(57)【要約】【課題】  一部の外部通信ポートに送信輻輳が発生したとき、複雑な処理を伴うことなく、他の外部通信ポートへの影響を低減しつつ輻輳を緩和できるデータフレーム処理装置および方法を提供する。【解決手段】  送信データフレーム生成部１０５は、内部通信ポート１１または外部通信ポート１２、１３からのデータフレームに優先度を付与して宛先通信ポートに宛てて送信する。輻輳通知データフレーム生成部１０７は、外部通信ポート１２、１３宛の送信データフレームに輻輳が発生すると、その外部通信ポートの識別情報を含む輻輳通知データフレームを生成し、内部通信ポートから送信する。輻輳通知データフレーム解析部１０３は、他のデータフレーム処理装置から輻輳通知データフレームを受信すると、そこに含まれている識別情報により示される外部通信ポート宛の送信データフレームに付与する優先度を下げる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
データフレームを転送するデータ通信網を構成するデータフレーム処理装置であって、
前記データ通信網の内部にある装置と接続する内部通信ポートと、
前記データ通信網の外部にある装置と接続する外部通信ポートと、
自身の前記外部通信ポートから受信したデータフレームについて、予め定められたルールに基づいて優先度と宛先外部通信ポートを特定し、該データフレームに該優先度を付与して送信データフレームを生成し、前記宛先外部通信ポートに宛てて前記内部通信ポートから送信する送信データフレーム生成部と、
自身の前記外部通信ポート宛として受信したデータフレームに輻輳が発生すると、輻輳の発生した該外部通信ポートの識別情報を含む輻輳通知データフレームを生成し、前記内部通信ポートから他のデータフレーム処理装置に送信する輻輳通知データフレーム生成部と、
前記内部通信ポートにて他のデータフレーム処理装置から輻輳通知データフレームを受信すると、該輻輳通知データフレームを解析し、そこに含まれている識別情報により示される、前記他のデータフレーム処理装置の外部通信ポート宛として送信するデータフレームに付与する優先度を下げる輻輳通知データフレーム解析部と、
を有するデータフレーム処理装置。
【請求項２】
前記輻輳通知データフレーム解析部は、前記輻輳通知データフレームを受信すると、前記識別情報により示される、前記他のデータフレーム処理装置の外部通信ポート宛として送信するデータフレームに付与する優先度を、他の外部通信ポート宛として送信するデータフレームに付与する優先度よりも低く設定する、請求項１に記載のデータフレーム処理装置。
【請求項３】
前記送信データフレーム生成部が前記送信データフレームを生成してバッファリングしたとき、輻輳の有無を判定する輻輳判定部をさらに有する、請求項１または２に記載のデータフレーム処理装置。
【請求項４】
前記データ通信網にＭＰＬＳによる転送方式を用い、送信データフレームの宛先外部通信ポートが一意に決まるようにＭＰＬＳラベルを付与しておき、輻輳の発生した外部通信ポートの前記識別情報として前記ＭＰＬＳラベルを使用する、請求項１から３のいずれか１項に記載のデータフレーム処理装置。
【請求項５】
データ通信網の内部にある装置と接続する内部通信ポートと、前記データ通信網の外部にある装置と接続する外部通信ポートと、前記外部通信ポートから受信したデータフレームについて予め定められたルールに基づいて優先度と宛先外部通信ポートを特定し、該データフレームに該優先度を付与して送信データフレームを生成し、前記宛先外部通信ポートに宛てて送信する送信データフレーム生成部とを有する複数のデータフレーム処理装置を備えたデータ通信網におけるデータフレーム処理方法であって、
第１のデータフレーム処理装置が、自身の外部通信ポート宛として受信したデータフレームに輻輳が発生すると、輻輳の発生した該外部通信ポートの識別情報を含む輻輳通知データフレームを生成し、前記内部通信ポートから送信するステップと、
第２のデータフレーム処理装置が、前記内部通信ポートにて、前記第１のデータフレーム処理装置からの輻輳通知データフレームを受信するステップと、
前記第２のデータフレーム処理装置が、前記第１のデータフレーム処理装置から受信した前記輻輳通知データフレームを解析し、そこに含まれている識別情報により示される、前記第１のデータフレーム処理装置の外部通信ポート宛として送信するデータフレームに付与する優先度を下げるステップとを有するデータフレーム処理方法。
【請求項６】
前記第２のデータフレーム処理装置は、前記輻輳通知データフレームを受信すると、前記識別情報により示される、前記他のデータフレーム処理装置の外部通信ポート宛として送信するデータフレームに付与する優先度を、他の外部通信ポート宛として送信するデータフレームに付与する優先度よりも低く設定する、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記第１のデータフレーム処理装置は、前記送信データフレームを生成してバッファリングしたときに輻輳の有無を判定する、請求項５または６に記載の方法。
【請求項８】
前記データ通信網にＭＰＬＳによる転送方式を用い、送信データフレームの宛先外部通信ポートが一意に決まるようにＭＰＬＳラベルを付与しておき、輻輳の発生した外部通信ポートの前記識別情報として前記ＭＰＬＳラベルを使用する、請求項５から７のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、データ通信網を構成するデータフレーム処理装置、およびデータ通信網で用いるデータフレーム処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
他のデータ通信網と接続するためのデータフレーム処理装置である複数のラインカードと、それらラインカード間のデータフレームを転送するコア網を構成するスイッチカードとを含むデータ通信網が知られている。ラインカードは、他のデータ通信網と接続する外部通信ポートと、スイッチカードに接続する内部通信ポートとを有している。スイッチカードは、ラインカードの内部通信ポート間のデータフレームを転送する。
【０００３】
この種のデータ通信網では、いずれかの通信ポートにて輻輳が発生することがある。輻輳が発生すると、データフレームの到達が遅れたり、データフレームの過剰な廃棄が起きたりして正常な通信が阻害されるので、従来、輻輳に対する様々な対策技術が提案されている（例えば非特許文献１〜３参照）。
【０００４】
非特許文献１には、イーサネット優先処理機能が開示されている。このイーサネット優先処理機能は、イーサネットスイッチにおいてデータフレーム送信処理に輻輳が発生したとき、データフレームの送信順序を、データフレームの各々が属する優先度クラスに応じて決定する機能である。このイーサネット優先処理機能を用いれば、イーサネットスイッチにて輻輳発生時、低優先クラスに属するデータフレームが優先的に廃棄されることとなる。その廃棄により輻輳が回避され、高優先クラスに属するデータフレームの廃棄を防止することができる。
【０００５】
非特許文献２には、ＤｉｆｆＳｅｒｖ機能が開示されている。このＤｉｆｆＳｅｒｖ機能は、ＩＰルータにおいてデータフレーム送信処理に輻輳が発生したとき、データフレームの送信順序を、データフレームの各々が属する優先度クラスに応じて決定する機能である。このＤｉｆｆＳｅｒｖ機能を用いれば、ＩＰルータにて輻輳発生時、低優先クラスに属するデータフレームが優先的に廃棄されることとなる。その廃棄により輻輳が回避され、高優先クラスに属するデータフレームの廃棄を防止することができる。
【０００６】
非特許文献３には、Ｓｏｕｒｃｅ  Ｑｕｅｎｃｈメッセージを用いた輻輳制御機能が開示されている。このＳｏｕｒｃｅ  Ｑｕｅｎｃｈメッセージを用いた輻輳制御機能は、ＩＰルータにおいてデータフレーム送信処理に輻輳が発生したとき、輻輳の発生しているＩＰアドレス宛のデータフレームを選択的にトラヒック制御する機能である。この輻輳制御機能によれば、輻輳を検出したＩＰルータは、送信元ＩＰアドレスを元に送信元装置に対して、Ｓｏｕｒｃｅ  Ｑｕｅｎｃｈメッセージを送出する。このＳｏｕｒｃｅ  Ｑｕｅｎｃｈメッセージは、輻輳の発生している宛先ＩＰアドレス情報を含む輻輳通知メッセージである。そのメッセージを受信した送信元装置が、そのメッセージ内の宛先ＩＰアドレス情報に示されたＩＰアドレス宛のデータフレームの送信を制限する。その結果、輻輳の発生していない他のＩＰアドレス宛のデータフレームの廃棄を防止することができる。
【非特許文献１】ＩＥＥＥ８０２．１Ｄ、“Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ――Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｅｘｃｈａｎｇｅ  ｂｅｔｗｅｅｎ  ｓｙｓｔｅｍｓ  ――Ｌｏｃａｌ  ａｒｅａ  ｎｅｔｗｏｒｋｓ  ――Ｍｅｄｉａ  ａｃｃｅｓｓ  ｃｏｎｒｏｔｒｏｌ  （ＭＡＣ）  ｂｒｉｄｇｅｓ”
【非特許文献２】ＩＥＴＦ  ＲＦＣ２４７５、“Ａｎ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ  ｆｏｒ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｅｄ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ”、Ｓ．Ｂｌａｋｅ他、（１９９８．１２）
【非特許文献３】ＩＥＴＦ  ＲＦＣ７９２、“ＩＮＴＥＲＮＥＴ  ＣＯＮＴＲＯＬ  ＭＥＳＳＡＧＥ  ＰＲＯＴＯＣＯＬ  ＤＡＲＰＡ  ＩＮＴＥＲＮＥＴ  ＰＲＯＧＲＡＭ  ＰＲＯＴＯＣＯＬ  ＳＰＥＣＩＦＩＣＡＴＩＯＮ”、Ｊ.Ｐｏｓｔｅｌ、（１９８１．９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一部の外部通信ポートに送信輻輳が発生し、他の外部通信ポートに送信輻輳が発生していない状況では、輻輳の発生していない外部通信ポートから送信すべきデータフレームを廃棄してしまうのを防止することが好ましい。外部通信ポートを有するラインカードと、ラインカード間のデータフレームを転送するスイッチカードとを含むデータ通信網を考えると、一部の外部通信ポートに送信輻輳が発生した状態では、その外部通信ポートを有するラインカードにおいて、その外部通信ポートの送信輻輳が発生することに加え、スイッチカードにおいては、そのラインカードに接続された内部通信ポートにも送信輻輳が発生することが考えられる。
【０００８】
上述したように、非特許文献１、２に開示された優先制御では、データフレームの優先度クラスに応じて送信制御が行われる。一部の外部通信ポートに送信輻輳が発生したときに、この優先制御を行うと、スイッチカードは、輻輳の発生しているラインカードに接続された内部通信ポートにおいて、輻輳の発生している外部通信ポート宛のデータフレームと、他の外部通信ポート宛のデータフレームを区別することなく廃棄することとなる。つまり、一部の外部通信ポートに輻輳が発生したとき、その外部通信ポート宛のデータフレームだけでなく、他の外部通信ポート宛のデータフレームも廃棄されてしまう。
【０００９】
また、上述したように、非特許文献３に開示された輻輳制御では、宛先ＩＰアドレスを元に選択的なトラヒック制御が可能である。一部の外部通信ポートにおける送信輻輳に対して、この輻輳制御を適用する場合、スイッチカードは、輻輳の発生している外部通信ポート宛と、他の外部通信ポート宛とを宛先ＩＰアドレスを元に区別し、輻輳の発生している外部通信ポート宛のデータフレームだけにフレーム廃棄等の制限を加える必要がある。一般的に、同一の送信ポートに送信されるデータフレームには複数の宛先ＩＰアドレスのものが含まれるため、宛先ＩＰアドレスを元に送信ポートを特定する処理は複雑であり、装置のコストアップや負荷の増大につながる。
【００１０】
本発明の目的は、一部の外部通信ポートに送信輻輳が発生したとき、複雑な処理を伴うことなく、他の外部通信ポートへの影響を低減しつつ輻輳を緩和することのできるデータフレーム処理装置および方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の装置は、
データフレームを転送するデータ通信網を構成するデータフレーム処理装置であって、
データ通信網の内部にある装置と接続する内部通信ポートと、
データ通信網の外部にある装置と接続する外部通信ポートと、
自身の外部通信ポートから受信したデータフレームについて、予め定められたルールに基づいて優先度と宛先外部通信ポートを特定し、そのデータフレームにその優先度を付与して送信データフレームを生成し、宛先外部通信ポートに宛てて内部通信ポートから送信する送信データフレーム生成部と、
自身の外部通信ポート宛として受信したデータフレームに輻輳が発生すると、輻輳の発生した外部通信ポートの識別情報を含む輻輳通知データフレームを生成し、内部通信ポートから他のデータフレーム処理装置に送信する輻輳通知データフレーム生成部と、
内部通信ポートにて他のデータフレーム処理装置から輻輳通知データフレームを受信すると、その輻輳通知データフレームを解析し、そこに含まれている識別情報により示される、他のデータフレーム処理装置の外部通信ポート宛として送信するデータフレームに付与する優先度を下げる輻輳通知データフレーム解析部と、
を有している。
【００１２】
本発明によれば、データフレーム処理装置は、データ通信網の外部に接続された外部通信ポートのいずれかに送信輻輳が発生すると、その外部通信ポートの輻輳を他のデータフレーム処理装置に通知する。また、データフレーム処理装置は、輻輳の通知を受けたとき、輻輳の発生したデータフレーム処理装置の輻輳の発生した外部通信ポート宛の送信データフレームに付与する優先度を下げる。そのため、データ通信網を構成するいずれかのデータフレーム処理装置にて一部の外部通信ポートに送信輻輳が発生したとき、複雑な処理を伴うことなく、輻輳の発生した外部通信ポート宛のデータフレームを優先的に廃棄し、他の外部通信ポートへの影響を低減することができる。
【００１３】
また、輻輳通知データフレーム解析部は、輻輳通知データフレームを受信すると、識別情報により示される、他のデータフレーム処理装置の外部通信ポート宛として送信するデータフレームに付与する優先度を、他の外部通信ポート宛として送信するデータフレームに付与する優先度よりも低く設定することとしてもよい。
【００１４】
これによれば、輻輳の通知を受けたデータフレーム処理装置は、輻輳の発生したデータフレーム処理装置の輻輳の発生した外部通信ポート宛のデータフレームの優先度を、他の外部通信ポート宛のデータフレームより低く設定するので、他の外部通信ポート宛のデータフレームの廃棄を防止することができる。
【００１５】
また、送信データフレーム生成部が送信データフレームを生成してバッファリングしたとき、輻輳の有無を判定する輻輳判定部をさらに有することとしてもよい。
【００１６】
これによれば、データフレーム処理装置は、送信データフレームをバッファリングしたときに、輻輳の有無を判定するので、バッファのキュー長の変化に応じた優先度の制御を行うことができる。
【００１７】
また、データ通信網にＭＰＬＳによる転送方式を用い、送信データフレームの宛先外部通信ポートが一意に決まるようにＭＰＬＳラベルを付与しておき、輻輳の発生した外部通信ポートの識別情報としてＭＰＬＳラベルを使用することとしてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、データ通信網を構成するいずれかのデータフレーム処理装置にて一部の外部通信ポートに送信輻輳が発生したとき、複雑な処理を伴うことなく、輻輳の発生した外部通信ポート宛のデータフレームを優先的に廃棄し、他の外部通信ポートへの影響を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態によるデータ通信網の構成を示すブロック図である。図１を参照すると、本実施形態のデータ通信網は、イーサネット網Ｎ１およびデータフレーム処理装置１〜３で構成されている。本実施形態のデータ通信網の外部にはＩＰ網Ｎ２〜Ｎ７が接続されている。
【００２１】
データフレーム処理装置１は、通信ポート１１にて、イーサネット網Ｎ１に接続されている。同様に、データフレーム処理装置２は、通信ポート２１にてイーサネット網Ｎ１に接続され、データフレーム処理装置３は、通信ポート３１にてイーサネット網Ｎ１に接続されている。
【００２２】
データフレーム処理装置１は、イーサネット網Ｎ１に接続された通信ポート１１以外に、ＩＰ網Ｎ２に接続された通信ポート１２とＩＰ網Ｎ３に接続された通信ポート１３とを有している。同様に、データフレーム処理装置２は、イーサネット網Ｎ１に接続された通信ポート２１以外に、ＩＰ網Ｎ４に接続された通信ポート２２とＩＰ網Ｎ５に接続された通信ポート２３とを有している。データフレーム処理装置３は、イーサネット網Ｎ１に接続された通信ポート３１以外に、ＩＰ網Ｎ６に接続された通信ポート３２とＩＰ網Ｎ７に接続された通信ポート３３とを有している。
【００２３】
次に、データフレーム処理装置１〜３の構成について説明する。データフレーム処理装置１〜３は同様の構成を有しているので、ここでは、データフレーム処理装置１について説明する。
【００２４】
図２は、データフレーム処理装置の構成を示すブロック図である。図２を参照すると、データフレーム処理装置１は、通信ポート１１〜１３、データフレーム送受信部１０１、輻輳通知データフレーム受信判定部１０２、輻輳通知データフレーム解析部１０３、送信先通信ポート解決部１０４、送信データフレーム生成部１０５、送信先通信ポート毎輻輳判定部１０６、輻輳通知データフレーム生成部１０７、送信先通信ポート解決テーブル１０８、および優先度クラス設定テーブル１０９を有している。
【００２５】
通信ポート１１〜１３は、それぞれイーサネット網Ｎ１、ＩＰ網Ｎ２、Ｎ３からデータフレームを受信し、データフレーム送受信部１０１に転送する。また、通信ポート１１〜１３は、データフレーム送受信部１０１からデータフレームを受信し、それぞれイーサネット網Ｎ１、ＩＰ網Ｎ２、Ｎ３に転送する。
【００２６】
データフレーム送受信部１０１は、通信ポート１１〜１３からデータフレームを受信し、輻輳通知データフレーム受信判定部１０２に転送する。また、データフレーム送受信部１０１は、送信データフレーム生成部１０５および輻輳通知データフレーム生成部１０７からデータフレームを受信し、そのデータフレームに含まれる送信先通信ポート識別情報に基づいて通信ポート１１〜１３のいずれかへ転送する。
【００２７】
輻輳通知データフレーム受信判定部１０２は、データフレーム送受信部１０１からデータフレームを受信すると、それが輻輳通知データフレームか否か判定する。図６は、輻輳通知データフレームの構造例を示す図である。図６を参照すると、輻輳通知データフレームには、タイプフィールド、ＭＡＣ制御命令、輻輳発生通信ポート識別情報が格納されている。これらのフィールドを参照して輻輳通知データフレームを識別することができる。
【００２８】
そして、その受信したデータフレームが輻輳通知データフレームであれば、輻輳通知データフレーム受信判定部１０２は、そのデータフレームを輻輳通知データフレーム解析部１０３に転送する。また、受信したデータフレームが輻輳通知データフレームでなければ、輻輳通知データフレーム受信判定部１０２は、そのデータフレームを送信先通信ポート解決部１０４に転送する。
【００２９】
輻輳通知データフレーム解析部１０３は、輻輳通知データフレーム受信判定部１０２から輻輳通知データフレームを受信すると、それを解析して輻輳発生通信ポート識別情報を取得し、その輻輳発生通信ポート宛のデータフレームの優先度クラスを下げる。ここでは、輻輳発生通信ポート宛のデータフレームの優先度クラスを、他のデータフレームの優先度クラスより低くするように、優先度クラス設定テーブル１０９に設定すればよい。優先度クラス設定テーブル１０９には、宛先外部通信ポートを含むパケット分類子とそれに対応する優先度クラスの組からなる予め定められた情報が格納される。輻輳通知データフレーム解析部１０３は、取得した輻輳発生通信ポート識別情報により示される外部通信ポートを宛先外部通信ポートとするパケット分類子に対応する優先度クラスを、他のパケット分類子に対応する優先度クラスよりも低く変更すればよい。
【００３０】
送信先通信ポート解決部１０４は、輻輳通知データフレーム受信判定部１０２からデータフレームを受信し、そのデータフレームに含まれる宛先ＩＰアドレス情報をキーにして送信先通信ポート解決テーブル１０８を検索する。そして、送信先通信ポート解決部１０４は、その宛先ＩＰアドレス情報に対応する送信先通信ポート識別情報を取得し、受信したデータフレームに付与して送信データフレーム生成部１０５に転送する。
【００３１】
送信データフレーム生成部１０５は、送信先通信ポート解決部１０４からデータフレームを受信し、そのデータフレームに対して適切な優先度クラスと送信先の情報を付与することにより送信データフレームを生成し、データフレーム送受信部１０１に転送する。その際、送信データフレーム生成部１０５は、優先度クラス設定テーブル１０９の内容に従って優先度クラスを付与する。また、送信データフレーム生成部１０５は、受信したデータフレームに含まれている送信先通信ポートの種別に合わせて送信先の情報を生成する。送信先通信ポートがイーサネット網Ｎ１の場合には正しいイーサネットヘッダを付与する。
【００３２】
送信先通信ポート毎輻輳判定部１０６は、データフレーム送受信部１０１の送信バッファにおける送信先通信ポート毎のキュー長を測定し、そのキュー長が所定の閾値を越えているか否か判定する。閾値を越えている通信ポートがあれば、送信先通信ポート毎輻輳判定部１０６は、その通信ポートに輻輳が発生していると判断し、その通信ポートの識別情報を輻輳発生通信ポート識別情報として輻輳通知データフレーム生成部１０７に通知する。
【００３３】
輻輳通知データフレーム生成部１０７は、送信先通信ポート毎輻輳判定部１０６から輻輳発生通信ポート識別情報を受信し、その情報を元に輻輳通知データフレームを生成し、そのデータフレームをデータフレーム送受信部１０１に送る。
【００３４】
次に、データフレーム処理装置１〜３の動作について説明する。データフレーム処理装置１〜３の動作は同様なので、ここではデータフレーム処理装置１について説明する。
【００３５】
図３は、データフレーム処理装置のデータフレーム受信時の動作を示すフローチャートである。図３を参照すると、データフレーム処理装置１は、送信先通信ポート解決テーブル１０８および優先度クラス設定テーブル１０９に予め所定の設定をしている（ステップ２０１）。その状態でデータフレームを受信すると（ステップ２０２）、データフレーム処理装置１は、それが輻輳通知データフレームか否か判定する（ステップ２０３）。
【００３６】
輻輳通知データフレームでなければ、データフレーム処理装置１は、そのデータフレームに含まれている宛先ＩＰアドレス情報をキーにして送信先通信ポート解決テーブル１０８を検索し、送信先通信ポート識別情報を取得する（ステップ２０４）。
【００３７】
次に、データフレーム処理装置１は、送信先通信ポートの種別に合わせて送信データフレームを生成し（ステップ２０５）、バッファリングする（ステップ２０６）。
【００３８】
そのデータフレームの送信の順番がくると、データフレーム処理装置１は、バッファリングしておいたデータフレームに優先度クラスを付与し（ステップ２０７）、送信先通信ポート識別情報に示された通信ポートに送信し（ステップ２０８）、ステップ２０２に戻る。
【００３９】
ステップ２０２にて受信したデータフレームがステップ２０３にて輻輳通知データフレームであると判定されると、データフレーム処理装置１は、その輻輳通知データフレームを解析して輻輳発生通知ポート識別情報を取得する（ステップ２０９）。そして、データフレーム処理装置１は、取得した輻輳発生通知ポート識別情報に示された通信ポート宛のデータフレームの優先度クラスに新たな値を設定し（ステップ２１０）、ステップ２０２に戻る。輻輳発生通知ポート宛のデータフレームの優先度クラスの新たな値は、他の通信ポート宛のデータフレームの優先度クラスよりも低い値とされる。
【００４０】
これにより、データフレーム処理装置１は、他の通信ポート宛に転送すべきデータフレームを適切な宛先に転送し、いずれかの通信ポートにて輻輳が発生したことを輻輳通知データフレームにより知ると、その通信ポート宛のデータフレームの優先度クラスを変更することができる。
【００４１】
図４は、データフレーム処理装置の輻輳通知データフレーム送信の動作を示すフローチャートである。この輻輳通知データフレーム送信動作は、例えば図３のステップ２０６にてデータフレームをバッファリングしたときに行えばよい。バッファリングによりキュー長に変化が生じるからである。
【００４２】
図４を参照すると、まず、データフレーム処理装置１は、送信先通信ポート毎のキュー長を測定する（ステップ３０１）。そして、データフレーム処理装置１は、キュー長が閾値を超えている通信ポートがあるか否か判定する（ステップ３０２）。
【００４３】
キュー長が閾値を越えている通信ポートあれば、データフレーム処理装置１は、輻輳発生通信ポート識別情報を含む輻輳通知データフレームを生成し（ステップ３０３）、バッファリングする（ステップ３０４）。そして、データフレーム処理装置１は、そのバッファリングしておいたデータフレームに優先度クラスを付与し（ステップ３０５）、イーサネット網Ｎ１に接続された通信ポートから送信する（ステップ３０６）。そして、データフレーム処理装置１は、処理を終了して次回の輻輳通知データフレーム送信動作のためにステップ３０１に戻る。
【００４４】
一方、ステップ３０２にてキュー長が閾値を越えている通信ポートがなければ、データフレーム処理装置１は、そのまま処理を終了し、次回の輻輳通知データフレーム送信動作のためにステップ３０１に戻る。
【００４５】
次に、本実施形態の具体的な動作例について説明する。図５は、本実施形態の動作例を説明するための図である。図５において、データフレーム処理装置１の各通信ポート１１、１２、１３の最大帯域がそれぞれ２Ｇｂｐｓ、１Ｇｂｐｓ、１Ｇｂｐｓであるとする。また、データフレーム処理装置２の通信ポート２１の最大帯域が２Ｇｂｐｓであり、データフレーム処理装置３の通信ポート３１の最大帯域が２Ｇｂｐｓであるとする。優先度クラスには、高優先、中優先、低優先の３段階があるとする。イーサネット網Ｎ１は、スイッチカードＮ１ａで構成されているものとする。データフレーム処理装置２、３が送信するデータフレームはスイッチカードＮ１ａの各受信ポートに入力される。
【００４６】
動作例の初期状態として、データフレーム処理装置２は、通信ポート１２宛のデータフレームを中優先の優先度クラス、０．８Ｇｂｐｓのトラヒックレートで送信し、通信ポート１３宛のデータフレームを中優先の優先度クラス、０．４５Ｇｂｐｓのトラヒックレートで送信している。また、データフレーム処理装置３は、通信ポート１２宛のデータフレームを中優先の優先度クラス、０．８Ｇｂｐｓのトラヒックレートで送信し、通信ポート１３宛のデータフレームを中優先の優先度クラス、０．４５Ｇｂｐｓのトラヒックレートで送信している。
【００４７】
この状態では、スイッチカードＮ１ａの送信ポートに２．５Ｇｂｐｓのトラヒックが集まるので輻輳が発生する。初期状態では、全てのデータフレームは同じ優先度クラスなのでデータフレームは公平に廃棄されることとなる。その結果、データフレーム処理装置１は、通信ポート１２宛のデータフレームを１．２８Ｇｂｐｓのトラヒックレートで受信し、通信ポート１３宛のデータフレームを０．７２Ｇｂｐｓのトラヒックレートで受信することとなる。さらに、通信ポート１２では最大帯域の１Ｇｂｐｓを越えたデータフレームが来るので、データフレーム処理装置１の通信ポート１２の送信キュー長が閾値を越えることとなる。
【００４８】
通信ポート１２の送信キュー長が閾値を越えると、データフレーム処理装置１は、通信ポート１２を示す輻輳通信ポート識別情報を格納した輻輳通知データフレームを生成し、データフレーム処理装置２、３に送信する。
【００４９】
その輻輳通知データフレームを受信したデータフレーム処理装置２、３は、通信ポート１２宛のデータフレームの優先度クラスを低優先に変更する。その結果、スイッチカードの送信ポートでは、通信ポート１２宛のデータフレームが優先的に廃棄される。そのため、データフレーム処理装置１には通信ポート１２宛のデータフレームが１．１Ｇｂｐｓのトラヒックレートで、通信ポート１３宛のデータフレームが０．９Ｇｂｐｓのトラヒックレートで受信される。データフレーム処理装置１では、輻輳の発生している通信ポート１２宛のデータフレームのみを廃棄し、輻輳の発生していない通信ポート１３宛のデータフレームを廃棄するのが防止される。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態によれば、データフレーム処理装置は、データ通信網の外部に接続された通信ポートのいずれかに送信輻輳が発生すると、その通信ポートの輻輳を他のデータフレーム処理装置に通知し、他のデータ処理装置は、その通知を受けると、輻輳の発生したデータフレーム処理装置の輻輳の発生した通信ポート宛の送信データフレームに付与する優先度を下げるので、一部の通信ポートに送信輻輳が発生したとき、複雑な処理を伴うことなく、輻輳の発生した通信ポート宛のデータフレームを優先的に廃棄し、他の通信ポートへの影響を低減することができる。
【００５１】
また、輻輳の通知を受けたデータフレーム処理装置は、輻輳の発生したデータフレーム処理装置の輻輳の発生した通信ポート宛のデータフレームの優先度を、他の通信ポート宛のデータフレームより低く設定するので、他の通信ポート宛のデータフレームの廃棄を防止することができる。
【００５２】
また、データフレーム処理装置は、送信データフレームをバッファリングしたときに輻輳の有無を判定するので、バッファのキュー長の変化に応じた優先度の制御を行うことができる。
【００５３】
なお、コア網にＭＰＬＳ(Multi-Protocol Label Switching)を使用し、そのデータフレームの宛先となるＭＰＬＳラベルをデータフレームに付与する通信ネットワークにおいても本発明は適用できる。データフレームの宛先となる通信ポートが一意に決まるようにＭＰＬＳラベルを付与し、そのＭＰＬＳラベルを輻輳発生通信ポート識別情報として用いればよい。
【００５４】
また、輻輳通知データフレームにより優先度クラスを変更しておく継続時間を設定可能とし、それが経過すると、データフレーム処理装置１は変更していた優先度クラスを元に戻すこととしてもよい。例えば、図６にあるように、輻輳通知データフレームにその継続時間を指示するフィールドを設けることとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施形態によるデータ通信網の構成を示すブロック図である。
【図２】データフレーム処理装置の構成を示すブロック図である。
【図３】データフレーム処理装置のデータフレーム受信時の動作を示すフローチャートである。
【図４】データフレーム処理装置の輻輳通知データフレーム送信の動作を示すフローチャートである。
【図５】本実施形態の動作例を説明するための図である。
【図６】輻輳通知データフレームの構造例を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１〜３    データフレーム処理装置
１１〜１３、２１〜２３、３１〜３３通信ポート
１０１    データフレーム送受信部
１０２    輻輳通知データフレーム受信判定部
１０３    輻輳通知データフレーム解析部
１０４    送信先通信ポート解決部
１０５    送信データフレーム生成部
１０６    送信先通信ポート毎輻輳判定部
１０７    輻輳通知データフレーム生成部
１０８    送信先通信ポート解決テーブル
１０９    優先度クラス設定テーブル
２０１〜２１０、３０１〜３０６    ステップ
Ｎ１    イーサネット網
Ｎ２〜Ｎ７    ＩＰ網
【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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