(57)【要約】【課題】高性能なプロセッサを使うことなくパケットの高速転送を実現することができるルータ装置を提供する。【解決手段】入側回線終端部１０の入側物理レイヤ処理部１２で抽出されたパケットは、入側パケット処理部２０に入力され、入側パケット処理部２０の入側フォワーディング処理部２１は、入力されたパケットのパケット内情報にシム・ヘッダがあれば、シム・ヘッダのＥＸＰビットの値によりＱＯＳ処理を行うかどうかを判定し、ＱＯＳ処理を行う場合は、パケットをＱＯＳ処理部２３へ渡し、ＱＯＳ処理を行わない場合は、ＱＯＳ処理をカットスルーするため、ＱＯＳ処理部２３を介さずパケットを直接バッファ２４ｂに書き込む。【選択図】        図１
2004222010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力パケットのサービス品質に応じてサービス品質処理を行う機能を備えたルータ装置であって、
入力パケットのパケット内情報を参照してサービス品質処理を行うか行わないかを判定し、所定のパケットに対するサービス品質処理をカットスルーするカットスルー処理部を備えることを特徴とするルータ装置。
【請求項２】
前記カットスルー処理部は、前記パケット内情報としてシム・ヘッダのＥＸＰビットを参照し、当該ＥＸＰビットの値により、所定のパケットに対するサービス品質処理をカットスルーすることを特徴とする請求項１に記載のルータ装置。
【請求項３】
前記カットスルー処理部は、前記パケット内情報としてシム・ヘッダのラベルを参照し、当該ラベルの値により、所定のパケットに対するサービス品質処理をカットスルーすることを特徴とする請求項１に記載のルータ装置。
【請求項４】
前記カットスルー処理部は、前記パケット内情報としてＩＰヘッダの宛先アドレスを参照し、当該宛先アドレスの値により、所定のパケットに対するサービス品質処理をカットスルーすることを特徴とする請求項１に記載のルータ装置。
【請求項５】
前記カットスルー処理部は、前記パケット内情報としてＩＰヘッダの送信元アドレスを参照し、当該送信元アドレスの値により、所定のパケットに対するサービス品質処理をカットスルーすることを特徴とする請求項１に記載のルータ装置。
【請求項６】
前記カットスルー処理部は、前記パケット内情報としてＩＰｖ４ヘッダのＴＯＳを参照し、当該ＴＯＳの値により、所定のパケットに対するサービス品質処理をカットスルーすることを特徴とする請求項１に記載のルータ装置。
【請求項７】
前記カットスルー処理部は、前記パケット内情報としてＩＰｖ６ヘッダのトラヒッククラスを参照し、当該トラヒッククラスの値により、所定のパケットに対するサービス品質処理をカットスルーすることを特徴とする請求項１に記載のルータ装置。
【請求項８】
前記カットスルー処理部は、前記パケット内情報としてＩＰｖ６ヘッダのフローラベルを参照し、当該フローラベルの値により、所定のパケットに対するサービス品質処理をカットスルーすることを特徴とする請求項１に記載のルータ装置。
【請求項９】
前記カットスルー処理部は、前記パケット内情報としてＡＴＭセルヘッダのＶＰＩ／ＶＣＩを参照し、当該ＶＰＩ／ＶＣＩの値により、所定のパケットに対するサービス品質処理をカットスルーすることを特徴とする請求項１に記載のルータ装置。
【請求項１０】
前記カットスルー処理部は、前記パケット内情報としてＭＡＣフレームヘッダの宛先アドレスを参照し、当該宛先アドレスの値により、所定のパケットに対するサービス品質処理をカットスルーすることを特徴とする請求項１に記載のルータ装置。
【請求項１１】
前記カットスルー処理部は、前記パケット内情報としてＭＡＣフレームヘッダの送信元アドレスを参照し、当該送信元アドレスの値により、所定のパケットに対するサービス品質処理をカットスルーすることを特徴とする請求項１に記載のルータ装置。
【請求項１２】
前記カットスルー処理部は、前記パケット内情報としてＭＡＣフレームヘッダのＬｅｎｇｔｈ／Ｔｙｐｅを参照し、当該Ｌｅｎｇｔｈ／Ｔｙｐｅの値により、所定のパケットに対するサービス品質処理をカットスルーすることを特徴とする請求項１に記載のルータ装置。
【請求項１３】
前記カットスルー処理部は、前記パケット内情報としてＩＥＥＥ８０２．１Ｑで規定されたＭＡＣフレームヘッダのＶＬＡＮ  ＩＤを参照し、当該ＶＬＡＮ  ＩＤの値により、所定のパケットに対するサービス品質処理をカットスルーすることを特徴とする請求項１に記載のルータ装置。
【請求項１４】
前記カットスルー処理部は、前記パケット内情報としてＩＥＥＥ８０２．１ｐで規定されたＭＡＣフレームヘッダのＰｒｉｏｒｉｔｙ  Ｂｉｔを参照し、当該Ｐｒｉｏｒｉｔｙ  Ｂｉｔの値により、所定のパケットに対するサービス品質処理をカットスルーすることを特徴とする請求項１に記載のルータ装置。
【請求項１５】
前記カットスルー処理部は、前記パケット内情報としてＴＣＰヘッダの宛先ポート番号を参照し、当該宛先ポート番号の値により、所定のパケットに対するサービス品質処理をカットスルーすることを特徴とする請求項１に記載のルータ装置。
【請求項１６】
前記カットスルー処理部は、前記パケット内情報としてＴＣＰヘッダの送信元ポート番号を参照し、当該送信元ポート番号の値により、所定のパケットに対するサービス品質処理をカットスルーすることを特徴とする請求項１に記載のルータ装置。
【請求項１７】
前記カットスルー処理部は、前記パケット内情報としてＴＣＰヘッダのフラグフィールドを参照し、当該フラグフィールドの値により、所定のパケットに対するサービス品質処理をカットスルーすることを特徴とする請求項１に記載のルータ装置。
【請求項１８】
前記カットスルー処理部は、前記パケット内情報としてＨＤＬＣフレームのＤＬＣＩを参照し、当該ＤＬＣＩの値により、所定のパケットに対するサービス品質処理をカットスルーすることを特徴とする請求項１に記載のルータ装置。
【請求項１９】
前記カットスルー処理部は、前記パケット内情報としてＰＰＰフレームのプロトコルフィールドを参照し、当該プロトコルフィールドの値により、所定のパケットに対するサービス品質処理をカットスルーすることを特徴とする請求項１に記載のルータ装置。
【請求項２０】
回線に接続され、当該回線から受信したパケットの転送を制御するとともに、当該回線へのパケットの送信を制御する回線インターフェース部と、
前記回線インターフェース部から入力されたパケットをスイッチして所定の出力側の前記回線インターフェース部に出力するスイッチ部とを備え、
前記回線インターフェース部と前記スイッチ部との接続を着脱可能に構成し、
前記回線インターフェース部として、前記回線から受信したパケットに対するサービス品質処理を行うものと行わないものを用意し、当該２種類の回線インターフェース部を前記スイッチ部に接続して回線毎にサービス品質処理を行うか行わないかを設定することを特徴とするルータ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ルータ装置に関し、特に、サービス品質処理の機能を持ったルータ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ネットワークとネットワークの間を結ぶ中継装置としてルータ装置が知られており、このようなルータ装置においては、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットをサービス品質（Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ：ＱＯＳ）に応じてパケットの廃棄率や遅延時間を制御して（ＱＯＳ処理）、ユーザの求めるサービス品質を提供できるようにしている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
なお、本願発明に関連する先行技術文献情報としては以下のものがある。
【特許文献１】
特開２００１−１８６１７０号公報
【特許文献２】
特開２００１−１９７１１１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のルータ装置にあっては、全てのパケットについて、前述のＱＯＳ処理を行っているため、処理負荷が増大して高速転送が要求される場合でも高速転送ができなかった。
このため、高速転送を実現するためには、高性能なプロセッサが必要となり、コストが増加するという問題があった。
【０００５】
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、高速転送が要求されるパケットは、ＱＯＳ処理を行わないようにすることにより、高性能なプロセッサを使うことなくパケットの高速転送を実現することが可能なルータ装置を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
即ち、本発明は、入力パケットのサービス品質に応じてサービス品質処理を行う機能を備えたルータ装置であって、入力パケットのパケット内情報を参照してサービス品質処理を行うか行わないかを判定し、所定のパケットに対するサービス品質処理をカットスルーするカットスルー処理部を備えることを特徴とする。
これにより、特定のパケットに対するサービス品質処理がカットスルーされ、パケット転送処理の処理負荷が軽減される。
【０００７】
ここで、前記パケット内情報としては、シム・ヘッダのＥＸＰビット、シム・ヘッダのラベル、ＩＰヘッダの宛先アドレス、ＩＰヘッダの送信元アドレス、ＩＰｖ４ヘッダのＴＯＳ、ＩＰｖ６ヘッダのトラヒッククラス、ＩＰｖ６ヘッダのフローラベル、ＡＴＭセルヘッダのＶＰＩ／ＶＣＩ、ＭＡＣフレームヘッダの宛先アドレス、ＭＡＣフレームヘッダの送信元アドレス、ＭＡＣフレームヘッダのＬｅｎｇｔｈ／Ｔｙｐｅ、ＩＥＥＥ８０２．１Ｑで規定されたＭＡＣフレームヘッダのＶＬＡＮ    ＩＤ、ＩＥＥＥ８０２．１ｐで規定されたＭＡＣフレームヘッダのＰｒｉｏｒｉｔｙ  Ｂｉｔ、ＴＣＰヘッダの宛先ポート番号、ＴＣＰヘッダの送信元ポート番号、ＴＣＰヘッダのフラグフィールド、ＨＤＬＣフレームのＤＬＣＩ、あるいは、ＰＰＰフレームのプロトコルフィールドなどを参照してサービス品質処理を行うか行わないかを判定することは好ましい。
【０００８】
また、本発明は、回線に接続され、該回線から受信したパケットの転送を制御するとともに、該回線へのパケットの送信を制御する回線インターフェース部と、該回線インターフェース部から入力されたパケットをスイッチして所定の出力側の前記回線インターフェース部に出力するスイッチ部とを備え、前記回線インターフェース部と前記スイッチ部との接続を着脱可能に構成し、前記回線インターフェース部として、前記回線から受信したパケットに対するサービス品質処理を行うものと行わないものを用意し、該２種類の回線インターフェース部を前記スイッチ部に接続して回線毎にサービス品質処理を行うか行わないかを設定することを特徴とする
これにより、サービス品質処理を行わない回線インターフェース部に対するパケットに対するサービス品質処理がカットスルーされ、パケット転送処理の処理負荷が軽減される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
なお、実施の形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
［実施の形態１］
図１は、本発明の実施の形態１のルータ装置の概略構成を示すブロック図である。
同図に示すように、本実施の形態のルータ装置は、他のネットワークや他のルータ装置に回線を介して接続され、当該回線を介して受信したデータからパケットを抽出する入側回線終端部１０と、入側回線終端部１０で抽出したパケットを所望の出側回線にスイッチングされるように処理する入側パケット処理部２０と、入側パケット処理部２０から入力されるパケットをスイッチして出力するスイッチ部３０と、スイッチ部３０でスイッチされたパケットを処理する出側パケット処理部４０と、出側パケット処理部４０から入力されるパケットを接続されている回線を介して他のネットワークや他のルータ装置に送信する出側回線終端部５０とを備えている。
本実施の形態のルータ装置は、ＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）プロトコルに対応しており、パケットの宛先アドレスあるいはパケットに付加されてきたシム・ヘッダに含まれるラベルに基づいて出力するパケットに付加するラベルを選択し、そのラベルを付加あるいは付け替えて出力するようになっている。
【００１０】
入側回線終端部１０は、光の信号を電気信号に変換する光／電気（Ｏ／Ｅ）変換部１１と、Ｏ／Ｅ変換部１１で変換された電気信号に物理レイヤの処理を行ってパケットを抽出する入側物理レイヤ処理部１２とを備えている。
入側パケット処理部２０は、入力されたパケットの宛先から出力するインターフェースの番号や付与するラベルを選択してパケットにスイッチングタグやラベルを付加する入側フォワーディング処理部２１と、入側フォワーディング処理部２１に接続され各種データを記憶しておくデータ記憶部２２と、パケットにＤｉｆｆＳｅｒｖ（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｅｄ  ｓｅｒｖｉｃｅｓ）処理やカラーリングやポリシングなどのＱＯＳ処理を行うＱＯＳ処理部２３と、スイッチ部３０に出力するパケットを一時的に記憶しておくバッファ（２４ａ，２４ｂ）と、バッファ（２４ａ，２４ｂ）からパケットを読み出してスイッチ部３０に出力する入側スイッチインターフェース部（２５ａ，２５ｂ）とを備えている。
なお、バッファ（２４ａ，２４ｂ）は、ＱＯＳ処理部２３からのパケットを記憶しておくバッファ２４ａと、入側フォワーディング処理部２１からのパケットを記憶しておくバッファ２４ｂが用意されており、それぞれ別の入側スイッチインターフェース部（２５ａ，２５ｂ）により処理されるようになっている。
【００１１】
スイッチ部３０は、パケットに付加されたスイッチタグに従ってパケットをスイッチングしてスイッチタグで指定された出側パケット処理部４０に出力するものである。
出側パケット処理部４０は、スイッチ部３０が出力するパケットを受信してバッファ４２に出力する出側スイッチインターフェース部４３と、出側スイッチインターフェース部４３が受信したパケットを一時的に記憶しておくバッファ４２と、バッファ４２からパケットを読み出しパケットに付加されたスイッチタグを削除して出側回線終端部５０に出力する出側フォワーディング処理部４１とを備えている。
出側回線終端部５０は、出側パケット処理部４０から入力されたパケットを物理レイヤの信号に変換する出側物理レイヤ処理部５２と、出側物理レイヤ処理部５２が変換した信号を光信号に変換する電気／光（Ｅ／Ｏ）変換部５１とを備えている。
【００１２】
本実施の形態のルータ装置において、入側回線終端部１０の入側物理レイヤ処理部１２で抽出されたパケットは、入側パケット処理部２０に入力される。
図２は、図１に示す入側フォワーディング処理部２１の処理手順を示すフローチャートである。
図３は、図１に示すデータ記憶部２２に格納されるフォワーディングテーブルを示す図、図４は、図１に示すデータ記憶部２２に格納されるＱＯＳ処理判定テーブルを示す図である。
以下、図２〜図４を用いて図１に示す入側フォワーディング処理部２１の処理手順を説明する。
入側パケット処理部２０の入側フォワーディング処理部２１は、入力されたパケットのパケット内情報（ヘッダも含んだ全ての情報）にＭＰＬＳのヘッダ（シム・ヘッダ）があるかどうかを判定する（ステップＳ１１）。
【００１３】
ステップＳ１１において、入力されたパケットにシム・ヘッダがあれば、図３に示すフォワーディングテーブルを参照し、受信したパケットのシム・ヘッダのラベルが入力ラベルの欄の値と一致する行の、出力ラベルの欄の値に受信したパケットのラベルを書き替え（ステップＳ１２）、図４に示すＱＯＳ処理判定テーブルを参照し、シム・ヘッダのＥＸＰ（Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ）ビットの値がＥＸＰビット欄の値に一致する行のＱＯＳ処理欄を参照する（ステップＳ１３）。
ステップＳ１３において、ＱＯＳ処理欄が”有”であれば、図３に示すフォワーディングテーブルにおけるインターフェース欄のインターフェースにスイッチングされるようなスイッチングタグをパケットに付加し（ステップＳ１４）、パケットをＱＯＳ処理部２３へ渡す（ステップＳ１５）。
ステップＳ１３において、ＱＯＳ処理欄が”無”であれば、ＱＯＳ処理をカットスルーするため、図３に示すフォワーディングテーブルにおけるインターフェース欄のインターフェースにスイッチングされるようなスイッチングタグをパケットに付加し（ステップＳ１６）、ＱＯＳ処理部２３を介さずパケットを直接バッファ２４ｂに書き込む。
【００１４】
ステップＳ１１において、入力されたパケットにシム・ヘッダが無いときは、シム・ヘッダを追加し（ステップＳ１７）、宛先アドレスの上位ビットが、図３に示すフォワーディングテーブルにおけるアドレスプレフィクスの欄の値と一致する行の、出力ラベルの欄の値を追加したシム・ヘッダのラベルに設定するなどしてシム・ヘッダを設定し（ステップＳ１８）、インターフェース欄のインターフェースにスイッチングされるようなスイッチングタグをパケットに付加し（ステップＳ１９）、パケットをＱＯＳ処理部２３に渡す（ステップＳ２０）。
ＱＯＳ処理部２３に渡されたパケットは、パケット内情報の設定内容によるサービス品質に応じてＤｉｆｆＳｅｒｖ処理やカラーリングやポリシングなど周知のＱＯＳ処理を施され、バッファ２４ａに書き込まれ、入側スイッチインターフェース部２５ａによりスイッチ部３０に出力される。
バッファ２４ｂに直接書き込まれたパケットは、入側スイッチインターフェース部２５ｂにより直接スイッチ部３０に出力される。
【００１５】
スイッチ部３０に入力されたパケットは、付加されたスイッチングタグに従って、スイッチ部３０でスイッチングされて、スイッチングタグで指定された出側パケット処理部４０の出側スイッチインターフェース部４３に出力される。
次に、バッファ４２を介して出側フォワーディング処理部４１に入力され、出側フォワーディング処理部４１でスイッチングタグが消去され、出側回線終端部５０で物理レイヤの信号に変換され、光信号に変換されて回線に送出される。
このように本実施の形態においては、入側フォワーディング処理部２１で、シム・ヘッダのＥＸＰビットによりＱＯＳ処理をカットスルーしているので、特定のＥＸＰビットのパケットに対するＱＯＳ処理をカットスルーさせて転送効率を上げることができ、ＱＯＳ処理を省略して処理負荷を軽減させることができる。
【００１６】
なお、本実施の形態においては、ＱＯＳ処理を施されたパケットとカットスルーのパケットとを別々のバッファ（２４ａ，２４ｂ）に一時記憶し、別々の入側スイッチインターフェース部（２５ａ，２５ｂ）でスイッチ部に入力するようにしたが、共通の入側スイッチインターフェース部によりカットスルー用のバッファのパケットを優先的に処理してスイッチ部に入力するようにしてもよい。
また、ＥＸＰビットに替えてシム・ヘッダのラベルによりＱＯＳ処理の有無を決めてもよい。このようにすると、特定のラベルのパケットに対するＱＯＳ処理をカットスルーさせて転送効率を上げることができ、ＱＯＳ処理を省略して処理負荷を軽減させることができる。
また、ＥＸＰビットに替えてＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ヘッダの宛先アドレスによりＱＯＳ処理の有無を決めてもよい。このようにすると、特定の宛先アドレスへのパケットに対するＱＯＳ処理をカットスルーさせて転送効率を上げることができ、ＱＯＳ処理を省略して処理負荷を軽減させることができる。
【００１７】
また、ＥＸＰビットに替えてＩＰヘッダの送信元アドレスによりＱＯＳ処理の有無を決めてもよい。このようにすると、特定の送信元アドレスからのパケットに対するＱＯＳ処理をカットスルーさせて転送効率を上げることができ、ＱＯＳ処理を省略して処理負荷を軽減させることができる。
また、ＥＸＰビットに替えてＩＰｖ４（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ｖｅｒｓｉｏｎ  ４）のヘッダのＴＯＳ（Ｔｙｐｅ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）によりＱＯＳ処理の有無を決めてもよい。このようにすると、特定のＴＯＳのパケットに対するＱＯＳ処理をカットスルーさせて転送効率を上げることができ、ＱＯＳ処理を省略して処理負荷を軽減させることができる。
また、ＥＸＰビットに替えてＩＰｖ６（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ｖｅｒｓｉｏｎ  ６）のヘッダのトラヒッククラス（Ｔｒａｆｆｉｃ  Ｃｌａｓｓ）によりＱＯＳ処理の有無を決めてもよい。このようにすると、特定のトラヒッククラスのパケットに対するＱＯＳ処理をカットスルーさせて転送効率を上げることができ、ＱＯＳ処理を省略して処理負荷を軽減させることができる。
【００１８】
また、ＥＸＰビットに替えてＩＰｖ６のヘッダのフローラベル（ｆｌｏｗ  ｌａｂｅｌ）によりＱＯＳ処理の有無を決めてもよい。このようにすると、特定のフローラベルのパケットに対するＱＯＳ処理をカットスルーさせて転送効率を上げることができ、ＱＯＳ処理を省略して処理負荷を軽減させることができる。
また、ＥＸＰビットに替えてＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｍｏｄｅ）セルヘッダのＶＰＩ／ＶＣＩ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｐａｔｈ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ／Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）によりＱＯＳ処理の有無を決めてもよい。このようにすると、特定のＶＰＩ／ＶＣＩのパケットに対するＱＯＳ処理をカットスルーさせて転送効率を上げることができ、ＱＯＳ処理を省略して処理負荷を軽減させることができる。
また、ＥＸＰビットに替えてＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）フレームヘッダの宛先アドレスによりＱＯＳ処理の有無を決めてもよい。このようにすると、特定の宛先アドレスへのパケットに対するＱＯＳ処理をカットスルーさせて転送効率を上げることができ、ＱＯＳ処理を省略して処理負荷を軽減させることができる。
【００１９】
また、ＥＸＰビットに替えてＭＡＣフレームヘッダの送信元アドレスによりＱＯＳ処理の有無を決めてもよい。このようにすると、特定の送信元アドレスへのパケットに対するＱＯＳ処理をカットスルーさせて転送効率を上げることができ、ＱＯＳ処理を省略して処理負荷を軽減させることができる。
また、ＥＸＰビットに替えてＭＡＣフレームヘッダのＬｅｎｇｔｈ／ＴｙｐｅによりＱＯＳ処理の有無を決めてもよい。このようにすると、特定のＬｅｎｇｔｈ／Ｔｙｐｅのパケットに対するＱＯＳ処理をカットスルーさせて転送効率を上げることができ、ＱＯＳ処理を省略して処理負荷を軽減させることができる。
また、ＥＸＰビットに替えてＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１Ｑで規定されたＭＡＣフレームヘッダのＶＬＡＮ  ＩＤ（Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）によりＱＯＳ処理の有無を決めてもよい。このようにすると、特定のＶＬＡＮのパケットに対するＱＯＳ処理をカットスルーさせて転送効率を上げることができ、ＱＯＳ処理を省略して処理負荷を軽減させることができる。
【００２０】
また、ＥＸＰビットに替えてＩＥＥＥ８０２．１ｐで規定されたＭＡＣフレームヘッダのＰｒｉｏｒｉｔｙ  ＢｉｔによりＱＯＳ処理の有無を決めてもよい。このようにすると、特定のＰｒｉｏｒｉｔｙ  Ｂｉｔのパケットに対するＱＯＳ処理をカットスルーさせて転送効率を上げることができ、ＱＯＳ処理を省略して処理負荷を軽減させることができる。
また、ＥＸＰビットに替えてＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ヘッダの宛先ポート番号によりＱＯＳ処理の有無を決めてもよい。このようにすると、特定の宛先ポート番号のパケットに対するＱＯＳ処理をカットスルーさせて転送効率を上げることができ、ＱＯＳ処理を省略して処理負荷を軽減させることができる。
また、ＥＸＰビットに替えてＴＣＰヘッダの送信元ポート番号によりＱＯＳ処理の有無を決めてもよい。このようにすると、特定の送信元ポート番号のパケットに対するＱＯＳ処理をカットスルーさせて転送効率を上げることができ、ＱＯＳ処理を省略して処理負荷を軽減させることができる。
【００２１】
また、ＥＸＰビットに替えてＴＣＰヘッダのフラグフィールドによりＱＯＳ処理の有無を決めてもよい。このようにすると、特定のフラグフィールドのパケットに対するＱＯＳ処理をカットスルーさせて転送効率を上げることができ、ＱＯＳ処理を省略して処理負荷を軽減させることができる。
また、ＥＸＰビットに替えてＨＤＬＣ（Ｈｉｇｈ  ｌｅｖｅｌ  Ｄａｔａ  Ｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）フレームのＤＬＣＩ（Ｄａｔａ  Ｌｉｎｋ  Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）によりＱＯＳ処理の有無を決めてもよい。このようにすると、特定のＤＬＣＩのパケットに対するＱＯＳ処理をカットスルーさせて転送効率を上げることができ、ＱＯＳ処理を省略して処理負荷を軽減させることができる。
また、ＥＸＰビットに替えてＰＰＰ（Ｐｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｐｏｉｎｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）フレームのプロトコルフィールドによりＱＯＳ処理の有無を決めてもよい。このようにすると、特定のプロトコルフィールドのパケットに対するＱＯＳ処理をカットスルーさせて転送効率を上げることができ、ＱＯＳ処理を省略して処理負荷を軽減させることができる。
【００２２】
［実施の形態２］
図５は、本発明の実施の形態２のルータ装置の概略構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態のルータ装置は、前述の実施の形態１のルータ装置と略同様に構成されているので、同様な構成には同一の符号を付して、前述の実施の形態１のルータ装置との相違点を中心に説明する。
本実施の形態のルータ装置は、入側回線終端部、入側パケット処理部、出側パケット処理部、並びに、出側回線終端部を、回線インターフェース部として１枚のカード上に搭載し、１物理回線を１枚のカードに収容し、スイッチ部３０との接続は着脱式で自由に接続位置や接続数を変えられるようになっている。
なお、図５では、１物理回線を１枚のカードに収容したものになっているが、１枚のカードに複数の物理回線を収容することも可能である。
また、ＱＯＳ処理を行わない回線インターフェース部２００を用意し、物理回線毎にＱＯＳ処理を行うか行わないかを選択できるようにしている。
【００２３】
図５に示すように、回線インターフェース部１００は、入側回線終端部１０と、入側パケット処理部２０と、出側パケット処理部４０と、出側回線終端部５０とを備え、１物理回線を収容して、前述の実施の形態１と同様に、受信したパケット内情報によりＱＯＳ処理を行うか行わないかを決定して、所定のパケットに対するＱＯＳ処理をカットスルーするようになっている。
前述の実施の形態と同様、入側回線終端部１０は、光／電気（Ｏ／Ｅ）変換部１１と、入側物理レイヤ処理部１２とを備える。
入側パケット処理部２０は、入側フォワーディング処理部２１と、データ記憶部２２と、ＱＯＳ処理部２３と、バッファ（２４ａ，２４ｂ）と、入側スイッチインターフェース部（２５ａ，２５ｂ）とを備える。
出側パケット処理部４０は、出側スイッチインターフェース部４３と、バッファ４２と、出側フォワーディング処理部４１とを備える。
出側回線終端部５０は、出側物理レイヤ処理部５２と、電気／光（Ｅ／Ｏ）変換部５１とを備える。
これらの各部の動作は、前述の実施の形態と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【００２４】
回線インターフェース部２００は、入側回線終端部１０と、入側パケット処理部６０と、出側パケット処理部４０と、出側回線終端部５０とを備える。
即ち、回線インターフェース部２００は、回線インターフェース部１００の入側パケット処理部２０に替えて入側パケット処理部６０を備え、ＱＯＳ処理を行わないようになっている。
入側回線終端部１０は、光／電気（Ｏ／Ｅ）変換部１１と、入側物理レイヤ処理部１２とを備える。
出側パケット処理部４０は、出側スイッチインターフェース部４３と、バッファ４２と、出側フォワーディング処理部４１とを備える。
出側回線終端部５０は、出側物理レイヤ処理部５２と、電気／光（Ｅ／Ｏ）変換部５１とを備える。
これら各部の動作は、前述の実施の形態と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【００２５】
入側パケット処理部６０は、入側フォワーディング処理部６１と、データ記憶部６２と、バッファ２４ｂと、入側スイッチインターフェース部２５ｂとを備える。
図６は、図５に示す入側フォワーディング処理部６１の処理手順を示すフローチャートである。
以下、図６を用いて図５に示す入側フォワーディング処理部６１の処理手順を説明する。
入側フォワーディング処理部６１は、パケットが入力されると、入力されたパケットのパケット内情報にシム・ヘッダがあるかどうかを判定する（ステップＳ３１）。
ステップＳ３１において、入力されたパケットにシム・ヘッダがあれば、データ記憶部６２に記憶されている、図３に示すフォワーディングテーブルを参照し、受信したパケットのシム・ヘッダのラベルが入力ラベルの欄の値と一致する行の、出力ラベルの欄の値に受信したパケットのラベルを書き替え（ステップＳ３２）、インターフェース欄のインターフェースにスイッチングされるようなスイッチングタグをパケットに付加する（ステップＳ３３）。
【００２６】
次いで、ＱＯＳ処理をカットスルーするため、シム・ヘッダを書き替えスイッチングタグを付加したパケットを直接バッファに書き込む。
ステップＳ３１において、入力されたパケットにシム・ヘッダが無いときは、シム・ヘッダを追加し（ステップＳ３４）、宛先アドレスの上位ビットが、図３に示すフォワーディングテーブルのアドレスプレフィクスの欄の値と一致する行の、出力ラベルの欄の値を追加したシム・ヘッダのラベルに設定するなどしてシム・ヘッダを設定し（ステップＳ３５）、インターフェース欄のインターフェースにスイッチングされるようなスイッチングタグをパケットに付加し（ステップＳ３６）、パケットを直接バッファに書き込む。
バッファに直接書き込まれたパケットは、入側スイッチインターフェース部２５ｂにより直接スイッチ部３０に出力される。
【００２７】
スイッチ部３０に入力されたパケットは、付加されたスイッチングタグに従ってスイッチ部３０でスイッチングされてスイッチングタグで指定された出側パケット処理部４０の出側スイッチインターフェース部４３に出力され、バッファ４２を介して出側フォワーディング処理部４１に入力され、出側フォワーディング処理部４１でスイッチングタグを消去され、出側回線終端部５０で物理レイヤの信号に変換され、光信号に変換されて回線に送出される。
このように本実施の形態においては、物理回線を収容する回線インターフェース部にＱＯＳ処理を行うものと行わないものを作成したので、物理回線単位でＱＯＳ処理をカットスルーさせて転送効率を上げることができ、ＱＯＳ処理を省略して処理負荷を軽減させることができる。
また、回線インターフェース部を１枚のカードに収容し、スイッチ部との接続を着脱可能にしたので、ＱＯＳ処理を行う回線インターフェース部とＱＯＳ処理を行わない回線インターフェース部を自由に組み合わせて収容することができる。
また、ＱＯＳ処理を行わない回線インターフェース部は高性能なＣＰＵを必要としないため、コストを削減することができる。
【００２８】
［実施の形態３］
図７は、本発明の実施の形態３のルータ装置の概略構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態のルータ装置は、前述の実施の形態１、２のルータ装置と略同様に構成されているので、同様な構成には同一の符号を付して、前述の実施の形態１、２のルータ装置との相違点を中心に説明する。
本実施の形態のルータ装置は、入側回線終端部、入側パケット処理部、出側回線終端部、出側パケット処理部を回線インターフェースとして１枚のカード上に搭載し、１物理回線を１枚のカードに収容し、スイッチ部３０との接続は着脱式で自由に接続位置や接続数を変えられるようになっている。
今回の図では、１物理回線を１枚のカードに収容したものになっているが、１枚のカードに複数の物理回線を収容することも可能である。
また、ＱＯＳ処理を出側のパケット処理部で選択的に行う回線インターフェースを用意し、出側でＱＯＳ処理を行うものと行わないものを選択できるようにしている。
【００２９】
図７に示すように、回線インターフェース部１００は、入側回線終端部１０と、入側パケット処理部２０と、出側パケット処理部４０と、出側回線終端部５０とを備え、１物理回線を収容して、前述の実施の形態１と同様に、受信したパケット内情報によりＱＯＳ処理を行うか行わないかを決定して、所定のパケットに対するＱＯＳ処理をカットスルーするようになっている。
前述の実施の形態と同様、入側回線終端部１０は、光／電気（Ｏ／Ｅ）変換部１１と、入側物理レイヤ処理部１２とを備える。
入側パケット処理部２０は、入側フォワーディング処理部２１と、データ記憶部２２と、ＱＯＳ処理部２３と、バッファ（２４ａ，２４ｂ）と、入側スイッチインターフェース部（２５ａ，２５ｂ）とを備える。
出側パケット処理部４０は、出側スイッチインターフェース部４３と、バッファ４２と、出側回線終端部５０に出力する出側フォワーディング処理部４１とを備える。
出側回線終端部５０は、出側物理レイヤ処理部５２と、電気／光（Ｅ／Ｏ）変換部５１とを備える。
これらの各部の動作は、前述の実施の形態１と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【００３０】
回線インターフェース部２００は、入側回線終端部１０と、入側パケット処理部６０と、出側パケット処理部４０と、出側回線終端部５０とを備える。
前述したように、回線インターフェース部２００は、回線インターフェース部１００の入側パケット処理部２０に替えて入側パケット処理部６０を備え、ＱＯＳ処理を行わないようになっている。
入側回線終端部１０は、光／電気（Ｏ／Ｅ）変換部１１と、入側物理レイヤ処理部１２とを備える。
入側パケット処理部６０は、入側フォワーディング処理部６１と、データ記憶部６２と、バッファ２４ｂと、入側スイッチインターフェース部２５ｂとを備える。
出側パケット処理部４０は、出側スイッチインターフェース部４３と、バッファ４２と、出側フォワーディング処理部４１とを備える。
出側回線終端部５０は、出側物理レイヤ処理部５２と、電気／光（Ｅ／Ｏ）変換部５１とを備える。
これら各部の動作は、前述の実施の形態２と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【００３１】
回線インターフェース部３００は、入側回線終端部１０と、入側パケット処理部６０と、出側パケット処理部７０と、出側回線終端部５０とを備える。
即ち、回線インターフェース部３００は、回線インターフェース部１００の出側パケット処理部４０に代えて出側パケット処理部７０を備え、パケット毎にＱＯＳ処理を行うか行わないかを選択できるようになっている。
入側回線終端部１０は、光／電気（Ｏ／Ｅ）変換部１１と、入側物理レイヤ処理部１２とを備える。
入側パケット処理部６０は、入側フォワーディング処理部６１と、データ記憶部６２と、バッファ２４ｂと、入側スイッチインターフェース部２５ｂとを備える。
出側回線終端部５０は、出側物理レイヤ処理部５２と、電気／光（Ｅ／Ｏ）変換部５１とを備える。
これら各部の動作は、前述の実施の形態１，２と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【００３２】
出側パケット処理部７０は、出側フォワーディング処理部７１と、ＱＯＳ処理部７２、バッファ（７３，４２）と、出側スイッチインターフェース部（７４，４３）を備えている。
図８は、図７に示す入側フォワーディング処理部６１の処理手順を示すフローチャートである。
以下、図８を用いて図７に示す入側フォワーディング処理部６１の処理手順を説明する。
図８に示すように、入り側パケット処理部６０の入側フォワーディング処理部６１では、入力されたパケットのパケット内情報（ヘッダも含んだ全ての情報）にＭＰＬＳのヘッダ（シム・ヘッダ）があるかどうかを判定する（ステップＳ４１）。
ステップＳ４１において、入力されたパケットにシム・ヘッダがあれば、図３に示すフォワーディングテーブルを参照し、受信したパケットのシム・ヘッダのラベルが入力ラベルの欄の値と一致する行の、出力ラベルの欄の値に受信したパケットのラベルを書き替え（ステップＳ４２）、図４に示すＱＯＳ処理判定テーブルを参照し、シム・ヘッダのＥＸＰ（Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ）ビットの値がＥＸＰビット欄の値に一致する行のＱＯＳ処理欄を参照する（ステップＳ４３）。
【００３３】
ステップＳ４３において、ＱＯＳ処理欄が”有”であれば、図７に示すＱＯＳ処理部７１を通るようなスイッチングタグを付加し（ステップＳ４４）、パケットをＱＯＳ処理部７２へ渡す（ステップＳ４５）。
この場合、図７に示すＱＯＳ処理部７２を通るようなスイッチングタグを付加されたパケットは、バッファ２４ｂ、および、入側スイッチインターフェース部２５ｂを介して、スイッチ部３０へ送出される。
そして、スイッチ部３０において、出側スイッチインターフェース部７４側にスイッチングされ、出側スイッチインターフェース部７４、バッファ７３を通り、ＱＯＳ処理部７２に入力される。
ＱＯＳ処理部７２において、ＱＯＳ処理が施されたパケットは、出側フォワーディング処理部７１を通り、出側回線終端部５０を通って、送信される。
ステップＳ４３において、ＱＯＳ処理欄が”無”であれば、ＱＯＳ処理をカットスルーするため、図７のＱＯＳ処理部７２を通らず、出側スイッチインターフェース部４３、バッファ４２を通るようなスイッチングタグを付加し（ステップＳ４６）、バッファ２４ｂ、および、入側スイッチインターフェース部２５ｂを介して、スイッチ部３０へ送信する。
そして、スイッチ部３０において、出側スイッチインターフェース部４３側にスイッチングされ、出側スイッチインターフェース部４３、バッファ４２を通り、出側フォワーディング処理部７１に入力され、出側回線終端部５０を通って、送信される。
【００３４】
ステップＳ４１において、入力されたパケットにシム・ヘッダが無いと判定された場合、シム・ヘッダを追加、設定し（ステップ４７、ステップＳ４８）、図７に示すＱＯＳ処理部７２を通るスイッチングタグを付加し（ステップＳ４９）、パケットをＱＯＳ処理部７２へ渡す（ステップＳ５０）。
この場合、図７に示すＱＯＳ処理部７２を通るようなスイッチングタグを付加されたパケットは、バッファ２４ｂ、および、入側スイッチインターフェース部２５ｂを介して、スイッチ部３０へ送出される。
そして、スイッチ部３０において、出側スイッチインターフェース部７４側にスイッチングされ、出側スイッチインターフェース部７４、バッファ７３を通り、ＱＯＳ処理部７２に入力される。
ＱＯＳ処理部７２において、ＱＯＳ処理が施されたパケットは、出側フォワーディング処理部７１を通り、出側回線終端部５０を通って、送信される。
なお、出側ＱＯＳ処理部７２は、前述の実施の形態１のＱＯＳ処理部２３と同様の機能を持ち、出側フォワーディング処理部７１、およびバッファ７３も前述の実施の形態１と同様の機能を持つ。
このように本実施の形態においては、入力されたパケットのパケット内情報を元にＱＯＳ処理をカットスルーし、ＱＯＳ処理部の処理負荷を軽減させることができる。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【００３５】
【発明の効果】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
（１）本発明によれば、入力パケットのパケット内情報によりサービス品質処理を行うか行わないかを決定し、所定のパケットに対するサービス品質処理を行わないようにしたので、パケット転送処理の処理負荷を軽減することができ、高性能なプロセッサを使うことなくパケットの高速転送を実現することが可能となる。
（２）本発明によれば、回線インターフェース部とスイッチ部との接続を着脱可能とし、サービス品質処理を行う回線インターフェース部と行わない回線インターフェース部とを設けて回線毎にサービス品質処理を行うか行わないかを設定するようにしたので、パケット転送処理の処理負荷を軽減することができ、高性能なプロセッサを使うことなくパケットの高速転送を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１のルータ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す入側フォワーディング処理部の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】図１に示すデータ記憶部に格納されるフォワーディングテーブルを示す図である。
【図４】図１に示すデータ記憶部に格納されるＱＯＳ処理判定テーブルを示す図である。
【図５】本発明の実施の形態２のルータ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図６】図５に示す入側フォワーディング処理部の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態３のルータ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図８】図７に示す入側フォワーディング処理部の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０…入側回線終端部、１１…光／電気（Ｏ／Ｅ）変換部、１２…入側物理レイヤ処理部、２０，６０…入側パケット処理部、２１，６１…入側フォワーディング処理部、２２，６２…データ記憶部、２３，７２…ＱＯＳ処理部、２４ａ，２４ｂ，４２，７３…バッファ、２５ａ，２５ｂ…入側スイッチインターフェース部、３０…スイッチ部、４０…出側パケット処理部、４１，７１…出側フォワーディング処理部、４３，７４…出側スイッチインターフェース部、５０…出側回線終端部、５１…電気／光（Ｅ／Ｏ）変換部、５２…出側物理レイヤ処理部、１００、２００、３００…回線インターフェース部。
【図１】
2004222010.tif 000003
【図２】
2004222010.tif 000004
【図３】
2004222010.tif 000005
【図４】
2004222010.tif 000006
【図５】
2004222010.tif 000007
【図６】
2004222010.tif 000008
【図７】
2004222010.tif 000009
【図８】
2004222010.tif 000010