JP2013197956A - パケット中継装置、及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 パケット中継装置1は、パケットを受信するパケット受信部11と、受信パケットの検索を行う受信パケット検索部13と、受信されたパケットをスイッチングするスイッチ15と、スイッチからのパケットの検索を行う送信パケット検索部16と、スイッチからのパケットを送信するパケット送信部18と、パケット受信部、受信パケット検索部、送信パケット検索部、及びパケット送信部に接続された演算部12、14、16、18を備える。これらの演算部は、
パケットのパケット数に基づき、平均予測帯域と予測バースト量を算出し、算出した平均予測帯域と予測バースト量と、対応するバッファの残パケット量に基づき、パケット中継装置の性能を決定する。
【選択図】 図1
Description
同図において、パケット中継装置1は、受信回線2を介して、パケットを受信し、送信回線3からパケットを送信する。パケット中継装置1は、パケットの受信処理を行うパケット受信部11と、受信パケットに対する受信パケット検索部13と、受信パケット検索部13で宛先IPアドレスから経路検索を行って判定された出力回線番号に基づきパケットをスイッチングする、パケット中継処理手段としてのスイッチ15と、送信パケット検索部16と、パケットを読み出してパケットの送信処理を行うパケット送信部18を備える。パケット受信部11、受信パケット検索部13、送信パケット検索部16、パケット送信部18はそれぞれ、パケットを蓄積するバッファを内蔵する。
図4において、パケット受信部11は、パケット受信バッファ制御部111と、受信パケットバッファ112と、バッファ蓄積パケット数管理部113とから構成される。パケット受信バッファ制御部111は、受信回線2よりパケット情報115を受信すると共に、受信パケットバッファ112に対する読み出し制御と書き込み制御、バッファ面に対する上書きを許可する開放制御を行う。バッファ蓄積パケット数管理部113は、受信パケットバッファ112に蓄積されているパケット数を計測して管理する。
i-1) 性能変更周期>バースト継続時間の場合
平均予測帯域+(予測バースト量−残バッファ量×p)/バースト継続時間
i-2) 性能変更周期≦バースト継続時間の場合
平均予測帯域+(予測バースト量−残バッファ量×p)/性能変更周期
II) 予測バースト量≦残バッファ量×p の場合のルータ性能の算出式
ii-1) 性能変更周期>バースト継続時間の場合
平均予測帯域−(残バッファ量−予測バッファ量×p)/バースト継続時間
ii-2) 性能変更周期≦バースト継続時間の場合
平均予測帯域−(残バッファ量−予測バッファ量×p)/性能変更周期
一方、図2のクロック(CLK)周波数制御信号148は、制御後のCLK周波数=最大性能時のCLK周波数×(演算結果の性能/ルータの最大性能)となるよう制御を行うこととする。各演算部で演算されたCLK周波数は、性能演算されたバッファを持つ回路全体の周波数として利用される。例えば、トラフィック予測/パケット受信性能演算部12で演算されたCLK周波数は、パケット受信部11のバッファを含む全回路に適用され、トラフィック予測/受信パケット検索性能演算部14で演算されたCLK周波数は、受信パケット検索部13のバッファを含む全回路に適用される。説明を省略した送信側においても同様であることは言うまでもない。
図10において、S100で周期的に性能制御のための処理が開始されると、S101において、利用する帯域制御アルゴリズムのプロトコルベースの平均予測帯域を算出する。次に、S102において、予測バースト量とバースト継続時間を算出する。S103において、算出した予測バッファ量と(残バッファ量×p)を比較し、予測バースト量が大きい場合、小さい場合に分け、S104、S105においてそれぞれ、性能変更周期が算出したバースト継続時間より大きいか否かを判断し、その判断結果により、先に説明した、i-1)、i-2)、ii-1)、ii-2)の通り、S106〜S109における処理を行い、処理を終了する(S110)。
2 受信回線
3 送信回線
11 パケット受信部
111 パケット受信バッファ制御部
112 受信パケットバッファ
113 バッファ蓄積パケット数管理部
12 トラフィック予測/パケット受信性能演算部
121 アプリ(/フロー)毎単位時間毎バイト数計測部
122 アプリ(/フロー)毎単位時間毎バイト数履歴蓄積部
123 バイト平均予測帯域予測部
124 パケットバースト量/バースト継続時間予測部
125 ルータのバイト性能演算部
13 受信パケット検索部
131 受信パケットヘッダバッファ制御部
132 バッファ蓄積パケット数管理部
133 経路検索部
134 受信パケットヘッダバッファ
135 フロー検索部
14 トラフィック予測/受信パケット検索性能演算部
141 アプリ(/フロー)毎単位時間毎パケット数計測部
142 アプリ(/フロー)毎単位時間毎パケット数履歴蓄積部
143 パケット平均予測帯域予測部
144 パケットバースト量/バースト継続時間予測部
145 ルータのパケット性能演算部
15 スイッチ
16 送信パケット検索部
17 トラフィック予測/送信パケット検索性能演算部
18 パケット送信部
19 トラフィック予測/パケット送信性能演算部
80 パケットヘッダ情報
90 パケット情報
Claims (15)
- パケットを中継するパケット中継装置であって、
受信回線と、
送信回線と、
前記受信回線からパケットを受信するパケット受信部と、
受信された前記パケットの検索を行う受信パケット検索部と、
受信された前記パケットをスイッチングするスイッチと、
スイッチングされた前記パケットの検索を行う送信パケット検索部と、
スイッチングされた前記パケットを、前記送信回線を介して送信するパケット送信部と、
前記パケット受信部、前記受信パケット検索部、前記送信パケット検索部、及び前記パケット送信部の少なくとも一つに接続された演算部を備え、
前記演算部は、
前記パケットのパケット数に基づき、平均予測帯域と予測バースト量を算出し、算出した前記平均予測帯域と前記予測バースト量と、接続された前記パケット受信部、前記受信パケット検索部、前記送信パケット検索部、及び前記パケット送信部の少なくとも一つの残パケット量に基づき、当該パケット中継装置の性能を決定する、
ことを特徴とするパケット中継装置。 - 請求項1に記載のパケット中継装置であって、
前記演算部は、前記受信パケット検索部に接続され、
前記受信パケット検索部から、受信された前記パケットのパケット受信時刻と、パケット数を受信し、単位時間毎の前記パケットのパケット数を計測する計測部と、
単位時間毎の前記パケットのパケット数を蓄積する蓄積部と、
前記蓄積部に蓄積された、単位時間毎の前記パケットのパケット数に基づき、前記パケットのパケット平均予測帯域と、前記予測バースト量とを予測する予測部とを備え、
予測した前記パケット平均予測帯域と、前記予測バースト量と、前記受信パケット検索部の前記残パケット量を用いて、当該パケット中継装置のパケット性能を算出する、
ことを特徴とするパケット中継装置。 - 請求項2に記載のパケット中継装置であって、
前記予測部は、
前記蓄積部に蓄積された、単位時間毎の前記パケットのパケット数に基づき、バースト継続時間を更に予測する、
ことを特徴とするパケット中継装置。 - 請求項3に記載のパケット中継装置であって、
前記演算部は、
前記予測バースト量と、前記残バッファ量の大小関係に基づき、前記パケット性能を決定する、
ことを特徴とするパケット中継装置。 - 請求項4に記載のパケット中継装置であって、
前記演算部は、
前記バースト継続時間と、性能変更周期の大小関係に基づき、前記パケット性能を決定する、
ことを特徴とするパケット中継装置。 - 請求項1に記載のパケット中継装置であって、
前記演算部は、
前記予測バースト量と前記残バッファ量の差分に基づく値と、前記平均予測帯域とを用いて、前記パケット性能を決定する、
ことを特徴とするパケット中継装置。 - 請求項6に記載のパケット中継装置であって、
前記演算部は、
前記パケット性能に基づき、受信パケット検索性能制御情報とクロック周波数制御信号を前記受信パケット検索部に出力する、
ことを特徴とするパケット中継装置。 - 請求項7に記載のパケット中継装置であって、
前記受信パケット検索部は受信パケットヘッダバッファ制御部を備え、
前記受信パケットヘッダバッファ制御部は、前記受信パケット検索性能制御情報と前記クロック周波数制御信号に基づき制御を行う、
ことを特徴とするパケット中継装置。 - 請求項1に記載のパケット中継装置であって、
前記演算部は、前記パケット受信部に接続され、
前記パケット受信部から、受信された前記パケットのパケット受信時刻と、バイト数を受信し、単位時間毎の前記パケットのバイト数を計測する計測部と、
単位時間毎の前記パケットのバイト数を蓄積する蓄積部と、
前記蓄積部に蓄積された、単位時間毎の前記パケットのバイト数に基づき、前記パケットのバイト平均予測帯域と、前記予測バースト量とを予測する予測部とを備え、
予測した前記バイト平均予測帯域と、前記予測バースト量と、前記パケット受信部の前記残パケット量を用いて、当該パケット中継装置のバイト性能を算出する、
ことを特徴とするパケット中継装置。 - 請求項9に記載のパケット中継装置であって、
前記演算部は、
前記バイト性能に基づき、パケット受信性能制御情報とクロック周波数制御信号を前記受信パケット検索部に出力し、
前記パケット受信部は、前記パケット受信性能制御情報と前記クロック周波数制御信号に基づき制御を行う、
ことを特徴とするパケット中継装置。 - パケットを中継するパケット中継装置におけるパケット中継方法であって、
前記パケット中継装置は、
受信回線から受信した前記パケットの検索を行い、受信された前記パケットをスイッチングし、
スイッチングされた前記パケットの検索を行い、スイッチングされた前記パケットを、送信回線を介して送信し、
前記パケットのパケット数に基づき、平均予測帯域と予測バースト量を算出し、算出した前記平均予測帯域と前記予測バースト量と、前記パケット中継装置内の残バッファ量に基づき、当該パケット中継装置の性能を決定する、
ことを特徴とするパケット中継方法。 - 請求項11に記載のパケット中継方法であって、
前記パケット中継装置は、
受信された前記パケットのパケット受信時刻と、パケット数に基づき、単位時間毎の前記パケットのパケット数を計測して蓄積し、
蓄積された、単位時間毎の前記パケットのパケット数に基づき、前記パケットのパケット平均予測帯域と、前記予測バースト量とを予測し、
前記予測バースト量と前記パケット中継装置内のバッファの残パケット量の差分に基づく値と、前記平均予測帯域とを用いて、前記パケット性能を決定する、
ことを特徴とするパケット中継方法。 - 請求項12に記載のパケット中継方法であって、
前記パケット中継装置は、
前記蓄積部に蓄積された、単位時間毎の前記パケットのパケット数に基づき、バースト継続時間を更に予測する、
ことを特徴とするパケット中継方法。 - 請求項13に記載のパケット中継方法であって、
前記パケット中継装置は、
前記予測バースト量と、前記残バッファ量の大小関係に基づき、前記パケット性能を決定する、
ことを特徴とするパケット中継方法。 - 請求項14に記載のパケット中継方法であって、
前記パケット中継装置は、
前記バースト継続時間と、性能変更周期の大小関係に基づき、前記パケット性能を決定する、
ことを特徴とするパケット中継方法。
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JP2009253882A (ja) * | 2008-04-10 | 2009-10-29 | Central Res Inst Of Electric Power Ind | 帯域管理プログラム、帯域管理装置および帯域管理方法 |
JP2010068363A (ja) * | 2008-09-12 | 2010-03-25 | Alaxala Networks Corp | パケット転送装置 |
JP2011061699A (ja) * | 2009-09-14 | 2011-03-24 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 輻輳制御装置及び輻輳制御方法 |
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CSNG201000708001; 山田 雅毅: 'ルータの省電力化に向けた転送性能予測技術の検討' 電子情報通信学会技術研究報告 第110巻 第126号, 20100708, 17-22頁, 社団法人電子情報通信学会 * |
JPN6015011357; 山田 雅毅: 'ルータの省電力化に向けた転送性能予測技術の検討' 電子情報通信学会技術研究報告 第110巻 第126号, 20100708, 17-22頁, 社団法人電子情報通信学会 * |
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