(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のネットワークインターフェースと、これらのネットワークインターフェースと接続された転送モジュールと、前記ネットワークインターフェースと前記転送モジュールとを制御する制御モジュールとから構成されたパケット転送装置において、
前記制御モジュールは、前記ネットワークインターフェースに接続された通信装置から予約された帯域を記録する帯域予約テーブルを備え、この帯域予約テーブルに基づいて、前記転送モジュールの性能を減少または増加させることを特徴とするパケット転送装置。
【請求項２】
請求項１に記載のパケット転送装置であって、
前記制御モジュールは、前記通信装置からの帯域予約メッセージに基づいて、前記帯域予約テーブルを更新することを特徴とするパケット転送装置。
【請求項３】
請求項１に記載のパケット転送装置であって、
前記転送モジュールは、前記ネットワークインターフェースの一つから受信したパケットを前記ネットワークインターフェースのいずれか一つに転送する転送エンジンと、この転送エンジンの転送先を検索する検索エンジンとから構成されていることを特徴とするパケット転送装置。
【請求項４】
請求項３に記載のパケット転送装置であって、
前記制御モジュールは、前記転送エンジンと前記検索エンジンとのクロック周波数の増減により、前記転送モジュールの性能を減少または増加させることを特徴とするパケット転送装置。
【請求項５】
請求項３に記載のパケット転送装置であって、
前記制御モジュールは、前記転送エンジンと前記検索エンジンとの電源電圧の増減により、前記転送モジュールの性能を減少または増加させることを特徴とするパケット転送装置。
【請求項６】
請求項３に記載のパケット転送装置であって、
前記転送エンジンは、複数の分割転送エンジンから構成され、
前記検索エンジンは、複数の分割検索エンジンから構成され、
前記制御モジュールは、前記分割転送エンジンと前記分割検索エンジンとの稼動数の増減により、前記転送モジュールの性能を減少または増加させることを特徴とするパケット転送装置。
【請求項７】
請求項２に記載のパケット転送装置であって、
前記制御モジュールは、前記通信装置からの前記帯域予約メッセージに記述された通信開始時刻と通信終了時刻に基づいて、前記帯域予約テーブルを更新し、この帯域予約テーブルに基づいて、前記通信開始時刻および前記通信終了時刻に前記転送モジュールの性能を減少または増加させることを特徴とすることを特徴とするパケット転送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パケット転送装置に係り、特に消費電力の低減に配慮したパケット転送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネットの普及、固定電話のＩＰ化や企業ネットワークのＩＰ化に伴い、キャリアネットワークおよび企業ネットワークに設備されるＩＰルータ（以下ルータ）の数は急激に伸びている。また、ネットワークのトラフィック量は増加の一途をたどっており、トラフィックを転送するためのルータの性能も向上してきている。ルータの普及や性能向上に伴い、ルータの消費する電力は年々増加しており、昨今の環境問題等を受けて、ルータにおいても消費電力を削減する技術の開発が行われている。
【０００３】
消費電力を削減する技術としては、ルータのパケット転送部のクロック周波数または電源電圧を落とし、転送性能をトラフィック量にあわせ下げる方法がある。この例とて、非特許文献１記載の電力制御機能および電力ＯＦＦ機能がある。これは、トラフィック量が少ない場合、パケット中継性能を落とすことで、消費電力を削減する機能である。また非特許文献１には、使用していないモジュールに対する電源供給を中止し、消費電力を下げる機能も記載されている。
【０００４】
また別の消費電力削減方法としては、ネットワークインターフェースの速度をトラフィック量により変動させる方法がある。非特許文献２には、インターフェースのＰＨＹ（物理チップ）の速度をトラフィック量にあわせ変更することにより消費電力を削減する技術が記載されている。
非特許文献３および非特許文献４は、ＲＳＶＰ（Resource ReSerVation Protocol）に関連するＲＦＣ２２０５およびＲＦＣ２２１０である。
【０００５】
【非特許文献１】アラクサラネットワークス、”AX6700S・AX6300Sソフトウェアマニュアル、コンフィグレーションガイド Vol. 1”、１９３−１９４ページ、[online]、アラクサラネットワークス、[平成１９年１１月１６日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.alaxala.com/jp/support/manual/AX6300S/pdf/10_5/CFGUIDE/CFGUIDE.PDF＞
【非特許文献２】K. Christensen、”Rapid PHY Selection (RPS): A Performance Evaluation of Control Policies”、IEEE 802.3 EEE Study Group、[online]、1/6/2007、ＩＥＥＥ、[平成１９年１１月１６日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://grouper.ieee.org/groups/802/3/eee_study/public/jan07/christensen_01_0107.pdf＞
【非特許文献３】R. Braden、外４名、”Resource ReSerVation Protocol (RSVP) -- Version 1 Functional Specificaation”、[online]、１９９７年９月、ＩＥＴＦ、[平成１９年１１月１６日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.ietf.org/rfc/rfc2205.txt?number=2205＞
【非特許文献４】J. Wroclawski、”The Use of RSVP with IETF Integrated Services”、[online]、１９９７年９月、ＩＥＴＦ、[平成１９年１１月１６日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.ietf.org/rfc/rfc2210.txt?number=2210＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
現在ルータは、不規則に入力されるトラフィックに対応するため、常に１００％の転送能力を保持して待機している。省電力を実現するためには、ルータに入出力されるトラフィック量に応じてルータの転送能力やインターフェース速度を落とす必要がある。しかし、一般的にネットワークを流れるトラフィック量には時間変化やバースト性があり予測困難である。このため、ルータにおいて省電力を実現するためには、トラフィックに則した転送性能コントロールを行う必要がある
非特許文献１記載のパケット転送部のパケット転送性能コントロール方法は、装置の管理者が統計情報などをもとに、ルータにコマンドを打ち込み制御を行う。このため、きめ細かくトラフィックに追従して転送性能をコントロールすることは難しい。
【０００７】
また、非特許文献２記載のイーサネット（登録商標）インターフェースのＰＨＹ（物理チップ）の速度を変更する方法では、バッファ占有量を速度切換の契機として記載している。この場合、バーストトラフィックが発生した場合、バッファ量が足りないと、低速ＰＨＹから高速ＰＨＹへの切り替えの際パケットロスが発生する。
【０００８】
本発明は、通信端末からの帯域予約を受け付け、パケットロスのない転送性能コントロールを行い、省電力を実現するルータを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題は、複数のネットワークインターフェースと、これらのネットワークインターフェースと接続された転送モジュールと、ネットワークインターフェースと転送モジュールとを制御する制御モジュールとから構成され、制御モジュールは、ネットワークインターフェースに接続された通信装置から予約された帯域を記録する帯域予約テーブルを備え、この帯域予約テーブルに基づいて、転送モジュールの性能を減少または増加させるパケット転送装置により、達成できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、通信端末からの帯域予約を受け付け、パケットロスのない転送性能コントロールを行い、省電力を実現するルータを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下本発明の実施の形態について、実施例を用い図面を参照しながら説明する。なお、実質同一部位には同じ参照番号を振り、説明は繰り返さない。
【実施例１】
【００１２】
まず、以下の実施例が対象とするネットワークについて、図１を参照して説明する。ここで、図１はネットワークのブロック図である。図１のネットワーク５０は、端末１１０−１と端末１１０−２が、ルータ１００−１およびルータ１００−２を介して接続されている。端末１１０−１と端末１１０−２は、ＲＳＶＰにより、中間ノードであるルータ１００−１およびルータ１００−２対して通信に必要な帯域の予約を行う。
【００１３】
図１では、端末１１０−１がデータ送信端末であり、端末１１０−２がデータ受信端末である。端末１１０−１は、端末１１０−２に対しＲＳＶＰ Ｐａｔｈメッセージを送信する。ＲＳＶＰ Ｐａｔｈメッセージは、ルータ１００−１およびルータ１００−２によって端末１１０−２に転送される。ルータ１００−１およびルータ１００−２は、ＲＳＶＰ Ｐａｔｈメッセージにより、これから端末１１０−１と端末１１０−２の間で行われる通信の経路を記憶する。
【００１４】
続いて、端末１１０−１から送信されたＲＳＶＰ Ｐａｔｈメッセージを受信した端末１１０−２は、ＲＳＶＰ Ｒｅｓｖメッセージを端末１１０−１に対し送信する。ＲＳＶＰ Ｒｅｓｖメッセージには、端末１１０−１と端末１１０−２の間で行われる通信に必要な帯域の情報等が含まれている。ルータ１００−１およびルータ１００−２は、ＲＳＶＰ Ｒｅｓｖメッセージを転送する際、帯域情報を読み取り、端末１００が使用する帯域を登録する。
【００１５】
続いて、ルータ１００−１およびルータ１００−２は、ＲＳＶＰ Ｒｅｓｖメッセージから得られた予約帯域情報を基に、予約帯域に則した転送性能を設定する。予約帯域に合わせ、転送性能を増減することにより、これらのルータ１００は、常に転送性能が最大であるルータに比べ消費電力を削減することができる。
【００１６】
次に、ルータ１００の構成を図２を参照して、説明する。ここで、図２はルータのハードウェアブロック図である。図２において、ルータ１００は、パケットの宛先等に基づきパケット転送処理を行う転送モジュール２１０、ルーティングプロトコルおよびＲＳＶＰの処理ならびに装置全体を制御する制御モジュール２２０、他装置と回線で接続するためのネットワークインターフェース２３０−１および２３０−２から構成される。
【００１７】
転送モジュール２１０は、検索エンジン２１１Ａ、転送エンジン２１２Ａ、経路メモリ２１３、パケットバッファ２２４から構成される。検索エンジン２１１Ａは、受信したパケットのヘッダ情報を基に、経路メモリ２１３に格納されているヘッダ情報に対応するパケット宛先情報を検索し、パケットの宛先を決定する。検索エンジン２１１Ａは、決定したパケットの宛先情報は、転送エンジン２１２Ａに送信する。経路メモリ２１３には、パケットヘッダに含まれるＩＰアドレスやポート番号に対応する出力インターフェース番号およびネクストホップのＩＰアドレスのデーターベースが格納されている。
【００１８】
転送エンジン２１２Ａは、受信したパケットをパケットバッファ２１４に格納し、パケットからヘッダ情報を抜き出し検索エンジン２１１Ａに送信する。また、検索エンジン２１１Ａからの検索結果であるパケット宛先情報を受信し、ネットワークインターフェース２３０−１または２３０−２へパケットを転送する。パケットバッファ２２４は、前述した通りパケットを一時的に保存しておくためのメモリである。
【００１９】
制御モジュール２２０は、汎用プロセッサであるＣＰＵ２２１と主記憶装置であるメモリ２２２を備える。制御モジュール２２０は、各種ルーティングプロトコル（ＲＩＰ（Routing Information Protocol）、ＯＳＰＦ（Open Shortest Path First）、ＢＧＰ（Border Gateway Protocol）等）の処理を行い、ルーティングプロトコルにより学習した経路を転送モジュール２１０の経路メモリ２１３に書き込む。また、制御モジュール２２０は、ＲＳＶＰの処理を行い、トラフィックフローに対する帯域の予約状況を管理し、予約帯域の設定を転送モジュール２１０に対して行う。さらに、制御モジュール２２０は、転送モジュール２１０内の各エンジン２１１Ａ、２１２Ａおよびメモリ２１３のクロック周波数または電源電圧を制御し、転送性能を増減させる制御を行う。
【００２０】
ネットワークインターフェース２３０は、受信したパケットを転送エンジン２１２Ａに転送し、また転送エンジン２１２Ａから受信したパケットを回線に出力する。また、ネットワークインターフェース２３０は、パケットバッファを備え、一時的にパケットを保存することが可能である。また、ネットワークインターフェース２３０には、回線２５０が接続されている。ここで、回線２５０は、電気信号回線でも光信号回線でも良い。
管理端末２４０は、ルータ１００の管理者がルータ１００にたいするコンフィグレーションを行うために使用する。
【００２１】
続いて、ルータ１００がＲＳＶＰメッセージを受信したときの動作を説明する。ルータ１００のネットワークインターフェース２３０−１および２３０−２は、ＲＳＶＰメッセージを含むパケットを受信すると、パケットを転送エンジン２１２Ａに転送する。転送エンジン２１２Ａは、パケットをパケットバッファ２１４に格納し、ヘッダ情報を検索エンジン２１１Ａに送信する。
【００２２】
ルータ１００が送受信するパケットのフォーマットを、図３を用いて説明する。ここで、図３はパケットのフォーマットである。図３において、パケット３００は、イーサネット（登録商標）ヘッダ３１０、ペイロード３２０からなる。イーサネットヘッダ３１０は、送信先ＭＡＣアドレス３１１、送信元ＭＡＣアドレス３１２、ＶＬＡＮ ＩＤ３１３、タイプ３１４から構成される。ぺイロード３２０は、ＩＰヘッダ３３０、データ３４０からなる。ＩＰヘッダ３３０には、送信元ＩＰアドレス３３１、送信先ＩＰアドレス３３２、プロトコル番号３３３が格納される。プロトコル番号３３３が“４６”の場合、データ３４０にＲＳＶＰメッセージが格納されていること示す。
【００２３】
検索エンジン２１１Ａは、ＩＰヘッダ３３０内のプロトコル番号３３３が“４６”の場合、パケット転送エンジン２１２Ａに対し、パケットを制御モジュール２２０に転送する命令を行う。転送エンジン２１２Ａは、パケットを制御モジュール２２０に対して送信する。
【００２４】
次に、制御モジュール２２０におけるＲＳＶＰメッセージの処理を、ＲＳＶＰ Ｐａｔｈメッセージ受信時とＲＳＶＰ Ｒｅｓｖメッセージ受信時の場合に分けて説明する。まず、ＲＳＶＰ Ｐａｔｈメッセージのフォーマットについて、図４ないし図６を用いて説明する。ここで、図４はＲＳＶＰコモンヘッダフォーマットである。図５はコモンヘッダに続くＲＥＶＰオブジェクトのフォーマットである。図６はＲＳＶＰ ＳＥＳＳＩＯＮオブジェクトフォーマットである。
【００２５】
図４において、ＲＳＶＰコモンヘッダ４００は、ＲＳＶＰの全メッセージ共通のヘッダである。コモンヘッダ４００は、Ｖｅｒ.４１０、ｆｌａｇｓ４２０、Ｍｓｇ Ｔｙｐｅ４３０、ＲＳＶＰ Ｃｈｅｃｋｓｕｍ４４０、Ｓｅｎｄ ＴＴＬ４５０、ＲＳＶＰ Ｌｅｎｇｔｈ４７０を格納する。Ｖｅｒ．４１０は、ＲＳＶＰのプロトコルバージョン番号（１）である。ｆｌａｇｓ４２０は、未定義である。Ｍｓｇ Ｔｙｐｅ４３０は、メッセージのタイプ（ＰＡＴＨ、ＲＥＲＶ等）である。ＲＳＶＰ Ｃｈｅｃｋｓｕｍ４４０は、メッセージのチェックサムである。Ｓｅｎｄ ＴＴＬ４５０は、メッセージの生存転送回数であり、ルータを経由すると「１」引かれる。ＲＳＶＰ Ｌｅｎｇｔｈ４７０は、メッセージ長を示すフィールドである。
ルータ１００Ａは、コモンヘッダ４００を参照して、そのＭｓｇ Ｔｙｐｅ４３０により、コモンヘッダ４００に続くメッセージのタイプを判定する。
【００２６】
図５において、ＲＳＶＰメッセージは、オブジェクト５００から構成され、複数のオブジェクト５００がコモンヘッダ４００に続く場合もある。ＲＳＶＰのオブジェクト５００は、Ｌｅｎｇｔｈ５１０、Ｃｌａｓｓ−Ｎｕｍ５２０、Ｃ−Ｔｙｐｅ５３０を格納する。オブジェクト５００は、Ｃｌａｓｓ−Ｎｕｍ５２０によってオブジェクトのタイプが識別される。オブジェクト５００には、待機予約のセッションを指定するＳＥＳＳＩＯＮオブジェクトや、帯域のパラメータを指定するＦＬＯＷＳＰＥＣオブジェクトなどがある。
【００２７】
Ｌｅｎｇｔｈ５１０は、Ｂｙｔｅ単位のオブジェクト長を表すフィールドである。Ｃｌａｓｓ−Ｎｕｍ５２０は、オブジェクトのタイプを表すフィールドである。Ｃ−Ｔｙｐｅ５３０は、Ｃｌａｓｓ−Ｎｕｍ５２０内でユニークなオブジェクトタイプを表すフィールドである。
【００２８】
ＲＳＶＰ Ｐａｔｈメッセージには、図６に示すＳＥＳＳＩＯＮオブジェクトが含まれる。ここで、図６（ａ）は、ＩＰｖ４ＳｅＳＳＩＯＮオブジェクト、図６（ｂ）は、ＩＰｖ４ＳｅＳＳＩＯＮオブジェクトである。ＳＥＳＳＩＯＮオブジェクト６００（６００Ａ、６００Ｂ）には、受信端末のＩＰアドレス（ＩＰｖ４／ＩＰｖ６ ＤｅｓｔＡｄｄｒｅｓｓ）６１０、プロトコル番号（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｉｄ）６２０、Ｆｌａｇｓ６３０、宛先ポート番号（ＴＣＰ／ＵＤＰ）のポート番号（ＤｓｔＰｏｒｔ）６４０が含まれる。ノードや端末は、ＳＥＳＳＩＯＮオブジェクトにより、これから帯域を予約するフローを特定できる。なお、Ｆｌａｇｓ６３０は、端末がポリシング機能を持つか否かを表すフィールドである。
【００２９】
図７を参照して、帯域予約テーブルを説明する。ここで、図７は帯域予約テーブルを説明する図である。図７において、予約帯域テーブル７００Ａは、メモリ２２２に保存され、宛先ＩＰアドレス７０１、プロトコル番号７０２、ポート番号７０３、Ｒａｔｅ７０４、Ｐｅａｋ Ｒａｔｅ７０５を含んでいる。宛先ＩＰアドレス７０１には、ＩＰｖ４のＩＰアドレスが記載されている。プロトコル番号７０２の「６」は、ＴＣＰである。ポート番号７０３の「８０」はｈｔｔｐ、「２５」はｓｍｔｐである。Ｒａｔｅ７０４およびＰｅａｋ Ｒａｔｅ７０５は、ｋｂｉｔ／ｓ単位である。
【００３０】
制御モジュール２２０のＣＰＵ２２１は、ＲＳＶＰ Ｐａｔｈメッセージを受信すると、メッセージ内のＳＥＳＳＩＯＮオブジェクトから予約フローを特定する。フローを特定すると、メモリ２２２に格納された帯域予約テーブル７００Ａにフローを登録する。ＳＥＳＳＩＯＮオブジェクト６００のＩＰｖ４／ＩＰｖ６ ＤｅｓｔＡｄｄｒｅｓｓ６１０、Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｉｄ６２０、ＤｓｔＰｏｒｔ６４０をそれぞれ、帯域予約テーブル７００Ａの宛先ＩＰアドレス７０１、プロトコル番号７０２、ポート番号７０３に記録する。Ｒａｔｅ７０４以降のフィールドは、ＲＳＶＰ Ｒｅｓｖメッセージ受信時に記録するため、ＲＳＶＰ Ｐａｔｈメッセージ受信時にはブランクである。
【００３１】
次に、ＲＳＶＰ Ｒｅｓｖメッセージを受信した場合のＣＰＵ２２１の動作を説明する。ＲＳＶＰ Ｒｅｓｖメッセージのフォーマットは、Ｐａｔｈメッセージと同様にコモンヘッダおよびオブジェクトからなる。ＲＳＶＰ Ｒｅｓｖメッセージには、フローを特定するＳＥＳＳＩＯＮオブジェクトおよび、フローに対する帯域の情報を記載したＦＬＯＷＳＰＥＣオブジェクトが含まれる。ＳＥＳＳＩＯＮオブジェクトは前述した通り帯域を予約するフローが記述されている。
【００３２】
図８を参照して、ＦＬＯＷＳＰＥＣオブジェクトを説明する。ここで、図８はＲＳＶＰ ＦＬＯＷＳＰＥＣオブジェクトを説明する図である。図８において、ＦＬＯＷＳＰＥＣオブジェクト８００Ａは、フローに対する帯域を保障するギャランティードサービスのＦＬＯＷＳＰＥＣオブジェクトである。ＦＬＯＷＳＰＥＣオブジェクトには、フローに必要な帯域を示すＲａｔｅ８０２や、最大帯域であるＰｅａｋ Ｒａｔｅ８０３などが含まれる。ここで、ＦＬＯＷＳＰＥＣオブジェクトの各フィールドの詳細について説明する。フィールド８０１は、オブジェクトのヘッダであり、オブジェクトのタイプや長さが記録されている。なお、フィールド８０１の先頭の「０」は、メッセージフォーマットのバージョン番号である。ｏｖｅｒａｌｌ ｌｅｎｇｔｈは、オブジェクトの全長であるフィールドである。Ｓｅｒｖｉｃｅ ｈｅａｄｅｒは、サービスの種類を表すフィールドである。ｐｅｒ ｓｅｒｖｉｃｅ ｌｅｎｇｔｈは、サービスごとの長さを表すフィールドである。Ｐａｒａｍｅｔｅｒ ＩＤは、続くパラメータの種類を示すＩＤのフィールドである。Ｆｌａｇｓは、パラメータごとに指定するフラグのフィールドである。ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｌｅｎｇｔｈは、パラメータの長さを表すフィールドである。なお、Ｓｅｒｖｉｃｅ ｈｅａｄｅｒの次の「０」は、固定値である。
【００３３】
Ｒａｔｅ８０２は、端末が送信するトラフィックの平均レートを示しているフィールドである。Ｐｅａｋ Ｒａｔｅ８０３は、端末が送信するトラフィックピークレートを示しているフィールドである。
【００３４】
ＣＰＵ２２１は、受信したＲＳＶＰ Ｒｅｓｖメッセージ内のＦＬＯＷＳＰＥＣオブジェクトから、Ｒａｔｅフィールド８０２の情報、Ｐｅａｋ Ｒａｔｅ８０３の情報を読み取り、帯域予約テーブル７００Ａのそれぞれのフィールドに記録する。すなわち、Ｒａｔｅフィールド８０２をＲａｔｅ７０４に、Ｐｅａｋ Ｒａｔｅフィールド８０３をＰｅａｋ Ｒａｔｅ７０５に記録する。それぞれのフィールドに格納される数値の単位は、ｋｂｉｔ／ｓである。以上が、ＲＳＶＰ Ｒｅｓｖメッセージ受信時のルータ１００の動作である。
【００３５】
次に、ルータ１００が帯域予約テーブル７００Ａの内容から転送性能をコントロールし、消費電力を削減する動作について説明する。ルータ１００のＣＰＵ２２１は、帯域予約テーブル７００Ａの各エントリに記録されている各エントリのＲａｔｅ７０４値およびＰｅａｋ Ｒａｔｅ７０５値を積算していく。
【００３６】
図７に示す帯域予約テーブル７００Ａの場合、Ｒａｔｅ値は、エントリ０が４Ｇｂｉｔ／ｓ、エントリ１が１Ｍｂｉｔ／ｓ（０.００１Ｇｂｉｔ／ｓ）、エントリ２が１００Ｍｂｉｔ／ｓ（０.１Ｇｂｉｔ／ｓ）であり、帯域の積算は４．１０１Ｇｂｉｔ／ｓとなる。
【００３７】
同様に、Ｐｅａｋ Ｒａｔｅ値は、エントリ０が４.５Ｇｂｉｔ／ｓ、エントリ１が１.５Ｍｂｉｔ／ｓ（０.００１５Ｇｂｉｔ／ｓ）、エントリ２が１５０Ｍｂｉｔ／ｓ（０.１５Ｇｂｉｔ／ｓ）であり、帯域の積算は４．６５１５Ｇｂｉｔ／ｓとなる。これらの積算された帯域が、ルータ１００に求められる転送性能である。
【００３８】
ＣＰＵ２２１は、上記処理で求めた転送性能を検索エンジン２１１Ａ、転送エンジン２１２Ａに設定する。まず、転送性能をクロック周波数の増減により制御する方法について説明する。検索エンジン２１１Ａ、転送エンジン２１２Ａがそれぞれ５００ＭＨｚのクロック周波数で動作しており、最大１０Ｇｂｉｔ／ｓのトラフィック処理性能を保持しているとする。帯域予約テーブルが図７の状態とすると、ルータ１００に求められる転送性能は、最大４.６６Ｇｂｉｔ／ｓ、平均４.１０Ｇｂｉｔ／ｓなので、最大性能に対し約４７％〜４１％である。したがって、この範囲内に、クロック周波数を落として設定すればよい。
【００３９】
ここで、検索エンジン２１１Ａと転送エンジン２１２Ａの性能は、クロック周波数に比例するものとする。ＣＰＵ２２１は、２２５ＭＨｚのクロック周波数をそれぞれのエンジンに対し設定する。一般にＬＳＩの消費電力は、クロック周波数に比例し電源電圧の２乗に比例する。このため、以上の説明のようにトラフィック量に合わせてクロック周波数を増減させることで消費電力を削減できる。
【００４０】
最後にルータ１００および９００に対する省電力コンフィグレーションのコマンドを示す。ルータ１００の管理者は、管理端末２４０からコンフィグレーションコマンド入力による省電力モードの設定を行う。ルータ１００に省電力モードを設定する際に、管理端末２４０に入力されるコマンドを表１に示す。表１の＃１は省電力モードをイネーブルにした状態を示す。省電力モードにより、ルータ１００は、トラフィック量により転送性能を増減させる。表１の＃２は、ルータ１００は、さらに転送性能の増減の判断基準をＲＳＶＰによる予約帯域にすることを示している。
【００４１】
表１  コンフィグレーションコマンド
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＃                      コマンド
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１  config# energy_save_mode enable
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２  config# energy_save_mode# rsvp_mode enable
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なお、エンジン２１１、２１２のクロック周波数に代えてエンジン２１１、２１２の電源電圧を低減しても良い。
【実施例２】
【００４２】
実施例１では、エンジンのクロック周波数または電源電圧を低減して、省電力を達成した。しかし、これ以外に転送モジュール内の各エンジンをマルチエンジン化し、それぞれのエンジンの電源をＯＮ／ＯＦＦすることができる。
【００４３】
これを、図９を用いて説明する。図９はルータのハードウェアブロック図である。図９において、検索エンジンおよび転送エンジンをマルチエンジン化したルータ１００Ｂを示したものである。ただしＣＰＵ２２１と転送モジュール内の部品およびネットワークインターフェースとの接続は省略して図示してある。図２（ルータ１００Ａ）と図９（ルータ１００Ｂ）の相違点は、検索エンジン２１１Ａ、転送エンジン２１２Ａがマルチエンジン化されて、検索エンジン２１１Ｂ、転送エンジン２１２Ｂになっている点である。
【００４４】
図９に示すように検索エンジン２１１Ｂは、検索エンジン２１１Ａ同様の機能を持つ機能ブロック４つから構成される。検索エンジン２１１Ｂは負荷分散回路２１６により、転送エンジン２１２Ｂから送信されるヘッダ情報の処理（検索処理）を、４つの検索エンジンに分散する。同様に、転送エンジン２１２Ｂも負荷分散回路２１５により、受信したパケットのバッファリングおよび検索エンジン２１１Ｂへのヘッダ情報の転送処理を分散する。
【００４５】
ＣＰＵ２２１は、帯域予約テーブル７００ＡのＲａｔｅ７０４値およびＰｅａｋ Ｒａｔｅ７０５値を積算した値に基づき、転送エンジンおよび検索エンジンの電源をＯＮ／ＯＦＦする。マルチエンジン化された個々のエンジンが、２．５Ｇｂｉｔ／ｓの処理能力を持ち、ルータ１００Ｂに求められる性能が図７から求めた最大４.６６Ｇｂｉｔ／ｓ、平均４.１０Ｇｂｉｔ／ｓから、４.５Ｇｂｉｔ／ｓとする。この場合、４.５Ｇｂｉｔ／ｓ≦２．５Ｇｂｉｔ／ｓ×エンジンの個数、１.８≦エンジンの個数となるので、ＯＮにするエンジンの個数は“２”となる。ＣＰＵ２２１は、検索エンジン２１１Ｂおよび転送エンジン２１２Ｂのマルチ化されたエンジンをそれぞれ２個ずつオフにする。これにより、消費電力を最大時の２分の１に押さえることができる。
【００４６】
以上に説明した転送性能の切り替えは、ＲＳＶＰ Ｒｅｓｖメッセージを受信し、帯域予約テーブル７００Ａの更新毎に行われる。ＲＳＶＰによる帯域予約に連動して転送性能を変えることで、常に１００％の転送性能を保持していたルータに比べ、電力消費を削減できる。またクロック周波数の増減または電源電圧の増減もしくはマルチエンジンのＯＮ／ＯＦＦを組み合わせても良い。ＣＰＵ２２１は、ＲＳＶＰメッセージ受信時に帯域予約テーブル７００Ａが更新された場合およびＲＳＶＰの帯域予約がタイムアウトした場合、転送性能を変更する。
【実施例３】
【００４７】
実施例１および実施例２で説明したＲＳＶＰによる帯域予約に連動した転送性能では、端末がいつパケットを送信するかは不明である。このため、帯域が予約された段階で転送性能を設定しなければならない。この状況を回避するために、ＲＳＶＰ Ｒｅｓｖメッセージのオブジェクトに、端末がトラフィックを送信する時刻と終了する時刻を表すＴＩＭＥを追加し、端末がトラフィクを送信する時間を指定し、さらに省電力を実現することができる。これを、図１０および図１１を参照して説明する。ここで、図１０は帯域予約テーブルを説明する図である。図１１は、ＲＳＶＰ ＦＬＯＷＳＰＥＣオブジェクトを説明する図である。
図１０において、帯域予約テーブル７００Ｂは、帯域予約テーブル７００Ａにトラフィック送信開始を示す開始時刻７０６およびトラフィック送信終了を示す終了時刻７０７を追加し、端末がトラフィックを送信する時間を限定する。
【００４８】
また、図１１において、ＦＬＯＥＳＰＥＣオブジェクト８００Ｂは、ＦＬＯＥＳＰＥＣオブジェクト８００Ａに通信開始時刻であるＳｔａｒｔ Ｔｉｍｅ８０４と、通信終了時刻であるＥｎｄ Ｔｉｍｅ８０５を追加する。
【００４９】
帯域予約テーブル７００ＢおよびＦＬＯＥＳＰＥＣオブジェクト８００Ｂによって、転送性能を増加させる時間を限定できる。これにより実トラフィックに則した転送性能を実現し、省電力を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】ネットワークのブロック図である。
【図２】ルータのハードウェアブロック図である。
【図３】パケットのフォーマットである。
【図４】ＲＳＶＰコモンヘッダフォーマットである。
【図５】ＲＳＶＰオブジェクトフォーマットである。
【図６】ＲＳＶＰ ＳＥＳＳＩＯＮオブジェクトフォーマットである。
【図７】帯域予約テーブルを説明する図である。
【図８】ＲＳＶＰ ＦＬＯＷＳＰＥＣオブジェクトを説明する図である。
【図９】ルータのハードウェアブロック図である。
【図１０】帯域予約テーブルを説明する図である。
【図１１】ＲＳＶＰ ＦＬＯＷＳＰＥＣオブジェクトを説明する図である。
【符号の説明】
【００５１】
５０…ネットワーク、１００…ルータ、１１０…端末、２１０…転送モジュール、２１１…検索エンジン、２１２…転送エンジン、２１３…経路メモリ、２１４…パケットバッファ、２２０…制御モジュール、２２１…ＣＰＵ、２２２…メモリ、２３０…ネットワークインターフェース、２４０…管理端末、２５０…回線、７００…帯域予約テーブル、８００…ＦＬＯＷＳＰＥＣオブジェクト。
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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