JP6326727B2 - パケット交換装置、パケット交換方法及び帯域制御プログラム - Google Patents
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Description
以下、本発明によるパケット交換装置、パケット交換方法及び帯域制御プログラムの一実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図1は、実施形態のパケット交換装置1の機能的な構成を示すブロック図である。実施形態のパケット交換装置1は、全てをハードウェアで構成しても良く、一部をハードウェアで構成し、残部をCPUとCPUが実行するプログラムで構成するようにしても良く、いずれの構成方法を採用した場合であっても、機能的には、図1で表すことができる。例えば、後述するフロー識別部102、パケットキューQ01〜Q0m、…、Qn1〜Qnm、グループ内読出制御部103−0〜103−n、グループ間読出制御部104、スレーブ側帯域制御部105、マスター側帯域制御部203などを、CPUとCPUが実行するプログラムで構成することができる。
次に、実施形態のパケット交換装置1における動作(パケット交換方法)を、図2を参照しながら説明する。
+eBW×(pRmin[i]/ΣpRmin) …(1)
(1)式で算出される送信制限帯域[i]は、入力ポートiに属するバッファが非輻輳状態のユーザの入力帯域の合計値inR[i](すなわち、(1)式の右辺第1項)を確保すると共に、全ての入力ポートに属する全ユーザのうちバッファが輻輳状態であるユーザの最低保証帯域の合計値ΣpRminに対する、入力ポートiに属するバッファが輻輳状態であるユーザの最低保証帯域の合計値pRmin[i]の比率に応じて実効帯域eBWを入力ポートiについて配分した帯域(すなわち、(1)式の右辺第2項)を確保するものとなっている。
上記実施形態によれば、出力インタフェース部側で、その出力インタフェース部から出力される全フローの送信帯域を管理し、その管理された帯域を入力インタフェース部側に通知して、入力インタフェース部側で各フローの送信帯域を管理された帯域に抑えて出力するようにしたので、複数の入力インタフェース部からの複数のフローが1つの出力インタフェース部に集中して出力されるような場合でも、パケット交換部あるいは出力インタフェース部でのパケット廃棄を発生させることなく、帯域保証、契約ユーザ間の公平性を実現することができる。
上記実施形態の説明においても、種々変形実施形態に言及したが、さらに、以下に例示するような変形実施形態を挙げることができる。
100…入力インタフェース部、
101…パケット受信部、102…フロー識別部、103−0〜103−n…グループ内読出制御部、104…グループ間読出制御部、105…スレーブ側帯域制御部、106…送信制御部、411…閾値超過検出部、412…入力帯域計測部、413…RMsパケット送信部、414…RMmパケット受信部、QG0〜QGn…キューグループ、Q01〜Qnm…パケットキュー、
200…出力インタフェース部、
201…受信制御部、202…パケット振分部、203…マスター側帯域制御部、204…受信バッファ、205…パケット送信部、421…RMsパケット受信部、422…送信制限帯域演算部、423…RMmパケット送信部、
3…パケット交換部、
300−1〜300−X…入力バッファ、301…パケットスイッチ、302−1〜302−X…出力バッファ。
Claims (5)
- パケットが入力される複数の入力インタフェース手段と、パケットを出力する複数の出力インタフェース手段と、上記各入力インタフェース手段からのパケットを宛先に応じた上記出力インタフェース手段に出力する、複数の入力バッファ、パケットスイッチ及び複数の出力バッファを有するパケット交換手段とを備えたパケット交換装置において、
上記各入力インタフェース手段が、
入力されたパケットを蓄積する、蓄積するパケットのフローが異なる複数のパケット蓄積部と、
入力されたパケットのフローを識別して、そのパケットをいずれかの上記パケット蓄積部に振り分けるフロー識別部と、
複数の上記パケット蓄積部に蓄積されているパケットを、読出すパケット蓄積部を切り替えながら読み出すパケット読出制御部と、
上記各パケット蓄積部へのパケットの入力帯域を計測する入力帯域計測部と、
上記各パケット蓄積部の蓄積量が閾値を超過したか否かを検出する閾値超過検出部と、
計測された入力帯域、検出された閾値超過の情報を送信する蓄積部情報送信部とを有し、
上記各出力インタフェース手段が、
当該出力インタフェース手段に対応する上記出力バッファの輻輳状態が検出されたときに、上記複数の入力インタフェース手段の各々に対して送信制限帯域を求める送信制限帯域演算部と、
上記送信制限帯域演算部により求められた上記各入力インタフェース手段の送信制限帯域を、対応する上記各入力インタフェース手段に通知する送信制限帯域通知部とを有し、
上記各入力インタフェース手段の上記パケット読出制御部は、通知された上記送信制限帯域に基づいて、複数の上記パケット蓄積部からのパケットの読み出し制御を行い、
さらに、上記送信制限帯域演算部は、
上記送信制限帯域を求める対象である1つの上記入力インタフェース手段が有する上記複数のパケット蓄積部のうち、上記閾値超過検出部によって閾値を非超過と検出されたパケット蓄積部について、上記入力帯域計測部によって測定された入力帯域を合計した第1の合計値と、
上記パケット交換手段と上記出力インタフェース手段との間における物理帯域から上記第1の合計値を上記複数の入力インタフェース手段分差し引いた残余帯域と、
上記閾値超過検出部によって検出された閾値超過の情報に基づく係数とを求めるとともに、
上記残余帯域に上記係数を乗じたものを上記第1の合計値に加算することで、上記送信制限帯域を求める
ことを特徴とするパケット交換装置。 - 同一の上記入力インタフェース手段に設けられている上記各パケット蓄積部がそれぞれ、複数の蓄積部分を有するものであり、
上記パケット読出制御部が、
上記各パケット蓄積部を構成する複数の蓄積部分からの読み出しを制御する、複数のパケット蓄積部内読出制御部と、
複数のパケット蓄積部内読出制御部のいずれかに読出制御の権限を与える制御を行うパケット蓄積部間読出制御部とを有する
ことを特徴とする請求項1に記載のパケット交換装置。 - 上記送信制限帯域演算部は、
上記送信制限帯域を求める対象である一つの上記入力インタフェース手段が有する上記複数のパケット蓄積部のうち、上記閾値超過検出部によって閾値を超過と検出されたパケット蓄積部について予め定められる最低保証帯域を合計した第2の合計値と、
上記第2の合計値を、全ての上記複数の入力インタフェース手段分合計した第3の合計値とを求めるとともに、
上記係数として、上記第2の合計値を上記第3の合計値で除した割合を求め、上記残余帯域に当該割合を乗じたものを上記第1の合計値に加算することで、上記送信制限帯域を求める
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のパケット交換装置。 - パケットが入力される複数の入力インタフェース手段と、パケットを出力する複数の出力インタフェース手段と、上記各入力インタフェース手段からのパケットを宛先に応じた上記出力インタフェース手段に出力する、複数の入力バッファ、パケットスイッチ及び複数の出力バッファを有するパケット交換手段とを備えたパケット交換装置に搭載されるコンピュータを、
入力されたパケットを蓄積する、蓄積するパケットのフローが異なる複数のパケット蓄積部と、
入力されたパケットのフローを識別して、そのパケットをいずれかの上記パケット蓄積部に振り分けるフロー識別部と、
複数の上記パケット蓄積部に蓄積されているパケットを、通知された上記送信制限帯域に基づいて、読出すパケット蓄積部を切り替えながら読み出すパケット読出制御部と、
上記各パケット蓄積部へのパケットの入力帯域を計測する入力帯域計測部と、
上記各パケット蓄積部の蓄積量が閾値を超過したか否かを検出する閾値超過検出部と、
計測された入力帯域、検出された閾値超過の情報を送信する蓄積部情報送信部と、
いずれかの上記出力インタフェース手段に対応する上記出力バッファの輻輳状態が検出されたときに、上記複数の入力インタフェース手段の各々に対して送信制限帯域を求める送信制限帯域演算部と、
上記送信制限帯域演算部により求められた上記各入力インタフェース手段の送信制限帯域を、対応する上記各入力インタフェース手段に通知する送信制限帯域通知部として機能させ、
さらに、上記送信制限帯域演算部は、
上記送信制限帯域を求める対象である1つの上記入力インタフェース手段が有する上記複数のパケット蓄積部のうち、上記閾値超過検出部によって閾値を非超過と検出されたパケット蓄積部について、上記入力帯域計測部によって測定された入力帯域を合計した第1の合計値と、
上記パケット交換手段と上記出力インタフェース手段との間における物理帯域から上記第1の合計値を上記複数の入力インタフェース手段分差し引いた残余帯域と、
上記閾値超過検出部によって検出された閾値超過の情報に基づく係数とを求めるとともに、
上記残余帯域に上記係数を乗じたものを上記第1の合計値に加算することで、上記送信制限帯域を求める
ことを特徴とする帯域制御プログラム。 - パケットが入力される複数の入力インタフェース手段と、パケットを出力する複数の出力インタフェース手段と、上記各入力インタフェース手段からのパケットを宛先に応じた上記出力インタフェース手段に出力する、複数の入力バッファ、パケットスイッチ及び複数の出力バッファを有するパケット交換手段とを備えたパケット交換装置におけるパケット交換方法において、
上記各入力インタフェース手段の蓄積するパケットのフローが異なる各パケット蓄積部は、入力されたパケットを蓄積し、
上記各入力インタフェース手段のフロー識別部は、入力されたパケットのフローを識別して、そのパケットをいずれかの上記パケット蓄積部に振り分け、
上記各入力インタフェース手段のパケット読出制御部は、複数の上記パケット蓄積部に蓄積されているパケットを、読出すパケット蓄積部を切り替えながら読み出し、
上記各入力インタフェース手段の入力帯域計測部は、上記各パケット蓄積部へのパケットの入力帯域を計測し、
上記各入力インタフェース手段の閾値超過検出部は、上記各パケット蓄積部の蓄積量が閾値を超過したか否かを検出し、
上記各入力インタフェース手段の蓄積部情報送信部は、計測された入力帯域、検出された閾値超過の情報を送信し、
上記各出力インタフェース手段の送信制限帯域演算部は、当該出力インタフェース手段に対応する上記出力バッファの輻輳状態が検出されたときに、上記複数の入力インタフェース手段の各々に対して送信制限帯域を求め、
上記各出力インタフェース手段の送信制限帯域通知部は、上記送信制限帯域演算部により求められた上記各入力インタフェース手段の送信制限帯域を、対応する上記各入力インタフェース手段に通知し、
上記各入力インタフェース手段の上記パケット読出制御部は、通知された上記送信制限帯域に基づいて、複数の上記パケット蓄積部からのパケットの読み出し制御を行い、
さらに、上記各出力インタフェース手段の上記送信制限帯域演算部は、
上記送信制限帯域を求める対象である1つの上記入力インタフェース手段が有する上記複数のパケット蓄積部のうち、上記閾値超過検出部によって閾値を非超過と検出されたパケット蓄積部について、上記入力帯域計測部によって測定された入力帯域を合計した第1の合計値と、
上記パケット交換手段と上記出力インタフェース手段との間における物理帯域から上記第1の合計値を上記複数の入力インタフェース手段分差し引いた残余帯域と、
上記閾値超過検出部によって検出された閾値超過の情報に基づく係数とを求めるとともに、
上記残余帯域に上記係数を乗じたものを上記第1の合計値に加算することで、上記送信制限帯域を求める
ことを特徴とするパケット交換方法。
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