(57)【要約】【課題】マルチキャスト帯域の確保を行う。【解決手段】ユニキャスト・パケットとマルチキャスト・パケットを複数の転送先に振り分けるパケットスイッチにおいて、バッファ開放制御部１５９は、送信パケットがユニキャスト・パケットである場合にはパケット送信部１０６−１〜１０６−ｎからバッファ開放要求があれば直ちに択一的に選択したポインタを空バッファ・キュー１１１に積み、送信パケットがマルチキャスト・パケットである場合には同報したパケット送信部の全てからバッファ開放要求があった後、選択されたポインタを空バッファ・キューに積み、ＭＣ速度制限部１０８の速度制限でマルチキャスト・パケットが廃棄されてバッファ開放要求があれば直ちに廃棄されるパケットが格納されるパケットバッファ１１０のポインタを空バッファ・キューに積み、空バッファ・キューに積まれたポインタに該当するパケットバッファを開放する。【選択図】　図１
2004147230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユニキャスト・パケットとマルチキャスト・パケットが混在するパケットを受信して複数の転送先に振り分けるパケットスイッチにおいて、
パケットを格納するパケットバッファと、
空いている前記パケットバッファのポインタを積む空バッファ・キューと、
前記空バッファ・キューから取得したポインタを介して、受信したパケットを前記パケットバッファに格納させるパケット受信部と、
前記空バッファ・キューからポインタを取得し、前記パケット受信部からの受信パケットを解析しマルチキャスト・パケット又はユニキャスト・パケットかを判断し、ユニキャスト・パケットの宛先を判断し、ユニキャスト・パケットの前記宛先に対して取得した前記ポインタを割り当て転送要求として出力する宛先判断部と、
前記宛先判断部からの前記ポインタを前記宛先毎に積む複数の送信キューと、
前記宛先判断部で判断されたマルチキャスト・パケットの速度を制限する速度制限部と、
前記速度制限部で速度が制限されたマルチキャスト・パケットを解析し宛先を判断し、マルチキャスト・パケットの前記宛先に対して宛先判断部で取得したポインタを割り当て転送要求として出力する宛先グループ判断部と、
複数の前記送信キューから取得した前記ポインタと前記宛先グループ判断部からの前記ポインタとを同一の宛先毎に入力し、宛先毎に前記送信キューからの前記ポインタよりも前記宛先グループ判断部からの前記ポインタを優先して選択する複数の出力選択部と、
前記複数の出力選択部で選択されたポインタを介して前記パケットバッファからパケットを取り出し、複数の送信回線の中、宛先の送信回線に取り出した前記パケットを送信させる複数のパケット送信部と、
送信パケットがユニキャスト・パケットである場合には複数の前記パケット送信部からバッファ開放要求があれば、直ちに、択一的に選択された前記ポインタを前記空バッファ・キューに積み、送信パケットがマルチキャスト・パケットである場合には、同報した複数の前記パケット送信部の全てからバッファ開放要求があった後に、選択された前記ポインタを前記空バッファ・キューに積み、前記ＭＣ速度制限部の速度制限でマルチキャスト・パケットが廃棄されてバッファ開放要求があれば、直ちに、廃棄されるマルチキャスト・パケットが格納される前記パケットバッファのポインタを前記空バッファ・キューに積み、前記空バッファ・キューに積まれたポインタに該当する前記パケットバッファを開放するバッファ開放制御部とを備えることを特徴とするパケットスイッチ。
【請求項２】
複数のＭＣ速度制限部と、これらにそれぞれ接続される複数の宛先アドレス判定部が設けられ、前記宛先判断部は、マルチキャスト・パケットの判断ではマルチキャスト・グループの判断を行い、複数の前記ＭＣ速度制限部は、前記宛先判断部で判断されたマルチキャスト・グループ毎にマルチキャスト・パケットの速度を制限し、複数の前記宛先アドレス判定部は速度を制限されたマルチキャスト・グループ毎のマルチキャスト・パケットを解析し、宛先を判断し、マルチキャスト・パケットの前記宛先に対して前記宛先判断部で取得したポインタを割り当て複数の前記出力選択部に転送要求として出力することを特徴とする、請求項１に記載のパケットスイッチ。
【請求項３】
複数の前記パケット送信部ではパケットが輻輳する場合には、マルチキャスト・パケットが廃棄され、前記バッファ開放制御部にバッファ開放要求が行われることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のパケットスイッチ。
【請求項４】
前記ＭＣ速度制限部は、受信したマルチキャスト・パケットのビットレートを測定し、一定のマルチキャスト転送レートを超える場合には、受信パケットを廃棄する割合を算出して、決定された廃棄率に従って受信パケットを選択的に廃棄し、前記バッファ開放制御部にバッファ開放要求が行われることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のパケットスイッチ。
【請求項５】
前記ＭＣ速度制限部は、受信したマルチキャスト・パケットを、ネットワーク制御パケットを含む高優先パケットと通常優先パケットとに分け、廃棄を行うのは前記通常パケットに限定することを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のパケットスイッチ。
【請求項６】
ユニキャスト・パケットとマルチキャスト・パケットが混在するパケットを受信して複数の転送先に振り分けるパケットスイッチ及びそのマルチキャスト転送方法において、
受信パケットをパケットバッファに格納する工程と、
空いている前記パケットバッファのポインタを空バッファ・キューに積む工程と、
受信パケットを解析しマルチキャスト・パケット又はユニキャスト・パケットかを判断し、ユニキャスト・パケットの宛先を判断し、ユニキャスト・パケットの前記宛先に前記空バッファ・キューから取得したポインタを割り当てる工程と、
ユニキャスト・パケットの前記宛先に割り当てた前記ポインタを前記宛先毎に複数の送信キューに積む工程と、
判断されたマルチキャスト・パケットの速度を制限する工程と、
速度が制限されたマルチキャスト・パケットを解析し宛先を判断し、マルチキャスト・パケットの前記宛先に前記バッファ・キューから取得したポインタを割り当てる工程と、
同一の宛先毎に、マルチキャスト・パケットの前記宛先に対するポインタを複数の前記送信キューから取得したユニキャスト・パケットの前記宛先に対する前記ポインタよりも優先して選択する工程と、
選択されたポインタを介して前記パケットバッファからパケットを取り出し、複数の送信回線の中、宛先の送信回線に取り出した前記パケットを送信させる工程と、
送信パケットがユニキャスト・パケットである場合には送信済みによるバッファ開放要求があれば、直ちに、択一的に選択された前記ポインタを前記空バッファ・キューに積み、送信パケットがマルチキャスト・パケットである場合には、同報した全てから送信済みのバッファ開放要求があった後に、選択された前記ポインタを前記空バッファ・キューに積み、速度制限でマルチキャスト・パケットが廃棄されてバッファ開放要求があれば、直ちに、廃棄されるマルチキャスト・パケットが格納される前記パケットバッファのポインタを前記空バッファ・キューに積み、前記空バッファ・キューに積まれたポインタに該当する前記パケットバッファを開放する工程とを備えることを特徴とするパケットスイッチ及びそのマルチキャスト転送方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明はパケットを振り分けるパケットスイッチに関する。特に、本発明は、ユニキャスト・パケットとマルチキャスト・パケットが混在している場合にマルチキャスト・パケットの送信速度が低速になるのを防止できるパケットスイッチのマルチキャスト転送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のパケットスイッチではマルチキャストを可能にしている（例えば、特許文献１参照。）。
また、マルチキャストパケットに許容されている入力レートを低下させないようにしているパケットスイッチがある。（例えば、特許文献２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１８５４９５号公報（第１０頁、第９図）
【特許文献２】
特開２００２−２０８９３８号公報（第５頁、第１図）
【０００４】
図７は本発明の前提となるパケットスイッチの概略構成を示すブロック図である。なお、全図を通して同一の構成要素には同一の番号、符号を付して説明を行う。
本図に示すように、パケットスイッチは受信回線１０１、複数の送信回線１０７−１〜１０７−ｎに接続される。
【０００５】
パケットスイッチにはパケット受信部１０２が設けられ、パケット受信部１０２は、受信回線１０１を介して到来するユニキャスト・パケット、マルチキャスト・パケットを含むパケットを入力する。
パケット受信部１０２の出力側にはパケットバッファ１１０が接続され、パケットバッファ１１０は受信パケットを格納する記憶手段である。
【０００６】
パケット受信部１０２には空バッファ・キュー１１１が接続され、空バッファ・キュー１１１は受信パケットの格納を待つパケットバッファ１１０における空バッファの位置を示すポインタのキューである。
空バッファ・キュー１１１にはパケットバッファ１１０の空バッファのポインタが積まれる。なお、初期時には空バッファ・キュー１１１にはパケットバッファ１１０の全バッファのポインタが積まれる。
【０００７】
パケット受信部１０２は、パケットの受信に備え、空バッファ・キュー１１１からパケットバッファ１１０のポインタを取得しておき、取得したポインタを介して、パケットバッファ１１０の空バッファに受信パケットを格納させる。
パケット受信部１０２の出力側にはマルチキャスト・グループ・アドレステーブル１５３Ａ、ユニキャスト・アドレステーブル１５３Ｂを有する宛先判断部１５３が接続され、宛先判断部１５３は受信パケットを解析し宛先を判断する。
【０００８】
宛先判断部１５３の出力側には複数の送信キュー１５４−１〜１５４−ｎが接続され、送信キュー１５４−１〜１５４−ｎは、送信回線１０７−１〜１０７−ｎへの送信をそれぞれ待つ受信パケットがパケットバッファ１１０に格納されたバッファのポインタのキューである。
宛先判断部１５３は、空バッファ・キュー１１１に接続され、受信パケットの宛先判断に備え、空バッファ・キュー１１１からバッファのポインタを取得する。
【０００９】
宛先判断部１５３は、受信パケットの宛先の解析結果で、受信パケットがマルチキャスト・パケットであればマルチキャスト・グループ・アドレステーブル１５３Ａを参照して、受信パケットの宛先である転送すべき送信回線１０７−１〜１０７−ｎの選択判断を行い、それらに属する送信キュー１５４−１〜１５４−ｎに空バッファ・キュー１１１から取得したパケットバッファ１１０のポインタを割り当てて積み、転送要求の発行とする。
【００１０】
宛先判断部１５３は、受信パケットの宛先の解析結果で、受信パケットがユニキャスト・パケットであればユニキャスト・アドレステーブル１５３Ｂを参照して、受信パケットの宛先である転送すべき送信回線１０７−１〜１０７−ｎの択一的選択判断を行い、これに続する送信キュー１５４−１〜１５４−ｎに空バッファ・キュー１１１から取得したパケットバッファ１１０のポインタを割り当てて積み、転送要求の発行とする。
【００１１】
複数の送信キュー１５４−１〜１５４−ｎと複数の送信回線１０７−１〜１０７−ｎの間には複数のパケット送信部１０６−１〜１０６−ｎがそれぞれ接続され、パケット送信部１０６−１〜１０６−ｎは、複数の送信キュー１５４−１〜１５４−ｎから順次取得したパケットバッファ１１０のポインタから転送要求の指す受信パケットをパケットバッファ１１０から取り出し送信回線１０７−１〜１０７−ｎに出力する。
【００１２】
送信回線１０７−１〜１０７−ｎは、パケット送信部１０６−１〜１０６−ｎから入力した受信パケットの送信を行う。
パケット送信部１０６−１〜１０６−ｎにはバッフ開放制御部１５９が接続され、パケット送信部１０６−１〜１０６−ｎは、受信パケットを送信回線１０７−１〜１０７−ｎから出力されたパケットが格納されたパケットバッファ１１０について、バッファ開放制御部１５９にバッファ開放要求を発行する。
【００１３】
バッファ開放制御部１５９には空バッファ・キュー１１１、パケットバッファ１１０が接続される。
バッファ開放制御部１５９は、バッファ開放要求の入力により、ユニキャスト・パケット、マルチキャスト・パケットを格納するパケットバッファ１１０の該当するバッファの開放を、以下のように、行う。
【００１４】
すなわち、バッファ開放制御部１５９は、パケット送信部１０６−１〜１０６−ｎからのバッファ開放要求の発行がユニキャスト・パケットについてのものであれば、直ちに送信済みとなったパケットバッファ１１０の該当するバッファを開放し、同時にパケットバッファ１１０の空バッファのポインタを空バッファ・キュー１１１に積む。
【００１５】
また、バッファ開放制御部１５９は、パケット送信部１０６−１〜１０６−ｎからのバッファ開放要求がマルチキャスト・パケットについてのものであれば、同一のグループのマルチキャスト・パケットに関して同報した送信回線１０７−１〜１０７−ｎの全てからのバッファ開放要求が到着次第、送信済みとなった同一グループのマルチキャスト・パケットを格納するパケットバッファ１１０のバッファを開放し、同時に同一グループのマルチキャスト・パケットに関するパケットバッファ１１０の空バッファのポインタを空バッファ・キュー１１１に積む。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記パケットスイッチでは、受信パケットが同一グループのマルチキャスト・パケットである場合には、同一のグループのマルチキャスト・パケットが送信待ちしている送信回線１０７−１〜１０７−ｎで全て送信し終えた時点で、同一のグループのマルチキャスト・パケットに関するパケットバッファ１１０のバッファが開放されるが、送信待ちしている送信回線１０７−１〜１０７−ｎ毎に同一グループのマルチキャスト・パケットの送信速度が異なる。
【００１７】
これは、同一グループのマルチキャスト・パケットの送信待ち状態が送信待ちの送信回線１０７−１〜１０７−ｎ毎にユニキャスト・パケットの送信待ち状況に応じて異なるためである。
このため、同一グループのマルチキャスト・パケットの空バッファが送信待ちの送信回線１０７−１〜１０７−ｎの最低送信速度で開放され、送信回線中の最低送信速度で空バッファが供給されることになり、全ての送信回線のマルチキャスト転送速度は、送信回線の中で最低送信速度になり、マルチキャスト帯域を確保できないという問題がある。
【００１８】
さらに、送信キュー１５４−１〜１５４−ｎにユニキャスト・パケット、マルチキャスト・パケットが混在してキューイングされるため、送信回線１０７−１〜１０７−ｎが輻輳した場合、ネットワーク制御パケットなど優先すべきマルチキャストの廃棄を抑制できないという問題がある。
さらに、マルチキャスト・グループの１つが輻輳すると送信速度が遅くなるが、他のマルチキャスト・グループも巻き込まれ送信速度が遅くなり、複数のマルチキャスト・グループ転送の公平性を保つことができないという問題がある。
【００１９】
したがって、本発明は上記問題点に鑑みて、マルチキャスト・パケットの振り分け時に出力回線に依存してパケットの転送速度が制限されず、重要なネットワーク制御パケットの廃棄を防止し、複数のマルチキャスト・グループ転送の公平性を保つことが可能になるパケットスイッチ及びそのマルチキャスト転送方法を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記問題点を解決するために、ユニキャスト・パケットとマルチキャスト・パケットが混在するパケットを受信して複数の転送先に振り分けるパケットスイッチにおいて、パケットを格納するパケットバッファと、空いている前記パケットバッファ１１０のポインタを積む空バッファ・キューと、前記空バッファ・キューから取得したポインタを介して、受信したパケットを前記パケットバッファに格納させるパケット受信部と、前記空バッファ・キューからポインタを取得し、前記パケット受信部からの受信パケットを解析しマルチキャスト・パケット又はユニキャスト・パケットかを判断し、ユニキャスト・パケットの宛先を判断し、ユニキャスト・パケットの前記宛先に対して取得した前記ポインタを割り当て転送要求として出力する宛先判断部と、前記宛先判断部からの前記ポインタを前記宛先毎に積む複数の送信キューと、前記宛先判断部で判断されたマルチキャスト・パケットの速度を制限する速度制限部と、前記速度制限部で速度が制限されたマルチキャスト・パケットを解析し宛先を判断し、マルチキャスト・パケットの前記宛先に対して宛先判断部で取得したポインタを割り当て転送要求として出力する宛先グループ判断部と、複数の前記送信キューから取得した前記ポインタと前記宛先グループ判断部からの前記ポインタとを同一の宛先毎に入力し、宛先毎に前記送信キューからの前記ポインタよりも前記宛先グループ判断部からの前記ポインタを優先して選択する複数の出力選択部と、前記複数の出力選択部で選択されたポインタを介して前記パケットバッファからパケットを取り出し、複数の送信回線の中、宛先の送信回線に取り出した前記パケットを送信させる複数のパケット送信部と、送信パケットがユニキャスト・パケットである場合には複数の前記パケット送信部からバッファ開放要求があれば、直ちに、択一的に選択された前記ポインタを前記空バッファ・キューに積み、送信パケットがマルチキャスト・パケットである場合には、同報した複数の前記パケット送信部の全てからバッファ開放要求があった後に、選択された前記ポインタを前記空バッファ・キューに積み、前記ＭＣ速度制限部の速度制限でマルチキャスト・パケットが廃棄されてバッファ開放要求があれば、直ちに、廃棄されるマルチキャスト・パケットが格納される前記パケットバッファのポインタを前記空バッファ・キューに積み、前記空バッファ・キューに積まれたポインタに該当する前記パケットバッファを開放するバッファ開放制御部とを備えることを特徴とするパケットスイッチを提供する。
【００２１】
この手段により、マルチキャスト・パケットをユニキャスト・パケットに優先して送信回線に出力するようにしたので、マルチキャスト・パケットの転送速度が制限されることがなくなった。このため、空バッファの開放の速度が制限されることがなくなったので、マルチキャスト帯域を確保できるようになった。
さらに、マルチキャスト・パケットの転送レートを集中して管理するようにし、輻輳した場合にはマルチキャスト・パケットを廃棄するようにしたので、重要なネットワーク制御パケットの廃棄を防止することが可能になった。
【００２２】
さらに、マルチキャスト・パケットの転送レートを制限したので、１のグループのマルチキャスト・パケットに輻輳があってもこの輻輳を防止するだけでなく、輻輳のない他のグループのマルチキャスト・パケットが巻き込まれることがなくなり、複数のマルチキャスト・グループの公平性を保つことが可能になった。
【００２３】
さらに、複数のＭＣ速度制限部と、これらにそれぞれ接続される複数の宛先アドレス判定部が設けられ、前記宛先判断部は、マルチキャスト・パケットの判断ではマルチキャスト・グループの判断を行い、複数の前記ＭＣ速度制限部は、前記宛先判断部で判断されたマルチキャスト・グループ毎にマルチキャスト・パケットの速度を制限し、複数の前記宛先アドレス判定部は速度を制限されたマルチキャスト・グループ毎のマルチキャスト・パケットを解析し、宛先を判断し、マルチキャスト・パケットの前記宛先に対して前記宛先判断部で取得したポインタを割り当て複数の前記出力選択部に転送要求として出力する。
【００２４】
この手段により、マルチキャスト・グループ毎に速度制限を行うので、各グループのマルチキャスト転送の帯域を確保できるという効果が得られる。
さらに、複数の前記パケット送信部ではパケットが輻輳する場合には、マルチキャスト・パケットが廃棄され、前記バッファ開放制御部にバッファ開放要求が行われる。
【００２５】
この手段により、ユニキャスト・パケットとマルチキャスト・パケットとが輻輳する場合には、マルチキャスト・パケットが廃棄され、ユニキャスト・パケットの送信を行うことが可能になる。
さらに、前記ＭＣ速度制限部は、受信したマルチキャスト・パケットのビットレートを測定し、一定のマルチキャスト転送レートを超える場合には、受信パケットを廃棄する割合を算出して、決定された廃棄率に従って受信パケットを選択的に廃棄し、前記バッファ開放制御部にバッファ開放要求が行われる。
【００２６】
この手段により、マルチキャスト・パケットの輻輳の防止が可能になる。
さらに、前記ＭＣ速度制限部は、受信したマルチキャスト・パケットを、ネットワーク制御パケットを含む高優先パケットと通常優先パケットとに分け、廃棄を行うのは前記通常パケットに限定する。
この手段により、ネットワーク制御パケットなど優先すべきマルチキャストの廃棄を確実に抑制することが可能になる。
【００２７】
さらに、本発明は、ユニキャスト・パケットとマルチキャスト・パケットが混在するパケットを受信して複数の転送先に振り分けるパケットスイッチ及びそのマルチキャスト転送方法において、受信パケットをパケットバッファに格納する工程と、空いている前記パケットバッファのポインタを空バッファ・キューに積む工程と、受信パケットを解析しマルチキャスト・パケット又はユニキャスト・パケットかを判断し、ユニキャスト・パケットの宛先を判断し、ユニキャスト・パケットの前記宛先に前記空バッファ・キューから取得したポインタを割り当てる工程と、ユニキャスト・パケットの前記宛先に割り当てた前記ポインタを前記宛先毎に複数の送信キューに積む工程と、判断されたマルチキャスト・パケットの速度を制限する工程と、速度が制限されたマルチキャスト・パケットを解析し宛先を判断し、マルチキャスト・パケットの前記宛先に前記バッファ・キューから取得したポインタを割り当てる工程と、同一の宛先毎に、マルチキャスト・パケットの前記宛先に対するポインタを複数の前記送信キューから取得したユニキャスト・パケットの前記宛先に対する前記ポインタよりも優先して選択する工程と、選択されたポインタを介して前記パケットバッファからパケットを取り出し、複数の送信回線の中、宛先の送信回線に取り出した前記パケットを送信させる工程と、送信パケットがユニキャスト・パケットである場合には送信済みによるバッファ開放要求があれば、直ちに、択一的に選択された前記ポインタを前記空バッファ・キューに積み、送信パケットがマルチキャスト・パケットである場合には、同報した全てから送信済みのバッファ開放要求があった後に、選択された前記ポインタを前記空バッファ・キューに積み、速度制限でマルチキャスト・パケットが廃棄されてバッファ開放要求があれば、直ちに、廃棄されるマルチキャスト・パケットが格納される前記パケットバッファのポインタを前記空バッファ・キューに積み、前記空バッファ・キューに積まれたポインタに該当する前記パケットバッファを開放する工程とを備えることを特徴とするパケットスイッチ及びそのマルチキャスト転送方法を提供する。
【００２８】
この手段により、上記発明と同様に、マルチキャスト・パケットをユニキャスト・パケットに優先して送信回線に出力するようにしたので、マルチキャスト・パケットの転送速度が制限されることがなくなった。このため、空バッファの開放の速度が制限されることがなくなったので、マルチキャスト帯域を確保できるようになった。
【００２９】
さらに、マルチキャスト・パケットの転送レートを集中して管理するようにし、輻輳した場合にはマルチキャスト・パケットを廃棄するようにしたので、重要なネットワーク制御パケットの廃棄を防止することが可能になった。
さらに、マルチキャスト・パケットの転送レートを制限したので、１のグループのマルチキャスト・パケットに輻輳があってもこの輻輳を防止するだけでなく、輻輳のない他のグループのマルチキャスト・パケットが巻き込まれることがなくなり、複数のマルチキャスト・グループの公平性を保つことが可能になった。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は本発明に係るパケットスイッチの概略構成を示すブロック図である。
本図に示すように、図６と比較して、複数の送信キュー１５４−１〜１５４−ｎと複数の送信回線１０７−１〜１０７−ｎとの間に複数の出力選択部１０５−１〜１０５−ｎがそれぞれ接続され、さらに、宛先判断部１５３と複数の出力選択部１０５−１〜１０５−ｎの間にＭＣ（マルチキャスト）速度制御部１０８、宛先グループ判断部１１２が直列に接続される。
【００３１】
ここで、複数の送信キュー１５４−１〜１５４−ｎの各々は、宛先毎にパケットバッファ１１０に格納される受信パケットのうちユニキャスト・パケットのバッファのポインタを割り当てて積むために使用されるユニキャスト用送信待ちパケットのポインタ・キューである。
宛先判断部１５３は、受信パケットの宛先アドレスを解析した結果、受信パケットがユニキャスト・パケットであればユニキャスト・アドレステーブル１５３Ｂを参照して、転送すべき送信回線１０７−１〜１０７−ｎの択一的選択判断を行い、これに属する送信キュー１５４−１〜１５４−ｎに空バッファ・キュー１１１から取得したパケットバッファ１１０のポインタを割り当てて積み、転送要求の発行とする。
【００３２】
宛先判断部１５３は、受信パケットがマルチキャスト・パケットであればＭＣ速度制限部１０８に空バッファ・キュー１１１から取得したパケットバッファ１１０のポインタを受信したマルチキャスト・パケットの転送要求として発行する。
ＭＣ速度制限部１０８はマルチキャスト転送レートを所望の設計レートになるように、選択的に廃棄する受信パケット、廃棄せず転送要求される受信パケットに振り分け、廃棄した受信パケットに対してパケットバッファ１１０の開放要求の発行をバッファ開放制御部１５９に行う。
【００３３】
ＭＣ速度制限部１０８には宛先グループ判断部１１２が接続され、宛先グループ判断部１１２は、マルチキャスト・グループ・アドレステーブル１５３Ａを有し、マルチキャスト・グループ・アドレステーブル１５３Ａを参照して、廃棄されずに転送要求された受信パケットを解析し宛先アドレスを判断する。
宛先グループ判断部１１２は、宛先アドレスの解析後、マルチキャストグループに属する送信回線１０７−１〜１０７−ｎの選択判断を行い、転送要求の発行である受信したマルチキャスト・パケットのポインタの割り当てを行う。
【００３４】
出力選択部１０５−１〜１０５−ｎは送信キュー１５４−１〜１５４−ｎから転送要求の発行であるパケットバッファ１１０のポインタを入力し、宛先グループ判断部１１２から転送要求の発行であるパケットバッファ１１０のポインタを入力し、送信キュー１５４−１〜１５４−ｎからの転送要求の発行であるパケットバッファ１１０のポインタよりも宛先グループ判断部１１２からの転送要求の発行であるパケットバッファ１１０のポインタを優先して選択する。すなわち、ユニキャスト・パケットよりもマルチキャスト・パケットを優先して送信する。
【００３５】
さらに、出力選択部１０５−１〜１０５−ｎは、バッファ開放制御部１５９に接続され、パケットの輻輳時には、マルチキャスト・パケットの廃棄を行うために、廃棄されるマルチキャスト・パケットについて、パケットバッファ１１０の開放要求の発行をバッファ開放制御部１５９に行う。マルチキャスト・パケットを廃棄してユニキャスト・パケットの送信を行うためである。
【００３６】
バッファ開放制御部１５９は、ＭＣ速度制限部１０８、出力選択部１０５−１〜１０５−ｎからマルチキャスト・パケットの廃棄によるパケットバッファ１１０の開放要求を入力すると直ちにパケットバッファ１１０の該当するバッファを開放し、空バッファ・キュー１１１に該当する空バッファのポインタを積み、同報したパケット送信部１０６−１〜１０６−ｎの全てから送信済みによるパケットバッファ１１０の開放要求を入力するとパケットバッファ１１０の該当するバッファを開放し、空バッファ・キュー１１１に該当する空バッファのポインタを積む。
【００３７】
なお、送信キュー１５４−１〜１５４−ｎのキューイングメカニズムは、当業者にとってよく知られており、本発明とは直接関係しないので、その詳細な構成は省略する。
図２、図３は図１におけるパケットスイッチの動作例を示すフローチャートである。
図２に示すように、ステップＳ２０１において、空バッファ・キュー１１１では初期時にパケットバッファ１１０内の全バッファのポインタが積まれる。
【００３８】
ステップＳ２０２において、パケット受信部１０２では、パケットの受信に備え、空バッファ・キュー１１１から空バッファのポインタを取得する。
ステップＳ２０３において、受信回線１０１にパケットが到来する。
ステップＳ２０４において、パケット受信部１０２からパケットバッファ１１０内の空バッファに受信パケットを取り込む。
【００３９】
ステップＳ２０５において、宛先判断部１５３では、受信パケットを解析し宛先アドレスを判断する。
ステップＳ２０６において、受信パケットがマルチキャスト・パケットであるか、ユニキャスト・パケットであるかを判断する。
ステップＳ２０７において、受信パケットがマルチキャスト・パケットである場合には、宛先判断部１５３からＭＣ速度制限部１０８に転送要求を発行する。
【００４０】
ステップＳ２０８において、ＭＣ速度制限部１０８では、マルチキャスト転送レートを所望の設計レートになるよう、選択的にパケットを廃棄し、バッファの開放要求とパケット転送要求とを発行する。
ステップＳ２０９において、マルチキャスト・グループ・アドレステーブル１５３Ａを参照し、転送すべき送信回線１０７−１〜１０７−ｎを選択一し、それに属する出力選択部１０５−１〜１０５−ｎに転送要求を発行し、ステップＳ２１１に進む。
【００４１】
ステップＳ２１０において、受信パケットがユニキャスト・パケットである場合には、ユニキャスト・アドレステーブル１５３Ｂを参照して、転送すべき送信回線１０７−１〜１０７−ｎを択一し、宛先判断部１５３から択一したものに属する送信キュー１５４−１〜１５４−ｎに転送要求を発行し、ステップＳ２１１に進む。
【００４２】
ステップＳ２１１において、出力選択部１０５−１〜１０５−ｎでは、送信キュー１５４−１〜１５４−ｎよりもＭＣ速度制限部１０８からの転送要求の発行を優先的に選択する。
図３に示すように、ステップＳ２１２において、マルチキャスト・パケットの輻輳があるか否かを判断し、輻輳がない場合にはステップＳ２１４に進む。
【００４３】
ステップＳ２１３において、輻輳がある場合には、マルチキャスト・パケットを廃棄しバッファの開放要求を発行する。
ステップＳ２１４において、パケット送信部１０６−１〜１０６−ｎでは、パケットスイッチ内のパケットを送信回線１０７−１〜１０７−ｎに出力した後、バッファの開放要求を発行する。
【００４４】
ステップＳ２１５において、バッファ開放制御部１５９では開放要求を受信する。
ステップＳ２１６において、開放要求の受信がユニキャスト・パケットについてのものか、マルチキャスト・パケットについてのものかを判断する。
ステップＳ２１７において、ユニキャスト・パケットについてのものであれば、直ちに開放要求があったパケットバッファ１１０を開放し、同時にパケットバッファ１１０のポインタを空バッファ・キュー１１１に積み、処理を終了する。
【００４５】
ステップＳ２１８において、マルチキャスト・パケットについてのものであれば、廃棄されたマルチキャストパケットについてのものであるかを判断する。廃棄されたマルチキャストパケットについてのものであれば、ステップＳ２１７に進む。
ステップＳ２１９において、ステップＳ２１８で否定的であれば、マルチキャスト・パケットを同報した送信回線１０７−１〜１０７−ｎの全てからの開放要求が到着したかを待ち、全てが到着した場合にはステップＳ２１７に進む。
【００４６】
このようにして、本発明によれば、マルチキャスト・パケットをユニキャスト・パケットに優先して送信回線に出力するようにしたので、ユニキャスト・パケットの待ち状態に影響されずに、マルチキャスト・パケットの送信が可能になり、出力回線に依存してマルチキャスト・パケットの転送速度が制限されることがなくなった。このため、空バッファの開放の速度が制限されることがなくなったので、マルチキャスト帯域を確保できるようになった。
【００４７】
さらに、マルチキャスト・パケットの転送レートを集中して管理するようにし、マルチキャスト・パケットが輻輳した場合には、マルチキャスト・パケットを廃棄し、さらに、ユニキャスト・パケットとマルチキャスト・パケットが輻輳した場合にはマルチキャスト・パケットを廃棄するようにしたので、重要なネットワーク制御パケットの廃棄を防止することが可能になった。
【００４８】
さらに、マルチキャスト・パケットの転送レートを制限したので、１のグループのマルチキャスト・パケットに輻輳があってもこの輻輳を防止するだけでなく、輻輳のない他のグループのマルチキャスト・パケットが巻き込まれることがなくなった。
さらに、マルチキャスト制御機構を１箇所に集約したので、従来のように、パケット送信部１０６−１〜１０６−ｎに付属する送信キュー１５４−１〜１５４−ｎでのユニキャストとマルチキャストの操作と比較して、処理量が削減することが可能である。
【００４９】
図４は図１におけるＭＣ速度制限部１０８の概略構成を示すブロック図である。本図に示すように、ＭＣ速度制限部１０８には速度測定部１２１が設けられ、速度測定部１２１は宛先判断部１５３から受信したマルチキャスト・パケットのビットレートを測定する。
速度測定部１２１には廃棄率決定部１２２が接続され、廃棄率決定部１２２は速度測定部１２１の速度測定結果に基づき、マルチキャスト・パケットを転送する割合を算出する。
【００５０】
ＭＣ速度制限部１０８には廃棄率決定部１２２に接続されるパケット廃棄部１２３が設けられ、パケット廃棄部１２３は宛先判断部１５３から受信したマルチキャスト・パケットを、廃棄率決定部１２２により決定された廃棄率に従い、選択的に廃棄し、残りのマルチキャスト・パケットを宛先グループ判断部１１２に転送する。
【００５１】
さらにパケット廃棄部１２３は廃棄したマルチキャスト・パケットに関するバッファ開放要求をバッファ開放制御部１５９に発行する。
図４のＭＣ速度制限部１０８の動作を説明する。速度測定部１２１では、単位時間あたりに受信したマルチキャスト・パケットの量より、マルチキャスト・パケットの受信ビットレートが測定される。
【００５２】
廃棄率決定部１２２では、実際の送信回線の回線容量とは独立して、設計したマルチキャスト転送レートと、受信ビットレートの比から、受信したマルチキャスト・パケットを廃棄する割合が算出される。
パケット廃棄部１２３では、決定された廃棄率に従って、受信したマルチキャスト・パケットが選択的に廃棄され、バッファ開放制御部１５９へのバッファ開放要求の発行であるパケットバッファ１１０のポインタと宛先グループ判断部１１２への転送要求であるマルチキャスト・パケットのポインタの振り分けが行われる。
【００５３】
このようにして、マルチキャスト・パケットの輻輳の防止が可能になる。
図５は図４におけるＭＣ速度制限部１０８の変形例の概略構成を示すブロック図である。
本図に示すように、図４と比較して、ＭＣ速度制限部１０８には優先度判断部１３４が設けられ、優先度判断部１３４は受信したマルチキャスト・パケットを解析し、マルチキャスト・パケットの転送優先度を判断し、高優先パケットの転送要求の発行であるパケットバッファ１１０のポインタと通常優先パケットの転送要求の発行であるパケットバッファ１１０のポインタに振り分ける。
【００５４】
優先度判断部１３４に接続される速度測定部１２１、宛先グループ判断部１１２、パケット廃棄部１２３は、優先度判断部１３４の転送優先度判断の結果として通常優先パケットのみの選択的な廃棄により速度の制限を行う。
【００５５】
優先度判断部１３４、パケット廃棄部１２３にはマルチキャスト・パケット出力選択部１３５が接続され、マルチキャスト・パケット出力選択部１３５は、優先度判断部１３４から高優先パケットの転送要求の発行であるパケットバッファ１１０のポインタ、パケット廃棄部１２３から残った通常優先パケットの転送要求の発行であるパケットバッファ１１０のポインタを入力し、到来順に宛先グループ判断部１１２に転送する。
【００５６】
図５におけるＭＣ速度制限部１０８の動作を説明する。
優先度判断部１３４では、受信したマルチキャスト・パケットの宛先アドレス別、又は、プロトコル別が解析され、ネットワーク制御パケットなどの高優先パケットとストリーミングなどの通常優先パケットに振り分けが行われる。
通常優先パケットについては、図５のＭＣ速度制限部１０８の動作と同様に、パケット廃棄部１２３を経由して転送パケットとして選択され、マルチキャスト・パケット出力選択部１３５に転送される。
【００５７】
高優先パケットについては、パケット廃棄部１２３を経由せずに、直接にマルチキャスト・パケット出力選択部１３５に転送される。
マルチキャスト・パケット出力選択部１３５では以降の出力パスからの抑制を受けることなく、単に２つの入力パスから転送要求の発行であるパケットバッファ１１０のポインタが到来順に転送される。
【００５８】
これにより、ネットワーク制御パケットなど優先すべきマルチキャストの廃棄を確実に抑制することが可能になる。
図６は図１における他の実施例の概略構成を示すブロック図である。本図に示すように、図１と比較して、宛先判断部１５３はユニキャスト・アドレステーブル１５３Ｂ、マルチキャスト・グループテーブル１５３Ｃを有する。
【００５９】
前述のように、宛先判断部１５３は、受信パケットの宛先の解析結果で、受信パケットがユニキャスト・パケットであればユニキャスト・アドレステーブル１５３Ｂを参照して、転送すべき送信回線１０７−１〜１０７−ｎの択一的選択判断を行い、これに続する送信キュー１５４−１〜１５４−ｎに空バッファ・キュー１１１から取得したパケットバッファ１１０のポインタを割り当てて積み、転送要求の発行とする。
【００６０】
さらに、宛先判断部１５３は、受信パケットの宛先の解析結果で、受信パケットがマルチキャスト・パケットであればマルチキャスト・グループテーブル１５３Ｃを参照して、受信したマルチキャスト・パケットに対してマルチキャスト・グループ１〜ｍの択一的選択判断を行う。
宛先判断部１５３にはＭＣ速度制限部１０９−１〜１０９−ｍが接続され、ＭＣ速度制限部１０９−１〜１０９−ｍの各々は宛先判断部１５３からマルチキャスト・グループ１−ｍ毎にマルチキャスト・パケットを入力し、マルチキャスト転送レートを所望の設計レートに速度制限する。
【００６１】
速度制限によりマルチキャスト・パケットの廃棄される場合には、ＭＣ速度制限部１０９−１〜１０９−ｍからバッファ開放制御部１５９へ廃棄したマルチキャスト・パケットに対して、パケットバッファ１１０の開放要求の発行を行う。
ＭＣ速度制限部１０９−１〜１０９−ｍには宛先アドレス判断部１１３−１〜１１３−ｍが接続される。
【００６２】
さらに、宛先アドレス判断部１１３−１〜１１３−ｍの各々の出力側には出力選択部１０５−１〜１０５−ｎが接続される。
宛先アドレス判断部１１３−１〜１１３−ｍは、マルチキャスト・アドレステーブル１１３Ａ−１〜１１３Ａ−ｍをそれぞれ有し、これを参照して、各々のマルチキャスト・グループのメンバである送信回線１０７−１〜１０７−ｎの選択判断を行いこれらに属する出力選択部１０５−１〜１０５−ｎに転送要求の発行であるパケットバッファ１１０のポインタを割り当てて転送する。
【００６３】
出力選択部１０５−１〜１０５−ｎは送信キュー１５４−１〜１５４−ｎから転送要求の発行であるパケットバッファ１１０のポインタを入力し、宛先アドレス判断部１１３−１〜１１３−ｍから転送要求の発行であるパケットバッファ１１０のポインタを入力し、送信キュー１５４−１〜１５４−ｎからの転送要求の発行であるパケットバッファ１１０のポインタよりも宛先アドレス判断部１１３−１〜１１３−ｍからの転送要求の発行であるパケットバッファ１１０のポインタを優先して選択する。
【００６４】
さらに、出力選択部１０５−１〜１０５−ｎは、パケットの輻輳時には、転送要求の発行であるパケットバッファ１１０のポインタを単にあふれ廃棄させる。
出力選択部１０５−１〜１０５−ｎは選択したポインタを、パケット送信部１０６−１〜１０６−ｎに出力し、パケット送信部１０６−１〜１０６−ｎは、選択されたポインタを介して、パケットバッファ１１０から転送パケットを送信回線１０７−１〜１０７−ｎに出力する。
【００６５】
バッファ開放制御部１５９は、パケット送信部１０６−１〜１０６−ｎから開放要求の発行を受信し、受信する開放要求がユニキャスト・パケットについてのものであれば、該当するパケットバッファ１１０を開放し、直ちに送信済みとなった空バッファのポインタを空バッファ・キュー１１１に積む。
また、バッファ開放制御部１５９は受信する開放要求がマルチキャスト・パケットについてのものであれば、同報した送信回線１０７−１〜１０７−ｎの全てから開放要求が到着次第、該当するパケットバッファ１１０を開放し、送信済みとなった空バッファのポインタを空バッファ・キュー１１１に積む。
【００６６】
また、ＭＣ速度制限部１０９−１〜１０９−ｍからの開放要求の場合は、該当するパケットバッファ１１０を開放し、直ちに空バッファのポインタを空バッファ・キュー１１１に積む。
本構成において、ＭＣ速度制限部１０９−１〜１０９−ｍは図４、図５に示す構成でもよい。
このように、本実施例によれば、マルチキャスト・グループ毎に速度制限を行うので、各グループのマルチキャスト転送の帯域を確保できるという効果が得られる。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、受信パケットをパケットバッファに格納し、空いている前記パケットバッファのポインタを空バッファ・キューに積み、受信パケットを解析しマルチキャスト・パケット又はユニキャスト・パケットかを判断し、ユニキャスト・パケットの宛先を判断し、ユニキャスト・パケットの前記宛先に前記空バッファ・キューから取得したポインタを割り当て、ユニキャスト・パケットの前記宛先に割り当てた前記ポインタを前記宛先毎に複数の送信キューに積み、判断されたマルチキャスト・パケットの速度を制限し、速度が制限されたマルチキャスト・パケットを解析し宛先を判断し、マルチキャスト・パケットの前記宛先に前記バッファ・キューから取得したポインタを割り当て、同一の宛先毎に、マルチキャスト・パケットの前記宛先に対するポインタを複数の前記送信キューから取得したユニキャスト・パケットの前記宛先に対する前記ポインタよりも優先して選択し、選択されたポインタを介して前記パケットバッファからパケットを取り出し、複数の送信回線の中、宛先の送信回線に取り出した前記パケットを送信させ、送信パケットがユニキャスト・パケットである場合には送信済みによるバッファ開放要求があれば、直ちに、択一的に選択された前記ポインタを前記空バッファ・キューに積み、送信パケットがマルチキャスト・パケットである場合には、同報した全てから送信済みのバッファ開放要求があった後に、選択された前記ポインタを前記空バッファ・キューに積み、速度制限でマルチキャスト・パケットが廃棄されてバッファ開放要求があれば、直ちに、廃棄されるマルチキャスト・パケットが格納される前記パケットバッファのポインタを前記空バッファ・キューに積み、前記空バッファ・キューに積まれたポインタに該当する前記パケットバッファを開放するようにしたので、マルチキャスト・パケットをユニキャスト・パケットに優先して送信回線に出力でき、マルチキャスト・パケットの転送速度が制限されることがなくなった。このため、空バッファの開放の速度が制限されることがなくなり、マルチキャスト帯域を確保できるようになった。
【００６８】
さらに、マルチキャスト・パケットの転送レートを集中して管理するようにし、輻輳した場合にはマルチキャスト・パケットを廃棄するようにしたので、重要なネットワーク制御パケットの廃棄を防止することが可能になった。
さらに、マルチキャスト・パケットの転送レートを制限したので、１のグループのマルチキャスト・パケットに輻輳があってもこの輻輳を防止するだけでなく、輻輳のない他のグループのマルチキャスト・パケットが巻き込まれることがなくなり、複数のマルチキャスト・グループの公平性を保つことが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るパケットスイッチの概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１におけるパケットスイッチの動作例を示すフローチャートである。
【図３】図１におけるパケットスイッチの動作例を示すフローチャートである。
【図４】図１におけるＭＣ速度制限部１０８の概略構成を示すブロック図である。
【図５】図４におけるＭＣ速度制限部１０８の変形例の概略構成を示すブロック図である。
【図６】図１における他の実施例の概略構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の前提となるパケットスイッチの概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０１…受信回線
１０２…パケット受信部
１０６−１〜１０６−ｎ…パケット送信部
１０７−１〜１０７−ｎ…送信回線
１０８、１０９−１〜１０９−ｍ…ＭＣ速度制限部
１１０…パケットバッファ
１１１…空バッファ・キュー
１１２…宛先グループ判断部
１１３−１〜１１３−ｍ…宛先アドレス判断部
１１３Ａ−１〜１１３Ａ−ｍ…マルチキャスト・アドレステーブル
１０５−１〜１０５−ｎ…出力選択部
１２１…速度測定部
１２２…廃棄率決定部
１２３…パケット廃棄部
１３４…優先度判断部
１３５…マルチキャスト・パケット出力選択部
１５３…宛先判断部
１５３Ａ…マルチキャスト・グループ・アドレステーブル
１５３Ｂ…ユニキャスト・アドレステーブル
１５３Ｃ…マルチキャスト・グループテーブル
１５４−１〜１５４−ｎ…送信キュー
１５９…バッファ開放制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004147230.tif 000007
【図６】
2004147230.tif 000008
【図７】
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