(57)【要約】【課題】ユーザ自身がスイッチングハブの設定を変更することなく、簡単な手順でスイッチングハブの優先度設定を自動的に行い、優先通信を可能とする。【解決手段】優先制御を必要とする場合、スイッチングハブ３００のポートＰ１に優先制御ボックス２００を接続すると、優先制御ボックス２００から所定の接続確認信号がスイッチングハブ３００へ送出される。スイッチングハブ３００のポートＰ１は、この接続確認信号を受信すると、当該ポートＰ１に入力する端末１００からの送信フレームの優先度（Cos値/Tos値）を強制的に書き換え、優先通信を実現する。優先制御を必要としなくなれば、優先制御ボックス２００をポートＰ１から取り外すだけで優先度強制書き換え設定を解除できる。【選択図】図５
2008219828.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
優先制御機能を有するスイッチングハブであって、
各ポートでの所定の接続確認信号の受信を検出する検出手段と、
前記所定の接続確認信号の受信に応じて、当該ポートに入力する入力信号の優先度を強制的に変更する優先度変更手段と、
を有することを特徴とするスイッチングハブ。
【請求項２】
前記所定の接続確認信号は、当該ポートに接続された優先制御装置から定期的に受信されることを特徴とする請求項１に記載のスイッチングハブ。
【請求項３】
前記ポートに入力する入力信号は、通信端末から前記優先制御装置を通して受信されることを特徴とする請求項２に記載のスイッチングハブ。
【請求項４】
前記優先度は、前記入力信号の所定フレームに含まれるＴｏＳ(Type of Service)および／またはＣｏＳ(Class of Service)の値であることを特徴とする請求項１−３のいずれか１項に記載のスイッチングハブ。
【請求項５】
優先制御機能を有するスイッチングハブと通信端末とを接続する優先制御装置であって、
前記スイッチングハブの１つのポートに接続するための第１接続手段と、
前記通信端末に接続するための第２接続手段と、
前記ポートに対して所定の接続確認信号を定期的に送信する接続確認手段と、
を有し、
前記所定の接続確認信号によって、前記スイッチングハブの前記ポートへ送信する送信信号の優先度を強制的に変更させることを特徴とする優先制御装置。
【請求項６】
前記優先度は、前記送信信号の所定フレームに含まれるＴｏＳ(Type of Service)および／またはＣｏＳ(Class of Service)の値であることを特徴とする請求項５に記載の優先制御装置。
【請求項７】
優先制御機能を有するスイッチングハブの優先制御方法であって、
前記スイッチングハブの各ポートで所定の接続確認信号を受信したか否かを判定し、
前記所定の接続確認信号を受信した場合には、当該ポートに入力する入力信号の優先度を強制的に変更する、
ことを特徴とする優先制御方法。
【請求項８】
前記優先度は、前記送信信号の所定フレームに含まれるＴｏＳ(Type of Service)および／またはＣｏＳ(Class of Service)の値であることを特徴とする請求項７に記載の優先制御方法。
【請求項９】
請求項１−４のいずれか１項に記載のスイッチングハブをＩＰネットワークに接続し、請求項５または６に記載の優先制御装置を前記スイッチングハブに接続したネットワークシステム。
【請求項１０】
コンピュータを、
各ポートでの所定の接続確認信号の受信を検出する検出手段と、
前記所定の接続確認信号の受信に応じて、当該ポートに入力する入力信号の優先度を強制的に変更する優先度変更手段と、
を有するスイッチングハブとして機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク通信におけるサービス品質(Quality of Service)制御技術 に係り、特にスイッチングハブの優先度を制御する方法および優先制御装置に関する。なお、サービス品質(Quality of Service)は、ＴｏＳ(Type of Service)および／またはＣｏＳ(Class of Service)を意味し、ここで述べる優先制御機能はこれらを利用したものである。以下、優先制御を行うためのＴｏＳおよび／またはＣｏＳの値を「Cos値/Tos値」と記し、適宜「優先度」と呼ぶものとする。
【背景技術】
【０００２】
近年、パケットの優先度の設定を行うことができる優先制御可能なスイッチングハブが多くのネットワークで使用されるようになった。以下、優先制御可能なスイッチングハブを用いたネットワークについて簡単に説明する。
【０００３】
図１（ａ）は従来のスイッチングハブを用いたネットワークの一例を示す構成図、図１（ｂ）は従来のスイッチングハブを用いたネットワークの他の例を示す構成図である。
【０００４】
図１（ａ）において、端末１０は送信フレームの優先度（Cos値/Tos値）に値を付与できるアプリケーションを搭載した端末である。このアプリケーションが優先通信を行う場合には、当該アプリケーションは送信フレームの優先度（Cos値/Tos値）を他の送信フレームよりも高い値に書き換える。
【０００５】
端末１０から優先度（Cos値/Tos値）が設定されたフレームが送信されると、スイッチングハブ２０はポートＰ８において端末１０から受信したフレームの優先度（Cos値/Tos値）を認識し、優先度に応じた出力キューバッファに転送する。スイッチングハブ３０は、ポートＰ９においてスイッチングハブ２０から受信したフレームの優先度（Cos値/Tos値）を認識し、優先度に応じた出力キューバッファに転送する。このように、受信したフレームの優先度をそのまま信用し、優先度に応じた出力キューに転送することにより優先通信を実現することができる。
【０００６】
図１（ｂ）において、端末１１は送信フレームの優先度（Cos値/Tos値）を付与できないアプリケーションを搭載した端末である。この端末１１に対して優先通信を行う場合、スイッチングハブ２１は、端末１１を接続したポート１０で送信フレームが常に高い優先度に書き換えられるように設定される。スイッチングハブ３０は、ポートＰ１１においてスイッチングハブ２１から受信したフレームの優先度（Cos値/Tos値）を認識し、優先度に応じた出力キューバッファに転送することで優先通信を実現することができる。
【０００７】
スイッチングハブの優先度設定に関しては、特許文献１に電話システムの例が開示されている。この電話システムでは、アナログ電話機のようなレガシー端末をインターネットと交換接続させるための主装置をレガシー端末とスイッチングハブとの間に接続し、主装置の制御部がスイッチングハブの優先度制御部に対して優先度設定の指示を行うことで電話の優先通信を実現している（段落００１９−００２０、００２７参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−３１１８５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、図１（ｂ）に示すように、アプリケーションで優先度の付与ができない場合、スイッチングハブの対応ポートにて優先度（Cos値/Tos値）を強制的に書き換えるように予め設定しておく必要がある。特に、アプリケーションで優先度の付与ができない環境下で、優先度の高い通信が発生した場合、ユーザ自身がスイッチングハブの優先度設定を変更しなければならない。このような設定は一般ユーザにとって容易ではない。
【００１０】
また特許文献１に開示された電話システムでは、主装置がスイッチングハブの優先度設定指示を行うので、主装置自体に制御機能を設けておく必要があり、回路規模の増大およびコストの上昇を避けることができない。
【００１１】
このように、従来の技術では、ユーザにとって手軽でかつ確実に優先通信を実現できる方式を提供することができなかった。
【００１２】
本発明は上述した如き実状に鑑みてなされたもので、その目的は、ユーザ自身がスイッチングハブの設定を変更することなく、簡単な手順でスイッチングハブの優先度設定を自動的に行い、優先通信を可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明による優先制御機能を有するスイッチングハブは、各ポートでの所定の接続確認信号の受信を検出する検出手段と、前記所定の接続確認信号の受信に応じて、当該ポートに入力する入力信号の優先度を強制的に変更する優先度変更手段と、を有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の一実施形態によれば、所定の接続確認信号はポートに接続された優先制御装置（優先制御ボックス)から定期的に受信されるものであり、当該ポートに入力する入力信号は通信端末から優先制御装置を通して受信される。優先度は入力信号の所定フレームに含まれるＴｏＳ(Type of Service)および／またはＣｏＳ(Class of Service)の値である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、優先させたい通信が発生した際に、利用者が優先制御装置を通信端末とスイッチングハブの間に接続するだけで、スイッチングハブが端末が送信するフレームの優先度を自動的に変更することができる。したがって、簡単な構成・操作によって利用者の意思で優先通信が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
１．本発明の概念的説明
図２は本発明による優先制御ボックスおよびスイッチングハブの基本的動作を説明するための概念的説明図である。まず、優先度（Cos値/Tos値）が付与された送信フレームをスイッチングハブ３００のポートＰ１へ送信できる場合には、図２（ａ）に示すように、優先制御ボックス２００を接続しない。スイッチングハブ３００は、ポートＰ１で優先度（Cos値/Tos値）が設定されたフレームを受信し、ポートＰ１において優先度が認識され、それに従って転送処理が実行される。
【００１７】
これに対して、送信フレームに優先度（Cos値/Tos値）を付与できない場合には、図２（ｂ）に示すように、優先制御ボックス２００とスイッチングハブ３００のポートＰ１とがケーブル等によって接続される。この接続によって、後述するように優先制御ボックス２００から接続確認パケットがスイッチングハブ３００のポートＰ１へ送出される。この接続確認パケットを認識すると、スイッチングハブ３００はポートＰ１から入力する送信パケットの優先度（Cos値/Tos値）を高い値に強制的に設定し優先通信を可能にする。
【００１８】
２．実施例
図３は本発明の一実施例による優先制御ボックスおよびスイッチングハブを接続したネットワークを示す概略的ブロック図である。ここでは、端末１００は送信フレームの優先度（Cos値/Tos値）を付与できないアプリケーションを搭載した端末である。従って、この端末１００に対して優先通信を行う場合、上述したように優先制御ボックス２００をスイッチングハブ３００のポートＰ１に接続する。
【００１９】
優先制御ボックス２００は、それが接続されていることをスイッチングハブ３００のポートで認識できればよいのであるから、特別な制御装置を必要としない。接続状態において接続確認パケットをスイッチングハブ３００へ定期的に送出する機能を有するだけでよい。接続確認された状態では、端末１００からの送信パケットをそのままスイッチングハブ３００へ転送するリピータとして動作する。したがって、ここでは端末１００側に接続する物理層デバイスＰＨＹとスイッチングハブ３００側に接続する物理層デバイスＰＨＹとの間にバッファを接続した簡単な構成を一例として示している。
【００２０】
スイッチングハブ３００は、複数ポートＰ１−Ｐｎのそれぞれが物理層デバイスＰＨＹを通してバッファ部３０１に接続されている。バッファ部３０１はポートごとに入力バッファおよび優先度別出力バッファを有し、制御部３０４の制御下で、スイッチ制御部３０２およびＭＡＣアドレス−ポート対応テーブル３０３によって周知のスイッチング制御が行われる。また、制御部３０４は、優先制御ボックス２００から接続確認パケットを受信した場合には、優先度変更部３０５を制御して当該ポートに入力する送信パケットに対して優先度（Cos値/Tos値）の強制書込みを行う。さらに、優先制御部３０６は、優先度（Cos値/Tos値）が付与された送信パケットに対して通常の優先制御を行う。
【００２１】
図４は本実施例によるスイッチングハブの優先度強制設定動作を示すフローチャートである。制御部３０４は各ポートに優先制御ボックス２００からの接続確認パケットが受信されたか否かを常時監視している（ステップＳ４０１）。優先制御ボックス２００からの接続確認パケットをポートＰｉで受信すると（ステップＳ４０１のＹＥＳ）、制御部３０４は、ポートＰｉに入力する送信パケットは高い優先度に設定する必要があると判断し、優先度変更部３０５に対して、当該ポートＰｉに入力する送信パケットに対して高い優先度（Cos値/Tos値）を強制的に書込むように設定する（ステップＳ４０２）。こうしてスイッチングハブ３００はポートＰｉから入力する送信パケットの優先度（Cos値/Tos値）を高い値に強制的に設定して優先通信を実現することができる。
【００２２】
優先制御ボックス２００がポートＰｉから取り外されると、優先制御ボックス２００から接続確認パケットがポートＰｉで受信されなくなるので（ステップＳ４０１のＮＯ）、制御部３０４は、現在のポートＰｉの設定状態をチェックし（ステップｓ４０３）、優先度変更部３０５が優先度の強制書換モードに設定がされている場合には（ステップＳ４０３のＹＥＳ）、それを解除する（ステップＳ４０４）。これによって優先度の強制的な書き換えは行われない。
【００２３】
なお、スイッチングハブの制御部３０４はプログラム制御プロセッサあるいはマイクロプロセッサ上で図４に示すような優先度強制設定プログラムを実行することにより同様の機能を実現することもできる。
【００２４】
図５は本実施例の基本的動作を説明するためのネットワーク図である。図５（ａ）は優先制御を必要としない場合の接続を示しており、ここではアプリケーションで優先度の付与ができない端末１００がスイッチングハブ３００のポートＰ２に直接接続される。この場合、優先制御ボックス２００が接続されていないので、スイッチングハブ３００の制御部３０４は、ポートＰ２での入力フレームの優先度（Cos値/Tos値）を書き換えないように優先度変更部３０５を設定する。したがってスイッチングハブ３００は入力フレームの優先度をそのまま信用して転送する。
【００２５】
図５（ｂ）は優先制御を必要とする場合の接続を示している。上述したように、端末１００を優先制御ボックス２００を介してスイッチングハブ３００のポートＰ１に接続したとすると、優先制御ボックス２００は接続確認パケットを送出し、それを検出したスイッチングハブ３００の制御部３０４は、優先度変更部３０５を制御して、ポートＰ１を、入力フレームの優先度（Cos値/Tos値）を強制的に高い優先度に書き換えるように設定する。これによって、優先度が付与されていない送信フレームに高い優先度が付与されてスイッチングハブ３００から送信される。
【００２６】
図６は本発明の第１実施例による優先制御ボックスおよびスイッチングハブを用いたＩＰネットワークシステムの構成図である。端末１００は端末あるいは端末に搭載するアプリケーションにて優先度の付与ができないが、一時的に優先通信を必要とするものとする。
【００２７】
端末１０１は、端末１００の通信相手であり、端末あるいは端末に搭載するアプリケーションにて優先度の付与ができない端末であるが、スイッチングハブ３００ｂはポートＰ３にて入力フレームの優先度（Cos値/Tos値）を強制的に高い値に変更する設定となっているものとする。
【００２８】
スイッチングハブ３００ａ、３００ｂおよび優先制御ボックス２００は、図３−５において説明したスイッチングハブ３００および優先制御ボックス２００と同様の機能を持つ。
【００２９】
ＩＰネットワークは、Diffserv方式による優先機能を有するネットワーク機器で構成され、端末１００および１０１の間にこれらネットワーク機器群が介在する。ＩＰネットワーク内の全てのネットワーク機器は、入力ポートにおいて入力フレームの優先度（Cos値/Tos値）を信用し、優先度に対応した出力キューへ転送することにより優先通信を実現する機能を有する。
【００３０】
このようなネットワークにおいて、端末１００の利用者は、相手側のスイッチングハブ３００ｂのポートＰ３が高い優先度に設定されているので、まず優先制御ボックス２００を端末１００とスイッチングハブ３００ａの間に接続する。この接続は、優先制御ボックス２００をケーブルでスイッチングハブ３００ａのポートＰ１に接続することを意味するが、これに限定されるものではなく、優先制御ボックス２００を通る経路と通らない経路とを選択できる回路を構成しても良い。
【００３１】
優先制御ボックス２００を接続することによって、優先制御ボックス２００から接続確認パケットがスイッチングハブ３００ａのポートＰ１に送出され、スイッチングハブ３００ａのポートＰ１は、自動的に、入力フレームの優先度（Cos値/Tos値）が強制的に高い値に変更される設定となる。したがって、これ以後、端末１００からの送信フレームは優先制御され、相手側端末１０１との間で優先通信を実現できる。
【００３２】
このように優先制御ボックス２００を通信端末とスイッチングハブ３００の間に接続するだけで、スイッチングハブ３００ａが送信フレームの優先度を自動的に変更するので、簡単な構成・操作によって利用者の意思で優先通信が可能となる。したがってネットワークシステムに不慣れな利用者でも簡単に優先通信を利用可能となる。端末種別あるいは端末に搭載するアプリケーションでの優先設定付与に関係なく機能するので、どのような端末装置でも優先通信が可能となるという利点もある。
【００３３】
３．応用例
上述した本実施例による優先制御ボックス２００とスイッチングハブ３００の組み合わせを試験機に見立てることによって、ネットワークの優先制御設定を確認するための試験に使用することができる。
【００３４】
図７は本発明の一応用例として優先制御ボックスおよびスイッチングハブを用いたネットワーク試験システムを示すブロック図である。ここで、ＩＰネットワーク５００は優先制御機能を持ったネットワーク機器群であり、試験システムの試験対象となる。
【００３５】
試験器１と試験器２とがＩＰネットワーク５００に接続されている。試験器１は端末１００ａ、優先制御ボックス２００ａ、スイッチングハブ３００ａおよび負荷装置５０１からなり、優先制御ボックス２００ａがスイッチングハブ３００ａのポートＰ６に接続され、負荷装置５０１がポートＰ４に接続されているものとする。また、試験器２も同様に、端末１００ｂ、優先制御ボックス２００ｂ、スイッチングハブ３００ｂおよび負荷装置５０２からなり、優先制御ボックス２００ｂがスイッチングハブ３００ｂのポートＰ７に接続され、負荷装置５０１がポートＰ５に接続されているものとする。端末１００ａ、１００ｂ、優先制御ボックス２００ａ，２００ｂ、スイッチングハブ３００ａ、３００ｂは、それぞれ既に説明した端末１００、優先制御ボックス２００、スイッチングハブ３００と同様である。したがって、スイッチングハブ３００ａのポートＰ６とスイッチングハブ３００ｂのポートＰ７とは、それぞれ強制的に高い優先度に変更された優先ポートとなり、スイッチングハブ３００ａのポートＰ４とスイッチングハブ３００ｂのポートＰ５とは、それぞれ非優先ポートとなっている。負荷装置５０１および５０２はパケットを大量発生させる装置であり、ＩＰネットワーク５００を過負荷状態とするためのものである。
【００３６】
試験は、負荷装置５０１および５０２にてパケットを大量に発生させた状態で、端末１００ａおよび１００ｂにて通信速度の測定を行う。そして、ネットワーク５００が過負荷状態であっても、端末１００ａおよび１００ｂ間の通信が優先されていることを確認することにより、試験対象であるＩＰネットワーク５００を構成するネットワーク機器が正常に優先制御設定されていることを確認することが可能となる。
【００３７】
上述した実施例はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明によらず特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】（ａ）は従来のスイッチングハブを用いたネットワークの一例を示す構成図、（ｂ）は従来のスイッチングハブを用いたネットワークの他の例を示す構成図である。
【図２】本発明による優先制御ボックスおよびスイッチングハブの基本的動作を説明するための概念的説明図である。
【図３】本発明の一実施例による優先制御ボックスおよびスイッチングハブを接続したネットワークを示す概略的ブロック図である。
【図４】本実施例によるスイッチングハブの優先度強制設定動作を示すフローチャートである。
【図５】本実施例の基本的動作を説明するためのネットワーク図である。
【図６】本発明の第１実施例による優先制御ボックスおよびスイッチングハブを用いたＩＰネットワークシステムの構成図である。
【図７】本発明の一応用例として優先制御ボックスおよびスイッチングハブを用いたネットワーク試験システムを示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３９】
１００，１０１  端末
２００  優先制御ボックス
３００  スイッチングハブ
５００  ＩＰネットワーク
５０１，５０２  負荷装置
【図１】
2008219828.tif 000003
【図２】
2008219828.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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