JP3691654B2 - ネットワークトラフィック優先順位決定方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ通信に関し、特にローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）において、トラフィックが増加しても、マルチメディア用データとその他の通常のデータの特性に合わせて、円滑なデータ転送を行うことができるようにしたネットワークトラフィック優先順位決定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、ローカルエリアネットワークのトラフィックが増加し、それに伴ってネットワークに対するローディングが急速に増加するようになった。このため、動画像のような実時間処理を必要とするマルチメディア用データの転送が遅くなった。
【０００３】
以下、従来のネットワークトラフィック優先順位決定方法を添付図面に基づき説明する。
図１はネットワーク上におけるスイッチングハブと各ステーションとの間の構成を示し、図２は図１に示すスイッチングハブの構成を示す。
まず、図１に示すように、ネットワークは、大別してスイッチングハブ１１と、スイッチングハブ１１に連結されてデータを送受信する複数のステーション１２とにより構成される。スイッチングハブ１１内にはハブを管理するソフトウェア１１ａが内蔵されており、各ステーション１２から受信したデータを優先順位に従って任意のステーションへ伝達する役割を果たす。一方、各ステーション１２には、スイッチングハブ１１とデータを送受信するネットワークインタフェースカード（ＮＩＣ）１２ａと、ネットワークインタフェースカード１２ａを管理するソフトウェアドライバ１２ｂとが内蔵されている。
【０００４】
前記スイッチングハブは、図２に示すように、各ステーション１２から受信したデータを一時的に格納するメモリ部１１ｂと、メモリ部１１ｂを制御するコントローラ部１１ｃと、コントローラ部１１ｃと並列的に連結され、各ステーション１２間のデータ通信のためのプロトコルに合うようにデータを変換する複数のイーサネットインタフェース部１３とで構成される。このイーサネットインタフェース部１３は、各ステーション１２に内蔵されているソフトウェアドライバ１２ａから伝達されたデータをイーサネットプロトコルに合うように変換する。
【０００５】
このようにして構成されるネットワークの動作を以下に説明する。
ステーションＡからステーションＢへデータを転送しようとし、同時にステーションＣからステーションＢへデータを転送しようとする場合を想定する。スイッチングハブ１１はステーションＡから転送されたデータをステーションＢへ伝達する。このとき、ステーションＣから転送されたデータをメモリ部１１ｂに一時的に格納しておき、ステーションＡからステーションＢへのデータ転送が完了した後にそれをステーションＢへ伝達する。これとは逆に、ステーションＡから転送されたデータをメモリ部１１ｂに格納した後、ステーションＣから伝達されたデータをステーションＢに伝達することも可能である。そして、ステーションＣからステーションＢへのデータ転送が完了したら、メモリ部１１ｂに格納されたデータをステーションＢへ伝達することになる。
【０００６】
ステーションＡとステーションＣとから転送されたデータのうちどれを先にステーションＢへ伝達するかは、スイッチングハブ１１へのデータの到着順に基づいて優先順位が決定され、特別な優先順位を設定してその順位に合わせてデータを転送するという概念は従来はなかった。
【０００７】
このようにメモリ部１１ｂに一時的に格納されるデータの処理方法を図３を参照して以下に説明する。
図３は従来のネットワークトラフィック優先順位決定方法を説明するためのフローチャートである。
図３に示すように、複数のステーション１２から転送されたデータのうち、最も先にメモリ部１１ｂに達したデータを読み出す（１０１）。宛先ステーションがデータを受信可能な状況であるか否かを判断する（１０２）。その判断の結果、データを受信可能な状況であれば、メモリ部１１ｂから読み出したデータを宛先ステーションに転送する（１０３）。最初に読み出したデータの転送が完了したか否かを判断して（１０４）、完了していないときにはデータを転送し続け、完了したときにはその次にメモリ部に達したデータを読み出す（１０５）。
上記の過程を経て、複数のステーションの相互間のデータの転送を従来は行っていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の従来のネットワークトラフィック優先順位決定方法は、以下のような問題点があった。
規定された優先順位無しに、単純にメモリ部に到着する順序通りにデータを処理する場合、実時間処理を必要とするマルチメディアデータと、遅く転送されても差し支えない例えば電子メールのようなデータとが優先順位無しに処理されるため、マルチメディアデータの場合の実時間処理が困難になる。すなわち、従来の転送方法ではデータの特性を充分に満足させることができないため、ネックワークの効率の面で不良となる。
【０００９】
本発明は、上記した問題を解決するためになされたもので、マルチメディアデータの処理をより一層迅速に行い、各データの特性に適したネットワークトラフィック優先順位決定方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明のネットワークトラフィック優先順位決定方法は、ステーション間のトラフィック発生頻度数を検出するステップと、発生頻度数が基準値よりも高い場合にはマルチメディアデータと判断し、基準値よりも低い場合にはノーマルデータと判断するステップと、ノーマルデータよりもマルチメディアデータに高い優先順位を与えるステップと、宛先ステーションがデータを受信可能な状態であるかどうかを判断するステップと、優先順位に従ってメモり部から読み出してステーションへ転送するステップとを備える。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のネットワークトラフィック優先順位決定方法を添付図面の実施形態に基づき説明する。
まず、本実施形態の優先順位の決定は以下に述べる２要因により決定される。その一つはトラフィックの発生頻度数である。すなわち、一定の時間の間、２つのステーション間で発生したトラフィックの発生頻度数に基づいて優先順位を決定する。他はデータのサイズである。つまり、２つのステーション間で送受信するデータのサイズに基づいて優先順位を決定する。このように、本実施形態は前述した２つの要因を基準としてトラフィック・リレーの優先順位を決定する。
【００１２】
一般に、マルチメディアデータは、動画像会議でのように画像データ及び音声データを含んでいる。そのため、短い時間に多くのトラフィックが発生する（つまり、トラフィック発生頻度数が高い）だけでなく、データのサイズも非常に大きい。これに対して、ノーマルデータは、電子メールのようにサイズが小さく且つトラフィック発生頻度数も低い。このようなマルチメディアデータとノーマルデータの特性を考慮して優先順位を決定する。優先順位が決定されると、従来のような先入れ先出し方式に従わず、決定された優先順位に基づいてデータを処理する。実時間処理を必要とするマルチメディアデータは優先順位を高く、転送速度が多少遅くても差し支えないノーマルデータは優先順位を相対的に低く決定する。
【００１３】
以上に述べるような本実施形態のネットワークトラフィック優先順位決定方法を図４に基づき説明する。
図４に示すように、データサイズを横軸として、トラフィック頻度を縦軸とした座標を設定し、データサイズとトラフィック頻度との間に所定の関係を持たせた優先順位決定用関数のグラフを設定する。このグラフに載っているデータは、原点から離れているものが優先順位が高いと判断する。このグラフに載っていないデータ例えば任意の地点のαデータのトラフィック優先順位は、優先順位決定用関数に当てはめて優先順位２若しくは優先順位３と決定することができる。すなわち、図４のグラフに示されるように、優先順位を決定する基準をトラフィック発生頻度数として設定すると、任意のデータは優先順位２と決定される。もしも、優先順位を決定する基準をデータのサイズとして設定すると、優先順位３と決定される。いずれをトラフィック発生頻度を基準とするかデータサイズを基準とするかは任意である。
【００１４】
このような本実施形態のトラフィック発生頻度を基準とするネットワークトラフィック優先順位決定方法を図５に基づき説明する。
図５は、本実施形態のネットワークトラフィック優先順位決定方法を説明するためのフローチャートである。
図５に示すように、２つのステーション間のトラフィック発生頻度数を検出する（２０１）。上記の検出の結果、基準値以上であれば、マルチメディアデータと判断して最上位の優先順位を与え、その以下であれば、ノーマルデータと判断し、マルチメディアデータより低い優先順位を与える（２０２）。このとき、優先順位が同一のデータが多数あるかどうかを判断して、多数あれば、メモリ部に先着したデータにさらに高い優先順位を付与する。その与えられた優先順位に従ってメモリからデータを読み出す（２０３）。次いで、宛先ステーションがデータを受信可能な状態であるかを判断して（２０４）、データを受信可能な状態であれば、メモリ部から読み出したデータを宛先ステーションへ転送する（２０５）。この後、データ転送が完了したかどうかを判断して（２０６）、完了していないときにはデータを転送し続け、データ転送が完了したときにはその次の優先順位に相当するデータをメモり部から読み出す。
このような過程を繰り返しながら、優先順位に沿ってマルチメディアデータとノーマルデータを効率よく転送する。
データサイズを基準として優先順位を決める場合は、上記手順中トラフィック発生頻度をデータサイズに置き換えればよい。
【００１５】
【発明の効果】
上述したように、本発明のネットワークトラフィック優先順位決定方法は、以下のような効果がある。
請求項１記載の発明は、実時間処理を要するデータと、時間にこだわらないデータとを処理するにあたって、トラフィック発生頻度数に基づいて優先順位を決定するため、効率よくネットワークを運用することができる。
請求項２記載の発明は、実時間処理を要するデータと、時間にこだわらないデータとを処理するにあたって、データサイズに基づいて優先順位を決定するため、効率よくネットワークを運用することができる。
請求項３記載の発明は、優先順位が高いデータが多数ある場合、到着順に優先順位を決めるので、高優先順位の間に混乱が生じることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のネットワーク上におけるスイッチングハブと各ステーションとの間の構成関係を示す図。
【図２】図１のスイッチングハブの構成ブロック図。
【図３】従来のネットワークトラフィック優先順位決定方法を説明するためのフローチャート。
【図４】本発明のネットワークトラフィック優先順位決定方法を説明するための優先順位決定関数を示す図。
【図５】本発明のネットワークトラフィック優先順位決定方法を説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
１１ スイッチングハブ
１２ ステーション
１３ イーサネットインタフェース部

Claims (3)

1. ステーション間のデータの送受信を制御し、メモリ部を含むスイッチングハブを備えたネットワークを介してステーション間でデータを転送する際に、ネットワークトラフィック優先順位を決定する方法であって、
   前記ステーション間のトラフィック発生頻度数を検出するステップと、
   発生頻度数が基準値よりも高い場合にはマルチメディアデータと判断し、基準値よりも低い場合にはノーマルデータと判断するステップと、
   発生頻度数が基準値よりも高いデータに高い優先順位を与えるステップと、
   宛先ステーションがデータを受信可能な状態であるかどうかを判断するステップと、
   優先順位に沿ってメモリ部から読み出してステーションへ転送するステップとを備えることを特徴とするネットワークトラフィック優先順位決定方法。
2. ステーション間のデータの送受信を制御し、メモリ部を含むスイッチングハブを備えたネットワークを介してステーション間でデータを転送する際に、ネットワークトラフィック優先順位を決定する方法であって、
   前記ステーション間の転送データのサイズを検出するステップと、
   転送データのサイズが基準値よりも高い場合にはマルチメディアデータと判断し、基準値よりも低い場合にはノーマルデータと判断するステップと、
   転送データのサイズが基準値よりも高いデータに高い優先順位を与えるステップと、
   宛先ステーションがデータを受信可能な状態であるかどうかを判断するステップと、
   優先順位に沿ってメモリ部から読み出してステーションへ転送するステップとを備えることを特徴とするネットワークトラフィック優先順位決定方法。
3. 前記優先順位を付与した後、優先順位の同一のデータが多数あるかどうかを検出するステップと、優先順位の同一のデータが多数ある場合、メモリ部に先着したデータの順序に基づいて優先順位を与えるステップとをさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のネットワークトラフィック優先順位決定方法。

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