JP5482028B2 - 情報処理装置、伝送装置及び情報処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、情報処理装置、伝送装置及び情報処理方法に関する。前記伝送装置は、例えば、Local Area Network（ＬＡＮ）やWide Area Network（ＷＡＮ）などのネットワークを構成することができる。

複数の伝送装置を有する通信ネットワークでは、各種のサービス（例えば、音声，動画，ユーザデータなど）を提供するデータが伝送される。
上記伝送装置は、例えば、サービス毎のトラフィックの状態を監視すべく、自局を通過するデータの個数やデータサイズなどの統計情報をサービス毎に収集する場合がある。
具体的には、例えば、伝送装置のインタフェース部分などにカウンタ処理部及びメモリを有するハードウェアカウンタが実装される。そして、カウンタ処理部が、前記統計情報をカウントし、そのカウント結果をメモリに格納する。

前記メモリに格納された統計情報は、例えば、伝送装置を制御する制御部などにより、収集、集計され、伝送装置のユーザインタフェース（例えば、表示用画面など）に表示されることがある。
なお、下記特許文献１には、加算器を使用した累算器処理装置の負荷を軽減すべく、加算器に、加算器のキャリー信号の発生回数を計数するカウンタを設けることが記載されている。

特開昭５９−１２１５４１号公報

ところで、上述した方法では、例えば、制御部が、メモリから統計情報を読み出した後にメモリの値を初期化（クリア）することで、メモリのオーバーフローを防止する。ここで、オーバーフローとは、例えば、カウンタのもつメモリ容量（ビット幅）により定まるカウント可能な上限値よりも、カウンタに入力されるカウント値が大きい場合に生じる事象をいう。

しかしながら、制御部によるクリアの前にメモリがオーバーフローした場合、制御部は、統計情報を正しく収集、集計することができない。
そこで、制御部が統計情報を収集するまでに伝送装置を通過するトラフィック流量が大きくても、メモリのオーバーフローが発生しないよう、十分な容量（ビット幅）を有するメモリを伝送装置に実装することが考えられる。

近年、伝送装置の高速度化及びサービス収容数の高密度化に伴って、伝送装置を通過するデータの個数やデータサイズが増大している。その結果、制御部により収集、集計される統計情報量も飛躍的に増加している。
ここで、上記メモリの容量は次式（１）により表すことができる。

ただし、式（１）において、Memory_Sizeはメモリ容量を表し、Bit_widthはオーバーフローが発生しない程度のメモリのビット幅を表し、entry_numは統計情報の監視対象となるエントリ数を表す。例えば、伝送装置がユーザ毎に統計情報を監視する場合、entry_numは伝送装置が収容するユーザの最大数となる。また、Memory_Size，Bit_width及びentry_numはいずれも自然数である。なお、entry_numの単位［pcs］は個数（piece）を表す。

また、上記Bit_widthは次式（２）により算出される。

ただし、Max(V_PS)は伝送装置を通過する１秒当たりの最大データ量を表し、Polling_cycleは制御部が統計情報を収集する時間間隔を表す。例えば、上記ハードウェアカウンタが伝送装置を通過する伝送フレーム数をカウントする場合は、Max(V_PS)は１秒当たりの最大フレーム数であり、データのバイト数をカウントする場合、Max(V_PS)は１秒当たりの最大バイト数である。このように、Max(V_PS)の値は、例えば、伝送装置のインタフェース部分の物理的な速度とカウント対象の種類とにより決定される。

ここで、例示的に、１００Ｇｂｐｓのインタフェース速度を有するインタフェース（データ通信カードなど）において、ユーザ数＝６５５３６[pcs]のユーザ毎にサービスを監視する場合を考える。例えば、監視対象がデータのビット数である場合、Max(V_PS)は１００×１０^８となり、Polling_cycleを１秒に設定したとしても、式（２）から、Bit_widthは３４ビットにもなる。

entry_num＝６５５３６[pcs]であることから、式（１）に基づき、メモリ容量（Memory_Size）＝２，２２８，２２４ビット＝約２．２Ｍバイトとなる。
また、通常、１つのサービスにつき数種類〜数十種類の統計情報がサポートされるので、上記の場合、数十Ｍビットの容量を有するメモリが求められる。
その結果、統計情報を収集、集計するためのハードウェアカウンタのメモリ実装数が増加するので、実装面積及び消費電力の観点から、ハードウェアの高密度化を妨げる場合がある。

また、例えば、ユーザ数が少ない場合であっても、伝送装置に設けられるApplication Specific Integrated Circuit（ＡＳＩＣ）やField Programmable Gate Array（ＦＰＧＡ）の内部メモリだけでは不足する場合や、それらの内部メモリを自由に使用できない場合、統計情報のカウント専用のメモリを実装することとなるので、やはりハードウェアの高密度化を阻害する場合がある。

そこで、本発明は、伝送装置のメモリサイズを削減することを目的の１つとする。
また、伝送装置のハードウェア構成を高密度化することを他の目的の１つとする。

（１）第１の案として、情報処理装置であって、入力データの個数又はサイズを、前記入力データに含まれる識別情報毎に計数するカウンタ処理部と、Ｎ（Ｎは自然数）ビットのビット幅からなる複数のメモリ領域を有するとともに、前記カウンタ処理部での前記識別情報毎の計数結果を、前記複数のメモリ領域に対応付けて格納する第１のメモリと、前記計数結果が、前記第１のメモリに格納可能な上限値を超えたことを記録する第２のメモリと、をそなえ、前記カウンタ処理部は、前記識別情報毎に、前記計数結果が前記上限値を超えたかどうかを判定し、前記判定結果を前記第２のメモリに記録し、前記情報処理装置は、前記第２のメモリに格納される前記識別情報毎の判定結果と、前記第１のメモリに格納される前記識別情報毎の前記計数結果とに基づいて、前記入力データの個数又はサイズを前記識別情報毎に算出する制御部をそなえ、前記カウンタ処理部は、前記識別情報毎に、前記計数結果が前記上限値を超えた場合に当該識別情報に対応付けられたエントリＩＤを前記判定結果として前記第２のメモリに記録し、前記制御部は、前記第２のメモリに記録されているエントリＩＤの数に基づいて、当該エントリＩＤに対応付けられた識別情報に対する前記入力データの個数又はサイズを算出する、情報処理装置を用いることができる。
（２）また、第２の案として、上記情報処理装置をそなえた伝送装置を用いることができる。

（３）さらに、第３の案として、入力データの個数又はサイズを、前記入力データに含まれる識別情報毎に計数し、前記識別情報毎の計数結果を、Ｎ（Ｎは自然数）ビットのビット幅からなる複数のメモリ領域を有する第１のメモリに、前記複数のメモリ領域に対応付けて格納し、前記識別情報毎に、前記計数結果が、前記第１のメモリに格納可能な上限値を超えたかどうかを判定し、前記計数結果が前記上限値を超えた場合に当該識別情報に対応付けられたエントリＩＤを、前記第１のメモリとは異なる第２のメモリに記録し、前記第２のメモリに記録されているエントリＩＤの数と、前記第１のメモリに格納される前記識別情報毎の前記計数結果とに基づいて、当該エントリＩＤに対応付けられた識別情報に対する前記入力データの個数又はサイズを前記識別情報毎に算出する情報処理方法を用いることができる。

伝送装置のメモリサイズを削減することが可能となる。
また、伝送装置のハードウェア構成を高密度化することが可能となる。

一実施形態に係るネットワークの構成の一例を示す図である。 図１に示す伝送装置の構成の一例を示す図である。 図２に示す伝送装置の統計情報処理部及び制御部の構成の一例を示す図である。 統計情報メモリの構成の一例を示す図である。 キャリーエントリバッファの構成の一例を示す図である。 図２に示す伝送装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図２に示す伝送装置の動作の一例を示すタイムチャートである。 一実施形態に係る伝送装置のメモリ削減効果を示す図である。 第１変形例に係るキャリーエントリバッファの構成の一例を示す図である。 第１変形例に係る伝送装置のメモリ削減効果を示す図である。

以下、図面を参照して実施の形態を説明する。ただし、以下に示す実施形態は、あくまでも例示に過ぎず、以下に示す実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。即ち、本実施形態は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形（各実施形態及び各変形例を組み合わせる等）して実施することができる。
〔１〕一実施形態
（１．１）ネットワーク構成
図１は一実施形態に係るネットワークの構成の一例を示す図である。

この図１に示すネットワーク１は、例示的に、基地局２と、伝送装置３−１〜３−３と、集線装置（ＨＵＢ）４−１〜４−３と、ユーザ装置５−１〜５−７とをそなえる。なお、伝送装置３−１〜３−３，ＨＵＢ４−１〜４−３及びユーザ装置５−１〜５−７をそれぞれ区別しない場合は、単に、伝送装置３，ＨＵＢ４及びユーザ装置５と称する。また、伝送装置３，ＨＵＢ４及びユーザ装置５の数は、図１に示す例に限定されず、ネットワーク１の構成についてもあくまで一例であり、図１に示す例に限定されない。

ここで、基地局２は、ユーザ装置５にデータを送信する一方、ユーザ装置５からデータを受信する。図１に示す例では、基地局２は、例えば、伝送装置３−１及びＨＵＢ４−２を介して、ユーザ装置５−３〜５−５とデータを送受信する。また、基地局２は、伝送装置３−１〜３−３及びＨＵＢ４−１を介して、ユーザ装置５−１，５−２とデータを送受信し、さらに、伝送装置３−１〜３−３及びＨＵＢ４−３を介して、ユーザ装置５−６，５−７とデータを送受信する。なお、基地局２とユーザ装置５との間で送受信されるデータは、例えば、フレームやパケットなどであってもよい。

基地局２とユーザ装置５との間で送受信されるデータは、例えば、音声データ，画像データ，動画データ及びその他のデータなどであり、サービス毎に異なっていてもよい。
伝送装置３は、上記データを中継する。また、本例の伝送装置３は、例えば、自局３を通過するデータの個数（データ数）やサイズ（データバイト数，データビット数など）等に関する統計情報を、監視対象（例えば、ユーザ）毎に監視（収集、集計）する。

図１に示すネットワーク１では、伝送装置３は、例えば、基地局２とＨＵＢ４との間に配置され、自局３を通過するデータの統計情報を監視することができる。
ＨＵＢ４は、基地局２からのデータをユーザ装置５に分配する一方、ユーザ装置５からのデータを基地局２へ送信する。ＨＵＢ４は、例えば、ＭＡＣ（Media Access Control）アドレスに基づいて、データの分配を行なうことができるスイッチングＨＵＢとして構成されてもよい。なお、ＨＵＢ４は、ユーザ装置５と無線接続される小型基地局として構成されてもよい。

ユーザ装置５は、基地局２からデータを受信する一方、基地局２にデータを送信する。本例のユーザ装置５は、例えば、伝送装置３及びＨＵＢ４を介して、基地局２とデータを送受信する。なお、ユーザ装置５は、固定端末であってもよいし、移動端末であってもよい。
本例のネットワーク１では、基地局２とユーザ装置５との間に伝送装置３がそなえられ、伝送装置３により、ネットワーク１を伝送するデータの統計情報を収集、集計することができる。

（１．２）伝送装置３
図２は一実施形態に係る伝送装置３の構成の一例を示す図である。
この図２に示す伝送装置３は、例示的に、ＩＦ（インタフェース）部６−１，６−２と、宛先判定部８と、ＳＷ（スイッチ）部９と、データバッファ管理部１０と、宛先管理テーブル１１と、データバッファ１２と、制御部１３とをそなえる。なお、ＩＦ部６−１，６−２を区別しない場合は、単にＩＦ部６と称する。

ＩＦ部６−１，６−２は、基地局２，ＨＵＢ４及びユーザ装置５とデータを受信，送信する通信インタフェース機能を具備する。なお、ＩＦ部６は、基地局２，ＨＵＢ４及びユーザ装置５と有線接続されてもよいし、無線接続されてもよい。
また、ＩＦ部６−１は、例えば、基地局２，ＨＵＢ４及びユーザ装置５から受信するデータ（以下、受信データともいう）の個数やサイズなどに関する統計情報を収集、集計する。一方、ＩＦ部６−２は、例えば、基地局２，ＨＵＢ４及びユーザ装置５へ送信するデータ（以下、送信データともいう）の統計情報を収集、集計する。

このため、ＩＦ部６−１，６−２は、統計情報処理部７−１，７−２をそなえる。なお、統計情報処理部７−１，７−２を区別しない場合は、単に統計情報処理部７と称する。
統計情報処理部７は、ＩＦ部６で送受信されるデータに関する前記統計情報を収集、取得する。統計情報処理部７により収集、取得された統計情報は、例えば、制御部１３により定期または不定期に読み出された後、消去される（リードクリアされる）。なお、統計情報処理部７の各構成及び各処理については、後記（１．３）にて説明する。

制御部１３は、伝送装置３の各処理を制御する。本例の制御部１３は、例えば、統計情報処理部７により収集、集計された統計情報を定期または不定期に読み出す。また、制御部１３は、例えば、上記統計情報を統計情報処理部７から読み出した後、統計情報処理部７に保持された当該統計情報をクリアすることができる。
また、制御部１３は、統計情報処理部７から読み出した統計情報や、当該統計情報に基づいて算出される各種の管理情報などを、伝送装置３のユーザインタフェース（例えば、表示用画面など）に表示するようにしてもよい。

宛先管理テーブル１１は、例えば、ユーザ装置５を識別するための識別情報とデータの送信先（例えば、伝送装置３の出力ポートや接続される伝送路に関する情報）とを対応付けて保持する。
宛先判定部８は、受信データに付加された上記識別情報（例えば、宛先情報やサービス種別情報など）と宛先管理テーブル１１の内容とに基づき、受信データの宛先（送信先）を判定する。宛先判定部８による上記判定結果は、例えば、受信データとともにＳＷ部９に送出される。

ＳＷ部９は、宛先判定部８での判定結果に基づいて、受信データの出力先を切り換える。例えば、ＳＷ部９は、受信データに上記判定結果に基づく宛先情報を付加して、送信データを生成し、データバッファ管理部１０に出力する。
データバッファ１２は、送信データを格納する。例えば、データバッファ１２は、送信データを送信するタイミングに応じて、一時的に、送信データを保持することができる。

データバッファ管理部１０は、ＳＷ部９からの送信データをデータバッファ１２に格納する一方、データバッファ１２に格納された送信データを所定のタイミングで読み出して、ＩＦ部６−２に出力する。
そして、ＩＦ部６−２は、送信データに付加された宛先情報に応じた出力先（伝送装置３の出力ポートや接続される伝送路など）へ送信データを送出する。

このように、本例の伝送装置３は、基地局２とユーザ装置５との間でデータを中継する他、当該データの統計情報を収集、取得することにより、当該統計情報を表示用モニタなどに表示し、ユーザやネットワーク管理者などに統計情報を提供することができる。
次に、統計情報処理部７及び制御部１３の各構成及び各処理について説明する。
（１．３）統計情報処理部７及び制御部１３
図３は一実施形態に係る統計情報処理部７及び制御部１３の構成の一例を示す図である。

この図３に示す統計情報処理部７は、例示的に、フレーム解析部１４と、カウンタ処理部１５と、メモリ制御部１６と、統計情報メモリ１７と、キャリーエントリバッファ１８とをそなえる。
フレーム解析部１４は、伝送路から入力されたデータの解析を行なう。本例のフレーム解析部１４は、例えば、受信データのフレームについてフレーム解析を行なうことにより、カウントアップ値と、フレームの属するエントリの識別情報（エントリＩＤ）とを取得して、カウンタ処理部１５に通知する。ここで、統計情報処理部７がフレームカウンタとして動作する場合、カウントアップ値は１であるが、統計情報処理部７がバイトカウンタとして動作する場合、カウントアップ値は受信データのバイト長である。

カウンタ処理部１５は、伝送装置３に入力されるデータの統計情報（入力データの個数，データサイズなど）を計数する。また、カウンタ処理部１５は、メモリ制御部１６にカウント値の読み出し／書き込み要求を行ない、前記統計情報を統計情報メモリ１７に格納することができる。カウンタ処理部１５は、例えば、フレーム解析部１４から通知されるエントリＩＤに対する現在のカウント値を統計情報メモリ１７から読み出し、当該カウント値にカウントアップ値を加算して統計情報メモリ１７に書き出すようにメモリ制御部１６に要求することができる。

また、本例のカウンタ処理部１５は、例えば、上記加算処理の結果が、統計情報メモリ１７に格納可能な上限値を超えたかどうか（オーバーフローが発生するかどうか）を判定することができる。オーバーフローが発生すると判定した場合、カウンタ処理部１５は、カウント値のオーバーフローが生じたエントリＩＤに関する情報をキャリーエントリバッファ１８に書き込むとともに、オーバーフローにより巡回したカウント値（つまり、オーバーフローによりあふれた値）を統計情報メモリ１７に書き込むことができる。

即ち、カウンタ処理部１５は、前記計数結果が、統計情報メモリ１７が格納可能な上限値を超えた場合に、前記計数結果と前記上限値との差分を統計情報メモリ１７に格納することができる。
また、カウンタ処理部１５は、前記オーバーフローが発生すると判定した場合、加算処理後のカウント値を統計情報メモリ１７に書き込むようにしてもよい。この場合、統計情報メモリ１７は、例えば、自身１７が許容するカウント値を超えたカウント値が書き込まれたときに、当該カウント値から自身１７が許容するカウント値を差し引いた値を格納可能な巡回メモリとして構成されてもよい。

メモリ制御部１６は、カウンタ処理部１５からの読み出し／書き込み要求または制御部１３からの読み出し／消去（リードクリア）要求に応じて、統計情報メモリ１７に格納されるカウント値の読み出し及び書き込みまたは読み出し／消去を制御する。
統計情報メモリ（第１のメモリ）１７は、カウンタ処理部１５での計数結果（カウント値）を格納する。本例の統計情報メモリ１７は、例えば、エントリＩＤ毎にカウント値を保持することができる。また、本例の統計情報メモリ１７は、オーバーフローが発生した場合に、そのカウント値が巡回する巡回カウンタとして構成される。なお、巡回カウンタとは、オーバーフローが発生した場合に、そのカウントアップ値からオーバーフロー分を除いたカウント値を保持できるカウンタのことをいう。

図４に統計情報メモリ１７の構成の一例を示す。
この図４に示すように、本例の統計情報メモリ１７は、例示的に、統計情報の監視対象を示すエントリＩＤをアドレス方向（紙面上下方向）に有し、各アドレス領域のデータ領域にエントリＩＤ毎のカウント値を保持する。
即ち、本例の統計情報メモリ１７は、Ｎ（Ｎは自然数）ビットのビット幅からなる複数のメモリ領域を有し、カウンタ処理部１５でのエントリＩＤ毎の計数結果を、前記複数のメモリ領域に対応付けて格納することができる。

キャリーエントリバッファ１８は、カウンタ処理部１５での加算処理によりカウント値のオーバーフロー（即ち、統計情報メモリ１７のデータ領域のオーバーフロー）が生じたアドレス領域に対応するエントリＩＤに関する情報を格納する。
即ち、本例のキャリーエントリバッファ１８は、前記カウンタ処理部１５での計数結果が、統計情報メモリ１７に格納可能な上限値を超えたことを記録する第２のメモリの一例として機能する。

図５にキャリーエントリバッファ１８の構成の一例を示す。
この図５に示すように、本例のキャリーエントリバッファ１８は、例示的に、エントリＩＤの蓄積容量を示すアドレス方向に、オーバーフローが発生したエントリＩＤを保持する複数のデータ領域を有する。
一方、制御部１３は、キャリーエントリバッファ１８の内容と統計情報メモリ１７の内容とに基づき、入力データの統計情報を算出する。例えば、本例の制御部１３は、定期あるいは不定期に統計情報メモリ１７の値をリードクリアし、その読み出し結果をメインメモリ１０に格納する。そのため、本例の制御部１３は、例示的に、加算処理部１９と、メインメモリ２０とをそなえる。

メインメモリ２０は、定期あるいは不定期に統計情報メモリ１７の値（統計情報）を収集、集計して、エントリＩＤ毎にその結果を格納する。また、本例のメインメモリ２０は、例えば、加算処理部１９での加算処理結果により、統計情報メモリ１７から収集、集計した結果を更新されることができる。なお、本例では、制御部１３が、統計情報メモリ１７から収集、集計した値をメインメモリ２０に展開しているが、これに限らず、例えば、他のメモリに展開したり、ユーザインタフェース（表示用画面など）に直接表示するようにしてもよい。

加算処理部１９は、キャリーエントリバッファ１８からオーバーフローが発生したエントリＩＤに関する情報を読み出す。また、加算処理部１９は、例えば、メインメモリ２０が有する当該エントリＩＤに対応する統計情報の値に、（統計情報メモリ１７のデータ領域がカウント可能な最大値＋１）を加算して、メインメモリ２０の当該エントリＩＤに対応する値を更新する。

次に、上記構成を有する伝送装置３の動作の一例を説明する。
（１．４）伝送装置３の動作例
図６は伝送装置３の動作の一例を示すフローチャートである。また、図７は伝送装置３の動作の一例を示すタイムチャートである。
まず、他の装置（基地局２，他の伝送装置３，ＨＵＢ４及びユーザ装置５など）からデータ（例えば、フレームやパケットなど）が到着すると〔図７の符号（ａ）参照〕、フレーム解析部１４が、前記データを解析する。例えば、フレーム解析部１４は、前記到着したデータフレームのエントリＩＤやカウントアップ値を取得する（図６のステップＳ１参照）。なお、前述のように、統計情報処理部７がフレームカウンタとして動作する場合、カウントアップ値は１であり、統計情報処理部７がバイトカウンタとして動作する場合、カウントアップ値は受信データのバイト長である。フレーム解析部１４により取得されたエントリＩＤ及びカウントアップ値は、カウンタ処理部１５へ通知される。

次に、カウンタ処理部１５が、フレーム解析部１４から通知されたエントリＩＤを判定し（図６のステップＳ２参照）、メモリ制御部１６を介して、当該エントリＩＤに対応するカウント値を統計情報メモリ１７から読み出す〔図６のステップＳ３及び図７の符号（ｂ）参照〕。
そして、カウンタ処理部１５は、統計情報メモリ１７から読み出したカウント値に、フレーム解析部１４から通知されたカウントアップ値を加算する（図６のステップＳ４参照）。

このとき、カウンタ処理部１５は、前記加算結果が統計情報メモリ１７のメモリ容量をオーバーフローしているかどうかを判定する（図６のステップＳ５参照）。例えば、統計情報メモリ１７のビット幅が（Bit_width−ｍ）（ｍはｍ＜Bit_widthを満たす自然数であり、ビット幅の削減数を表す）である場合、カウンタ処理部１５は、カウントアップ値加算後のカウント値が２^{（Bit_width−ｍ）}より大きいかどうかを判定する。

統計情報メモリ１７のオーバーフローが発生しない（つまり、カウント値≦２^{（Bit_width−ｍ）}を満たす）場合（図６のステップＳ５のＮｏルート参照）、カウンタ処理部１５は、前記加算処理後のカウント値を統計情報メモリ１７に書き出す〔図６のステップＳ８及び図７の符号（ｃ）参照〕。
一方、統計情報メモリ１７のオーバーフローが発生する（つまり、カウント値＞２^{（Bit_width−ｍ）}を満たす）場合〔図６のステップＳ５のＹｅｓルート及び図７の符号（ｄ）参照〕、カウンタ処理部１５は、当該エントリＩＤをキャリーエントリバッファ１８に書き出し（図６のステップＳ６参照）、カウント値の下位（Bit_width−ｍ）ビットを統計情報メモリ１７に書き出す（図６のステップＳ７参照）。

そして、制御部１３は、統計情報メモリ１７に保持される各エントリＩＤに対応するカウント値と、キャリーエントリバッファ１８に保持される各エントリＩＤとを読み出して〔図７の符号（ｅ）及び符号（ｆ）参照〕、メインメモリ２０に収集、集計した統計情報を格納する。例えば、加算処理部１９が、キャリーエントリバッファ１８に保持されるエントリＩＤに対応する、メインメモリ２０のカウント値に対して、［（２^{（Bit_width−ｍ）}−１）＋１］を加算する。つまり、加算処理部１９は、オーバーフローの発生したエントリＩＤのカウント値に対して、統計情報メモリ１７の各メモリ領域が格納可能な上限値（２^{（Bit_width−ｍ）}−１）と、オーバーフローの発生により消失したカウントアップ値（１）とを加算する。なお、オーバーフローが複数回発生した場合、加算処理部１９は、オーバーフローの発生により消失したカウントアップ値として、当該発生回数に応じた値を加算するようにしてもよい。

これにより、制御部１３は、統計情報メモリ１７をオーバーフローしたカウント値を考慮して、統計情報を収集、集計することが可能となる。また、制御部１３は、統計情報メモリ１７，キャリーエントリバッファ１８からカウント値，エントリＩＤを読み出した後、各値を消去（クリア）することができる。なお、本例では、加算処理部１９が、メインメモリ２０上でオーバーフロー分のカウント値の加算処理を行なう例について説明したが、例えば、加算処理部１９に設けられるバッファや、その他のデータ領域で上記加算処理を行なうようにしてもよい。また、制御部１３による収集（キャリーエントリバッファ１８，統計情報メモリ１７からの読み出し）は、定期であってもよいし、不定期であってもよい。

本例の伝送装置３は、上述のように構成され、また、動作することにより、統計情報メモリ１７のオーバーフローを許容することができるので、統計情報メモリ１７のメモリ容量を削減することが可能となる。また、その結果、伝送装置３のハードウェア構成を高密度化することが可能となる。
以下、本例の情報処理方法を用いた場合の効果について説明する。

（１．５）本例の効果
一般的に、前述の統計情報には、次のような性質がある。
例えば、統計情報処理部７により１秒あたりにカウントされる各エントリのデータ量は、ある特定のエントリに偏る場合もあれば、全エントリに均等な値となる場合もあるが、いずれの場合にせよ、全エントリのカウント値の合計は、伝送装置３のＩＦ部６で制限される１秒あたりの最大疎通データ量を超えることはない。従って、次式（３）が成立する。

ただし、式（３）において、V_PS[n]は、エントリＩＤ＝ｎ（ｎは自然数）の１秒あたりの疎通データ量である。
つまり、統計情報メモリ１７のビット幅（Bit_width）を削減しても、一定時間にオーバーフローが発生するカウンタのエントリ数は限られる。例えば、統計情報メモリ１７のビット幅を１ビット削減した場合、オーバーフローが発生する可能性のあるエントリ数は１エントリとなる。

例えば、２エントリがオーバーフローすると仮定すると、次式（４）が得られる。

しかし、式（４）は、式（２）

と矛盾する。
同様に、ビット幅をｍビット削減した場合のオーバーフローが発生する可能性のあるエントリ数Entry_num_ovfは、次式（５）で表される。

従って、統計情報メモリ１７のビット幅をｍビット削減した場合のメモリ容量の削減量Mem_decは、次式（６）で表される。

一方、キャリーエントリバッファ１８のメモリ容量Mem_incは、次式（７）で表される。

ただし、Ceil()は、切り上げ関数である。
従って、統計情報メモリ１７のビット幅をｍビット削減した場合、本例の伝送装置３のメモリ容量Ｘは、次式（８）で表される。

ここで、上記の式（８）に基づき、削減ビット幅ｍとメモリサイズ比との関係を図８に示す。
この図８に示すように、メモリサイズ比は、統計情報メモリ１７の元のビット幅と総エントリ数とに依存するが、ビット幅を約１２〜１５ビット削減することにより、伝送装置３におけるメモリ容量（メモリサイズ）を最大で７０％以上削減することが可能となる。

〔２〕第１変形例
また、統計情報には複数の種類が存在することがある。例えば、エラーなしフレーム受信数Ａや、エラーありフレーム受信数Ｂなどのように、互いに排他関係にあるものもある。
このような統計情報ＡとＢとの間には、次式（９）が成立する。

ただし、V_PS_A[n]は、エントリＩＤ＝ｎの１秒あたりの統計情報Ａの疎通データ量であり、V_PS_B[n]は、エントリＩＤ＝ｎの１秒あたりの統計情報Ｂの疎通データ量である。
従って、上記のような場合であっても、統計情報メモリ１７のビット幅（Bit_width）を削減しても、一定時間にオーバーフローが発生するカウンタのエントリ数は限られる。

このため、互いに排他関係のある統計情報については、キャリーエントリバッファ１８に、統計情報の種類を表すコードとともに、エントリＩＤを保持することにより、異なる統計情報種別間でキャリーエントリバッファ１８を共用することが可能となる。
そこで、本例では、伝送装置３のキャリーエントリバッファ１８を、統計情報の種類を表す統計情報種別コード（データ種別）を保持可能なキャリーエントリバッファ１８´に置き換えてもよい。

例えば、伝送装置３が、Ether MACなどの統計情報を収集する場合、データ長（Length）毎にフレーム数カウンタをそなえることがある。このとき、前記カウンタは、例えば、６４バイト，６５〜１２７バイト，１２８〜２５５バイト，２５６〜５１１バイト，５１２〜１０２３バイト，１０２４〜１５１８バイト，１５１９バイト以上のデータ長毎にフレーム数を個別にカウントする。また、これらのカウント値は、排他関係にあるので、例えば、統計情報の種別を表す３ビットの統計情報種別コードを有することにより、伝送装置３は、キャリーエントリバッファ１８´を共用することが可能となる。

本例のキャリーエントリバッファ１８´の構成の一例を図９に示す。
この図９に例示するキャリーエントリバッファ１８´は、例えば、上述のように、エントリＩＤの蓄積容量を示すアドレス方向に、オーバーフローが発生したエントリＩＤ及びその統計情報の種類を表す統計情報種別コードを保持する複数のデータ領域を有する。
また、カウンタ処理部１５は、例えば、統計情報種別コード毎に入力データの統計情報をカウントしてもよいし、統計情報メモリ１７は、例えば、統計情報種別コード毎の前記カウント結果を前記複数のメモリ領域に対応付けて格納するようにしてもよい。さらに、制御部１３は、例えば、キャリーエントリバッファ１８´に格納される統計情報種別コード毎の判定結果と、統計情報メモリ１７に格納される統計情報種別コード毎のカウント結果とに基づいて、入力データの個数又はサイズを統計情報種別コード毎に算出するようにしてもよい。

このように、本例では、キャリーエントリバッファ１８´が統計情報の種別毎にエントリＩＤを保持することができるので、伝送装置３は、キャリーエントリバッファ１８´を共用することが可能となる。その結果、伝送装置３のメモリサイズを更に削減することが可能となる。
ここで、本例における、削減ビット幅ｍとメモリサイズ比との関係を図１０に示す。この図１０は、例示的に、キャリーエントリバッファ１８´が６種類の統計情報を保持する場合のメモリ削減効果を示している。

図１０に示すように、メモリサイズ比は、統計情報メモリ１７の元のビット幅と総エントリ数とに依存するが、ビット幅を約１４〜１８ビット削減することにより、伝送装置３におけるメモリ容量（メモリサイズ）を最大で９０％程度削減することが可能となる。
〔３〕その他
なお、上述した伝送装置３の各構成及び各処理は、必要に応じて取捨選択してもよいし、適宜組み合わせてもよい。

また、監視対象のエントリ数が、例えば、制御部１３が収集、集計を行なう収集間隔にＩＦ部６を疎通する最大データ量（最大フレーム数など）よりも大きい場合、伝送装置３から統計情報メモリ１７を省略するようにしてもよい。この場合、例えば、カウンタ処理部１５が、フレームが到着する度に、キャリーエントリバッファ１８，１８´に当該フレームのエントリＩＤを記録する。そして、制御部１３が、キャリーエントリバッファ１８，１８´に格納されたエントリＩＤを収集、集計し、その蓄積個数を、対象エントリのカウント値として管理することにより、各エントリＩＤに対応する統計情報を収集、集計することができる。また、この場合、統計情報メモリ１７を省略することができるので、伝送装置３のメモリサイズを更に削減することが可能となる。

さらに、上述した例では、伝送装置３が各メモリ１７，１８，１８´，２０を個別にそなえる例について説明したが、例えば、伝送装置３が共用のメモリをそなえ、当該メモリの各メモリ領域をメモリ１７，１８，１８´，２０として割り当てるようにしてもよい。
以上の実施形態および変形例に関し、さらに以下の付記を開示する。
〔４〕付記
（付記１）
入力データの個数又はサイズを計数するカウンタ処理部と、
前記カウンタ処理部での計数結果を格納する第１のメモリと、
前記計数結果が、前記第１のメモリに格納可能な上限値を超えたことを記録する第２のメモリと、
をそなえたことを特徴とする、情報処理装置。

（付記２）
前記カウンタ処理部は、
前記計数結果が、前記上限値を超えたかどうかを判定し、
前記判定結果を前記第２のメモリに記録する、
ことを特徴とする、付記１記載の情報処理装置。

（付記３）
前記カウンタ処理部は、
前記計数結果が、前記上限値を超えた場合に、前記計数結果と前記第１のメモリに格納可能な上限値との差分を前記第１のメモリに格納する、
ことを特徴とする、付記１または２に記載の情報処理装置。

（付記４）
前記第２のメモリの内容と前記第１のメモリの内容とに基づき、前記入力データの個数又はサイズを算出する制御部、
をそなえたことを特徴とする、付記１〜３のいずれか１項に記載の情報処理装置。
（付記５）
前記計数は、前記入力データに含まれる識別情報毎に行なわれる、
ことを特徴とする、付記１〜４のいずれか１項に記載の情報処理装置。

（付記６）
前記第１のメモリは、
Ｎ（Ｎは自然数）ビットのビット幅からなる複数のメモリ領域を有し、
前記カウンタ処理部での前記識別情報毎の計数結果を、前記複数のメモリ領域に対応付けて格納する、
ことを特徴とする、付記５記載の情報処理装置。

（付記７）
前記判定は、前記識別情報毎に行なわれる、
ことを特徴とする、付記６記載の情報処理装置。
（付記８）
前記制御部は、
前記第２のメモリに格納される前記識別情報毎の判定結果と、前記第１のメモリに格納される前記識別情報毎の前記計数結果とに基づいて、前記入力データの個数又はサイズを前記識別情報毎に算出する、
ことを特徴とする、付記７記載の情報処理装置。

（付記９）
前記第２のメモリは、前記入力データのデータ種別毎に、前記判定結果を格納する、
ことを特徴とする、付記１〜８のいずれか１項に記載の情報処理装置。
（付記１０）
前記計数は、前記データ種別毎に行なわれる、
ことを特徴とする、付記８記載の情報処理装置。

（付記１１）
前記第１のメモリは、前記カウンタ処理部での前記データ種別毎の計数結果を、前記複数のメモリ領域に対応付けて格納する、
ことを特徴とする、付記１０記載の情報処理装置。
（付記１２）
前記判定は、前記データ種別毎に行なわれる、
ことを特徴とする、付記１１記載の情報処理装置。

（付記１３）
前記制御部は、
前記第２のメモリに格納される前記データ種別毎の判定結果と、前記第１のメモリに格納される前記データ種別毎の前記計数結果とに基づいて、前記入力データの個数又はサイズを前記データ種別毎に算出する、
ことを特徴とする、付記１２記載の情報処理装置。

（付記１４）
付記１〜１３のいずれか１項に記載の情報処理装置、
をそなえたことを特徴とする、伝送装置。
（付記１５）
入力データの個数又はサイズを計数し、
前記計数結果を第１のメモリに格納し、
前記計数結果が、前記第１のメモリに格納可能な上限値を超えたことを前記第１のメモリとは異なる第２のメモリに記録する、
ことを特徴とする、情報処理方法。

１ ネットワーク
２ 基地局
３，３−１〜３−３ 伝送装置
４，４−１〜４−３ ＨＵＢ
５，５−１〜５−７ ユーザ装置
６，６−１，６−２ ＩＦ部
７，７−１，７−２ 統計情報処理部
８ 宛先判定部
９ ＳＷ部
１０ データバッファ管理部
１１ 宛先管理テーブル
１２ データバッファ
１３ 制御部
１４ フレーム解析部
１５ カウンタ処理部
１６ メモリ制御部
１７ 統計情報メモリ
１８，１８´ キャリーエントリバッファ
１９ 加算処理部
２０ メインメモリ

Claims (5)

1. 情報処理装置であって、
   入力データの個数又はサイズを、前記入力データに含まれる識別情報毎に計数するカウンタ処理部と、
   Ｎ（Ｎは自然数）ビットのビット幅からなる複数のメモリ領域を有するとともに、前記カウンタ処理部での前記識別情報毎の計数結果を、前記複数のメモリ領域に対応付けて格納する第１のメモリと、
   前記計数結果が、前記第１のメモリに格納可能な上限値を超えたことを記録する第２のメモリと、をそなえ、
   前記カウンタ処理部は、前記識別情報毎に、前記計数結果が前記上限値を超えたかどうかを判定し、前記判定結果を前記第２のメモリに記録し、
   前記情報処理装置は、
   前記第２のメモリに格納される前記識別情報毎の判定結果と、前記第１のメモリに格納される前記識別情報毎の前記計数結果とに基づいて、前記入力データの個数又はサイズを前記識別情報毎に算出する制御部をそなえ、
   前記カウンタ処理部は、前記識別情報毎に、前記計数結果が前記上限値を超えた場合に当該識別情報に対応付けられたエントリＩＤを前記判定結果として前記第２のメモリに記録し、
   前記制御部は、前記第２のメモリに記録されているエントリＩＤの数に基づいて、当該エントリＩＤに対応付けられた識別情報に対する前記入力データの個数又はサイズを算出する、ことを特徴とする、情報処理装置。
2. 情報処理装置であって、
   入力データの個数又はサイズを、前記入力データのデータ種別毎に計数するカウンタ処理部と、
   Ｎ（Ｎは自然数）ビットのビット幅からなる複数のメモリ領域を有するとともに、前記カウンタ処理部での前記データ種別毎の計数結果を、前記複数のメモリ領域に対応付けて格納する第１のメモリと、
   前記計数結果が、前記第１のメモリに格納可能な上限値を超えたことを記録する第２のメモリと、をそなえ、
   前記カウンタ処理部は、前記データ種別毎に、前記計数結果が前記上限値を超えたかどうかを判定し、前記判定結果を前記第２のメモリに記録し、
   前記情報処理装置は、
   前記第２のメモリに格納される前記データ種別毎の判定結果と、前記第１のメモリに格納される前記データ種別毎の前記計数結果とに基づいて、前記入力データの個数又はサイズを前記データ種別毎に算出する制御部をそなえ、
   前記カウンタ処理部は、前記データ種別毎に、前記計数結果が前記上限値を超えた場合に当該データ種別に対応付けられたエントリＩＤを前記判定結果として前記第２のメモリに記録し、
   前記制御部は、前記第２のメモリに記録されているエントリＩＤの数に基づいて、当該エントリＩＤに対応付けられたデータ種別に対する前記入力データの個数又はサイズを算出する、ことを特徴とする、情報処理装置。
3. 前記カウンタ処理部は、
   前記計数結果が、前記上限値を超えた場合に、前記計数結果と前記第１のメモリに格納可能な上限値との差分を前記第１のメモリに格納する、
   ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の情報処理装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の情報処理装置、
   をそなえたことを特徴とする、伝送装置。
5. 入力データの個数又はサイズを、前記入力データに含まれる識別情報毎に計数し、
   前記識別情報毎の計数結果を、Ｎ（Ｎは自然数）ビットのビット幅からなる複数のメモリ領域を有する第１のメモリに、前記複数のメモリ領域に対応付けて格納し、
   前記識別情報毎に、前記計数結果が、前記第１のメモリに格納可能な上限値を超えたかどうかを判定し、前記計数結果が前記上限値を超えた場合に当該識別情報に対応付けられたエントリＩＤを、前記第１のメモリとは異なる第２のメモリに記録し、
   前記第２のメモリに記録されているエントリＩＤの数と、前記第１のメモリに格納される前記識別情報毎の前記計数結果とに基づいて、当該エントリＩＤに対応付けられた識別情報に対する前記入力データの個数又はサイズを前記識別情報毎に算出する、
   ことを特徴とする、情報処理方法。

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