JP5704567B2 - ノード装置、システム、及び、パケット処理方法 - Google Patents
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Description
前記の実施形態において、パケット処理ボード111内のリソースの配分をプログラムローダ144とインタフェース151において決定していた。しかし、プログラムローダ144とインタフェース151において、パケット処理ボード111を単位として管理・制御し、パケット処理ボード111内のリソース配分は、パケット処理ボード111において決定してもよい。すなわち、パケット処理ボード111に入力されたパケットは、パケット処理ボード111内できめられた規則にしたがって、パケット処理ボード111内のPPBキューに配分される。そして、NPUがアイドルになった場合に、決められたスケジューリングアルゴリズムにしたがってPPBキューを選択しパケットを取り出し、そのパケットの識別子で指定されたプログラムをNPUにおいて実行する。この場合に、ビットベクトルQAVAILは、PPBキューのリストではなく、パケットを処理可能なパケット処理ボード111のリストとしてよい。この場合に、ビットベクトルQAVAILのビットが、先頭(左)から図11(b)のように、パケット処理ボード111の番号(ポート番号でよい)や識別子に対応付けられてよい。
前記の実施形態において、制御ボード141は、集中的に負荷監視を行った。しかし、負荷監視を分散的に行うことも可能である。すなわち、各パケット処理ボード111が負荷監視を行い、負荷が高い場合に、そのパケット処理ボード111にパケットを送信する全てのインタフェース151に対して、パケット処理ボード111が指令を発して、そのパケット処理ボード111へのパケットの送信を停止させる。このため、前記の実施形態においては制御ボードだけが持っていたプログラム管理テーブル146を各パケット処理ボード111が保持し、分散的に管理する。従って、各パケット処理ボード111はそれが使用するプログラムだけをプログラム管理テーブルによって管理する。
なお、前記した実施形態において、パケット処理ボード111の負荷としてPPBキューの負荷に基づいて、インタフェース151からのパケットの転送先が決定されていた。しかし、プログラムの出力先のインタフェース151の負荷すなわち輻輳の状態も加味して転送先をきめることも可能である。すなわち、各インタフェース151は、まずプログラムロード要求時にパケット処理ボード111上のプログラムごとにその出力先のインタフェース151を把握する。そのために、プログラムロード要求が出力先のインタフェース151の情報を含んでいてもよいし、プログラムの内容からそれを見つけてもよい。そうやって得られた出力先のインタフェース151の情報と、出力先のインタフェース151から定期的に報告される輻輳情報を各インタフェース151が保管し、出力先のインタフェース151が輻輳しているプログラムが処理するパケットはPPBキューに送信するのを遅延させる。これによって、出力先インタフェース151の輻輳による出力パケットの廃棄を減少させることができる。
12 ネットワーク管理装置
14、15 ノード装置
101 パケットストリーム処理装置
111 パケット処理ボード(PPB)
114a、114b 入力キュー(PPBキュー)
141 制御ボード(CB)
144 プログラムローダ
145 負荷テーブル
146 プログラムテーブル
147 プログラム格納部
151 ネットワークインタフェース(NIF)
152 振り分けテーブル(qDT)
153 負荷テーブル
154a、154b 入力キュー(NIFキュー)
155a、155b キューリスト(QAVAIL)
181 スイッチファブリック
Claims (9)
- ネットワークに接続するノード装置であって、
複数のパケット処理部と、
スイッチを通じて前記複数のパケット処理部に接続し、各パケットとこれを処理可能なパケット処理部の情報とを対応づけるための対応付け情報を格納し、前記対応付け情報において第1のパケット処理部の情報に対応付けられたパケットを前記第1のパケット処理部に転送するインタフェース部と、
前記第1のパケット処理部が第1の閾値以上の負荷であると判定される場合に、前記対応付け情報において前記第1のパケット処理部で処理可能なパケットを第2のパケット処理部の情報にも対応付けるよう前記対応付け情報を更新する制御部と、を備え、
前記制御部は、未使用のパケット処理部が存在する場合、前記未使用のパケット処理部から前記第2のパケット処理部を選択し、未使用のパケット処理部が存在しない場合、負荷が第2の閾値以下である第2のプログラムが動作する複数のパケット処理部から前記第2のパケット処理部を選択し、
前記インタフェース部は、前記更新された対応付け情報において前記第2のパケット処理部の情報に対応付けられたパケットを前記第2のパケット処理部に転送し、
前記インタフェース部は、各パケットに含まれるべき識別子ごとに前記対応付け情報を備え、
前記インタフェース部は、第1の識別子を含むパケットを、前記第1の識別子に関する対応付け情報において対応付けられた前記第1のパケット処理部に転送し、
前記制御部は、前記第1の識別子を含むパケットを前記第2のパケット処理部の情報にも対応付けるよう前記第1の識別子に関する対応付け情報を更新し、
前記インタフェース部は、前記第1の識別子を含むパケットを前記第2のパケット処理部に転送し、
前記第1のパケット処理部は、前記第1の識別子を含むパケットを処理する第1のプログラムを備え、
前記制御部は、前記第1のパケット処理部が前記第1の閾値以上の負荷である場合に、前記第1のプログラムを前記第2のパケット処理部にロードし、
前記第2のパケット処理部は、前記第1の識別子を含むパケットを前記第1のプログラムによって処理し、
前記制御部は、
前記第1のプログラムを前記第2のパケット処理部にロードする場合に、前記第2のパケット処理部において前記第1のプログラムに対応するキューに対応させるプログラムの総数と、前記第2のパケット処理部において動作するプログラムに割り当てるメモリ量と、に基づいて、前記第2のパケット処理部から前記第2のプログラムを削除するか否かを決定し、
前記第2のパケット処理部から第2のプログラムを削除する場合に、前記第2のプログラムが処理する第2の識別子を含むパケットと前記第2のパケット処理部の情報との対応を、前記対応付け情報から削除することを特徴とするノード装置。 - 前記制御部は、前記インタフェース部が有する前記対応付け情報と同じ対応付け情報を格納することを特徴とする請求項1に記載のノード装置。
- 各パケット処理部は、その負荷の情報を前記インタフェース部に送り、
前記インタフェース部は、前記負荷の情報を格納する負荷テーブルを備えることを特徴とする請求項1に記載のノード装置。 - 前記負荷の情報は、各パケット処理部の各キューに溜まったパケットの数であることを特徴とする請求項3に記載のノード装置。
- ネットワークに接続するノード装置と、前記ノード装置に対して少なくとも第1のプログラムを格納するよう指示する管理装置と、を備えたシステムであって、
前記ノード装置は、
複数のパケット処理部と、
スイッチを通じて前記複数のパケット処理部に接続し、各パケットとこれを処理可能なパケット処理部の情報とを対応づけるための対応付け情報を格納し、前記対応付け情報において第1のパケット処理部の情報に対応付けられたパケットを前記第1のプログラムによって処理するよう前記第1のパケット処理部に転送するインタフェース部と、
前記第1のパケット処理部が第1の閾値以上の負荷であると判定される場合に、前記対応付け情報において前記第1のパケット処理部で処理可能なパケットを第2のパケット処理部の情報にも対応付けるよう前記対応付け情報を更新する制御部と、を備え、
前記制御部は、未使用のパケット処理部が存在する場合、前記未使用のパケット処理部から前記第2のパケット処理部を選択し、未使用のパケット処理部が存在しない場合、負荷が第2の閾値以下である第2のプログラムが動作する複数のパケット処理部から前記第2のパケット処理部を選択し、
前記制御部は、前記第1のプログラムを前記第2のパケット処理部にロードし、
前記インタフェース部は、前記更新された対応付け情報において前記第2のパケット処理部の情報に対応付けられたパケットを前記第2のパケット処理部に転送し、
前記インタフェース部は、各パケットに含まれるべき識別子ごとに前記対応付け情報を備え、
前記インタフェース部は、第1の識別子を含むパケットを、前記第1の識別子に関する対応付け情報において対応付けられた前記第1のパケット処理部に転送し、
前記制御部は、前記第1の識別子を含むパケットを前記第2のパケット処理部の情報にも対応付けるよう前記第1の識別子に関する対応付け情報を更新し、
前記インタフェース部は、前記第1の識別子を含むパケットを前記第2のパケット処理部に転送し、
前記制御部は、前記第1のプログラムを前記第2のパケット処理部にロードする場合に、前記第2のパケット処理部において前記第1のプログラムに対応するキューに対応させるプログラムの総数と、前記第2のパケット処理部において動作するプログラムに割り当てるメモリ量と、に基づいて、前記第2のパケット処理部から前記第2のプログラムを削除するか否かを決定し、
前記第2のパケット処理部から第2のプログラムを削除する場合に、前記第2のプログラムが処理する第2の識別子を含むパケットと前記第2のパケット処理部の情報との対応を、前記対応付け情報から削除することを特徴とするシステム。 - 前記制御部は、前記インタフェース部が有する前記対応付け情報と同じ対応付け情報を格納することを特徴とする請求項5に記載のシステム。
- 各パケット処理部は、その負荷の情報を前記インタフェース部に送り、
前記インタフェース部は、前記負荷の情報を格納する負荷テーブルを備えることを特徴とする請求項5に記載のシステム。 - 前記負荷の情報は、各パケット処理部の各キューに溜まったパケットの数であることを特徴とする請求項7に記載のシステム。
- ネットワークに接続するノード装置において実行されるパケット処理方法であって、
前記ノード装置は、
複数のパケット処理部と、
スイッチを通じて前記複数のパケット処理部に接続し、各パケットとこれを処理可能なパケット処理部の情報とを対応づけるための対応付け情報を格納するインタフェース部と、を有し、
前記パケット処理方法は、
前記対応付け情報において第1のパケット処理部の情報に対応付けられたパケットを前記第1のパケット処理部に転送するステップと、
前記第1のパケット処理部が第1の閾値以上の負荷であると判定される場合に、前記対応付け情報において前記第1のパケット処理部で処理可能なパケットを第2のパケット処理部の情報にも対応付けるよう前記対応付け情報を更新するステップと、
未使用のパケット処理部が存在する場合、前記未使用のパケット処理部から前記第2のパケット処理部を選択し、未使用のパケット処理部が存在しない場合、負荷が第2の閾値以下である第2のプログラムが動作する複数のパケット処理部から前記第2のパケット処理部を選択するステップと、
前記更新された対応付け情報において前記第2のパケット処理部の情報に対応付けられたパケットを前記第2のパケット処理部に転送するステップと、
を含み、
前記インタフェース部は、各パケットに含まれるべき識別子ごとに前記対応付け情報を備え、
前記パケット処理方法は、
第1の識別子を含むパケットを、前記第1の識別子に関する対応付け情報において対応付けられた前記第1のパケット処理部に転送するステップと、
前記第1の識別子を含むパケットを前記第2のパケット処理部の情報にも対応付けるよう前記第1の識別子に関する対応付け情報を更新するステップと、
前記インタフェース部は、前記第1の識別子を含むパケットを前記第2のパケット処理部に転送するステップと、
をさらに含み、
前記第1のパケット処理部は、前記第1の識別子を含むパケットを処理する第1のプログラムを備え、
前記パケット処理方法は、
前記第1のパケット処理部が前記第1の閾値以上の負荷である場合に、前記第1のプログラムを前記第2のパケット処理部にロードするステップと、
前記第2のパケット処理部は、前記第1の識別子を含むパケットを前記第1のプログラムによって処理するステップと、
前記第1のプログラムを前記第2のパケット処理部にロードする場合に、前記第2のパケット処理部において前記第1のプログラムに対応するキューに対応させるプログラムの総数と、前記第2のパケット処理部において動作するプログラムに割り当てるメモリ量と、に基づいて、前記第2のパケット処理部から前記第2のプログラムを削除するか否かを決定するステップと、
前記第2のパケット処理部から第2のプログラムを削除する場合に、前記第2のプログラムが処理する第2の識別子を含むパケットと前記第2のパケット処理部の情報との対応を、前記対応付け情報から削除するステップと、
をさらに含むことを特徴とするパケット処理方法。
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