JP4228850B2 - パケット中継装置 - Google Patents

Description

本発明は、パケット中継装置に関し、特に、パケットの欠落を低減するようにしたパケット中継装置に関する。

従来、特定のパケットを他のパケットよりも優先的に中継することで、重要なパケット等を優先的に送信するようにしたパケット中継方法が数々提案されている。
例えば、パケットの送信側において、このパケットに優先順位を示す識別子を付加すると共に、パケット中継装置の送信制御部に優先順位を有する送信キューを複数用意し、パケットに付加された優先順位を示す識別子にしたがって、このパケットを、送信制御部に用意した送信キューのうちの該当する優先順位の送信キューにエントリし、送信制御部によって優先順位の高いキューにエントリされているパケットから順に送信することで優先的に中継するようにした方式等が一般的である。

また、中継時にパケットが廃棄されてしまうことを抑制したい転送元からのパケットを格納するための領域を確保し、前記転送元からのパケットについては、他のパケットとは別に、専用に確保した領域に格納することで、このパケットが廃棄されることを回避するようにした方法等も提案されている（例えば、特許文献１参照。）
特開平１２−１０６５７１号公報

しかしながら、上述のように、特定のパケットを優先的に中継するようにした場合、この特定のパケットを優先的に中継することはできるが、通信回線のネットワーク負荷が高くなり、通信回線から受信したパケットをその送信先の通信装置に中継するための中継装置に入力されるパケットの量が、パケットに対する中継性能を超えた場合には、中継装置側のパケットを受信するための受信資源が枯渇した時点で、パケットの欠落が生じることになる。

また、上述のように、特定のパケットを優先的に中継するためには、パケットの送信側で優先順位を意識してパケットに識別子を付加するといった処理を行う必要があり、この処理を送信側の装置に組み込む必要がある。しかしながら、パケットの送信側の通信装置が、パソコン等の汎用的な装置で構成されている場合には、このように優先順位を表す識別子を付加する処理を装置に組み込むといったことは困難である。
そこで、この発明は、上記従来の未解決の問題に着目してなされたものであり、パケットの欠落を容易に低減することの可能なパケット中継方法及びパケット中継装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係るパケット中継装置は、通信回線からのパケットを一旦受信領域に格納した後、当該受信領域のパケットを所定の中継先に中継するようにしたパケット中継装置において、前記通信回線からのパケットの受信負荷を検出する受信負荷検出手段と、当該受信負荷検出手段で検出した前記パケットの受信負荷が、予め設定した負荷しきい値を超え、且つ予め設定した特定パケットを除くパケットを受信した場合に、当該パケットを廃棄するパケット廃棄手段と、前記特定パケットを特定するためのパケット条件を設定するパケット条件設定手段と、を備え、前記パケットは、通信すべきデータ本体と、当該データ本体を前記通信回線を介して通信するために必要な通信情報とを含み、前記パケット条件設定手段は、前記データ本体と前記通信情報とのそれぞれに対してパケット条件を設定し、前記パケット廃棄手段は、前記データ本体及び前記通信情報が共にそれぞれの前記パケット条件を満足するとき前記特定パケットであると判断することを特徴としている。
また、請求項２に係るパケット中継装置は、前記データ本体は、数値情報を含み、前記パケット条件設定手段は、前記数値情報の数値範囲を前記パケット条件として設定することを特徴としている。

この請求項１に係る発明では、通信回線からのパケットは一旦受信領域に格納された後、この受信領域のパケットに対して所定の処理が実行されて、所定の中継先に中継される。
このとき、受信負荷検出手段によって、通信回線からのパケットの受信負荷の監視が行なわれ、この受信負荷が予め設定したしきい値を超えた場合には、この状態で受信したパケットが、予め設定した特定パケットを除くパケットであるときには、このパケットは、パケット廃棄手段によって、廃棄される。

ここで、通信回線からのパケットの受信負荷が増大すると、受信領域に空き領域がなくなり、これに起因してパケットの欠落が生じることになる。しかしながら、受信負荷が増大しこれがしきい値を超え、且つ特定パケット以外のパケットを受信したときには、これを廃棄するから、廃棄した分、受信領域に空き領域を確保することができる。このため、受信領域に空き領域がないことに起因してパケットが欠落することを回避することができると共に、特定パケット以外のパケットを廃棄するようにしているから、特定パケットを確実に中継することが可能となる。

また、前記特定パケットを特定するためのパケット条件を設定するパケット条件設定手段を備えており、パケット廃棄手段は、このパケット条件設定手段で設定されたパケット条件に基づいて、特定パケットであるかどうかの判別を行なう。
したがって、パケット条件設定手段によってパケット条件を変更設定することによって、任意のパケットを特定パケットとして設定することが可能となる。

以上説明したように、本発明の請求項１に係るパケット中継装置によれば、受信負荷検出手段で検出したパケットの受信負荷が、予め設定した負荷しきい値を超え、且つ予め設定した特定パケットを除くパケットを受信した場合には、このパケットをパケット廃棄手段により廃棄するようにしたから、受信負荷が高くなった場合であっても、特定パケットが欠落することを回避することができる。

また、パケット条件設定手段によって特定パケットを特定するためのパケット条件を設定し、このパケット条件設定手段で設定したパケット条件に基づいてパケット廃棄手段では、特定パケットであるかどうかの判別を行なうようにしたから、ネットワークシステムの構成の変更などに応じて、これに適したパケットを特定パケットとして設定することができる。

以下に、本発明の実施の形態を説明する。
まず、第１の実施の形態を説明する。
図１は、本発明を適用したネットワークシステムの一例である。各通信装置５は、それぞれ中継機器１０を介して二重化回線Ｌに接続され、中継機器１０及び二重化回線Ｌを介して他の通信装置５とデータ授受を行うようになっている。
前記中継機器１０は、公知の二重化通信処理を実行して２系統の回線によって他の通信装置との間とのデータ授受を行うと共に、ＯＳＩ参照モデルレイヤ３、ネットワーク層の中継機能を備え、二重化回線Ｌからの受信パケットを通信装置５に中継する際に、予め設定した中継条件を満足するパケットのみを中継する。

図２は、中継機器１０の一例を示す概略構成図であって、通信装置５から回線Ｌ１及びＬ２へのデータの中継を行う送信用中継部２１と、回線Ｌ１又はＬ２から通信装置５へのデータの中継を行う回線Ｌ１用の受信用中継部２５ａ及び回線Ｌ２用の受信用中継部２５ｂと、送信用中継部２１及び受信用中継部２５ａと回線Ｌ１との間でのデータの送受信処理を行う回線Ｌ１用のネットワークインタフェース部２７ａと、送信用中継部２１及び受信用中継部２５ｂと回線Ｌ２との間でのデータの送受信処理を行う回線Ｌ２用のネットワークインタフェース部２７ｂと、二重化通信処理部１５とから構成されている。前記二重化通信処理部１５は、受信用中継部２５ａ及び２５ｂからの受信データを通信装置５に伝達し且つ、前記受信用中継部２５ａ及び受信用中継部２５ｂから同一のデータを受信した場合には、例えば後から受信したデータを廃棄する等といった公知の二重化通信処理を行う。

前記受信用中継部２５ａ及び２５ｂは同一構成を有し、図２に示すように、回線Ｌ１又はＬ２からの受信パケットは回線側受信バッファ（以後、受信バッファともいう。）３１に格納され、この回線側受信バッファ３１に格納されている受信パケット数やその格納位置等を、バッファ管理部３２で管理するようになっている。
前記回線側受信バッファ３１に格納された受信パケットは、中継処理部３３によって、公知の手順で通信装置側送信バッファ（以後、送信バッファともいう。）３４に転送されるが、このとき中継処理部３３では、中継機器１０でのパケットの欠落を回避するために、予め設定し所定の記憶領域３５に格納した中継条件を満足するパケットのみを送信バッファ３４に転送する。また、前記記憶領域３５に格納された中継条件を変更設定するための例えば入力装置等の条件設定手段３６を備え、ネットワークシステム構成や各通信装置間で授受するデータ内容の変更等に応じて中継条件等を変更することができるようになっている。

図３は、中継処理部３３において、回線Ｌ１又はＬ２からのパケット受信時に実行される、パケット受信処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。なお、受信用中継部２５ａ及び２５ｂは、同一に構成されているので、ここでは、受信用中継部２５ａの中継処理部３３でのパケット受信処理について説明する。
中継機器１０では、バッファ管理部３２からの通知等に基づいて回線Ｌ１からパケットを受信したことを認識すると、ステップＳ１からステップＳ２に移行し、バッファ管理部３２で管理する受信バッファ３１の使用状況情報を獲得する。具体的には、受信バッファ３１に格納されている受信パケットの個数（以後、パケット格納数Ｎｐという。）を読み込む。

次いで、ステップＳ３に移行し、予め設定されて記憶領域３５に格納されている、受信バッファ３１に格納されるパケットの基準値Ｎthを読み出す。この基準値Ｎthは、回線Ｌ１のネットワーク負荷の程度を判定するためのものである。この基準値Ｎthは、前記条件設定手段３６を操作することによって、前記記憶領域３５に格納されるようになっている。
前記基準値Ｎthは、受信バッファ３１に格納されている受信パケットを送信バッファ３４に転送することにより受信バッファ３１に空きを作るまでに要する所要時間をパケット処理時間としたとき、このパケット処理時間の間に回線Ｌ１から受信されるパケット全てを受信バッファ３１に格納することの可能な、受信バッファ３１に予め格納されているパケット数の最大値であって、受信バッファ３１のパケット数が基準値Ｎthを超えた場合には、回線Ｌ１からのパケットを全て受信バッファ３１に格納することができないとみなすことの可能な値に設定される。

次いでステップＳ４に移行し、ステップＳ２で取得したパケット格納数Ｎｐと、ステップＳ３で取得した受信バッファ３１のパケット数の基準値Ｎthとを比較する。そして、パケット格納数Ｎｐが、基準値Ｎthよりも小さいときには回線Ｌ１のネットワーク負荷は比較的小さく、回線Ｌ１から受信バッファ３１に格納されるパケット数は比較的少ないと予測することができるから受信バッファ３１が枯渇することはないと判定し、そのまま後述のステップＳ７に移行する。

一方、パケット格納数Ｎｐが基準値Ｎth以上であるときには、ネットワーク負荷が比較的大きく、回線Ｌ１から受信バッファ３１に格納されるパケット数が比較的多いことから、受信バッファ３１に空きがなくなり、パケットに欠落が生じる可能性があると判断し、ステップＳ５に移行する。
このステップＳ５では、新たに受信したパケットを通信装置５に中継するか又は廃棄するかを判定するための、後述の中継／廃棄判定処理を実行する。
そして、この中継／廃棄判定処理で、中継すると判定された場合には、ステップＳ７に移行し、公知の手順で、受信バッファ３１に格納された受信パケットを送信バッファ３４に転送する。一方、中継しないと判定された場合には、ステップＳ８に移行し、この受信パケットを前記受信バッファ３１から廃棄する。
図４は、前記中継／廃棄判定処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。

この中継／廃棄判定処理では、まず、ステップＳ１１で、判定対象の受信パケットを参照し、例えば、ＴＣＰ／ＩＰ或いはＵＤＰ／ＩＰ等といったプロトコル種別を抽出する。
次いで、ステップＳ１２に移行し、予め前記条件設定手段３６を操作することにより前記記憶領域３５に格納されている、中継プロトコル種別を読み出す。この中継プロトコル種別は、判定対象のパケットを中継するかどうかを判定するためのプロトコル種別であって、例えば、優先順位の高い通信先の装置に応じたプロトコル種別に設定される。
そして、ステップＳ１３に移行して、受信パケットのプロトコル種別と中継プロトコル種別とを比較し、これらが一致するときステップＳ１４に移行し、判定対象の受信パケットは中継すると判定する。一方、一致しないときにはステップＳ１５に移行し、判定対処の受信パケットは廃棄するパケットとして判定する。

つまり、パケットの欠落は、ネットワーク負荷の増大により、中継機器１０の回線Ｌ１からのパケットを受信するための受信資源、すなわち、受信バッファ３１の空きがなくなることに起因して生じることから、受信バッファ３１のパケットの格納状況を監視し、受信バッファ３１のパケットの格納数Ｎｐが基準値Ｎth以上となったとき、つまり、受信バッファ３１の空き領域が少なくなったときには、新たに受信したパケットが、優先順位の高くないパケットの場合にはこれを廃棄することで受信バッファ３１に空きを確保して、回線Ｌ１からのパケットを受信可能な状態を確保し、且つ、優先順位の高いパケットについては通信装置５への中継を行うことで、優先順位の高いパケットの欠落を回避し確実に通信装置５に中継するようにしている。

次に、上記第１の実施の形態の動作を説明する。
図１のネットワークシステムにおいて、通信装置５ａと通信装置５ｂとの間の通信プロトコル種別をプロトコルＡ、通信装置５ａと通信装置５ｃとの間の通信プロトコル種別をプロトコルＢとする。また、通信装置５ａと通信装置５ｂとの間のパケット通信を優先するものとする。
今、通信装置５ａにパケットを中継する中継機器１０ａでのパケットの欠落を図るものとすると、まず、条件設定手段３６を操作し、中継機器１０ａにおける中継判定のために用いられる中継プロトコル種別として、パケット通信を優先する通信装置５ｂとの間の通信プロトコル種別であるプロトコルＡを設定し、これを予め記憶領域３５に格納する。また、ネットワーク負荷を判断するための受信バッファ３１のパケット格納数の基準値Ｎthを決定し、記憶領域３５に格納する。

この状態で、通信装置５ｂから通信装置５ａ宛にパケットが送信されるとこのパケットは中継機器１０ａの受信バッファ３１に格納され、バッファ管理部３２では受信バッファ３１に新たにパケットが格納されたことを認識すると、これを中継処理部３３に通知する。
中継処理部３３では、パケットの受信を認識すると、図３のステップＳ１からステップＳ２に移行し、受信バッファの使用状況として、受信バッファ３１のパケット格納数Ｎｐを読み込み、これと、記憶領域３５に格納している基準値Ｎthとを比較する（ステップＳ３、Ｓ４）。

ここで、受信バッファ３１に格納されたパケット格納数Ｎｐが比較的少なく、基準値Ｎthを下回る場合には、ネットワーク負荷が小さいと判断し、ステップＳ４からステップＳ７に移行し、受信バッファ３１の受信パケットを所定のタイミングで送信バッファ３４に転送する。
以上の処理は、受信用中継部２５ａ、２５ｂにおいて同様に処理が行われることから、各送信バッファ３４には同一情報からなる受信パケットが格納され、これを二重化通信処理部１５では所定のタイミングで読み出し、通信装置５に送信する。このとき、受信用中継部２５ａ及び２５ｂのいずれか一方の送信バッファ３４から読み出したパケットが、他方の受信用中継部からの既に送信済みのパケットと同一である場合には、このパケットを送信せずに廃棄し、異なる経路で受信した同一のパケットを、再度、通信装置５に送信することを回避する等といった対処を行う。

このとき、パケットの廃棄は行われないが、パケット格納数Ｎｐは基準値Ｎthを超えておらず、受信バッファ３１は、ネットワークからのパケットを十分格納するだけの空きがあるとみなすことができるから、ネットワークからのパケットが欠落することはない。
この状態からネットワーク負荷が増加し、受信バッファ３１にネットワークから格納されるパケット数と、中継機器１０での受信バッファ３１の受信パケットに対する処理に係る所要時間との関係から、受信バッファ３１に格納されているパケット数が増加し、パケット格納数Ｎｐが基準値Ｎthを超えると、ステップＳ４からステップＳ５に移行し、新たに受信バッファ３１に格納された受信パケットに対し、中継／廃棄判定処理が実行される。

このとき、記憶領域３５には、中継プロトコル種別としてプロトコルＡが設定されているから、受信パケットのプロトコル種別がプロトコルＡである場合には、“中継する”と判断され、プロトコルＡでない場合には、“廃棄する”と判断される。
したがって、例えば、プロトコルＢのパケットである場合、つまり、通信装置５ｃからのパケットは受信バッファ３１から廃棄されることになる。
このため、通信装置５ｃからのパケットが廃棄された分、受信バッファ３１に空きができることになり、その後、優先順位の高い通信装置５ｂからのパケットを受信した場合には、これを受信バッファ３１に格納することができる。したがって、中継機器１０において、受信バッファ３１に空きがないことに起因して優先順位の高いパケットが欠落することを回避することができる。

そして、このとき、優先順位の高いプロトコルＡのパケットは、廃棄せずに中継するようにしているから、優先順位の高い通信装置５ｂからのパケットを、確実に通信装置５ａに中継することができる。
また、このとき、受信バッファ３１に空きを作る方法として、優先順位の低いパケットを廃棄するようにしている。ここで、受信バッファ３１に格納されている受信パケットを送信バッファ３４に転送することにより、受信バッファ３１に空きを作る方法も考えられる。しかしながら、受信バッファ３１から送信バッファ３４にパケットを転送するよりも、受信バッファ３１からパケットを廃棄する方が、より短時間で処理を行うことができるから、より早い段階で、受信バッファ３１に空きを作ることができる。したがって、その分、受信バッファ３１に空きを速やかに確保することができるから、優先順位の高いパケットが欠落することを、より確実に回避することができる。

また、このとき、中継機器１０では、受信パケットに本来含まれているプロトコル種別の情報に基づいて、中継するか否かの判定を行うようにしている。したがって、送信元の通信装置５では、何ら意識することなくパケットを送信すればよいから、前記通信装置５が既存の装置で構成されている場合等であってもこの通信装置５に対して何ら手を加える必要はなく容易に実現することができる。したがって、通信装置５として既存のパソコン等適用する場合であってもこれらに対して何ら対処を行うことなく容易に実現することができる。

また、このとき、前記記憶領域３５に格納される中継条件、つまり条件テーブルや、パケット格納数の基準値Ｎthを、条件設定手段３６によって変更することができるようになっている。
したがって、ネットワークのシステム構成の変更や、通信装置５間で授受するデータの内容を変更した場合、或いは優先とするパケット種別を変更したい場合等であっても、記憶領域３５に登録している中継条件を変更することで、前記ネットワークのシステム構成の変更等に応じて適切な中継条件を設定することができる。

次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。
この第２の実施の形態は、上記第１の実施の形態において、図４のパケット受信処理における、中継／廃棄判定処理の処理手順が異なること以外は同様であるので、同一部には同一符号を付与し、その詳細な説明は省略する。
この第２の実施の形態における中継／廃棄判定処理では、図５に示す、条件テーブルを用いて、パケットを中継するか廃棄するかの判定を行う。
この条件テーブルは、図５に示すように、複数個のエントリと、登録されているエントリ数とからなるパケット中継テーブルＴ１で構成されている。このパケット中継テーブルＴ１に登録されているエントリは、ＴＣＰ／ＩＰやＵＤＰ／ＩＰといったプロトコル種別と、さらに詳しい判定条件が格納されたサブリストテーブルＴ２の格納先を表す、サブリストポインタとから構成されている。

前記サブリストテーブルＴ２は、複数個のエントリと、登録されているエントリ数とから構成され、各エントリは、受信パケットの先頭からの位置を表すオフセット情報、このオフセット情報で特定される位置からのデータの大きさを表す、ｂｙｔｅ、ｗｏｒｄ、ｌｏｎｇといったサイズ情報、前記オフセット情報で特定される位置から前記サイズ情報で特定される領域に格納されている情報、例えば、送信元アドレス、送信先アドレス、データ値等に対して予め設定したその規定値を表すコード情報、及び、コード情報で特定される規定値に対して設定した、“＝、≠、＜、＞、≦、≧”等の判定条件とから構成されている。

そして、上述のようにして設定される条件テーブルは、例えば、ネットワークの構成或いは仕様等に基づいて予め設定されて、記憶領域３５に格納されている。
図６は、第２の実施の形態における中継／廃棄判定処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。
この第２の実施の形態における中継／廃棄判定処理では、まず、ステップＳ２１で変数ｉをｉ＝０に設定した後ステップＳ２２に移行し、図５のパケット中継テーブルＴ１を参照し、そのエントリ数Ｅ１を読み出す。

次いで、ステップＳ２３に移行し、判定対象である受信パケットからそのプロトコル種別を抽出した後ステップＳ２４に移行し、変数ｉとエントリ数Ｅ１とを比較する。
そして、変数ｉがエントリ数Ｅ１よりも小さい場合にはステップＳ２５に移行し、パケット中継テーブルＴ１の、変数ｉで特定されるｉ番目に登録されているエントリからプロトコル種別を読み出す。なお、パケット中継テーブルＴ１のエントリは、その先頭のエントリを“０”番目のエントリとする。

そして、ステップＳ２６の処理で、ｉ番目に登録されているエントリのプロトコル種別と、ステップＳ２３で抽出した、判定対象の受信パケットのプロトコル種別とが一致するかどうかを判定し、一致しない場合には、ステップＳ２７に移行して、変数ｉを“１”だけインクリメントした後、ステップＳ２４に戻る。
そして、同様にして、パケット中継テーブルＴ１のｉ番目に登録されているエントリ、つまり、次のエントリからプロトコル種別を読み出し、これと、判定対象の受信パケットのプロトコル種別が一致するかどうかを判定する（ステップＳ２５、Ｓ２６）。

この処理を繰り返し行い、パケット中継テーブルＴ１のｉ番目に登録されているエントリのプロトコル種別と、判定対象の受信パケットのプロトコル種別とが一致したとき、ステップＳ３１に移行する。一方、ステップＳ２４で変数ｉがエントリ数Ｅ１を超えたときには、ステップＳ２８に移行し、受信パケットは、条件テーブルに登録された判定条件を満足しない、つまり、中継条件を満足しないと判断し、受信パケットを廃棄すると判定する。

一方、前記ステップＳ３１では、変数ｊをｊ＝０に設定した後ステップＳ３２に移行し、このときの変数ｉで特定される、パケット中継テーブルＴ１のｉ番目のエントリを参照し、そのサブリストポインタで特定されるサブリストテーブルＴ２を参照する。そして、そのエントリ数Ｅ２を抽出する。
続いて、ステップＳ３３に移行し、変数ｊとエントリ数Ｅ２とを比較し、変数ｊがエントリ数Ｅ２よりも小さい場合にはステップＳ３４に移行し、サブリストテーブルＴ２の変数ｊで特定されるｊ番目のエントリを参照し、そのコード情報を抽出する。なお、サブリストテーブルＴ２の先頭のエントリは“０”番目のエントリとする。

次いで、ステップＳ３５に移行し、変数ｊで特定されるｊ番目のエントリを参照し、そのオフセット情報及びサイズ情報を抽出する。そして、このオフセット情報及びサイズ情報で特定される、判定対象の受信パケットの位置からそのコード情報を抽出する。
そして、ステップＳ３６に移行し、変数ｊで特定されるｊ番目のエントリから判定条件を抽出する。そして、ステップＳ３７に移行し、ステップＳ３４で抽出したｊ番目のエントリのコード情報を左辺、ステップＳ３５で抽出した受信パケットのコード情報を右辺とし、これらをステップＳ３６で抽出した判定条件で比較する判定式を形成し、受信パケットのコード情報が、この判定式を満足するかどうかを判定する。

そして、受信パケットのコード情報が、ステップＳ３７で形成される判定式を満足するときにはステップＳ３８に移行し、変数ｊを“１”だけインクリメントした後、ステップＳ３３に戻る。そして、変数ｊがサブリストテーブルＴ２のエントリ数Ｅ２よりも小さい場合には、上記と同様にしてｊ番目のエントリで特定される条件を満足するかどうかを判定する。
そして、ステップＳ３９の処理で変数ｊがエントリ数Ｅ２以上となったときには、サブリストテーブルＴ２の全てのエントリで特定される判定条件を満足したとして、ステップＳ３９に移行し、判定対象の受信パケットを中継すると判定する。
一方、ステップＳ３７で、サブリストテーブルＴ２から抽出したコード情報と、受信パケットから抽出したコード情報とが、規定された判定条件を満足しないときには、ステップＳ２７に移行し、以後、上記と同様に処理を行う。

次に、上記第２の実施の形態の動作を説明する。
今、通信装置５ａにおいて、通信装置５ｂからのパケットのうち、数値データからなる情報Ｘの数値がｎ（５０）であり、且つ、数値データからなる情報Ｙの数値がｎ（１０）以上ｎ（５０）以下のものを、優先して中継するものとする。
前記情報Ｘは、図７（ａ）に示すように、通信装置５ｂからのパケットの、オフセット“ｏｆｆ１”及びサイズ“ｓ１”で特定される領域に格納され、また、情報Ｙは、オフセット“ｏｆｆ２”及びサイズ“ｓ１”で特定される領域に格納されているものとする。また、通信装置５ｂと通信装置５ａとの間での通信プロトコルは、プロトコルＡとする。

まず、予め図８に示す、条件テーブルを作成する。パケット中継テーブルＴ１のエントリとして、プロトコル種別がプロトコルＡのエントリを構成し、そのサブリストテーブルＴ２のエントリとして、情報Ｘの数値データを規定するためのエントリｔ１を生成する。具体的には、オフセットが“ｏｆｆ１”、サイズが“ｓ１”、情報Ｘの数値データを規定するコードは“ｎ（５０）”、判定条件は“＝”として設定する。また、情報Ｙの数値データを規定するためのエントリとして、オフセットが“ｏｆｆ２”、サイズが“Ｓ１”、情報Ｙの数値データの下限値を規定するコードとして“ｎ（１０）”、判定条件が“≦”として設定されるエントリｔ２と、オフセットが“ｏｆｆ２”、サイズが“ｓ１”、情報Ｙの数値データの上限値を規定するコードとして“ｎ（５０）”、判定条件が“≧”として設定されるエントリｔ３とを設定する。

他にも中継すべきパケットがあれば、同様にして設定する。また、他の通信プロトコルのパケットについても同様に設定する。
今、図７（ａ）に示すように、プロコトル種別がプロトコルＡ、オフセットが“ｏｆｆ１”の位置からサイズ“ｓ１”で特定される領域に格納されたコードが“ｎ（５０）”、オフセット“ｏｆｆ２”のサイズ“ｓ１”の領域に格納されたコードが“ｎ（３０）”であるパケットＡを受信したものとする。なお、ｎ（３０）は、ｎ（１０）＜ｎ（３０）＜ｎ（５０）を満足する値とする。

このとき、受信バッファ３１のパケット格納数Ｎｐが基準値Ｎthを超えている場合には、図６の中継／廃棄判定処理が実行され、パケット中継テーブルＴ１からエントリ数Ｅ１が抽出され（ステップＳ２１、Ｓ２２）、また、受信パケットのプロトコル種別、この場合“プロトコルＡ”が抽出される（ステップＳ２３）。
このとき、パケット中継テーブルＴ１のｉ番目つまり先頭のエントリからプロトコル種別が抽出され、この場合、“プロトコルＡ”であって、受信パケットのプロトコル種別と一致するから、ステップＳ２６からステップＳ３１を経てステップＳ３２に移行し、サブリストテーブルＴ２のエントリ数、この場合Ｅ２＝３を抽出する。

そして、サブリストテーブルＴ２の先頭のエントリｔ１は、オフセットが“ｏｆｆ１”、サイズ“ｓ１”、コード“ｎ（５０）”、判定条件“＝”であるから、受信パケット、つまり図７（ａ）に示すパケットＡの、オフセット“ｏｆｆ１”、サイズ“ｓ１”で特定される領域のコード情報を抽出する（ステップＳ３５）。この場合“ｎ（５０）”であって、パケットＡのコードと、エントリｔ１のコードとは同一であって、判定条件“＝”を満足するから、ステップＳ３７からステップＳ３８に移行し、変数ｊを“１”だけインクリメントし、次に、エントリｔ２の条件を満足するかを判定する。

エントリｔ２は、オフセット“ｏｆｆ２”、サイズ“ｓ１”、コード“ｎ（１０）”、判定条件“≦”であり、パケットＡのオフセット“ｏｆｆ２”、サイズ“ｓ１”で特定される領域のコードは“ｎ（３０）”であって、パケットＡのコード“ｎ（３０）”は、判定式“ｎ（１０）≦ｎ（３０）”を満足するから、ステップＳ３７からステップＳ３８を経て変数ｊを“１”だけインクリメントし、次に、エントリｔ３の条件を満足するかを判定する。

そして、エントリｔ３は、オフセット“ｏｆｆ２”、サイズ“ｓ１”、コード“ｎ（５０）”、判定条件“≧”であり、パケットＡのオフセット“ｏｆｆ２”、サイズ“ｓ１”で特定される領域のコードは“ｎ（３０）”であって、パケットＡのコード“ｎ（３０）”は、判定式“ｎ（５０）≧ｎ（３０）”を満足するから、ステップＳ３７からステップＳ３８を経て変数ｊを“１”だけインクリメントし、このとき変数ｊはｊ＝３であって、ステップＳ３３の処理で、ｊ（＝３）＜Ｅ２（＝３）を満足しないからステップＳ３９に移行し、サブリストテーブルＴ２の３つの条件を全て満足することから、パケットＡは中継すると判定する。

これによって、優先して中継するパケットとして設定された、数値データからなる情報Ｘの数値がｎ（５０）であり、且つ、数値データからなる情報Ｙの数値がｎ（１０）以上ｎ（５０）以下のパケットＡは、通信装置５側に中継されることになる。
続いて、例えば、図７（ｂ）に示す、プロトコル種別がプロトコルＡであるパケットＢを受信したものとする。
この場合も、パケット中継テーブルＴ１の先頭のエントリからサブリストテーブルＴ２が導かれ、このサブリストテーブルＴ２にしたがって、判定が行われるが、パケットＢは、オフセット“ｏｆｆ１”、サイズ“ｓ１”、コード“ｎ（５０）、オフセット“ｏｆｆ２”、サイズ“ｓ１”、コード“ｎ（６０）”である。なお、コード“ｎ（６０）”は、ｎ（５０）＜ｎ（６０）である。

このため、サブリストテーブルＴ２のエントリｔ１及びｔ２の条件は満足するが、エントリｔ３では、オフセット“ｏｆｆ２”、サイズ“ｓ１”、コード“ｎ（５０）”、判定条件“≧”であって、パケットＢのオフセット“ｏｆｆ２”、サイズ“ｓ１”で特定される領域のコード“ｎ（６０）”は、判定式“ｎ（５０）≧ｎ（６０）”を満足しない。
したがって、ステップＳ３７からステップＳ２７に移行し、変数ｉが“１”だけインクリメントされる。

そして、今度は、パケット中継テーブルＴ１の２番目に登録されているエントリとパケットＢとでそのプロトコル種別の比較が行われるが、これらは一致しないから、ステップＳ２６からステップＳ２７に移行し、変数ｉがインクリメントされて、パケット中継テーブルＴ１の次のエントリについてプロトコル種別の比較が行われる。
そして、パケット中継テーブルＴ１のエントリ全てについて検索した結果、パケットＢとプロトコル種別が一致するエントリがない場合には、条件テーブルに設定された中継条件をパケットＢは満足しないとみなされることから、ステップＳ２４からステップＳ２８に移行し、パケットＢは廃棄と判定する。

したがって、優先して中継するパケットとして設定された、数値データからなる情報Ｘの数値がｎ（５０）であり、且つ、数値データからなる情報Ｙの数値がｎ（１０）以上ｎ（５０）以下という条件を満足しないパケットＢは廃棄されることになる。
このように、条件テーブルを設定し、一つのパケットの特定の領域に格納されている情報単位で、中継するパケットであるかどうかを判定するようにしたから、プロトコル種別に基づいて判定する場合に比較してより詳細な単位で、パケットを中継するかどうかを判定することができる。

したがって、より詳細に、中継するパケット及び廃棄するパケットとを選別することができ、優先度の低いパケットをより的確に廃棄することができるから、その分、より確実に受信バッファ３１に空き領域を形成することができる。よって、優先度の高いパケットが欠落することをより的確に回避することができる。
なお、上記第２の実施の形態においては、サブリストテーブルＴ２のエントリ数を“３”とした場合について説明したが、これに限るものではなく、任意数の条件を設定することができる。同様に中継判定テーブルＴ１のエントリ数も任意に設定することができ、条件に応じて、同じプロトコル種別が設定されたエントリを含んで構成することも可能であって、廃棄せずに中継するパケットを特定するために必要とする条件を設定することができる。

また、上記第２の実施の形態においては、条件テーブルにおいて、まずパケット中継テーブルＴ１に基づいて受信パケットのプロトコル種別が条件と一致するかどうかを判別した後、サブリストテーブルＴ２に基づいて他の条件についても判定するようにした場合について説明したが、これに限るものではなく、パケット中継テーブルＴ１のプロトコル種別の条件をサブリストテーブルに組み込み、パケット中継テーブルＴ１とサブリストテーブルＴ２とを一つにまとめることも可能であり、優先するパケットを特定するための条件に応じて、任意に設定することができる。

また、上記各実施の形態においては、受信用中継部２５ａ及び２５ｂのそれぞれに記憶領域３５及び条件設定手段３６を設けるようにした場合について説明したが、これに限るものではなく、一組の記憶領域３５及び条件設定手段３６を設け、前記記憶領域３５を、受信用中継部２５ａ及び２５ｂの中継処理部３３で共用するようにしてもよい。
また、上記各実施の形態においては、各通信装置５を、二重化回線Ｌで接続するようにした場合について説明したが、これに限るものではなく、一重の回線で接続するようにしてもよい。この場合には、前記パケット受信処理の処理機能を前記通信装置５に組み込み、通信装置５において、優先度の低いパケットを廃棄することで優先度の高いパケットの欠落を防止するようにしてもよい。

また、上記各実施の形態においては、各通信装置５と二重化回線Ｌとの間で中継を行なう中継装置について説明したが、これに限るものではなく、通信回線どうし間でパケットの中継を行う中継装置に適用することも可能である。要は、パケットを中継する装置であれば適用することができる。
なお、図２の回線側受信バッファ３１が受信領域に対応し、バッファ管理部３２が受信負荷検出手段に対応し、条件設定手段３６がパケット条件設定手段に対応している。また、図３のパケット受信処理で、ステップＳ１〜ステップＳ６を経てステップＳ８に移行し、パケットを廃棄する処理がパケット廃棄手段に対応している。

本発明を適用したネットワークシステムの一例を示す概略構成図である。 図１の中継機器の一例を示すブロック図である。 図２の中継処理部で実行されるパケット受信処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。 第１の実施の形態における中継／廃棄判定処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。 条件テーブルの一例である。 第２の実施の形態における中継／廃棄判定処理の処理手順の一例を示すフローチャートである。 本発明の動作を説明するためのパケットの一例である。 本発明の動作を説明するための条件テーブルの一例である。

符号の説明

５、５ａ〜５ｃ 通信装置
１０ 中継機器
２５ａ、２５ｂ 受信用中継部
３１ 回線側受信バッファ
３２ バッファ管理部
３３ 中継処理部
３４ 通信装置側送信バッファ
３５ 記憶領域
３６ 条件設定手段

Claims (2)

1. 通信回線からのパケットを一旦受信領域に格納した後、当該受信領域のパケットを所定の中継先に中継するようにしたパケット中継装置において、
   前記通信回線からのパケットの受信負荷を検出する受信負荷検出手段と、
   当該受信負荷検出手段で検出した前記パケットの受信負荷が、予め設定した負荷しきい値を超え、且つ予め設定した特定パケットを除くパケットを受信した場合に、当該パケットを廃棄するパケット廃棄手段と、
   前記特定パケットを特定するためのパケット条件を設定するパケット条件設定手段と、を備え、
   前記パケットは、通信すべきデータ本体と、当該データ本体を前記通信回線を介して通信するために必要な通信情報とを含み、
   前記パケット条件設定手段は、前記データ本体と前記通信情報とのそれぞれに対してパケット条件を設定し、
   前記パケット廃棄手段は、前記データ本体及び前記通信情報が共にそれぞれの前記パケット条件を満足するとき前記特定パケットであると判断することを特徴とするパケット中継装置。
2. 前記データ本体は、数値情報を含み、
   前記パケット条件設定手段は、前記数値情報の数値範囲を前記パケット条件として設定することを特徴とする請求項１記載のパケット中継装置。

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