致判定部
820、エントリ読み出し部830、制御部840、エントリテ
ーブル850から構成される。制御部840は入力回線毎にモ
ード１〜３を設定するDiffservモードテーブル841と、
入力回線番号からDiffservモードを判定するDiffservモ
ード判定手段842から構成される。
【００３９】Diffservモードテーブル841のテーブルフ
ォーマットを図10示す。モード１は前記移行ステージを
実現するためのモードである。モード１ではフロー検出
部112は前記Diffserv機能1を適用する。即ち、フロー検
出部112はTCP/IPヘッダ内の送信元・宛先IPアドレス、
送信元・宛先ポート番号等をフロー条件としてフロー検
出を行い優先度情報を判定する。モード2およびモード3
は前記運用ステージを実現するためのモードである。モ
ード2ではフロー検出部112は前記Diffserv機能2を適用
する。即ち、フロー検出部112はDSフィールドから優先
度情報を判定する。また、モード3ではフロー検出部112
は前記Diffserv機能3適用する。即ち、フロー検出部112
はTCP/IPヘッダ内の送信元・宛先IPアドレス、送信元・
宛先ポート番号等をフロー条件としてフロー検出を行
い、書換DS情報を判定する。本明細書では、前記モード
1〜3をDiffservモードと呼ぶ。DSドメインの管理者は管
理端末140からプロセッサ130経由でDiffservモードテー
ブル841を容易に設定することが出来る。同様に、ネッ
トワーク管理装置150も同様にプロセッサ130経由で容易
に設定出来る。
【００４０】図6にエントリテーブル850のフォーマット
を示した。図6のエントリテーブル850はH個のエントリ6
30から構成される。エントリ630はフロー条件部631とQo
S制御情報部632から構成される。QoS制御情報部632は優
先転送で使用する優先度情報611と書換DS情報である書
換DS情報612から構成される。また、フロー条件部631は
送信元あるいは宛先ユーザを識別するフロー条件とプロ
トコルを識別するフロー条件から構成される。
【００４１】送信元あるいは宛先ユーザを識別するフロ
ー条件はSIPとDIPの上限値と下限値であるSIP上限値60
1、SIP下限値602、DIP上限値603、DIP下限値604と、SIP
とDIPの上限値と下限値が有効であることを示すIP有効
ビット621と、入力回線番号である入力回線番号607と、
入力回線番号607が有効であることを示す入力回線番号
有効ビット623である。なお、図2のバウンダリノードA2
26やバウンダリノードB227では、入力回線番号によりパ
ケットを送信した企業網(企業網A221か企業網B222かま
たは、企業網C223か企業網D224か)を識別することがで
きる。また、SIP、DIPにて上限値および下限値を設定す
る様にしたのは、ネットワーク(＝サブネット)を１つの
エントリ630で指定可能とするためである。図5はIPアド
レス540のフォーマットを示す。IPアドレス540はネット
ワークアドレス541とホストアドレス542から構成され
る。ネットワークアドレス541によりネットワーク(＝サ
ブネット)が識別され、ホストアドレス542により前記ネ
ットワーク内の端末が識別される。IPアドレス540は、
上位ビットがネットワークアドレスとなっているので、
同一ネットワーク内の端末は連続したIPアドレスを持つ
ことになる。したがって、ネットワーク内の全ての端末
をIPアドレスの範囲（上限値および下限値）で指定する
ことができる。
【００４２】また、プロトコルを識別するフロー条件は
送信元ポートであるSPORT 605と、宛先ポートであるDPO
RT 606と、前記SPORT 605とDPORT 606が有効であること
を示すポート有効ビット622である。なお、前記IP有効
ビット621、ポート有効ビット622、入力回線番号有効ビ
ット623はそれぞれIPアドレス、ポート番号、入力回線
番号によりパケットを識別する場合には「有効」と、識
別しない場合には「無効」と設定する。
【００４３】フロー検出部112のフローチャートを図7に
示す。フロー検出部112の処理は検出開始処理700、エン
トリ読み出し処理730、条件一致判定処理720、結果判定
処理710の４つに分けられる。後述の３つの処理はそれ
ぞれ、エントリ読み出し部830、条件一致判定部820、結
果判定部810において実行される。
【００４４】以下、フロー検出時の処理を順番に説明す
る。検出開始処理700では、パケットのヘッダ情報11が
ヘッダ処理部110に送信されると、フロー検出部112は前
記ヘッダ情報11内の入力回線番号307、SIP302、DIP 30
3、SPORT304、DPORT 305、DS306の各情報をそれぞれ条
件一致判定部820内のパケット内回線番号蓄積手段826-
2、パケット内SIP蓄積手段822-2、パケット内DIP蓄積手
段823-2、パケット内SPORT蓄積手段824-2、パケット内D
PORT蓄積手段825-2、結果判定部810のDS蓄積手段815に
蓄積する(ステップ701)。制御部840のDiffservモード判
定手段842はパケット内回線番号蓄積手段826-2内の入力
回線番号に対応するDiffservモードテーブル841の値をD
iffservモードと判定する(ステップ704)。モード１また
はモード３の場合には、Diffservモード判定手段842は
エントリ読み出し部830に起動信号を送信する(ステップ
703)。
【００４５】まず、Diffservモードがモード１またはモ
ード3の場合を説明する。モード１またはモード3の場
合、検出開始処理700の後、エントリ読みだし処理730が
行われる。エントリ読みだし処理730では、制御部840よ
り前記起動信号を受信すると、エントリ読み出し部830
はエントリテーブル850の先頭のエントリ630-1を読み出
す様に、エントリ番号カウンタ831の値Mを1にリセット
する(ステップ731)。次に、エントリテーブルアドレス
生成回路832はエントリ番号カウンタ831の値M(今の場合
1)からエントリテーブル850のアドレスを生成し、エン
トリ630-1を読みだし、SIP上限値601-1とSIP下限値602-
1の情報を条件一致判定部820内のエントリ内SIP蓄積手
段822-3に、DIP上限値603-1とDIP下限値604-1の情報を
エントリ内DIP蓄積手段823-3に、SPORT 605-1とDPORT 6
06-1の情報をそれぞれエントリ内SPORT蓄積手段824-3と
エントリ内DPORT蓄積手段825-3に、IP有効ビット621-1
とポート有効ビット622-1と入力回線番号有効ビット623
-1を有効ビット蓄積手段827に、優先度情報611-1と書換
DS情報612-1をそれぞれ結果判定部810の優先度情報蓄積
手段813と書換DS情報蓄積手段816に蓄積する(ステップ7
32)。さらに、次のエントリ読み出し処理730を実行する
時にエントリ630-2を読み出すように、エントリ番号カ
ウンタ831の値Mを１カウントアップする(ステップ73
3)。以上のエントリ読み出し処理730を繰り返すことに
より、エントリ読み出し部830はエントリ630をエントリ
テーブルアドレスが小さい方から大きい方へ順番に読み
出す。
【００４６】条件一致判定処理720では、条件一致判定
部820はエントリ内SIP蓄積手段822-3、エントリ内DIP蓄
積手段823-3、エントリ内SPORT蓄積手段824-3、エント
リ内DPORT蓄積手段825-3、エントリ内回線番号蓄積手段
826-3に蓄積されているフロー条件に入力パケットが一
致するか否かを判定する。
【００４７】SIP比較回路822-1はパケット内SIP蓄積手
段822-2に蓄積されているSIP上限値および下限値とエン
トリ内SIP蓄積手段822-3に蓄積されているSIPが「SIP下
限値≦ SIP ≦ SIP上限値」の条件を満たすかまたは有
効ビット蓄積手段827内のIP有効ビットが「無効」の場
合に「一致」と判定する(ステップ721-1)。DIP比較回路
823-1はSIPと同様の処理をDIPに関して実行する(ステッ
プ721-2)。SPORT比較回路824-1はパケット内SPORT蓄積
手段824-2に蓄積されているSPORTとエントリ内SPORT蓄
積手段824-3に蓄積されているSPORTが等しいかまたはポ
ート有効ビットが「無効」の場合に「一致」と判定する
(ステップ721-3)。DPORT比較回路825-1はSPORTと同様の
処理をDPORTに関して実行する(ステップ721-4)。回線番
号比較回路826-1はパケット内回線番号蓄積手段826-2に
蓄積されている入力回線番号とエントリ内回線番号蓄積
手段826-3に蓄積されている入力回線番号が等しいかま
たは有効ビット蓄積手段827に蓄積されている入力回線
番号有効ビットが「無効」の場合に「一致」と判定する
(ステップ721-5)。
【００４８】条件一致判定回路821はステップ721-1、ス
テップ721-2、ステップ721-3、ステップ721-4、ステッ
プ721-5において全て「一致」と判定された場合、結果
判定部810内の条件一致結果蓄積手段812に「一致」を表
す情報を(ステップ722-1)、それ以外の場合、「不一
致」を表す情報を蓄積する(ステップ722-2)。条件一致
結果蓄積手段812に「一致」を表す情報が格納されてい
る時には結果判定部810が結果判定処理710を実行し、
「不一致」を表す情報が格納されている時にはステップ
732に戻り、フロー検出部112はエントリ読み出し処理73
0、条件一致判定処理720を再度実行する。設定するフロ
ー条件が多くなると、前記フロー検出部112はエントリ
読み出し処理730、条件一致判定処理720を何回も繰り返
すため、高速にフロー検出することが出来ない。
【００４９】結果判定処理710では、結果判定回路811は
ステップ704において判定されたDiffservモードに従い
動作する。Diffservモード判定手段842が判定したDiffs
ervモードがモード1の場合、結果判定回路811は優先度
情報蓄積手段813の値を優先度情報と判定し、前記優先
度情報から成るパケット優先度情報13と、DSの書換を
「無効」としたDS書換有効情報16を出力FIFOバッファ振
り分け回路121に送信しフロー検出を終了する(ステップ
713)。一方、Diffservモードがモード3の場合、結果判
定回路811は優先度情報蓄積手段813の値を優先度情報
と、書換DS情報蓄積手段816の値を書換DS情報と判定
し、前記優先度情報から成るパケット優先度情報13と、
DSの書換を「有効」としたDS書換有効情報16と、前記書
換DS情報から成るパケット書換DS値情報17を出力FIFOバ
ッファ振り分け回路121に送信し、フロー検出を終了す
る(ステップ714)。
【００５０】次に、Diffservモードがモード2の場合に
ついて説明する。モード2の時に適用されるDiffserv機
能2は高負荷なインテリアノード228において使用される
ため、高速に実行されなければならない。本発明のフロ
ー検出部112はフロー条件増加時にフロー検出を高速化
する上でネックとなるエントリ読みだし処理730と条件
一致判定処理720をスキップして高速にフロー検出を実
行する。
【００５１】ステップ704においてDiffservモード判定
手段842が判定したDiffservモードがモード2の場合、結
果判定回路811は図9に示す優先度情報テーブル814からD
S蓄積手段815のDSに対応する情報を読み出す(ステップ7
12)。さらに、読み出された情報を入力パケットの優先
度情報と判定し、前記優先度情報より成るパケット優先
度情報13とDSの書換を「無効」としたDS書換有効情報16
を出力FIFOバッファ振り分け回路121に送信し、フロー
検出を終了する(ステップ715)。なお、DSは6bitの情報
であるので、優先度情報テーブル814は高々64個の優先
度情報を所持するだけで良い。
【００５２】以上に説明してきた本発明の実施例によれ
ば、DiffservモードをDiffservモードテーブル841に所
持することにより、Diffserv機能1、Diffserv機能2の機
能を実現すると共に、DSドメインの管理者やネットワー
ク管理装置150が前記Diffserv機能を容易に切り替える
ことが出来る。
【００５３】さらに、DiffservモードをDiffservモード
テーブル841に所持することにより、Diffserv機能1、Di
ffserv機能2およびDiffserv機能3の機能を所持すると共
に、DSドメインの管理者やネットワーク管理装置が前記
Diffserv機能を容易に切り替えることが出来る。
【００５４】さらに、DiffservモードをDiffservモード
テーブル841に所持することにより、Diffserv機能2およ
びDiffserv機能3の機能を所持すると共に、DSドメイン
の管理者やネットワーク管理装置が前記Diffserv機能を
容易に切り替えることが出来る。
【００５５】さらに、Diffservモードを入力回線毎にDi
ffservモードテーブル841に所持することにより、DSド
メインの管理者やネットワーク管理装置が、DSドメイン
における位置やDSドメインの構成に応じて前記Diffserv
機能を柔軟に切り替えることができる。
【００５６】さらに、ルータ100は、フロー検出部112が
モード2の時に、フロー検出を高速に行う上でネックと
なるエントリ読みだし処理730と条件一致判定処理720を
スキップして優先度情報テーブル814から優先度情報を
高速に読み出すことにより、Diffserv機能2の高速実行
を実現する。
【００５７】これまで、入力回線毎にDiffservモードを
所持する実施例について説明してきた。エントリ毎(＝
フロー毎)にDiffservモードを設定出来るようにする
と、より柔軟に前記Diffserv機能を切り替えることが出
来る。以下、入力回線毎にDiffservモードを所持する実
施例との差分について説明する。
【００５８】エントリーテーブル1150のフォーマットを
図11に、制御部1240のブロック図を図12に、フローチャ
ートを図13に示した。図11のエントリ1130はエントリ63
0に比べ、Diffservモード1100が増加している。DSドメ
インの管理者は管理端末140から、プロセッサ130経由で
Diffservモード1100を容易に設定することが出来る。同
様に、ネットワーク管理装置150もプロセッサ130経由で
Diffservモード1100を容易に設定出来る。また、制御部
1240はDiffservモードテーブル841の代わりにDiffserv
モード蓄積手段1241を所持する。
【００５９】エントリ読みだし処理1330のステップ1332
は前記ステップ732に比べてエントリ1130内のDiffserv
モード1100を前記Diffservモード蓄積手段1241に蓄積す
る処理が加わる。さらに、Diffservモードを判定するス
テップ704が、Diffservモード判定手段1242が前記Diffs
ervモード蓄積手段1241の値をDiffservモードと判定す
るステップ1335に変わる。このステップ1335はステップ
1332のDiffservモード1100蓄積処理の後に行われる必要
があるため、エントリ読み出し処理1330にて実行され
る。さらに、結果判定処理1310では、Diffservモード判
定手段1242が判定したDiffservモードに基づいて、Diff
serv機能を切り替える(ステップ1311)。
【００６０】以上に説明してきた本発明の実施例によれ
ば、エントリ毎にDiffservモードを所持することによ
り、DSドメインの管理者やネットワーク管理装置が、DS
ドメインにおける位置やDSドメインの構成に応じて、前
記Diffserv機能を柔軟に切り替えることができる。
【００６１】
【発明の効果】現状のネットワークから通信品質を確保
出来るDiffservネットワークにスムーズに移行出来るル
ータを提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のルータの構成を示すブロック図。
【図２】Diffservネットワークの図。
【図３】ネットワークにおけるパケットのフォーマット
を示す図。
【図４】本発明を適用したルータ内のパケットのフォー
マットを示す図。
【図５】IPアドレスのフォーマットを示す図。
【図６】入力回線毎にDiffservモードを所持した場合の
エントリテーブルフォーマット。
【図７】入力回線毎にDiffservモードを所持した場合の
フロー検出部のフローチャート。
【図８】入力回線毎にDiffservモードを所持した場合の
フロー検出部のブロック図。
【図９】優先度情報テーブルのフォーマット。
【図１０】Diffservモードテーブルのフォーマット。
【図１１】エントリ毎にDiffservモードを所持した場合
のエントリテーブルのフォーマット。
【図１２】エントリ毎にDiffservモードを所持した場合
の制御部のブロック図。
【図１３】エントリ毎にDiffservモードを所持した場合
のフロー検出部のフローチャート。
【符号の説明】
11・・・ヘッダ情報、12・・・出力回線情報、13・・・パケット
優先度情報、14・・・NIP情報、15・・・DAMAC情報、16・・・DS
書換有効情報、17・・・パケット書換DS情報。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数の入力回線と、複数の出力回線と、前
    記複数の入力回線のうちの一つの入力回線から入力され
    た入力パケットを前記複数の出力回線の何れかの出力回
    線に出力するパケット中継装置であって、 入力パケットのアドレス情報、アプリケーションを識別
    する情報のうち少なくとも一つの情報から、該パケット
    に対して適用する通信品質制御を判定する第１のモード
    と、入力したパケットヘッダ内の優先度を識別する情報
    から該パケットに適用する通信品質制御を判定する第２
    のモードと、入力パケットのアドレス情報、アプリケー
    ションを識別する情報のうち少なくとも一つの情報から
    入力したパケットヘッダ内の優先度を識別する情報を判
    定する第３のモードのうちの少なくとも２つのモードの
    うち、何れのモードを入力パケットに対して適用するか
    を判断する制御部を有することを特徴とするパケット中
    継装置。
  2. 【請求項２】上記第１のモード、上記第２のモード及び
    上記第３のモードのうちの少なくとも２つのモードのう
    ち何れのモードを適用するかを示すモード情報を、入力
    回線対応に保持するモードテーブルを有し、 上記制御部は、入力パケットが何れの入力回線から入力
    されたかに応じて、該パケットに対して何れのモードを
    適用するかを判断することを特徴とする請求項１に記載
    のパケット中継装置。
  3. 【請求項３】前記制御部は、入力パケットのアドレス情
    報、アプリケーションを識別する情報のうち少なくとも
    一つの情報と、上記第１のモード、上記第２のモード及
    び上記第３のモードのうちの少なくとも２つのモードの
    うち何れのモードを適用するかを示すモード情報とをエ
    ントリとするエントリテーブルを有することを特徴とす
    る請求項１に記載のパケット中継装置。
  4. 【請求項４】前記アドレス情報は、前記入力回線の識別
    番号であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何
    れかに記載のパケット中継装置。
  5. 【請求項５】前記アドレス情報は、前記出力回線の識別
    番号であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何
    れかに記載のパケット中継装置。
  6. 【請求項６】前記アドレス情報は、送信元の物理アドレ
    スであることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れ
    かに記載のパケット中継装置。
  7. 【請求項７】前記アドレス情報は、送信先の物理アドレ
    スであることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れ
    かに記載のパケット中継装置。
  8. 【請求項８】前記アドレス情報は、送信元サブネット識
    別情報であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の
    何れかに記載のパケット中継装置。
  9. 【請求項９】前記アドレス情報は、送信先サブネット識
    別情報であることを特徴とする請求項１乃至請求項３の
    何れかに記載のパケット中継装置。
  10. 【請求項１０】前記アプリケーションを識別する情報
    は、TCPポート番号であることを特徴とする請求項１乃
    至請求項９の何れかに記載のパケット中継装置。
  11. 【請求項１１】前記パケットヘッダ内の優先度を識別す
    る情報は、DSフィールドの値であることを特徴とする請
    求項１乃至１０の何れかに記載のパケット中継装置。
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