JP2000312224A - 帯域制御装置 - Google Patents

帯域制御装置

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JP2000312224A
JP2000312224A JP12144099A JP12144099A JP2000312224A JP 2000312224 A JP2000312224 A JP 2000312224A JP 12144099 A JP12144099 A JP 12144099A JP 12144099 A JP12144099 A JP 12144099A JP 2000312224 A JP2000312224 A JP 2000312224A
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JP
Japan
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packets
control device
band
reading
transmission line
Prior art date
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Pending
Application number
JP12144099A
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English (en)
Inventor
Yoshinori Goto
良則 後藤
Hisaya Sakurai
尚也 桜井
Mamoru Kitamura
守 北村
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数のコンピュータ間で行われる通信におけ
る帯域制御に関し、帯域の異なるシステム間に位置し
て、上位の装置のプロトコルに関係なく、効率よく伝送
路を使用することが可能で、簡潔な構成によって経済的
に実現することのできる帯域制御装置の実現を目的とす
る。 【解決手段】 複数のコンピュータ通信用伝送路に接続
され転送帯域を制御する装置において、少なくとも1つ
の伝送路から受信されたパケットを−時蓄積する手段
と、蓄積されたパケットを予め決められた規則により変
化する速度で読み出す手段とを備えて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数のコンピュー
タ間で行われる通信における帯域制御に関するものであ
って、特に、帯域(本明細書では一定時間内の情報信号
の伝送量を帯域という)の異なるシステム間に位置し
て、帯域の調整を行う帯域制御装置に係る。
【0002】
【従来の技術】コンピュータ間通信において用いられる
伝送路(ネットワーク)には1つの部屋ないしは建物に
おいて完結する近距離のもの(以下、LANという)
や、異なる建物間や、都市間に跨がるような遠距離のも
の(以下、WANという)がある。 LANでは広帯域
の伝送路を容易に構築できるが、WANでは広帯域の伝
送路の構築は技術的、コスト的な理由によりLANの場
合ほど容易では無く、一般に帯域が狭くなっている場合
が多い。
【0003】一方、WANの伝送路は、LANのそれに
比べて多数の端末からのトラヒックが集中するため、限
られたWANの帯域を有効に使用するためには帯域を管
理制御する装置が必要がある。このため、LANとWA
Nの接続部分に帯域制御装置を設けて、両ネットワーク
間の帯域の整合を図ることが行われる。
【0004】図5は従来の帯域制御装置の構成の例を示
す図であって、数字符号50、60はLAN,51−1
〜51−n、59−1〜59−nはそれぞれ端末、5
2、56は帯域制御装置、53、57は蓄積部、54、
58は読み出し部、、55はWANを表している。
【0005】従来の帯域制御装置は、同図に示されてい
るようにパケットを蓄積する部分と蓄積されたパケッ卜
を読み出す部分で構成される。パケットの蓄積は、発信
元又は送信宛ないしはパケットのプロトコル毎に行われ
るが、その読み出し速度は一定である。
【0006】このような帯域制御装置による伝送特性の
イメージを図6に示す。同図において、数字符号61、
64はトラヒック1、62、65はトラヒック2、63
は帯域制御装置により作られた帯域を表している。
【0007】コンピュータ間通信には図6のトラヒック
1のようにファイル転送に代表される短時間に高トラヒ
ックを発生させるものや、同図のトラヒック2のように
リアルタイムの音声、映像伝送といった比較的長時間に
渡って比較的低いトラヒックを発生させるものがある。
【0008】単純なパケット蓄積の場合、前者のような
短時間に高トラヒックを発生させるようなトラヒックは
帯域が制限されているため当該信号の伝送に長時間を要
する。これらのトラヒックの違いに合わせて帯域を管理
するためには、よりアプリケーションに近い上位のプロ
トコルの種類を検出する必要がある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の構成の帯域制御装置では、新たなプロトコルを使用す
る場合、帯域制御装置をそのプロトコルに対応させる必
要があるから、多くの種類のプロトコルが存在する環境
に対応させるためには装置の複雑化・高価化が避けられ
ないという課題があった。
【0010】一方、従来の帯域制御装置には全体の帯域
の一部を各端末に公平に分配し、残った帯域をファイル
転送のような高トラヒックを使用する端末に開放してい
るものもあるが、この場合、高トラヒック用の帯域は特
に管理されていないため、実際には端末間の公平性が確
保されておらず、問題の本質的な解決にはならないとい
う課題があった。
【0011】本発明は、上述したような従来の課題を解
決するためになされたものであって、多様なプロトコル
の存在する伝送路において簡潔な構成で効率的に帯域を
管理することのできる帯域制御装置を提供することを目
的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、上述の
課題は前記特許請求の範囲に記載した手段によって解決
される。すなわち、請求項1の発明は、複数のコンピュ
ータ通信用伝送路に接続されて転送帯域を制御する装置
であって、
【0013】少なくとも1つの伝送路から受信されたパ
ケットを−時蓄積する手段と、蓄積されたパケットを予
め決められた規則により変化する速度で読み出す手段と
を備えた帯域制御装置である。
【0014】請求項2の発明は、請求項1記載の帯域制
御装置において、パケットを蓄積する手段と、蓄積され
たパケットを予め決められた規則により変化する速度で
読み出す手段とを、発信元のアドレス毎に設け、各々独
立に制御する手段を設けたものである。
【0015】請求項3の発明は、請求項1記載の帯域制
御装置において、パケットを蓄積する手段と、蓄積され
たパケットを予め決められた規則により変化する速度で
読み出す手段とを、着信宛のアドレス毎に設け、各々独
立に制御する手段を設けたものである。
【0016】請求項4の発明は、請求項1〜請求項3の
いずれか1項に記載の帯域制御装置において、蓄積され
たパケットを読み出す手段が、過去のトラヒックによっ
て決まるデータ量の通信を高速に行うと共に、該データ
量を超える分量のデータを低速で送りだすように制御す
る手段を備えて構成したものである。
【0017】請求項5の発明は、請求項1〜請求項3の
いずれか1項に記載の帯域制御装置において、蓄積され
たパケットを読み出す手段が、過去のトラヒックによっ
て決まる時間の通信を高速に行うと共に、その後の通信
を低速で行うように制御する手段を備えて構成したもの
である。
【0018】請求項6の発明は、請求項1〜請求項3の
いずれか1項に記載の帯域制御装置において、蓄積され
たパケットを読み出す手段が、過去のトラヒックによっ
て決まるパケット数の通信を高速に行うと共に、その後
の通信を低速で行うように制御する手段を備えて構成し
たものである。
【0019】本発明は、上述の構成によって、転送帯域
を決定するパラメータを導入する。このパラメータは発
信元アドレス又は送信宛アドレスごとに設定され、過去
のトラヒックにより変化する。帯域制御装置に設けられ
た蓄積部からの読み出し速度はこのパラメータによって
決定される。
【0020】
【発明の実施の形態】図1は本発明の帯域制御装置の構
成の例を示す図であって、数字符号1−1〜1−nは、
それぞれ信号パケット、2は伝送路1、3は帯域制御装
置、4は振分け部、5はパケット蓄積部、6は読み出し
部、7は多重部、8は伝送路2を表している。
【0021】この構成例の帯域制御装置は数字符号2で
示す伝送路1、数字符号8で示す伝送路2の、2つのコ
ンピュータ通信用伝送路に接続されている。伝送路1か
ら送られてきたパケットは振分け部4で発信元アドレス
により振り分けられ、各アドレスに対応したパケット蓄
積部5のセクションに一度蓄積される。
【0022】パケット蓄積部5の各セクションには、そ
れぞれに対応した読み出し部が設けられ、それぞれの設
定されたパラメータに従い蓄積部5よりパケットを読み
出す。読み出されたパケットは多重部7で互いに衝突し
ないように多重化されて数字符号8で示す伝送路2に送
出される。
【0023】この構成例でのアドレスは送信宛アドレス
により行ってもよい。また、アドレスは伝送路に接続さ
れた端末に対応する物理的なアドレスや、使用するアプ
リケーションに対応する論理的なアドレスのいづれでも
よい。
【0024】次に読み出しを制御するパラメータについ
て説明する。図2に転送容量に注目した例を示す。ま
ず、転送容量M、最大転送容量Mmax、前回パケット
を転送してからの回復容量m、容量回復率R、r(r>
R)などを定義する。また、同図においては、動作の状
態を(1)〜(5)として表示している。
【0025】初期状態(1)では転送容量Mは、M=M
max、回復容量mは適当に大きな値になっている。読
み出し部は一定の周期Δtで蓄積部からパケットを転送
すべきか否かの判断を行う。蓄積部に蓄積されているパ
ケットのうち次に転送されるべきパケットのパケット長
をLとすると、M≧L、かつm≧Lのとき(図2の
(2))パケットが1つ読みだされ伝送路2に送出され
る。このとき、MはLだけ減じられ、mは0になる。
【0026】M<L、あるいは、m<Lあるいは蓄積部
に送るべきパケットが蓄積されていないとき(図2の
(3))、パケットは読み出されずMはR、mはrだけ
増加させる。ただし、Mは最大転送容量Mmaxを超え
て増大しないようにする。
【0027】このような制御をすると、図2の(4)の
ように最初はr/Δt程度の帯域で転送され、やがて転
送容量Mを使い尽くすと図2の(5)のようにR/Δt
程度の低い帯域でデータが転送される。
【0028】次に最大帯域を使用できる時間(以下、転
送可能時間Tとする)に注目した例について図3を参照
して説明する。この場合、最大転送可能時間Tmax、
前回パケットを転送してからの経過時間t、最大帯域W
max、転送時間回復率Rなどを定義する。転送可能時
間T、経過時間t、蓄積部のデータ量の振る舞いを
(1)〜(5)としてに示している。
【0029】初期状態(1)では転送可能時間T=Tm
ax、経過時間tは適当に大きな値で初期化されてい
る。読み出し部は一定の周期Δtで蓄積部からパケット
を転送すべきか否かの判断を行う。蓄積部に蓄積されて
いるパケットのうち次に転送されるべきパケットのパケ
ット長をLとするとT≧L/Wmax、かつ、t≧L/
Wmaxのとき(図3の(2))パケットが1つ読み出
され伝送路2に送出される。
【0030】このとき、TはL/Wmaxだけ減じら
れ、tは0になる。T<L/Wmaxあるいはt<L/
Wmax、あるいは蓄積部に送るべきパケットが蓄積さ
れていないとき(図3の(3))、パケットは読み出さ
れずTはRΔt、tはΔtだけ増加させる。ただし、T
は最大転送可能時間Tmaxを超えて増大しないように
する。
【0031】このような制御をすると、図3の(4)の
ように最初は最大帯域Wmax程度で転送され、やがて
転送可能時間Tを使い尽くすと図3の(5)のように最
大帯域WmaxのR倍程度の低い帯域でデータが転送さ
れる。
【0032】次に転送できるパケット数による帯域制御
の例について図4を参照して説明する。この場合、転送
可能パケット数P、最大転送可能パケット数Pmax、
パケット読み出し速度Vmax、転送可能パケット数回
復率R、転送決定パラメータp、転送決定パラメータ回
復率rなどを定義する。
【0033】これらのうち、R<rとする。これらのパ
ラメータの振る舞いを図中に(1)〜(5)として示
す。まず、図4中の(1)では転送可能パケット数Pは
“Pmax”に、転送決定パラメータpは“1”に初期
化される。読み出し部は一定の判断周期Δtで蓄積部の
パケッ卜を転送すべきか否かの判断を行う。
【0034】蓄積部にパケットがある場合、P≧1、か
つ、p≧1のとき(図4の(2))蓄積部からパケット
が1つ読み出され伝送路2に送出される。このとき、
P、pのいづれも1減少させる。P<1、あるいは、p
<1、あるいは蓄積部に送るべきパケットが蓄積されて
いないとき(図4の(3))、パケットは読み出されず
にPはR、pはrだけ増加する。
【0035】ただし、RはRmaxを超えては増大しな
いようにする。このような制御をすると、図4の(4)
のように最初は単位時間当たりr/Δt個程度のパケッ
トが転送され、やがて転送可能パケット数Pを使い尽く
すと図4の(5)のように単位時間当たりR/Δt個程
度のパケットが転送される。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の帯域制御
装置によれば、短時間の高トラヒックと、長時間の低ト
ラヒックとを両立し、コンピュータ通信用の伝送路の効
率よい利用を可能にすることができる利点がある。
【0037】また、本発明の帯域制御装置によれば、上
位のプロトコルの種類の検出を行うことなく帯域の制御
を行うことができる。従って、簡潔な構成で装置を実現
できるから、経済性に優れた帯域制御装置を容易に実現
できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の帯域制御装置の構成の例を示す図であ
る。
【図2】本発明の転送容量に注目した制御の例を示す図
である。
【図3】本発明の最大帯域を使用できる時間に注目した
制御の例を示す図である。
【図4】本発明の転送できるパケット数に注目した制御
の例を示す図である。
【図5】従来の帯域制御装置の構成の例を示す図であ
る。
【図6】従来の帯域制御装置の構成の例を示す図であ
る。
【符号の説明】
1−1〜1−n パケット 2 伝送路1 3 帯域制御装置 4 振分け部 5 パケット蓄積部 6 読み出し部 7 多重部 8 伝送路2 50、60 LAN 51−1〜51−n、59−1〜59−n 端末 52、56 帯域制御装置 53、58 蓄積部 54、57 読み出し部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 北村 守 東京都新宿区西新宿三丁目19番2号 日本 電信電話株式会社内 Fターム(参考) 5K030 GA13 GA19 HA08 HC01 HC14 HD06 JA01 KA02 LC09 LC11

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のコンピュータ通信用伝送路に接続
    され転送帯域を制御する装置であって、 少なくとも1つの伝送路から受信されたパケットを−時
    蓄積する手段と、 蓄積されたパケットを予め決められた規則により変化す
    る速度で読み出す手段とを備えたことを特徴とする帯域
    制御装置。
  2. 【請求項2】 パケットを蓄積する手段と、蓄積された
    パケットを予め決められた規則により変化する速度で読
    み出す手段とを、発信元のアドレス毎に設け、各々独立
    に制御する手段を設けた請求項1記載の帯域制御装置。
  3. 【請求項3】 パケットを蓄積する手段と、蓄積された
    パケットを予め決められた規則により変化する速度で読
    み出す手段とを、着信宛のアドレス毎に設け、各々独立
    に制御する手段を設けた請求項1記載の帯域制御装置。
  4. 【請求項4】 蓄積されたパケットを読み出す手段は、
    過去のトラヒックによって決まるデータ量の通信を高速
    に行うと共に、該データ量を超える分量のデータを低速
    で送りだすように制御する請求項1〜請求項3のいずれ
    か1項に記載の帯域制御装置。
  5. 【請求項5】蓄積されたパケットを読み出す手段は、 過去のトラヒックによって決まる時間の通信を高速に行
    うと共に、その後の通信を低速で行うように制御する請
    求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の帯域制御装
    置。
  6. 【請求項6】蓄積されたパケットを読み出す手段は、 過去のトラヒックによって決まるパケット数の通信を高
    速に行うと共に、その後の通信をを低速で行うように制
    御する請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の帯域
    制御装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016080482A1 (ja) * 2014-11-19 2016-05-26 日本電気株式会社 データ伝送装置およびデータ伝送方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2016080482A1 (ja) * 2014-11-19 2016-05-26 日本電気株式会社 データ伝送装置およびデータ伝送方法
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