(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＡＧ（Link  Aggregation)機能と帯域制御機能とを有する通信装置において、複数の入力側回線カードから入力されるトラフィックのレートを制御するＬＡＧレート制御手段と、前記入力側回線カードのＬＡＧポート向けトラフィックのレートを、予め定めた分類ルールにしたがってフロー単位に分類し、該フロー単位で前記ＬＡＧポート向けトラフィックの振り分けを動的に調整するフロー振り分け手段と、を少なくとも備え、
前記ＬＡＧレート制御手段は、ＬＡＧグループ単位に、ＬＡＧグループを形成する出力側回線カードのポート向けトラフィックの総和が、当該ＬＡＧグループに対して予め設定された帯域制御レートになるように、前記入力側回線カードのＬＡＧポート向けトラフィックのレートを制御することを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記ＬＡＧレート制御手段は、ＬＡＧグループを形成する出力側回線カードのポート向けトラフィックのレートが、当該ポートに接続されるリンクの物理帯域を超えることを検出した場合、前記フロー振り分け手段に指示することにより、前記フロー振り分け手段により、当該ポート向けトラフィックをフロー単位で動的に同一ＬＡＧグループ内の他のポートに振り替えることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記フロー単位に分類する前記分類ルールが、前記入力側回線カードに入力されたトラフィックのフレームに含まれているＭＡＣ（Media  Access  Control）アドレス、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ヘッダのタイプ、ＶＬＡＮ（Virtual  ＬＡＮ）タグ、ＩＰヘッダのＩＰアドレス、プロトコルのいずれか一つ、又はいずれか複数の組合せに基づいていることを特徴とする請求項１または２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記分類ルールにしたがって分類されるフロー数は、同一ＬＡＧグループを形成する前記出力側回線カードのポート数よりも多いことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の通信装置。
【請求項５】
前記フロー振り分け手段によりフロー単位に振り替えを行う際に、レートが小さいフローから順次選択して振り替えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の通信装置。
【請求項６】
前記フロー振り分け手段は、予め定めた周期ごとに、フロー単位でレートを測定し、測定結果を、前記ＬＡＧレート制御手段に通知することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の通信装置。
【請求項７】
同一ＬＡＧグループを形成する前記出力側回線カードの各ポートが、互いに異なる出力側回線カードに搭載されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の通信装置。
【請求項８】
ＬＡＧ（Link  Aggregation)機能と帯域制御機能とを有する通信装置に対して、ＬＡＧグループを形成する出力側回線カードのポートの送信レートを監視して、入力側回線カードから前記出力側回線カードのポートへ転送するＬＡＧポート向けトラフィックのレートを制御し、前記入力側回線カードのＬＡＧポート向けトラフィックのレートを、予め定めた分類ルールにしたがってフロー単位に分類し、該フロー単位でＬＡＧポート向けのトラフィックの振り分けを動的に行う帯域制御通信方法において、
ＬＡＧグループ単位に、該ＬＡＧグループを形成する出力側回線カードのポート向けトラフィックの総和が、当該ＬＡＧグループに対して予め設定された帯域制御レートになるように、前記入力側回線カードのＬＡＧポート向けトラフィックのレートを制御することを特徴とする帯域制御通信方法。
【請求項９】
ＬＡＧグループを形成する前記出力側回線カードのポート向けトラフィックのレートが、当該ポートに接続されるリンクの物理帯域を超えた場合、当該ポート向けトラフィックをフロー単位で動的に同一ＬＡＧグループ内の他のポートに振り替えることを特徴とする請求項８に記載の帯域制御通信方法。
【請求項１０】
前記フロー単位に分類する前記分類ルールが、前記入力側回線カードに入力されたトラフィックのフレームに含まれているＭＡＣ（Media  Access  Control）アドレス、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ヘッダのタイプ、ＶＬＡＮ（Virtual  ＬＡＮ）タグ、ＩＰヘッダのＩＰアドレス、プロトコルのいずれか一つ、又はいずれか複数の組合せに基づいていることを特徴とする請求項８または９に記載の帯域制御通信方法。
【請求項１１】
前記分類ルールにしたがって分類されるフロー数は、同一ＬＡＧグループを形成する前記出力側回線カードのポート数よりも多いことを特徴とする請求項８ないし１０のいずれかに記載の帯域制御通信方法。
【請求項１２】
フロー単位に振り替えを行う際に、レートが小さいフローから順次選択して振り替えることを特徴とする請求項８ないし１１のいずれかに記載の帯域制御通信方法。
【請求項１３】
請求項８ないし１２のいずれかに記載の帯域制御通信方法を、コンピュータにより実行可能なプログラムとして実施することを特徴とする帯域制御通信プログラム。
【請求項１４】
請求項１３に記載の帯域制御通信プログラムを、コンピュータにより読み取り可能に記録していることを特徴とするプログラム記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置、帯域制御通信方法、帯域制御通信プログラムおよびプログラム記録媒体に関し、特に、Ｌｉｎｋ  Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ（ＬＡＧ：リンク集約）機能と帯域制御機能とを有する通信装置、帯域制御通信方法、帯域制御通信プログラムおよびプログラム記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｌｉｎｋ  Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ機能は、ＩＥＥＥ８０２．３規格として規定されているものであり、対向の通信装置と接続した複数のリンクを、仮想的に一本のリンクのように扱って、複数のリンクにトラフィックを分配して、広帯域なトラフックを送信することを可能とする機能である。
【０００３】
つまり、このＬＡＧ機能を用いることにより、次の２つの効果が得られる。
（１）仮想的なリンクの帯域を、ＬＡＧグループを構成する全てのリンクの物理帯域の合計レート（総帯域）に拡大することができる。
（２）ＬＡＧグループを構成するいずれかのリンクに障害が発生し、当該リンクが通信不能となっても、残りのリンクによって通信を継続することが可能であり、対向の通信装置との間の回線の冗長性が得られる。
【０００４】
ここで、リンクを複数束ねたＬＡＧグループ単位で送信レートの帯域制御を行おうとすると、通信装置は、ＬＡＧグループに属する各リンクが終端する各ポートすべての送信レートを監視し、各ポートの合計の送信レートが、ＬＡＧグループとして帯域制御したい送信レートの範囲内になるように、各ポートの送信レートを調整して、出力することが必要である。
【０００５】
同一の回線カード上に搭載された複数のポート間でＬＡＧグループを構成する場合には、各ポートの送信レートの監視と調整とを行う機能を、当該回線カードに配備することによって、帯域制御は可能である。
【０００６】
しかし、かくのごとき回線カードへの機能配備のままで、異なる回線カード上のポート間に跨ってＬＡＧグループを構成した場合、送信レートの監視と調整とは、各回線カードで独立に動作してしまって、各回線カード間で、送信レートを調整する仕組みを備えていない状態になるため、ＬＡＧグループ全体の送信レートに対する帯域制御ができなくなるという問題がある。
【０００７】
そこで、特許文献１の特開２００７−２０１９６５号公報「送信制御機能を備えたパケット中継装置」においては、以下のような仕組みを用いて前述の問題を解決する提案をしている。
１．入力側回線カードにて、分配先ＬＡＧポートを決定したら、当該ポートに受信したフレーム（正規のフレーム）を転送する。
２．一方、同一ＬＡＧを構成する、分配先ではない他の回線カードのＬＡＧポートには、正規フレームと同じレートのダミーフレームを生成して転送する。
３．出力側回線カードにおいては、帯域制御の際に、ＬＡＧグループ単位に設定された送信レートを用いて帯域を制限する。
４．送信リンクにフレームを出力する際、帯域制限されたトラフィックのうち、ダミーフレームだけ廃棄し、正規フレームのみをリンクに出力する。
５．ＬＡＧポートを含む全ての回線カードにおいて同様の処理を行うことによって、結果的に、ＬＡＧポートの送信レートの合計をＬＡＧグループ単位で設定した帯域のレートに制限することができることになる。
【０００８】
しかしながら、前記特許文献１のような帯域制御方法では、入力側回線カードにおいて、ＬＡＧグループを構成するポート数分のダミーフレームを生成して、入力側回線カードと所定の出力側回線カードとを接続するためのスイッチカードに対して転送することになるため、入出力側の両者の回線カード間を接続するスイッチカードには、巨大なスイッチ容量を有するスイッチングデバイスが必要となり、実現性、経済性等の点で問題がある。つまり、スイッチカードのスイッチングデバイスのスイッチ容量は、ＬＡＧグループ数およびＬＡＧグループに属するＬＡＧポート数に比例して、大きくしなければならない。
【０００９】
一方、ＬＡＧグループ単位で帯域制御を行うための前記特許文献１とは異なる手段として、全ての回線カードのＬＡＧグループを構成するポートの送信レートの監視と調整とを集中的に行うという方法がある。
【００１０】
しかしながら、前記特許文献１の分散型や前述の集中型の帯域制御方法だけでは、ＬＡＧグループ単位の帯域制御の送信レートとして、リンクの物理帯域を超える送信レートを設定している場合、リンクの物理帯域の制限のために、ＬＡＧグループ単位の帯域制御が、設定した送信レート通りには行われなくなるという問題がある。その理由を以下に示す。
【００１１】
ＬＡＧグループの帯域制御としては、ＬＡＧグループを構成する複数のリンクを用いてフレームを送信する場合、それらの複数のリンクに接続された各ポートの中から、送信するフレームをどのポートに分配するかを選択することが必要となる。ＩＥＥＥ８０２．３規格には、ポートの選択ルールが規定されておらず、一般的には、送信フレームのヘッダフィールドに設定されている値（ＭＡＣ（（Media  Access  Control）アドレス、ＶＬＡＮ(Virtual  ＬＡＮ)タグ、ＩＰアドレスなど）を基にして、何らかの計算アルゴリズムにしたがって、送信ポートを決定している。
【００１２】
このとき、該計算アルゴリズムと、その基になる送信フレームのヘッダフィールドの値とによっては、ポートの選択に偏りが発生する現象が起こり得る。かくのごときポート選択の偏りは、ネットワークワイドな観点では管理が困難なＭＡＣアドレスやネットワークによっては固定値となり得るＩＰアドレスなどを使用しているために、発生する。
【００１３】
ここで、選択に偏りが発生しているポートへの送信トラフィックのレートがリンクの物理帯域以上となった場合、複数のリンクからなるＬＡＧグループの帯域制御の上限レートに達する前に、当該リンクの物理帯域の制限から送信レートが頭打ちとなってしまい、ＬＡＧグループとして設定したレートで帯域制御が行われなくなるという問題が発生する。
【００１４】
一般的に、選択ポートの偏りの発生を予測して、コントロールし、回避するという対策を行うことは容易ではない場合が多い。この結果、選択ポートの偏りが発生しても、正常な帯域制御を保障するためには、ＬＡＧグループの帯域制御の上限レートをリンクの物理帯域に制限しなければならなくなってしまい、仮想的なリンクの帯域を、ＬＡＧグループを構成する全てのリンクの物理帯域の合計レート（総帯域）に拡大することができるという前述したＬＡＧ機能の効果つまり帯域の有効利用を実現することができなくなる。
【００１５】
関連する通信装置における、ＬＡＧグループ単位の帯域制御について、図４を用いてさらに説明する。図４は、その通信装置におけるＬＡＧグループ単位の帯域制御の仕組みを説明するための説明図であり、図５は、関連する別の通信装置においてＬＡＧグループ単位の帯域制御を集中的に行う場合のブロック構成を示すブロック構成図である。
【００１６】
まず、図４において、図４（Ａ）に示すように、ＬＡＧグループが出力側回線カード３２ａ，３２ｂそれぞれのポート１，２で構成され、ＬＡＧグループ単位で８００Ｍｂｐｓに帯域制限するために、ポート１，２には、帯域制限レートとして、それぞれ、４００Ｍｂｐｓが設定されているものとする。また、全ポートのリンクの物理帯域は１Ｇｂｐｓであるものとする。
【００１７】
ここで、入力側回線カード３１の入力ポートが１Ｇｂｐｓのトラフィックを受信し、入力側回線カード３１の振り分け部３１ａの分配アルゴリズムによって、振り分けスイッチ３３を介して、出力側回線カード３２ａのポート１向けには７００Ｍｂｐｓ、出力側回線カード３２ｂのポート２向けには３００Ｍｂｐｓが偏って分配された場合、ポート１からの送信レートは、帯域制限レートによって４００Ｍｂｐｓに制限され、ポート２からの送信レートは、３００Ｍｂｐｓとして出力され、ＬＡＧグループとしては、合計７００Ｍｂｐｓに帯域制限されてしまう。かくのごとく、分配するトラフィックが偏った場合、１Ｇｂｐｓと、ＬＡＧグループとしての所望のレート（８００Ｍｂｐｓ）以上のトラフィック（１Ｇｂｐｓ）が入力側回線カード３１に入力されているにも関わらず、所望のレート（８００Ｍｂｐｓ）以下に送信レートが制限されてしまって、正常な帯域制御が行われない状態となる。
【００１８】
次に、ＬＡＧグループ単位で８００Ｍｂｐｓに帯域制限するために、今度は、振り分けるトラフィックの偏りを考慮して、図４（Ｂ）に示すように、出力側回線カード３２ａ，３２ｂそれぞれのポート１，２の帯域制限レートをいずれも８００Ｍｂｐｓに設定した場合について説明する。ここで、入力側回線カード３１の入力ポートが１Ｇｂｐｓのトラフィックを受信した場合に、前述のように、入力側回線カード３１の振り分け部３１ａの分配アルゴリズムによって、振り分けスイッチ３３を介して、出力側回線カード３２ａのポート１向けには７００Ｍｂｐｓ、出力側回線カード３２ｂのポート２向けには３００Ｍｂｐｓが偏って分配されたものとする。ここでは、帯域制限レートをいずれも８００Ｍｂｐｓに設定したポート１，２からの送信レートは、いずれも帯域制限されず、それぞれ、７００Ｍｂｐｓ，３００Ｍｂｐｓとして出力され、入力トラフィックそのままに、合計１Ｇｂｐｓとして送信されてしまう。この場合には、所望のレート（８００Ｍｂｐｓ）以上の送信レートとなり、正常な帯域制御が行われない状態となる。
【００１９】
次に、図５を参照して、スイッチカード４３内の送信レート監視部４３ａによって、ＬＡＧグループ１を構成する全ての出力側回線カード４２ａ，４２ｂそれぞれのポート１，２の送信レートの監視と調整とを集中的に行う場合について説明する。図５においては、出力側回線カード４２ａ，４２ｂ，…，４２ｃ，４２ｄのうち、ＬＡＧグループ１を構成する全ての出力側回線カード４２ａ，４２ｂそれぞれの送信レート測定部４２ａ１，４２ｂ１によって、それぞれのポート１，２からの送信レートを測定した結果が、スイッチカード４３内の送信レート監視部４３ａに通知されることにより、送信レート監視部４３ａは、出力側回線カード４２ａ，４２ｂのＬＡＧポート１，２へ転送可能なレートを算出する。そして、送信レート監視部４３ａは、その転送可能なレートを、入力側回線カード４１ａ，４１ｂ，４１ｃそれぞれの帯域制御部４１ａ３，４１ｂ３，４１ｃ３に通知して、入力側回線カード４１ａ，４１ｂ，４１ｃからＬＡＧグループ１の出力側回線カード４２ａ，４２ｂそれぞれに転送する帯域を制御する。
【００２０】
つまり、図５の集中制御方式において、スイッチカード４３における送信レート監視部４３ａは、以下の機能を有し、ＬＡＧグループ単位での帯域制御を集中的に行う。
（１）ＬＡＧグループ１を形成する各出力側回線カード４２ａ，４２ｂのＬＡＧポート１，２の送信レート情報を収集する機能
（２）収集した出力側回線カード４２ａ，４２ｂのＬＡＧポート１，２の送信レート情報を基に、入力側回線カード４１ａから出力側回線カード４２ａ，４２ｂのＬＡＧポート１，２に転送可能なレートを計算する機能
（３）計算した転送可能なレートを入力側回線カード４１ａ，…，４１ｂ，４１ｃに通知する機能
【００２１】
また、入力側回線カード４１ａ，…，４１ｂ，４１ｃとしては、それぞれのＭＡＣ検索部４１ａ１，…，４１ｂ１，４１ｃ１、ＬＡＧ制御部４１ａ２，…，４１ｂ２，４１ｃ２、帯域制御部４１ａ３，…，４１ｂ３，４１ｃ３により、以下の機能を有する。
（１）自入力側回線カードの受信トラフィックを出力すべき出力側回線カード４２ａ，４２ｂのＬＡＧポート１，２を分配アルゴリズムによって決定する機能（つまり、ＬＡＧグループ１を形成する出力側回線カード４２ａ，４２ｂのＬＡＧポート１，２へ受信トラフィックを分配する機能）
（２）スイッチカード４３から通知された転送可能なレートに応じて、出力側回線カード４２ａ，４２ｂのＬＡＧポート１，２にトラフィックを転送する機能
【００２２】
ここで、図６のように、例えば、出力側回線カード４２ａ，４２ｂのＬＡＧグループがポート１，２により構成され、ポート１，２それぞれに接続されているリンクの物理帯域は、いずれも、１Ｇｂｐｓであるものとし、かつ、ＬＡＧグループ単位の帯域制御のレートが１．８Ｇｂｐｓに設定されているものとする。図６は、更に別の関連する通信装置における集中制御方式によるＬＡＧグループ単位の帯域制御の仕組みを説明するための説明図である。
【００２３】
また、入力側回線カード４１ａ，４１ｂ，４１ｃの入力ポートが、それぞれ、１Ｇｂｐｓのトラフィック（入力レート）を受信し、それぞれの振り分け部の分配アルゴリズムによって、出力側回線カード４２ａ，４２ｂそれぞれのポート１，２向けに、トラフィックを振り分ける。
【００２４】
ここで、入力側回線カード４１ａでは、出力側回線カード４２ａのポート１向けに７００Ｍｂｐｓ、出力側回線カード４２ｂのポート２向けに３００Ｍｂｐｓが分配され、入力側回線カード４１ｂでは、出力側回線カード４２ａのポート１向けに８００Ｍｂｐｓ、出力側回線カード４２ｂのポート２向けに２００Ｍｂｐｓが分配され、入力側回線カード４１ｃでは、出力側回線カード４２ａのポート１向けに９００Ｍｂｐｓ、出力側回線カード４２ｂのポート２向けに１００Ｍｂｐｓが分配されるものとする。つまり、ＬＡＧグループを形成する出力側回線カード４２ａ，４２ｂのＬＡＧポート１，２それぞれに分配されるトラフィックを合計すると、ポート１向けには２．４Ｇｂｐｓ、ポート２向けには０．６Ｇｂｐｓのトラフィックが偏って分配されるものとする。
【００２５】
一方、ＬＡＧグループとしての帯域制御により、出力側回線カード４２ａ，４２ｂのＬＡＧポート１，２からは、合計１．８Ｇｂｐｓのレートが出力可能であり、ポート１，２宛のそれぞれに分配されるトラフィックが半分の０．９Ｇｂｐｓ以上であった場合には、それぞれ、０．９Ｇｂｐｓのレートに帯域制限されて出力されるものとする。
【００２６】
つまり、出力側回線カード４２ａ，４２ｂのＬＡＧポート１，２宛のそれぞれに分配されるトラフィックが半分の０．９Ｇｂｐｓ以上の場合には、スイッチカード４３の送信レート監視部４３ａは、各入力側回線カード４１ａ，４１ｂ，４１ｃから出力側回線カード４２ａ，４２ｂのＬＡＧポート１，２向けには、それぞれの合計の転送レートが０．９Ｇｂｐｓずつとなるように、各入力側回線カード４１ａ，４１ｂ，４１ｃに対して転送可能な転送レートを通知する。１Ｇｂｐｓずつ入力されてくる各入力側回線カード４１ａ，４１ｂ，４１ｃにおいては、ＬＡＧポート１，２向けにトラフィックが均等に分配されているような状態であれば、スイッチカード４３の送信レート監視部４３ａからの転送可能な転送レートの通知に応じて、出力側回線カード４２ａ，４２ｂのポート１，２向けに、それぞれ合計０．９Ｇｂｐｓずつ転送する。
【００２７】
しかしながら、図６の例においては、ＬＡＧポート１，２向けのトラフィックの分配に偏りがあり、出力側回線カード４２ｂのポート２向けの合計の受信トラフィックが０．６Ｇｂｐｓしかないため、ＬＡＧグループ単位で合計１．８Ｇｂｐｓのレートに帯域制御するように、出力側回線カード４２ａのポート１向けには、各入力側回線カード４１ａ，４１ｂ，４１ｃから、合計１．２Ｇｂｐｓ（＝１．８Ｇｂｐｓ−０．６Ｇｂｐｓ）になるように帯域制御されて、転送される。しかし、出力側回線カード４２ａのポート１のリンクの物理帯域は、１Ｇｂｐｓに制限されているため、出力側回線カード４２ａのポート１からの送信レートは、図６に示すように、１Ｇｂｐｓで頭打ちとなり、出力側回線カード４２ａ，４２ｂのＬＡＧポート１，２からなるＬＡＧグループとしては、合計１．６Ｇｂｐｓで帯域制御されてしまうことになり、ＬＡＧグループ合計として１．８Ｇｂｐｓまでと設定されている正常な帯域制御が実施できない状態になる。
【００２８】
この結果、図６の例において、正常な帯域制御を保障することができるのは、ＬＡＧグループ単位の帯域制御のレートを、各リンクの物理帯域の１．０Ｇｂｐｓ以下に設定した場合となってしまい、ＬＡＧとして帯域拡大を図るという効果を得ることができなくなる。
【特許文献１】特開２００７−２０１９６５号公報（第９−１１頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２９】
前記背景技術の欄では、Ｌｉｎｋ  Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ（ＬＡＧ：リンク集約）機能を有する通信装置におけるＬＡＧグループ単位の帯域制御の方式（仕組み）、特に、複数の回線カードに跨るＬＡＧ機能を有する通信装置におけるＬＡＧグループ単位の帯域制御の方式につき、特許文献１および図４乃至６の通信装置を例に挙げ、説明をした。その説明により、選択に偏りが発生しているポートへの送信トラフィックのレートがリンクの物理帯域以上となった場合、複数のリンクからなるＬＡＧグループの帯域制御の上限レートに達する前に、当該リンクの物理帯域の制限から送信レートが頭打ちとなってしまうという問題が明らかになった。この問題は、複数のリンクからＬＡＧグループを構成する通信装置において、ある出力側回線カードのポートへの送信トラフィックのレートが偏って選択され、そのレートが当該ポートに接続されるリンクの物理帯域を越えると、当該特定のリンクの物理帯域の制限だけから、ＬＡＧグループ単位の帯域制御のレートがＬＡＧグループを構成する全てのリンクの物理帯域の合計レート（総帯域）以下に抑制されてしまい、ひいては回線の通信容量の利用度が低くなるということである。このように、特許文献１および図４乃至図６に例示した通信装置には、ＬＡＧグループという１つの仮想的なリンクの帯域を、ＬＡＧグループを構成する全てのリンクの物理帯域の合計レート（総帯域）に拡大し、回線の通信容量を最大に利用するというＬＡＧ機能本来の目的を、複数の回線カードに跨るＬＡＧグループでも達成可能にするという解決するべき課題があった。
【００３０】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、複数の回線カードに跨って、ＬＡＧグループが形成されている場合であっても、ＬＡＧグループ単位の帯域制御のレートを、ＬＡＧグループを構成する全てのリンクの物理帯域の合計レート（総帯域）まで拡大することを可能とすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
前述の課題を解決するため、本発明による通信装置、帯域制御通信方法、帯域制御通信プログラムおよびプログラム記録媒体は、次のような特徴的な構成を採用している。
【００３２】
（１）ＬＡＧ（Link  Aggregation）機能と帯域制御機能とを有する通信装置において、複数の入力側回線カードから入力されるトラフィックのレートを制御するＬＡＧレート制御手段と、前記入力側回線カードのＬＡＧポート向けトラフィックのレートを、予め定めた分類ルールにしたがってフロー単位に分類し、該フロー単位でＬＡＧポート向けのトラフィックの振り分けを動的に調整するフロー振り分け手段とを少なくとも備えている通信装置。
【発明の効果】
【００３３】
本発明の通信装置、帯域制御通信方法、帯域制御通信プログラムおよびプログラム記録媒体によれば、以下のような効果を得ることができる。 
【００３４】
第１に、複数の回線カードに跨って、ＬＡＧグループが形成されている場合であっても、ＬＡＧグループ単位の帯域制御のレートを、ＬＡＧグループを構成する全てのリンクの物理帯域の合計レート（総帯域）まで拡大することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明による通信装置、帯域制御通信方法、帯域制御通信プログラムおよびプログラム記録媒体の好適な実施形態について添付図を参照して説明する。なお、以下の説明においては、本発明による通信装置、帯域制御通信方法について説明するが、かかる帯域制御通信方法はコンピュータにより実行可能な帯域制御通信プログラムとして実施するようにしても良いし、また帯域制御通信プログラムはコンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録するようにしても良いことは言うまでもない。
【００３６】
（本発明の特徴）
本発明の実施形態の説明に先立って、本発明の特徴についてその概要をまず説明する。本発明は、Ｌｉｎｋ  Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ（ＬＡＧ：リンク集約）機能を有する通信装置において、複数の回線カードに跨るＬｉｎｋ  Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ（ＬＡＧ）グループの構成が可能であり、かつ、リンクの物理帯域を超えたレートの場合であっても、ＬＡＧグループ単位での帯域制御を可能とすることによって、Ｌｉｎｋ  Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ（ＬＡＧ）を構成するリンクの帯域の有効利用を図ることを特徴とする。
【００３７】
（実施形態の構成）
図１は、本発明の一実施形態による通信装置の構成例を示すブロック構成図である。図１において、通信装置１０は、１ないし複数の入力側回線カード１１ａ，…，１１ｂ，１１ｃと１ないし複数の出力側回線カード１２ａ，１２ｂ，…，１２ｃ，１２ｄとスイッチカード１３とから構成される。入力側回線カード１１ａ，…，１１ｂ，１１ｃ、及び、出力側回線カード１２ａ，１２ｂ，…，１２ｃ，１２ｄのそれぞれは、他の通信装置と通信用のリンクを介して接続するためのポートを１ないし複数備え、各ポートに接続された通信用のリンクを介してトラフィックの送受信を行う。ここで、出力側回線カード１２ａ，１２ｂのポート１，２は、異なる出力側回線カードを跨る形で、同一のＬＡＧグループ１を形成しているものとする。
【００３８】
また、スイッチカード１３は、入力側回線カード１１ａ，…，１１ｂ，１１ｃのポートと出力側回線カード１２ａ，１２ｂ，…，１２ｃ，１２ｄのポートとの間をスイッチング機能により接続し、入力側回線カード１１ａ，…，１１ｂ，１１ｃのポートからのトラフィックを出力側回線カード１２ａ，１２ｂ，…，１２ｃ，１２ｄのポートへ転送する機能を有する。ここで、スイッチカード１３は、少なくとも、入力側と出力側の全回線カードで送受信することが可能なトラフィックを全てスイッチングすることができるだけのスイッチング能力を備えている。
【００３９】
さらに、スイッチカード１３は、送信レート監視部１３ａ、ＬＡＧレート監視部１３ｂを少なくとも備え、入力側回線カード１１ａ，…，１１ｂ，１１ｃは、それぞれに、ＭＡＣ検索部１１ａ１，…，１１ｂ１，１１ｃ１、ＬＡＧ制御部１１ａ２，…，１１ｂ２，１１ｃ２を少なくとも備え、さらに、ＬＡＧ制御部１１ａ２，…，１１ｂ２，１１ｃ２は、それぞれ、図２に後述するように、ＬＡＧメンバ判定部、ＬＡＧポート分配部、ＬＡＧフロー分類部、フロー帯域制御部、ＬＡＧフロー振替部を少なくとも備え、それぞれ、以下のごとき機能を有している。
【００４０】
まず、スイッチカード１３の送信レート監視部１３ａは、以下のような機能を有している。
（１）ＬＡＧグループを形成する全ての出力側回線カード１２ａ，１２ｂのポートの送信レートを収集する。
（２）収集した送信レート情報を基に、ＬＡＧグループ単位で、入力側回線カード１１ａ，…，１１ｂ，１１ｃから転送可能なレートを計算する。
（３）計算した転送可能なレートを入力側回線カード１１ａ，…，１１ｂ，１１ｃに通知することによって、ＬＡＧグループ単位の帯域制御を集中制御する。
（４）出力側回線カードのポートのリンク状態を監視し、ＬＡＧレート監視部１３ｂに通知する。
【００４１】
次に、スイッチカード１３のＬＡＧレート監視部１３ｂは、以下のような機能を有している。
（１）入力側回線カード１１ａ，…，１１ｂ，１１ｃにおける、ＬＡＧグループを形成する出力側回線カード１２ａ，１２ｂのＬＡＧポート１，２向けのフロー単位のレートを収集する。
（２）収集したフロー単位のレートを出力側回線カード１２ａ，１２ｂのＬＡＧポート１，２単位で合算し、ＬＡＧポート１，２向けレートが、当該ＬＡＧポート１，２の物理帯域を超えているか否かを監視する。
（３）当該ＬＡＧポート１，２のうち、或るＬＡＧポート向けのレートが、当該ＬＡＧポートの物理帯域を超えた場合に、物理帯域以下となるように、フローのレートを考慮して、フロー単位のＬＡＧポートの振り替え命令を入力側回線カード１１ａ，…，１１ｂ，１１ｃに通知する。
（４）また、出力側回線カード１２ａ，１２ｂのＬＡＧポート１，２が接続されるリンクに障害が検出された時には、入力側回線カード１１ａ，…，１１ｂ，１１ｃに障害状態を通知する。
【００４２】
なお、前述の説明では、説明の便宜上、入力側回線カード１１ａ，…，１１ｂ，１１ｃと出力側回線カード１２ａ，１２ｂ，…，１２ｃ，１２ｄとに分けて説明したが、一般に、回線カードは、入力側と出力側との両方の機能を有しており、トラフィック受信時には、入力側の機能が働き、トラフィック送信時には、出力側の機能が働く。
【００４３】
入力側回線カード１１ａ，…，１１ｂ，１１ｃは、前述のように、それぞれ、ＭＡＣ検索部１１ａ１，…，１１ｂ１，１１ｃ１、ＬＡＧ制御部１１ａ２，…，１１ｂ２，１１ｃ２を少なくとも備え、それぞれ、以下の機能を有している。図２は、入力側回線カードの詳細なブロック構成の一例を示すブロック構成図であり、入力側回線カード１１ａ，…，１１ｂ，１１ｃそれぞれは同一のブロック構成からなっている。図２には、入力側回線カード１１ａを例にとって、その詳細なブロック構成を示している。
【００４４】
まず、入力側回線カード１１ａのＭＡＣ検索部１１ａ１は、以下のような機能を有している。
（１）受信フレームの宛先ＭＡＣアドレスを検索キーにして、ＭＡＣアドレスの検索を行い、当該受信フレームを転送すべき出力ポートを決定する。
【００４５】
次に、入力側回線カード１１ａのＬＡＧ制御部１１ａ２は、前述のように、ＬＡＧメンバ判定部１１ａ２１、ＬＡＧポート分配部１１ａ２２、ＬＡＧフロー分類部１１ａ２３、１ないし複数のフロー帯域制御部１１ａ２ａ，１１ａ２ｂ，１１ａ２ｃ，…，１１ａ２ｄ、ＬＡＧフロー振替部１１ａ２４を少なくとも備え、以下のような機能を有している。
【００４６】
ＬＡＧメンバ判定部１１ａ２１は、ＭＡＣ検索部１１ａ１におけるＭＡＣアドレスによる検索結果として決定した出力ポートが、出力側回線カード１２ａ，１２ｂのポート１，２に相当するＬＡＧグループに属するか否かを判定する。
【００４７】
ＬＡＧポート分配部１１ａ２２は、分配アルゴリズムにしたがって、ＬＡＧグループに属するＬＡＧポート１，２のうち、出力先のＬＡＧポートを決定する。また、リンク障害通知を受け取った場合には、出力先のＬＡＧポートを切り替える。
【００４８】
ＬＡＧフロー分類部１１ａ２３は、予め定めたルールにしたがって、トラフィックをＬＡＧポート単位よりも細かい単位のフローつまりＬＡＧポート数よりも多い個数のフローに分類する。
【００４９】
フロー帯域制御部１１ａ２ａ，１１ａ２ｂ，１１ａ２ｃ，…，１１ａ２ｄは、スイッチカード１３からの転送可能レートの通知にしたがって、ＬＡＧフロー分類部１１ａ２３により分類されたフロー単位の帯域制御を行う。さらに、フロー単位に帯域制御を行った後のレートを測定し、スイッチカード１３に測定結果を通知する。
【００５０】
ＬＡＧフロー振替部１１ａ２４は、スイッチカード１３からフローの振り替え命令を受け取った場合、１ないし複数のフローを単位にして、出力先ＬＡＧポートを振り替える。
【００５１】
なお、ＬＡＧグループを形成する出力側回線カード１２ａ，１２ｂは、トラフィックをＬＡＧポートに出力するとともに、送信レートおよびリンク状態をスイッチカード１３に通知する。
【００５２】
（実施形態の動作の説明）
図１，２に示す本発明の一実施形態の通信装置において、ＬＡＧグループ単位で帯域制御を行う場合の動作の一例について、次に説明する。図１の通信装置１０の構成例においては、前述のように、出力側回線カード１２ａ，１２ｂのポート１，２が、異なる出力側回線カードを跨って、同一のＬＡＧグループとなるＬＡＧグループ１を構成している例を示している。
【００５３】
ここで、図２の入力側回線カード１１ａのポート１１からトラフィックを受信して、受信したトラフィックがＬＡＧグループ１へ送信されるものと仮定する。
図２において、入力側回線カード１１ａでは、ポート１１からトラフィックを受信すると、ＭＡＣ検索部１１ａ１にて、受信フレームの宛先ＭＡＣアドレスを検索キーにして、ＭＡＣ学習テーブル１１ａ１１の検索を行い、出力ポートを決定する。
【００５４】
ＭＡＣ学習テーブル１１ａ１１は、フレーム受信時に、ＭＡＣアドレスと出力ポートとの関係をラーニング（学習）した結果を格納しているテーブルであり、出力ポートを決定する際に検索される。本実施形態では、入力側回線カードごとに備えられているものとする。
【００５５】
次に、ＬＡＧ制御部１１ａ２のＬＡＧメンバ判定部１１ａ２１にて、ＭＡＣ検索部１１ａ１で決定した出力ポートがＬＡＧグループを形成するＬＡＧメンバポートか否かを、ＬＡＧ管理テーブル１１ａ２５を参照して判定する。ＬＡＧ管理テーブル１１ａ２５には、ＬＡＧグループとそれに属するポートの情報とが格納されている。
【００５６】
ここで、ＭＡＣ検索部１１ａ１で決定した出力ポートが、ＬＡＧメンバポートではないと判定された場合、ＬＡＧ制御部１１ａ２による制御を終了して、帯域制御部１１ａ３にて、出力ポート毎の帯域制御処理が行われる。一方、ＭＡＣ検索部１１ａ１で決定した出力ポートが、ＬＡＧメンバ判定部１１ａ２１にて、ＬＡＧメンバポートであると判定された場合、ＬＡＧポート分配部１１ａ２２にて、分配アルゴリズムにしたがって、どのＬＡＧポートに分配するかを決定する。
【００５７】
本実施形態では、出力側回線カード１２ａ，１２ｂのＬＡＧポート１，２のいずれに分配されるかを決定する分配アルゴリズムを、例えば、宛先ＭＡＣアドレスの下位３ビットの値で決定する一般的な方法を用いるものとする。この場合、例えば、下位３ビットの値が０，２，４，６のフレームは、出力側回線カード１２ａのポート１に分配され、１，３，５，７のフレームは、出力側回線カード１２ｂのポート２に分配されることになる。
【００５８】
次に、ＬＡＧフロー分類部１１ａ２３にて、ＬＡＧグループ向けのトラフィックに対して、予め設定された分類ルールにしたがって、フローに分類する処理を行う。ここで、フローとは、前述のＬＡＧポート分配部１１ａ２２にて分配アルゴリズムにしたがってＬＡＧポート単位で分配するレートより細かいレートで分類したトラフィックと定義する。
【００５９】
本実施形態では、ＬＡＧフロー分類部１１ａ２３のフロー分類をＬＡＧポートの分配レートよりも細かく分類するために、予め定めた分類ルールとして、宛先ＭＡＣアドレスの下位８ビットの値によって分類する方法を用いることとし、出力側回線カード１２ａ，１２ｂからなるＬＡＧグループ１宛のトラフィックを、“２５６”個のフローに分類することとする。
【００６０】
前記分類ルールは、フローのレートができるだけ偏らず、１つのフローのレートがリンクの物理帯域以下となるようなルールとすることが望ましい。しかし、均等にするための最適なルールは、ネットワーク構成やトラフィックパターンにより異なるため、一意に決めることはできない。そのため、様々な分類ルールの中からネットワークの状況に合わせて選択できるようにしておくことが望ましい。
【００６１】
前述の宛先ＭＡＣアドレスの下位８ビットを用いる分類ルールの他に、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ヘッダのタイプ、ＶＬＡＮ（Virtual  ＬＡＮ）タグのＶＬＡＮ  ＩＤやＴＰＩＤ（Tag  Protocol  Identifier）、ＩＰヘッダのＩＰアドレス、プロトコルなどのフレームフィールドで分類する方法もしくはそれらを組み合わせてハッシュをかける方法などが考えられる。
【００６２】
また、フローの分類数は、前述のような“２５６”フローでなくても良く、一つのＬＡＧグループ当たりで構成可能なＬＡＧポート数より多くすれば良い。なお、フロー数を多くすればするほど、後述のフロー振り替えによるレート調整を細かく行うことができる。
【００６３】
次に、フロー帯域制御部１１ａ２ａ，１１ａ２ｂ，１１ａ２ｃ，…，１１ａ２ｄそれぞれにおいて、スイッチカード１３の送信レート監視部１３ａからの通知にしたがって、フロー単位の帯域制御を行う。このとき、スイッチカード１３の送信レート監視部１３ａでは、ＬＡＧグループを形成している全ての出力側回線カード１２ａ，１２ｂからポートの送信レートを収集する。さらに、ＬＡＧレート監視部１３ｂから、全ての入力側回線カード１１ａ，…，１１ｂ，１１ｃの帯域制御後のフローレートを収集する。
【００６４】
送信レート監視部１３ａにおいては、収集した情報を基に、ＬＡＧグループの各ＬＡＧポートから出力されるトラフィックの合計がＬＡＧグループに設定された帯域制御のレートとなるように、入力側回線カード１１ａ，…，１１ｂ，１１ｃの各フロー帯域制御部のうち、どの入力側回線カードのどのフロー帯域制御部からのフローをスイッチカード１３に転送させるかを決定するとともに、そのときに、転送可能なレートを計算して、転送を許可する入力側回線カードのフロー帯域制御部例えば入力側回線カード１１ａのフロー帯域制御部１１ａ２ａに対して転送可能なレートを通知する。
【００６５】
スイッチカード１３の送信レート監視部１３ａからの通知を受けたフロー帯域制御部例えば入力側回線カード１１ａのフロー帯域制御部１１ａ２ａにおいては、通知を受けたフローについて、通知通りのレートで帯域制御を行う。
【００６６】
かくのごとく、スイッチカード１３の送信レート監視部１３ａにて、ＬＡＧグループの各ＬＡＧポートから出力されるトラフィック量が、当該ＬＡＧグループの帯域制御レートとして予め設定されたレートとなるように、全入力側回線カード１１ａ，…，１１ｂ，１１ｃの帯域制御を集中的に行うことによって、異なる出力側回線カード上のポート間に跨ってＬＡＧグループを形成しているか否かに関わらず、ＬＡＧグループ単位の帯域制御を実現することができる。
【００６７】
スイッチカード１３の送信レート監視部１３ａ、ＬＡＧレート監視部１３ｂは、ＬＡＧグループを構成する各出力側回線カード１２ａ，１２ｂのポート１，２の送信レートを監視し、入力側回線カード１１ａ，…，１１ｂ，１１ｃから転送するＬＡＧポート１，２向けトラフィックの帯域制御を行うＬＡＧレート制御手段（またはプログラム論理など異なる方法で実現する場合のＬＡＧレート制御ステップ）を実現するものであり、例えば入力側回線カード１１ａのＬＡＧフロー分類部１１ａ２３、フロー帯域制御部１１ａ２ａ，１１ａ２ｂ，１１ａ２ｃ，…，１１ａ２ｄ、ＬＡＧフロー振替部１１ａ２４は、入力側回線カード１１ａのＬＡＧポート向けトラフィックのレートを、より細かいフロー単位で監視し、各ＬＡＧポートに偏りが発生しないように、動的にフロー単位でＬＡＧポート１，２向けトラフィックの振り分けを調整するフロー振り分け手段（またはプログラム論理など異なる方法で実現する場合のフロー振り分けステップ）を実現している。而して、複数の出力側回線カードに跨って、ＬＡＧグループが形成されている場合であっても、ＬＡＧグループ単位での帯域制御を行うことが可能になる。
【００６８】
なお、本実施形態においては、異なるレートを有するフロー単位で帯域制御を行うため、各フローのレートに応じて、各ＬＡＧポートの帯域制御を調整することが可能であり、フローレートの大小による各ＬＡＧポート間の不公平つまり各ＬＡＧポート間のトラフィック分配の偏りを解消することができる。
【００６９】
また、例えば、フローを考慮しない帯域制御を行った場合、入力トラフィックの大小に関わらず、或るポート向けのレートが一律に制限され、入力側回線カードの各ポートについて同一レート分のトラフィックが廃棄される。このとき、小さいレートの入力トラフィックについては、全てのトラフィックが廃棄されてしまい、入力トラフィック間での帯域使用について不公平になる。しかし、本実施形態においては、より細かいフロー単位で帯域制御を行うことによって、レートの比率に応じて、制限するレートを調整し、小さいレートの入力トラフィックについての不公平なレート低下を抑える、などの解決手段を講ずることができる。
【００７０】
フロー帯域制御部１１ａ２ａ，１１ａ２ｂ，１１ａ２ｃ，…，１１ａ２ｄそれぞれにおいては、さらに、フロー単位で一定周期ごとのレートを測定し、測定結果をスイッチカード１３のＬＡＧレート監視部１３ｂへ通知する。本実施形態では、“２５６”フローのレートを測定する。
【００７１】
なお、レート測定の周期は、任意の値に調整可能とし、比較的長い周期に調整する方が望ましい。短い周期の場合、後述のフローの振り替え発生時に、レートの変動に敏感に反応して、頻繁に振り替えが発生してしまう可能性があり、長い周期とすることにより、かかる振り替えの頻発を回避することができる。
【００７２】
各フロー帯域制御部１１ａ２ａ，１１ａ２ｂ，１１ａ２ｃ，…，１１ａ２ｄからは、スイッチカード１３のＬＡＧレート監視部１３ｂに対して、ＬＡＧグループ番号、ＬＡＧポート番号、フロー番号とそのフローのレートなどを通知する。フロー番号は、フローを識別するための番号であり、任意に決めて良い。本実施形態の場合には“１”〜“２５６”のいずれかとする。
【００７３】
本実施形態においては、例えば、以下のような情報をスイッチカード１３のＬＡＧレート監視部１３ｂに対して通知する。
ＬＡＧグループ番号：１、ＬＡＧポート番号１、フロー番号：１、
フロー１のレート：Ａｂｐｓ
ＬＡＧグループ番号：１、ＬＡＧポート番号２、フロー番号：２、
フロー２のレート：Ｂｂｐｓ
ＬＡＧグループ番号：１、ＬＡＧポート番号１、フロー番号：３、
フロー３のレート：Ｃｂｐｓ
ＬＡＧグループ番号：１、ＬＡＧポート番号２、フロー番号：４、
フロー４のレート：Ｄｂｐｓ
：                      ：                  ：
ＬＡＧグループ番号：１、ＬＡＧポート番号１、フロー番号：２５５、
フロー２５５のレート：Ｙｂｐｓ
ＬＡＧグループ番号：１、ＬＡＧポート番号２、フロー番号：２５６、
フロー２５６のレート：Ｚｂｐｓ
【００７４】
このとき、スイッチカード１３のＬＡＧレート監視部１３ｂにおいては、全入力側回線カード１１ａ，…，１１ｂ，１１ｃから各ＬＡＧポート宛のフローのレートを収集し、合計レートを算出する。本実施形態の場合は、
ＬＡＧグループ１のＬＡＧポート１宛の合計レート＝Ａ＋Ｃ＋…＋Ｙｂｐｓ
ＬＡＧグループ１のＬＡＧポート２宛の合計レート＝Ｂ＋Ｄ＋…＋Ｚｂｐｓ
となる。
【００７５】
次いで、ＬＡＧポート１，２宛のそれぞれの合計レートが各ＬＡＧポートの物理帯域を超えているか否かをチェックする。超えている場合は、合計レートが物理帯域以下となるように、超えているＬＡＧポート向けフローの中から、適切なフローを選択して、他のＬＡＧポート宛にそのフローのトラフィックを振り替えるように、ＬＡＧフロー振替部に対して例えば入力側回線カード１１ａの場合にはＬＡＧフロー振替部１１ａ２４に対して振り替え命令を通知する。
【００７６】
一方、ＬＡＧポート１，２宛のそれぞれの合計レートが物理レートを超えていない場合には、ＬＡＧフロー振替部例えばＬＡＧフロー振替部１１ａ２４に対する振り替え命令は通知されず、振り替えは行われない。
【００７７】
ここで、振り替え命令により通知する振り替え情報は、対象ＬＡＧグループ番号、振り替え先ＬＡＧポート番号、振り替え対象のフロー番号である。また、振り替えるフローは、一つとは限らない。複数のフローを振り替える場合には、前述したこれらの振り替え情報を、複数のＬＡＧフロー振替部例えばＬＡＧフロー振替部１１ａ２４，１１ｂ２４に対して通知する。振り替え命令を受け取ったＬＡＧフロー振替部例えばＬＡＧフロー振替部１１ａ２４は、指定されたフローを振り替え先ＬＡＧポート番号によって指定された振り替え先のＬＡＧポートに強制的に振り替えて分配するように設定する。
【００７８】
この時点で、転送先のＬＡＧポートが最終的に決定し、トラフィックをスイッチカード１３に転送する。これらの処理によって、ＬＡＧポートに対してリンクの物理帯域以上のトラフィックが偏って転送されることが無くなり、リンクの物理帯域を超えるトラフィックが廃棄されてしまって、ＬＡＧグループに設定したレートで帯域制御が行われなくなるという問題を解決することができる。
【００７９】
なお、振り替えるフローの選択順序としては、レートの小さいフローから順次選択して振り替える方が望ましい。なぜなら、レートの小さいフローの方が、レートの変動幅も小さく、振り替え先でリンクの物理帯域を超えてしまって、振り替えをさらに繰り返すような動作が頻発することを防ぐことができるからである。
【００８０】
また、振り替えの際に、振り替え先のフレームが振り替え元のフレームよりも先に送信されて、フレームの順序が入れ替わる可能性があるが、以下のような手段を備えておくことによって、フロー内のフレーム順序を保証することが可能である。
【００８１】
例えば、一つの方法として、ＩＥＥＥ８０２．３規定として規定されているマーカーフレームを使用する方法がある。この方法では、振り替える前に、振り替え先ＬＡＧポートからの送信を一旦停止し、振り替え元ＬＡＧポートから送信される最後のフレームの後に、マーカーフレームを対向装置に送信する。しかる後、対向装置からマーカーフレームに対する応答フレームを受信した時点で、はじめて、振り替えを行い、振り替え先ＬＡＧポートからの送信を再開するという手順が用いられる。
【００８２】
その他の方法として、振り替える前に、振り替え先ＬＡＧポートからの送信を一旦停止し、予め定めた或る一定時間経過後に、振り替え先ＬＡＧポートへ振り替えて、振り替え先ＬＡＧポートからの送信を再開するという方法がある。ここで、或る一定時間としては、一つのフレームが入力側回線カードから転送されて、出力側回線カードからの出力が完了することが保証できる時間であれば良い。この方法は、前述のマーカーフレームを使用する方法よりも、対向装置から応答フレームを待つ必要がない分、送信停止時間を短縮することができる。
【００８３】
図３は、図６の通信装置と同一条件における図１、図２の通信装置（本発明の一実施形態）の動作を示し、集中制御方式によるＬＡＧグループ単位の帯域制御の仕組みを説明するための説明図である。以下に、図３を参照して、図１、図２の通信装置の動作の一例について説明する。
【００８４】
図３に示すように、ＬＡＧグループが出力側回線カード１２ａ，１２ｂのポート１，２で構成され、ＬＡＧグループ単位の帯域制御のレートが１．８Ｇｂｐｓに設定されているものとする。ここで、入力側回線カード１１ａ，１１ｂ，１１ｃの入力ポートがそれぞれ１Ｇｂｐｓのトラフィックを受信し、それぞれの振り分け部つまりＬＡＧポート分配部１１ａ２２，１１ｂ２２，１１ｃ２２の分配アルゴリズムによって、入力側回線カード１１ａでは、ポート１向けには７００Ｍｂｐｓを、ポート２向けには３００Ｍｂｐｓを分配し、入力側回線カード１１ｂでは、ポート１向けには８００Ｍｂｐｓを、ポート２向けには２００Ｍｂｐｓを分配し、入力側回線カード１１ｃでは、ポート１向けには９００Ｍｂｐｓを、ポート２向けには１００Ｍｂｐｓを分配するものとする。
【００８５】
つまり、合計すると、ポート１宛は２．４Ｇｂｐｓ、ポート２宛は０．６Ｇｂｐｓとなる。このとき、入力ポートに入力された合計３Ｇｂｐｓのトラフィックは、前述のように、“２５６”フローに分類された後、フロー帯域制御部１１ａ２ｉ，１１ｂ２ｉ，１１ｃ２ｉ（ｉ＝１，２，…，２５５，２５６）にてＬＡＧポート単位で帯域制御される。
【００８６】
ここで、ＬＡＧグループ単位の帯域制御のレートが、前述のように、１．８Ｇｂｐｓであり、ポート２向けのトラフィックは、０．６Ｇｂｐｓであるので、ポート１向けは、合計１．２Ｇｂｐｓ（＝１．８Ｇｂｐｓ−０．６Ｇｂｐｓ）に制限されることになる。
【００８７】
しかし、ポート１のリンクの物理帯域は１Ｇｂｐｓであるため、ＬＡＧフロー振替部１１ａ２４，１１ｂ２４，１１ｃ２４にて、合計１．２Ｇｂｐｓに制限されたポート１向けのレートのうち、０．２Ｇｂｐｓ分のフローは、強制的にポート２向けに振り替えられる。この結果、ポート１向けは１．０Ｇｂｐｓ、ポート２向け０．８Ｇｂｐｓとなり、ＬＡＧグループとしては、合計１．８Ｇｂｐｓとされて、ＬＡＧグループ単位の帯域制御のレートとして、設定された通りのレートに帯域制御することができる。
【００８８】
スイッチカード１３は、前述のように、出力側回線カード１２ａ，１２ｂから、出力側回線カード１２ａ，１２ｂのＬＡＧポート１，２のリンク状態を収集し、入力側回線カード１１ａ，１１ｂ，１１ｃに通知する機能を有している。ＬＡＧポート１，２のいずれかに、ＬＡＧポート障害が発生した場合には、入力側回線カード１１ａ，１１ｂ，１１ｃは、スイッチカード１３からの通知を基に、図２に示すＬＡＧ管理テーブル１１ａ２５，１１ｂ２５，１１ｃ２５にて管理しているＬＡＧグループのメンバから、ポート障害が発生している該当のポートを除外し、障害ポート宛のトラフィックを正常なＬＡＧポート宛に分配する。
【００８９】
かくのごとき処理によって、いずれかのＬＡＧポートやリンクに障害が発生し、当該ＬＡＧポート（リンク）が通信不能となっても、残りのＬＡＧポート（リンク）によって通信を継続することが可能であり、ＬＡＧの効果として、対向の通信装置との間の回線の冗長性が得られるという機能を実現することができる。
【００９０】
（本発明の他の実施形態）
前述の実施形態においては、スイッチカード１３上に送信レート監視部１３ａとＬＡＧレート監視部１３ｂとを備えた形態について説明したが、送信レート監視部１３ａとＬＡＧレート監視部１３ｂとは、スイッチカード１３と独立であっても構わない。また、スイッチカード１３が無く、１枚の回線カード上に送信レート監視部１３ａとＬＡＧレート監視部１３ｂとを備えた形態の装置であっても良い。
【００９１】
（実施形態の効果の説明）
以上に詳細に説明したように、本実施形態のＬＡＧ機能と帯域制御機能とを有する通信装置においては、以下のような効果を奏することができる。
【００９２】
第１に、出力側回線カード１２ａ，１２ｂ，…，１２ｃ，１２ｄのうち、ＬＡＧグループを形成する出力側回線カード１２ａ，１２ｂのポート１，２の送信レートを監視し、入力側回線カード１１ａ，…，１１ｂ，１１ｃから転送するＬＡＧポート向けトラフィックの帯域制御を行うＬＡＧレート制御手段、および、入力側回線カード１１ａ，…，１１ｂ，１１ｃのＬＡＧポート向けトラフィックのレートを、より細かいフロー単位で監視し、各ＬＡＧポート１，２に偏りが発生しないように、動的に振り分けを調整するフロー振り分け手段を備えることによって、複数の出力側回線カード１２ａ，１２ｂに跨って、ＬＡＧグループが形成されている場合であっても、ＬＡＧグループ単位での帯域制御を行うことが可能になる。
【００９３】
以上、本発明の好適実施例の構成を説明した。しかし、斯かる実施例は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であることが、当業者には容易に理解できよう。例えば、本発明の実施態様は、課題を解決するための手段における構成（１）に加えて、次のような構成として表現できる。
【００９４】
（２）前記ＬＡＧレート制御手段は、ＬＡＧグループを形成する出力側回線カードのポート向けトラフィックのレートが、当該ポートに接続されるリンクの物理帯域を超えることを検出した場合、前記フロー振り分け手段に指示することにより、前記フロー振り分け手段により、当該ポート向けトラフィックをフロー単位で動的に同一ＬＡＧグループ内の他のポートに振り替える上記（１）の通信装置。
（３）前記フロー単位に分類する前記分類ルールが、前記入力側回線カードに入力されたトラフィックのフレームに含まれているＭＡＣ（Media  Access  Control）アドレス、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ヘッダのタイプ、ＶＬＡＮ（Virtual  ＬＡＮ）タグ、ＩＰヘッダのＩＰアドレス、プロトコルのいずれか一つ、又はいずれか複数の組合せに基づいている上記（１）または（２）の通信装置。
（４）前記分類ルールにしたがって分類されるフロー数は、同一ＬＡＧグループを形成する前記出力側回線カードのポート数よりも多い上記（１）ないし（３）のいずれかの通信装置。
（５）前記フロー振り分け手段によりフロー単位に振り替えを行う際に、レートが小さいフローから順次選択して振り替える上記（１）ないし（４）のいずれかの通信装置。
（６）前記フロー振り分け手段は、予め定めた周期ごとに、フロー単位でレートを測定し、測定結果を、前記ＬＡＧレート制御手段に通知する上記（１）ないし（５）のいずれかの通信装置。
（７）同一ＬＡＧグループを形成する前記出力側回線カードの各ポートが、互いに異なる出力側回線カードに搭載されている上記（１）ないし（６）のいずれかの通信装置。
（８）ＬＡＧ（Link  Aggregation)機能と帯域制御機能とを有する通信装置における帯域制御通信方法であって、ＬＡＧグループを形成する出力側回線カードのポートの送信レートを監視して、入力側回線カードから前記出力側回線カードのポートへ転送するＬＡＧポート向けのトラフィックのレートを制御し、前記入力側回線カードのＬＡＧポート向けトラフィックのレートを、予め定めた分類ルールにしたがってフロー単位に分類し、該フロー単位でＬＡＧポート向けのトラフィックの振り分けを動的に行う帯域制御通信方法。
（９）ＬＡＧグループを形成する前記出力側回線カードのポート向けトラフィックのレートが、当該ポートに接続されるリンクの物理帯域を超えた場合、当該ポート向けトラフィックをフロー単位で動的に同一ＬＡＧグループ内の他のポートに振り替える上記（８）の帯域制御通信方法。
（１０）前記フロー単位に分類する前記分類ルールが、前記入力側回線カードに入力されたトラフィックのフレームに含まれているＭＡＣ（Media  Access  Control）アドレス、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ヘッダのタイプ、ＶＬＡＮ（Virtual  ＬＡＮ）タグ、ＩＰヘッダのＩＰアドレス、プロトコルのいずれか一つ、又はいずれか複数の組合せに基づいている上記（８）または（９）の帯域制御通信方法。
（１１）前記分類ルールにしたがって分類されるフロー数は、同一ＬＡＧグループを形成する前記出力側回線カードのポート数よりも多い上記（８）ないし（１０）のいずれかの帯域制御通信方法。
（１２）フロー単位に振り替えを行う際に、レートが小さいフローから順次選択して振り替える上記（８）ないし（１１）のいずれかの帯域制御通信方法。
（１３）上記（８）ないし（１２）のいずれかの帯域制御通信方法を、コンピュータにより実行可能なプログラムとして実施する帯域制御通信プログラム。
（１４）上記（１３）の帯域制御通信プログラムを、コンピュータにより読み取り可能に記録しているプログラム記録媒体。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の一実施形態による通信装置の構成例を示すブロック構成図である。
【図２】入力側回線カードの詳細なブロック構成の一例を示すブロック構成図である。
【図３】図１、図２の通信装置における集中制御方式によるＬＡＧグループ単位の帯域制御の仕組みを説明するための説明図である。
【図４】関連する通信装置におけるＬＡＧグループ単位の帯域制御の仕組みを説明するための説明図である。
【図５】関連する別の通信装置においてＬＡＧグループ単位の帯域制御を集中的に行う場合のブロック構成を示すブロック構成図である。
【図６】更に別の関連する通信装置における集中制御方式によるＬＡＧグループ単位の帯域制御の仕組みを説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００９６】
１０        通信装置
１１ａ      入力側回線カード
１１ａ１    ＭＡＣ検索部
１１ａ１１    ＭＡＣ学習テーブル
１１ａ２    ＬＡＧ制御部
１１ａ２１    ＬＡＧメンバ判定部
１１ａ２２    ＬＡＧポート分配部
１１ａ２３    ＬＡＧフロー分類部
１１ａ２４    ＬＡＧフロー振替部
１１ａ２５    ＬＡＧ管理テーブル
１１ａ２ａ，１１ａ２ｂ，１１ａ２ｃ，…，１１ａ２ｄ    フロー帯域制御部
１１ａ２ｉ    フロー帯域制御部
１１ａ３    帯域制御部
１１ｂ      入力側回線カード
１１ｂ１    ＭＡＣ検索部
１１ｂ２    ＬＡＧ制御部
１１ｂ２２    ＬＡＧポート分配部
１１ｂ２４    ＬＡＧフロー振替部
１１ｂ２５    ＬＡＧ管理テーブル
１１ｂ２ｉ    フロー帯域制御部
１１ｃ      入力側回線カード
１１ｃ１    ＭＡＣ検索部
１１ｃ２    ＬＡＧ制御部
１１ｃ２２    ＬＡＧポート分配部
１１ｃ２４    ＬＡＧフロー振替部
１１ｃ２５    ＬＡＧ管理テーブル
１１ｃ２ｉ    フロー帯域制御部
１２ａ      出力側回線カード
１２ｂ      出力側回線カード
１２ｃ      出力側回線カード
１２ｄ      出力側回線カード
１３        スイッチカード
１３ａ      送信レート監視部
１３ｂ      ＬＡＧレート監視部
３１        入力側回線ボード
３１ａ      振り分け部
３２ａ      出力側回線カード
３２ｂ      出力側回線カード
３３        振り分けスイッチ
４１ａ      入力側回線カード
４１ａ１    ＭＡＣ検索部
４１ａ２    ＬＡＧ制御部
４１ａ３    帯域制御部
４１ｂ      入力側回線カード
４１ｂ１    ＭＡＣ検索部
４１ｂ２    ＬＡＧ制御部
４１ｂ３    帯域制御部
４１ｃ      入力側回線カード
４１ｃ１    ＭＡＣ検索部
４１ｃ２    ＬＡＧ制御部
４１ｃ３    帯域制御部
４２ａ      出力側回線カード
４２ａ１    送信レート測定部
４２ｂ      出力側回線カード
４２ｂ１    送信レート測定部
４２ｃ      出力側回線カード
４２ｄ      出力側回線カード
４３        スイッチカード
４３ａ      送信レート監視部
【図１】
0005169296.tif 000002
【図２】
0005169296.tif 000003
【図３】
0005169296.tif 000004
【図４】
0005169296.tif 000005
【図５】
0005169296.tif 000006
【図６】
0005169296.tif 000007