パケット中継装置
【課題】 従来のパケット中継装置と比較して簡易に構成することができるパケット中継装置を提供すること。
【解決手段】 フロー毎に定められた最低保証帯域以下の転送レートで受信したパケットに第１のラベルを付加し、前記最低保証帯域を超えた転送レートで受信したパケットに第２のラベルを付加するラベル付加手段６ａ乃至６ｃと、中継するパケットの転送レートが制限帯域を超える場合には、中継するパケットの転送レートが前記制限帯域を超えないよう、前記第２のラベルを付加した何れかのパケットを廃棄するパケット廃棄手段７とを備える。
【解決手段】 フロー毎に定められた最低保証帯域以下の転送レートで受信したパケットに第１のラベルを付加し、前記最低保証帯域を超えた転送レートで受信したパケットに第２のラベルを付加するラベル付加手段６ａ乃至６ｃと、中継するパケットの転送レートが制限帯域を超える場合には、中継するパケットの転送レートが前記制限帯域を超えないよう、前記第２のラベルを付加した何れかのパケットを廃棄するパケット廃棄手段７とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パケットを中継するパケット中継装置に関し、詳しくは、中継するパケットの伝送量を制限するパケット中継装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、中継するパケットの伝送量を制限するパケット中継装置としては、例えば、受信パケットをフロー毎に到着順にキューイングし、パケット転送レートが最低保証帯域未満であるフローが属するグループ１と、パケット転送レートが最低保証帯域以上であり、かつ最大制限帯域未満であるフローが属するグループ２と、パケット転送レートが最大制限帯域を超過したフローが属するグループ３とに分類し、グループ１が属するフローに関して受信したパケットをグループ２に属するフローに関して受信したパケットに優先して転送し、かつグループ２が属するフローに関して受信したパケットをグループ３に属するフローに関して受信したパケットに優先して転送し、フロー毎に到着順にキューイングするものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２３７８４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のパケット中継装置は、受信パケットをキューイングするためのバッファやこのバッファを制御するための制御部を要するため、装置の構成が複雑になるといった問題があった。
【０００５】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、従来のパケット中継装置と比較して簡易に構成することができるパケット中継装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のパケット中継装置（１）は、フロー毎に定められた最低保証帯域以下の転送レートで受信したパケットに第１のラベルを付加し、前記最低保証帯域を超えた転送レートで受信したパケットに第２のラベルを付加するラベル付加手段（６ａ乃至６ｃ）と、中継するパケットの転送レートが制限帯域を超える場合には、中継するパケットの転送レートが前記制限帯域を超えないよう、前記第２のラベルを付加した何れかのパケットを廃棄するパケット廃棄手段（７）とを備えている。
【０００７】
この構成により、本発明のパケット中継装置は、受信パケットをキューイングするためのバッファを要せずに、最低保証帯域に基づいてパケットにラベルを付加し、このラベルに基づいて中継するパケットの伝送量を制限するため、従来のパケット中継装置と比較して簡易に構成することができる。
【０００８】
また、本発明のパケット中継装置（１）は、前記フロー毎にパケットの受信が途絶えたか否かを判定する受信判定手段（３）と、前記受信判定手段によってパケットが途絶えていないと判定されたフローの数に基づいて、各フローの最低保証帯域を定める帯域設定手段（４）とを備えている。
【０００９】
この構成により、本発明のパケット中継装置は、パケットの受信が継続しているフローの数に基づいて各フローの最低保証帯域を定めることができる。
【００１０】
なお、前記帯域設定手段が、前記受信判定手段によってパケットが途絶えていないと判定されたフローの数で前記制限帯域を除算することによって前記各フローの最低保証帯域を定めるようにしてもよい。
【００１１】
この構成により、本発明のパケット中継装置は、パケットの受信が継続している各フローの最低保証帯域を公平に定めることができる。
【００１２】
また、本発明のパケット中継装置（３１）は、複数のフローをグループに割り当て、前記パケット廃棄手段（３７）が、前記グループ毎に定められた制限帯域を超えないようパケットを廃棄するようにしてもよい。
【００１３】
この構成により、本発明のパケット中継装置は、受信パケットをキューイングするためのバッファを要せずに、最低保証帯域に基づいてパケットにラベルを付加し、このラベルに基づいて中継するパケットの伝送量をグループ毎に制限するため、従来のパケット中継装置と比較して簡易に構成することができる。
【００１４】
また、本発明のパケット中継装置（３１）は、前記フロー毎にパケットの受信が途絶えたか否かを判定する受信判定手段（３３）と、前記受信判定手段によってパケットが途絶えていないと判定されたフローの数に基づいて、各フローの最低保証帯域を前記グループ毎に定める帯域設定手段（３４）とを備えている。
【００１５】
この構成により、本発明のパケット中継装置は、パケットの受信が継続しているフローの数に基づいて各フローの最低保証帯域をグループ毎に定めることができる。
【００１６】
なお、帯域設定手段が、前記グループに割り当てられたフローのうち前記受信判定手段によってパケットが途絶えていないと判定されたフローの数で前記グループの制限帯域を除算することによって前記グループに割り当てられた各フローの最低保証帯域を定めるようにしてもよい。
【００１７】
この構成により、本発明のパケット中継装置は、パケットの受信が継続している各フローの最低保証帯域をグループ毎に公平に定めることができる。
【００１８】
また、本発明のパケット中継装置（１または３１）は、前記パケット廃棄手段によって廃棄されなかったパケットの転送レートが送信側の制限帯域未満の場合には、中継するパケットの転送レートが前記送信側の制限帯域を超えない範囲で何れのフローにも当てはまらないパケットの送信を許可し、前記送信側の制限帯域を超える範囲の何れのフローにも当てはまらないパケットの送信を禁止する送信制御手段（８）を備えている。
【００１９】
この構成により、本発明のパケット中継装置は、何れのフローにも該当しないパケットを送信側の制限帯域を超えない範囲で中継することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、従来のパケット中継装置と比較して簡易に構成することができるパケット中継装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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。
【００２２】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るパケット中継装置のブロック図である。
【００２３】
パケット中継装置１は、パケットを受信する受信インターフェイス（以下、単に「ＩＦ」という。）２と、受信されたパケットのフローを識別するフロー識別部３と、フロー識別部３によってフローを識別する際に参照される識別ルールや中継するパケットの転送レート等の情報がパケット中継装置１の管理者等によって設定され、設定された情報を記憶する設定部５と、フロー識別部３によって識別されたフロー毎に最低保証帯域を定める帯域設定部４と、フロー毎に設けられた第１のポリサー６ａ乃至６ｃと、フロー識別部３によってフローが識別されたパケットの転送レートを制限する第２のポリサー７と、送信するパケットの転送レートを制限する送信制限部８と、パケットを送信する送信ＩＦ９とを備えている。
【００２４】
なお、図１においては、パケット中継装置１が３つの第１のポリサー６ａ乃至６ｃを備えているが、第１のポリサーの数を限定するものではない。また、第１のポリサー６ａ乃至６ｃの何れか１つを「第１のポリサー６」と以下に記載する。
【００２５】
フロー識別部３は、設定部５に設定された識別ルールに基づいて、受信ＩＦ２に受信されたパケットのフローを識別し、識別したフローに応じて当該パケットを第１のポリサー６ａ乃至６ｃおよび送信制限部８の何れかに出力するようになっている。
【００２６】
例えば、図２に示すような識別ルールが設定部５に設定された場合には、フロー識別部３は、送信元のＩＰアドレスが「192.168.10.1」のパケットを識別子６ａで識別される第１のポリサー６ａに出力し、送信元のＩＰアドレスが「192.168.10.2」のパケットを識別子６ｂで識別される第１のポリサー６ｂに出力し、送信元のＩＰアドレスが「192.168.10.3」のパケットを識別子６ｃで識別される第１のポリサー６ｃに出力する。一方、フロー識別部３は、送信元のＩＰアドレスが「192.168.10.1」、「192.168.10.2」および「192.168.10.3」の何れでもないパケットを送信制限部８に出力する。
【００２７】
ここで、図２に示した識別ルールは、送信元の各ＩＰアドレスに基づいてフロー識別部３にパケットを識別させるようになっているが、例えば、「192.168.10.*」のように送信元のＩＰアドレスを範囲で指定し、指定した範囲に送信元のＩＰアドレスが入っているか否かに基づいてフロー識別部３にパケットを識別させるようにしてもよい。
【００２８】
さらに、識別ルールは、送信元のＩＰアドレスに加えて、送信元のポート番号、宛先のＩＰアドレスおよび宛先のポート番号等に基づいてフロー識別部３にパケットを識別させるようにしてもよい。
【００２９】
また、識別ルールは、該当するフローのパケットがフロー識別部３によって識別するまでは、「第１のポリサー」の項目をブランクにしておき、該当するフローのパケットがフロー識別部３によって識別されたときに、他のフローに割り当てられていない第１のポリサー６ａ乃至６ｃの何れかを選択し、「第１のポリサー」の項目を設定するようにしてもよい。これにより、利用形態によっては、識別ルールのエントリの数を第１のポリサー６ａ乃至６ｃの数よりも多く設定することができる。
【００３０】
ここで、図３を参照して第１のポリサー６について詳細に説明する。第１のポリサー６は、本発明におけるラベル付加手段を構成し、パケットの転送レートを計測するレート計測部１０と、レート計測部１０によって計測された転送レートが最低保証帯域を超えているか否かを判定する帯域超過判定部１１と、帯域超過判定部１１による判定結果を表すラベルをパケットに付加するラベル付加部１２とを備えている。
【００３１】
レート計測部１０は、入力されたパケットと、この直前に入力されたパケットとの入力時間差と各パケットのサイズに基づいて転送レートを計測するようになっている。
【００３２】
帯域超過判定部１１は、レート計測部１０によって計測された転送レートを帯域設定部４によって定められた最低保証帯域と比較することによって転送レートが最低保証帯域を超えているか否かを判定するようになっている。
【００３３】
ラベル付加部１２は、図４に示すように、最低保証帯域以下の転送レートで入力されたと帯域超過判定部１１によって判定されたパケット１５に第１のラベル１６、例えば、「1」を付加し、最低保証帯域を超えた転送レートで入力されたと帯域超過判定部１１によって判定されたパケット１５に第２のラベル１６、例えば、「0」を付加するようになっている。
【００３４】
図１において、帯域設定部４は、本発明における帯域設定手段を構成し、フロー識別部３によって識別されたフロー毎に最低保証帯域を定めるようになっている。
【００３５】
ここで、フロー識別部３は、パケットのフローを識別する他に、フロー毎にパケットの受信が途絶えたか否かを判定する受信判定手段を構成し、この判定結果を図２に示した、識別ルールの「フロー有／無」を設定するようになっている。
【００３６】
具体的には、フロー識別部３は、パケットのフローを識別した時に、該当フローに対するエントリの「フロー有／無」の項目を例えば「1」に設定し、あらかじめ定められた時間内にパケットが受信されなかったフローに対するエントリの「フロー有／無」の項目を例えば「0」に設定するようになっている。
【００３７】
帯域設定部４は、「フロー有／無」の項目が「1」に設定されたエントリの数、すなわち、パケットが途絶えていないと判定されたフローの数で仮想制限帯域を除算することによって各フローの最低保証帯域を定めるようになっている。
【００３８】
なお、仮想制限帯域とは、識別ルールに当てはまる全てのパケットの転送レートの上限のことをいい、設定部５を介して送信側の制限帯域（以下、単に「送信制限帯域」という。）を超えない範囲で設定される。
【００３９】
次に、図５を参照して第２のポリサー７について詳細に説明する。第２のポリサー７は、本発明におけるパケット廃棄手段を構成し、パケットの転送レートを計測するレート計測部２０と、レート計測部２０によって計測された転送レートが仮想制限帯域を超えているか否かを判定する帯域超過判定部２１と、帯域超過判定部２１による判定結果に基づいてパケットを廃棄するパケット廃棄部２２とを備えている。
【００４０】
レート計測部２０は、レート計測部１０と同様に、第１のポリサー６ａ乃至６ｃから入力されたパケットに基づいて識別ルールに当てはまる全てのパケットの転送レートを計測するようになっている。
【００４１】
帯域超過判定部２１は、レート計測部２０によって計測された転送レートを仮想制限帯域と比較することによって転送レートが仮想制限帯域を超えているか否かを判定するようになっている。
【００４２】
パケット廃棄部２２は、帯域超過判定部２１によって転送レートが仮想制限帯域を超えていると判定された場合には、転送レートが仮想制限帯域以下になるまで第１のポリサー６のラベル付加部１２によって第２のラベル「0」が付加されたパケットを廃棄するようになっている。
【００４３】
一方、パケット廃棄部２２は、廃棄しなかったパケットから第１のポリサー６のラベル付加部１２によって付加されたラベルを除去するようになっている。
【００４４】
図１において、送信制限部８は、本発明における送信制御手段を構成し、第２のポリサー７から出力されたパケットの送信を許可すると共に、何れのフローにも当てはまらないパケット（以下、単に「非識別パケット」という。）の送信を制限するようになっている。
【００４５】
具体的には、送信制限部８は、パケットの転送レートが送信制限帯域未満の場合には、中継するパケットの転送レートが送信制限帯域を超えない範囲で非識別パケットの送信を許可し、中継するパケットの転送レートが送信制限帯域を超える範囲の非識別パケットを廃棄するようになっている。
【００４６】
なお、受信側の帯域の上限が保証されていて、送信制限帯域を受信側の帯域の上限以上にする場合には、非識別パケットの送信が必ず許可されるため、パケット中継装置１の構成から送信制限部８を除くことができる。
【００４７】
以上のように構成されたパケット中継装置１において、図６を用いてその動作を説明する。
【００４８】
まず、パケットが受信ＩＦ２に受信されると（Ｓ１）、受信されたパケットのフローがフロー識別部３によって識別ルールに基づいて識別される（Ｓ２）。
【００４９】
ここで、受信されたパケットが識別ルールに該当せずに、パケットのフローが識別されなかった場合には、パケットの転送レートが送信制限帯域を超えるか否かが送信制限部８によって判定される（Ｓ３）。
【００５０】
パケットの転送レートが送信制限帯域を超えないと判定された場合には、当該パケットは、送信ＩＦ９によって送信され（Ｓ４）、パケットの転送レートが送信制限帯域を超えると判定された場合には、当該パケットは、送信制限部８によって廃棄される（Ｓ５）。
【００５１】
ステップＳ２において、受信されたパケットのフローが識別された場合には、第１のポリサー６の帯域超過判定部１１によって当該パケットが該当するフローの転送レートが最低保証帯域を超えているか否かが判定される（Ｓ６）。
【００５２】
ここで、当該パケットが該当するフローの転送レートが最低保証帯域を超えていないと判定された場合には、第１のラベル「1」が第１のポリサー６のラベル付加部１２によって当該パケットに付加される（Ｓ７）。
【００５３】
一方、当該パケットが該当するフローの転送レートが最低保証帯域を超えていると判定された場合には、第２のラベル「0」がラベル付加部１２によって当該パケットに付加される（Ｓ８）。
【００５４】
次に、ラベル付加部１２によってラベルが付加されたパケットの転送レートが仮想制限帯域を超えているか否かが、第２のポリサー７の帯域超過判定部２１によって判定される（Ｓ９）。
【００５５】
ラベル付加部１２によってラベルが付加されたパケットの転送レートが仮想制限帯域を超えていると判定された場合には、当該パケットに付加されたラベルが第１のラベル「1」であるか否かが、第２のポリサー７のパケット廃棄部２２によって判定される（Ｓ１０）。
【００５６】
ここで、パケットに付加されたラベルが第１のラベル「1」でない、すなわち、第２のラベル「0」であると判定された場合には、当該パケットは、パケット廃棄部２２によって廃棄される（Ｓ５）。
【００５７】
一方、パケットに付加されたラベルが第１のラベル「1」であると判定された場合、または、ステップＳ９でラベル付加部１２によってラベルが付加されたパケットの転送レートが仮想制限帯域を超えていないと判定された場合には、当該パケットに付加されたラベルが、パケット廃棄部２２によって除去され（Ｓ１１）、当該パケットが送信ＩＦ９によって送信される（Ｓ４）。
【００５８】
このように、本実施形態に係るパケット中継装置は、受信パケットをキューイングするためのバッファを要せずに、最低保証帯域に基づいてパケットにラベルを付加し、このラベルに基づいて中継するパケットの伝送量を制限するため、従来のパケット中継装置と比較して簡易に構成することができる。
【００５９】
なお、本実施形態において、パケット中継装置１は、複数の第１のポリサー６ａ乃至６ｃを備えるものとして説明したが、本発明に係るパケット中継装置は、複数の第１のポリサー６ａ乃至６ｃに代えて、１つの第１のポリサーと、フロー毎の記憶領域とを備え、各記憶領域に、当該フローの識別番号と、当該フローの最低保証帯域と、パケット長やパケットの到達時刻等のパケットの転送レートを計測するための情報とを記憶するようにし、第１のポリサーが全てのフローのパケットを処理するようにしてもよい。
【００６０】
このように構成することによって、本発明のパケット中継装置をさらに簡易に構成することができる。
【００６１】
（第２の実施の形態）
図７は、本発明の第２の実施の形態に係るパケット中継装置のブロック図である。なお、図７において、本発明の第２の実施の形態に係るパケット中継装置３１を構成する各構成要素のうち、本発明の第１の実施の形態に係るパケット中継装置１を構成する各構成要素と同一なものには、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００６２】
パケット中継装置３１は、本発明の第１の実施の形態に係るパケット中継装置１に対して、複数のフローをグループに割り当て、グループ毎に制限帯域（以下、単に「グループ制限帯域」という。）を設けている。
【００６３】
パケット中継装置３１は、受信ＩＦ２と、受信されたパケットのフローを識別するフロー識別部３３と、フロー識別部３３によってフローを識別する際に参照される識別ルールや中継するパケットの転送レート等の情報がパケット中継装置３１の管理者等によって設定され、設定された情報を記憶する設定部３５と、フロー識別部３３によって識別されたフロー毎に最低保証帯域を定める帯域設定部３４と、フロー毎に設けられた第１のポリサー６ａ乃至６ｆと、各グループの転送レートを制限する第２のポリサー３７ａ、３７ｂと、第１のポリサー６ａ乃至６ｆから第２のポリサー３７ａ、３７ｂに送信されるパケットをスイッチングするスイッチ３９と、送信制限部８と、送信ＩＦ９とを備えている。
【００６４】
なお、図７においては、パケット中継装置３１が６つの第１のポリサー６ａ乃至６ｆを備えているが、第１のポリサーの数を限定するものではない。また、各第１のポリサー６ａ乃至６ｆは、本発明の第１の実施の形態のパケット中継装置１を構成する第１のポリサー６と同一に構成されるため説明を省略する。また、第１のポリサー６ａ乃至６ｆの何れか１つを「第１のポリサー６」と以下に記載する。
【００６５】
さらに、図７においては、パケット中継装置３１が２つの第２のポリサー３７ａ、３７ｂを備えているが、第２のポリサーの数を限定するものではない。また、第２のポリサー３７ａ、３７ｂの何れか１つを「第２のポリサー３７」と以下に記載する。
【００６６】
フロー識別部３３は、設定部３５に設定された識別ルールに基づいて、受信ＩＦ２に受信されたパケットのフローを識別し、識別したフローに応じて当該パケットを第１のポリサー６ａ乃至６ｆおよび送信制限部８の何れかに出力するようになっている。
【００６７】
また、フロー識別部３３は、設定部３５に設定された識別ルールに基づいて、図８に示すように、パケット１５に第２のポリサー３７ａ、３７ｂの何れか１つを識別する宛先ラベル１７を付加するようになっている。このように、第２のポリサー３７を識別する識別子を識別ルールに設定することによって各フローをグループに割り当てることができる。
【００６８】
例えば、図９に示すような識別ルールが設定部３５に設定された場合には、フロー識別部３３は、送信元のＩＰアドレスが「192.168.10.1」のパケットを識別子６ａで識別される第１のポリサー６ａに出力すると共に、第２のポリサー３７ａを識別する宛先ラベル３７ａを付加する。
【００６９】
なお、図９に示した識別ルールにおいて「グループ保証帯域」の項目は、第２のポリサー３７で制限する帯域、すなわち、グループ制限帯域を示しており、パケット中継装置３１の管理者等によって設定部３５に設定される。
【００７０】
同様に、フロー識別部３３は、送信元のＩＰアドレスが「192.168.11.1」のパケットを識別子６ｄで識別される第１のポリサー６ｄに出力すると共に、第２のポリサー３７ｂを識別する宛先ラベル３７ｂを付加する。
【００７１】
一方、フロー識別部３３は、送信元のＩＰアドレスが「192.168.10.1」から「192.168.10.3」まで、および「192.168.11.1」から「192.168.11.3」までの何れでもないパケットを送信制限部８に出力する。
【００７２】
ここで、図９に示した識別ルールは、送信元の各ＩＰアドレスに基づいてフロー識別部３３にパケットを識別させるようになっているが、例えば、「192.168.10.*」のように送信元のＩＰアドレスを範囲で指定し、指定した範囲に送信元のＩＰアドレスが入っているか否かに基づいてフロー識別部３３にパケットを識別させるようにしてもよい。
【００７３】
さらに、識別ルールは、送信元のＩＰアドレスに加えて、送信元のポート番号、宛先のＩＰアドレスおよび宛先のポート番号等に基づいてフロー識別部３３にパケットを識別させるようにしてもよい。
【００７４】
また、識別ルールは、該当するフローのパケットがフロー識別部３３によって識別するまでは、「第１のポリサー」の項目をブランクにしておき、該当するフローのパケットがフロー識別部３３によって識別されたときに、他のフローに割り当てられていない第１のポリサー６ａ乃至６ｆの何れかを選択し、「第１のポリサー」の項目を設定するようにしてもよい。
【００７５】
図７において、帯域設定部３４は、本発明における帯域設定手段を構成し、フロー識別部３３によって識別されたフロー毎に最低保証帯域をグループ毎に定めるようになっている。
【００７６】
ここで、フロー識別部３３は、パケットのフローを識別する他に、フロー毎にパケットの受信が途絶えたか否かを判定する受信判定手段を構成し、この判定結果を図９に示した、識別ルールの「フロー有／無」を設定するようになっている。
【００７７】
具体的には、フロー識別部３３は、パケットのフローを識別した時に、該当フローに対するエントリの「フロー有／無」の項目を例えば「1」に設定し、あらかじめ定められた時間内にパケットが受信されなかったフローに対するエントリの「フロー有／無」の項目を例えば「0」に設定するようになっている。
【００７８】
帯域設定部３４は、「フロー有／無」の項目が「1」に設定されたエントリの数、すなわち、パケットが途絶えていないと判定されたフローの数でグループ制限帯域を除算することによって各フローの最低保証帯域をグループ毎に定めるようになっている。
【００７９】
スイッチ３９は、フロー識別部３３によってパケットに付加された第２のポリサー３７ａ、３７ｂの何れか１つを識別する宛先ラベルに基づいて、第１のポリサー６ａ乃至６ｆによって出力されたパケットを第２のポリサー３７ａ、３７ｂの何れかに出力するようになっている。
【００８０】
次に、図１０を参照して第２のポリサー３７について詳細に説明する。第２のポリサー３７は、本発明におけるパケット廃棄手段を構成し、パケットの転送レートを計測するレート計測部４０と、レート計測部４０によって計測された転送レートがグループ制限帯域を超えているか否かを判定する帯域超過判定部４１と、帯域超過判定部４１による判定結果に基づいてパケットを廃棄するパケット廃棄部４２とを備えている。
【００８１】
レート計測部４０は、スイッチ３９から入力されたパケットに基づいてグループに割り当てられた全てのフローの転送レートを計測するようになっている。
【００８２】
帯域超過判定部４１は、レート計測部４０によって計測された転送レートをグループ制限帯域と比較することによって転送レートがグループ制限帯域を超えているか否かを判定するようになっている。
【００８３】
パケット廃棄部４２は、帯域超過判定部４１によって転送レートがグループ制限帯域を超えていると判定された場合には、転送レートがグループ制限帯域以下になるまで第１のポリサー６のラベル付加部１２によって第２のラベル「0」が付加されたパケットを廃棄するようになっている。
【００８４】
一方、パケット廃棄部４２は、廃棄しなかったパケットから、フロー識別部３３によって付加された宛先ラベルおよび第１のポリサー６のラベル付加部１２によって付加されたラベルをパケットから除去するようになっている。
【００８５】
以上のように構成されたパケット中継装置３１において、図１１を用いてその動作を説明する。
【００８６】
まず、パケットが受信ＩＦ２に受信されると（Ｓ２１）、受信されたパケットのフローがフロー識別部３３によって識別される（Ｓ２２）。
【００８７】
ここで、受信されたパケットのフローが識別ルールに該当しないと識別された場合には、パケットの転送レートが送信制限帯域を超えるか否かが送信制限部８によって判定される（Ｓ２３）。
【００８８】
パケットの転送レートが送信制限帯域を超えないと判定された場合には、当該パケットは、送信ＩＦ９によって送信され（Ｓ２４）、パケットの転送レートが送信制限帯域を超えると判定された場合には、当該パケットは、送信制限部８によって廃棄される（Ｓ２５）。
【００８９】
ステップＳ２２において、受信されたパケットのフローが識別ルールに該当すると識別された場合には、識別ルールに基づいて第２のポリサー３７を識別する宛先ラベルがフロー識別部３３によってパケットに付加される（Ｓ２６）。
【００９０】
次に、第１のポリサー６の帯域超過判定部１１によって当該パケットが該当するフローの転送レートが最低保証帯域を超えているか否かが判定される（Ｓ２７）。
【００９１】
ここで、当該パケットが該当するフローの転送レートが最低保証帯域を超えていないと判定された場合には、第１のラベル「1」が第１のポリサー６のラベル付加部１２によって当該パケットに付加される（Ｓ２８）。
【００９２】
一方、当該パケットが該当するフローの転送レートが最低保証帯域を超えていると判定された場合には、第２のラベル「0」がラベル付加部１２によって当該パケットに付加される（Ｓ２９）。
【００９３】
次に、フロー識別部３３によってパケットに付加された宛先ラベルが示す第２のポリサー３７の帯域超過判定部４１によって、当該パケットが該当するグループの転送レートがグループ制限帯域を超えているか否かが判定される（Ｓ３０）。
【００９４】
ラベル付加部１２によってラベルが付加されたパケットの転送レートがグループ制限帯域を超えていると判定された場合には、当該パケットに付加されたラベルが第１のラベル「1」であるか否かが、第２のポリサー３７のパケット廃棄部４２によって判定される（Ｓ３１）。
【００９５】
ここで、パケットに付加されたラベルが第１のラベル「1」でない、すなわち、第２のラベル「0」であると判定された場合には、当該パケットは、パケット廃棄部４２によって廃棄される（Ｓ２５）。
【００９６】
一方、パケットに付加されたラベルが第１のラベル「1」であると判定された場合、または、ステップＳ３０でラベル付加部１２によってラベルが付加されたパケットの転送レートがグループ制限帯域を超えてないと判定された場合には、フロー識別部３３によって付加された宛先ラベルおよび第１のポリサー６のラベル付加部１２によって付加されたラベルが、パケット廃棄部４２によってパケットから除去され（Ｓ３２）、当該パケットが送信ＩＦ９によって送信される（Ｓ２４）。
【００９７】
このように、本実施形態に係るパケット中継装置は、受信パケットをキューイングするためのバッファを要せずに、最低保証帯域に基づいてパケットにラベルを付加し、このラベルに基づいて中継するパケットの伝送量をグループ毎に制限するため、従来のパケット中継装置と比較して簡易に構成することができる。
【００９８】
なお、本実施形態において、パケット中継装置３１は、複数の第１のポリサー６ａ乃至６ｆを備えるものとして説明したが、本発明に係るパケット中継装置は、複数の第１のポリサー６ａ乃至６ｆに代えて、１つの第１のポリサーと、フロー毎の記憶領域とを備え、各記憶領域に、当該フローの識別番号と、当該フローの最低保証帯域と、パケット長やパケットの到達時刻等のパケットの転送レートを計測するための情報とを記憶するようにし、第１のポリサーが全てのフローのパケットを処理するようにしてもよい。
【００９９】
また、本実施形態において、パケット中継装置３１は、複数の第２のポリサー３７ａ、３７ｂとスイッチ３９とを備えるものとして説明したが、本発明に係るパケット中継装置は、複数の第２のポリサー３７ａ、３７ｂおよびスイッチ３９に代えて、１つの第２のポリサーと、グループ毎の記憶領域とを備え、各記憶領域に、当該グループの識別番号と、グループ制限帯域と、パケット長やパケットの到達時刻等のパケットの転送レートを計測するための情報とを記憶するようにし、第２のポリサーが全てのグループのパケットを処理するようにしてもよい。
【０１００】
これらのように構成することによって、本発明のパケット中継装置をさらに簡易に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るパケット中継装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るパケット中継装置を構成する設定部に設定された識別ルールの例を示す表である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るパケット中継装置を構成する第１のポリサーの構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るパケット中継装置を構成する第１のポリサーから出力されるパケットを示す概念図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るパケット中継装置を構成する第２のポリサーの構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係るパケット中継装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係るパケット中継装置の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係るパケット中継装置を構成する第１のポリサーから出力されるパケットを示す概念図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係るパケット中継装置を構成する設定部に設定された識別ルールの例を示す表である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係るパケット中継装置を構成する第２のポリサーの構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係るパケット中継装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０２】
１、３１ パケット中継装置
２ 受信ＩＦ
３、３３ フロー識別部
４、３４ 帯域設定部
５、３５ 設定部
６ 第１のポリサー
７、３７ 第２のポリサー
８ 送信制限部
９ 送信ＩＦ
１０、２０、４０ レート計測部
１１、２１、４１ 帯域超過判定部
１２ ラベル付加部
２２、４２ パケット廃棄部
３９ スイッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パケットを中継するパケット中継装置に関し、詳しくは、中継するパケットの伝送量を制限するパケット中継装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、中継するパケットの伝送量を制限するパケット中継装置としては、例えば、受信パケットをフロー毎に到着順にキューイングし、パケット転送レートが最低保証帯域未満であるフローが属するグループ１と、パケット転送レートが最低保証帯域以上であり、かつ最大制限帯域未満であるフローが属するグループ２と、パケット転送レートが最大制限帯域を超過したフローが属するグループ３とに分類し、グループ１が属するフローに関して受信したパケットをグループ２に属するフローに関して受信したパケットに優先して転送し、かつグループ２が属するフローに関して受信したパケットをグループ３に属するフローに関して受信したパケットに優先して転送し、フロー毎に到着順にキューイングするものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２３７８４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のパケット中継装置は、受信パケットをキューイングするためのバッファやこのバッファを制御するための制御部を要するため、装置の構成が複雑になるといった問題があった。
【０００５】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、従来のパケット中継装置と比較して簡易に構成することができるパケット中継装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のパケット中継装置（１）は、フロー毎に定められた最低保証帯域以下の転送レートで受信したパケットに第１のラベルを付加し、前記最低保証帯域を超えた転送レートで受信したパケットに第２のラベルを付加するラベル付加手段（６ａ乃至６ｃ）と、中継するパケットの転送レートが制限帯域を超える場合には、中継するパケットの転送レートが前記制限帯域を超えないよう、前記第２のラベルを付加した何れかのパケットを廃棄するパケット廃棄手段（７）とを備えている。
【０００７】
この構成により、本発明のパケット中継装置は、受信パケットをキューイングするためのバッファを要せずに、最低保証帯域に基づいてパケットにラベルを付加し、このラベルに基づいて中継するパケットの伝送量を制限するため、従来のパケット中継装置と比較して簡易に構成することができる。
【０００８】
また、本発明のパケット中継装置（１）は、前記フロー毎にパケットの受信が途絶えたか否かを判定する受信判定手段（３）と、前記受信判定手段によってパケットが途絶えていないと判定されたフローの数に基づいて、各フローの最低保証帯域を定める帯域設定手段（４）とを備えている。
【０００９】
この構成により、本発明のパケット中継装置は、パケットの受信が継続しているフローの数に基づいて各フローの最低保証帯域を定めることができる。
【００１０】
なお、前記帯域設定手段が、前記受信判定手段によってパケットが途絶えていないと判定されたフローの数で前記制限帯域を除算することによって前記各フローの最低保証帯域を定めるようにしてもよい。
【００１１】
この構成により、本発明のパケット中継装置は、パケットの受信が継続している各フローの最低保証帯域を公平に定めることができる。
【００１２】
また、本発明のパケット中継装置（３１）は、複数のフローをグループに割り当て、前記パケット廃棄手段（３７）が、前記グループ毎に定められた制限帯域を超えないようパケットを廃棄するようにしてもよい。
【００１３】
この構成により、本発明のパケット中継装置は、受信パケットをキューイングするためのバッファを要せずに、最低保証帯域に基づいてパケットにラベルを付加し、このラベルに基づいて中継するパケットの伝送量をグループ毎に制限するため、従来のパケット中継装置と比較して簡易に構成することができる。
【００１４】
また、本発明のパケット中継装置（３１）は、前記フロー毎にパケットの受信が途絶えたか否かを判定する受信判定手段（３３）と、前記受信判定手段によってパケットが途絶えていないと判定されたフローの数に基づいて、各フローの最低保証帯域を前記グループ毎に定める帯域設定手段（３４）とを備えている。
【００１５】
この構成により、本発明のパケット中継装置は、パケットの受信が継続しているフローの数に基づいて各フローの最低保証帯域をグループ毎に定めることができる。
【００１６】
なお、帯域設定手段が、前記グループに割り当てられたフローのうち前記受信判定手段によってパケットが途絶えていないと判定されたフローの数で前記グループの制限帯域を除算することによって前記グループに割り当てられた各フローの最低保証帯域を定めるようにしてもよい。
【００１７】
この構成により、本発明のパケット中継装置は、パケットの受信が継続している各フローの最低保証帯域をグループ毎に公平に定めることができる。
【００１８】
また、本発明のパケット中継装置（１または３１）は、前記パケット廃棄手段によって廃棄されなかったパケットの転送レートが送信側の制限帯域未満の場合には、中継するパケットの転送レートが前記送信側の制限帯域を超えない範囲で何れのフローにも当てはまらないパケットの送信を許可し、前記送信側の制限帯域を超える範囲の何れのフローにも当てはまらないパケットの送信を禁止する送信制御手段（８）を備えている。
【００１９】
この構成により、本発明のパケット中継装置は、何れのフローにも該当しないパケットを送信側の制限帯域を超えない範囲で中継することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、従来のパケット中継装置と比較して簡易に構成することができるパケット中継装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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。
【００２２】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るパケット中継装置のブロック図である。
【００２３】
パケット中継装置１は、パケットを受信する受信インターフェイス（以下、単に「ＩＦ」という。）２と、受信されたパケットのフローを識別するフロー識別部３と、フロー識別部３によってフローを識別する際に参照される識別ルールや中継するパケットの転送レート等の情報がパケット中継装置１の管理者等によって設定され、設定された情報を記憶する設定部５と、フロー識別部３によって識別されたフロー毎に最低保証帯域を定める帯域設定部４と、フロー毎に設けられた第１のポリサー６ａ乃至６ｃと、フロー識別部３によってフローが識別されたパケットの転送レートを制限する第２のポリサー７と、送信するパケットの転送レートを制限する送信制限部８と、パケットを送信する送信ＩＦ９とを備えている。
【００２４】
なお、図１においては、パケット中継装置１が３つの第１のポリサー６ａ乃至６ｃを備えているが、第１のポリサーの数を限定するものではない。また、第１のポリサー６ａ乃至６ｃの何れか１つを「第１のポリサー６」と以下に記載する。
【００２５】
フロー識別部３は、設定部５に設定された識別ルールに基づいて、受信ＩＦ２に受信されたパケットのフローを識別し、識別したフローに応じて当該パケットを第１のポリサー６ａ乃至６ｃおよび送信制限部８の何れかに出力するようになっている。
【００２６】
例えば、図２に示すような識別ルールが設定部５に設定された場合には、フロー識別部３は、送信元のＩＰアドレスが「192.168.10.1」のパケットを識別子６ａで識別される第１のポリサー６ａに出力し、送信元のＩＰアドレスが「192.168.10.2」のパケットを識別子６ｂで識別される第１のポリサー６ｂに出力し、送信元のＩＰアドレスが「192.168.10.3」のパケットを識別子６ｃで識別される第１のポリサー６ｃに出力する。一方、フロー識別部３は、送信元のＩＰアドレスが「192.168.10.1」、「192.168.10.2」および「192.168.10.3」の何れでもないパケットを送信制限部８に出力する。
【００２７】
ここで、図２に示した識別ルールは、送信元の各ＩＰアドレスに基づいてフロー識別部３にパケットを識別させるようになっているが、例えば、「192.168.10.*」のように送信元のＩＰアドレスを範囲で指定し、指定した範囲に送信元のＩＰアドレスが入っているか否かに基づいてフロー識別部３にパケットを識別させるようにしてもよい。
【００２８】
さらに、識別ルールは、送信元のＩＰアドレスに加えて、送信元のポート番号、宛先のＩＰアドレスおよび宛先のポート番号等に基づいてフロー識別部３にパケットを識別させるようにしてもよい。
【００２９】
また、識別ルールは、該当するフローのパケットがフロー識別部３によって識別するまでは、「第１のポリサー」の項目をブランクにしておき、該当するフローのパケットがフロー識別部３によって識別されたときに、他のフローに割り当てられていない第１のポリサー６ａ乃至６ｃの何れかを選択し、「第１のポリサー」の項目を設定するようにしてもよい。これにより、利用形態によっては、識別ルールのエントリの数を第１のポリサー６ａ乃至６ｃの数よりも多く設定することができる。
【００３０】
ここで、図３を参照して第１のポリサー６について詳細に説明する。第１のポリサー６は、本発明におけるラベル付加手段を構成し、パケットの転送レートを計測するレート計測部１０と、レート計測部１０によって計測された転送レートが最低保証帯域を超えているか否かを判定する帯域超過判定部１１と、帯域超過判定部１１による判定結果を表すラベルをパケットに付加するラベル付加部１２とを備えている。
【００３１】
レート計測部１０は、入力されたパケットと、この直前に入力されたパケットとの入力時間差と各パケットのサイズに基づいて転送レートを計測するようになっている。
【００３２】
帯域超過判定部１１は、レート計測部１０によって計測された転送レートを帯域設定部４によって定められた最低保証帯域と比較することによって転送レートが最低保証帯域を超えているか否かを判定するようになっている。
【００３３】
ラベル付加部１２は、図４に示すように、最低保証帯域以下の転送レートで入力されたと帯域超過判定部１１によって判定されたパケット１５に第１のラベル１６、例えば、「1」を付加し、最低保証帯域を超えた転送レートで入力されたと帯域超過判定部１１によって判定されたパケット１５に第２のラベル１６、例えば、「0」を付加するようになっている。
【００３４】
図１において、帯域設定部４は、本発明における帯域設定手段を構成し、フロー識別部３によって識別されたフロー毎に最低保証帯域を定めるようになっている。
【００３５】
ここで、フロー識別部３は、パケットのフローを識別する他に、フロー毎にパケットの受信が途絶えたか否かを判定する受信判定手段を構成し、この判定結果を図２に示した、識別ルールの「フロー有／無」を設定するようになっている。
【００３６】
具体的には、フロー識別部３は、パケットのフローを識別した時に、該当フローに対するエントリの「フロー有／無」の項目を例えば「1」に設定し、あらかじめ定められた時間内にパケットが受信されなかったフローに対するエントリの「フロー有／無」の項目を例えば「0」に設定するようになっている。
【００３７】
帯域設定部４は、「フロー有／無」の項目が「1」に設定されたエントリの数、すなわち、パケットが途絶えていないと判定されたフローの数で仮想制限帯域を除算することによって各フローの最低保証帯域を定めるようになっている。
【００３８】
なお、仮想制限帯域とは、識別ルールに当てはまる全てのパケットの転送レートの上限のことをいい、設定部５を介して送信側の制限帯域（以下、単に「送信制限帯域」という。）を超えない範囲で設定される。
【００３９】
次に、図５を参照して第２のポリサー７について詳細に説明する。第２のポリサー７は、本発明におけるパケット廃棄手段を構成し、パケットの転送レートを計測するレート計測部２０と、レート計測部２０によって計測された転送レートが仮想制限帯域を超えているか否かを判定する帯域超過判定部２１と、帯域超過判定部２１による判定結果に基づいてパケットを廃棄するパケット廃棄部２２とを備えている。
【００４０】
レート計測部２０は、レート計測部１０と同様に、第１のポリサー６ａ乃至６ｃから入力されたパケットに基づいて識別ルールに当てはまる全てのパケットの転送レートを計測するようになっている。
【００４１】
帯域超過判定部２１は、レート計測部２０によって計測された転送レートを仮想制限帯域と比較することによって転送レートが仮想制限帯域を超えているか否かを判定するようになっている。
【００４２】
パケット廃棄部２２は、帯域超過判定部２１によって転送レートが仮想制限帯域を超えていると判定された場合には、転送レートが仮想制限帯域以下になるまで第１のポリサー６のラベル付加部１２によって第２のラベル「0」が付加されたパケットを廃棄するようになっている。
【００４３】
一方、パケット廃棄部２２は、廃棄しなかったパケットから第１のポリサー６のラベル付加部１２によって付加されたラベルを除去するようになっている。
【００４４】
図１において、送信制限部８は、本発明における送信制御手段を構成し、第２のポリサー７から出力されたパケットの送信を許可すると共に、何れのフローにも当てはまらないパケット（以下、単に「非識別パケット」という。）の送信を制限するようになっている。
【００４５】
具体的には、送信制限部８は、パケットの転送レートが送信制限帯域未満の場合には、中継するパケットの転送レートが送信制限帯域を超えない範囲で非識別パケットの送信を許可し、中継するパケットの転送レートが送信制限帯域を超える範囲の非識別パケットを廃棄するようになっている。
【００４６】
なお、受信側の帯域の上限が保証されていて、送信制限帯域を受信側の帯域の上限以上にする場合には、非識別パケットの送信が必ず許可されるため、パケット中継装置１の構成から送信制限部８を除くことができる。
【００４７】
以上のように構成されたパケット中継装置１において、図６を用いてその動作を説明する。
【００４８】
まず、パケットが受信ＩＦ２に受信されると（Ｓ１）、受信されたパケットのフローがフロー識別部３によって識別ルールに基づいて識別される（Ｓ２）。
【００４９】
ここで、受信されたパケットが識別ルールに該当せずに、パケットのフローが識別されなかった場合には、パケットの転送レートが送信制限帯域を超えるか否かが送信制限部８によって判定される（Ｓ３）。
【００５０】
パケットの転送レートが送信制限帯域を超えないと判定された場合には、当該パケットは、送信ＩＦ９によって送信され（Ｓ４）、パケットの転送レートが送信制限帯域を超えると判定された場合には、当該パケットは、送信制限部８によって廃棄される（Ｓ５）。
【００５１】
ステップＳ２において、受信されたパケットのフローが識別された場合には、第１のポリサー６の帯域超過判定部１１によって当該パケットが該当するフローの転送レートが最低保証帯域を超えているか否かが判定される（Ｓ６）。
【００５２】
ここで、当該パケットが該当するフローの転送レートが最低保証帯域を超えていないと判定された場合には、第１のラベル「1」が第１のポリサー６のラベル付加部１２によって当該パケットに付加される（Ｓ７）。
【００５３】
一方、当該パケットが該当するフローの転送レートが最低保証帯域を超えていると判定された場合には、第２のラベル「0」がラベル付加部１２によって当該パケットに付加される（Ｓ８）。
【００５４】
次に、ラベル付加部１２によってラベルが付加されたパケットの転送レートが仮想制限帯域を超えているか否かが、第２のポリサー７の帯域超過判定部２１によって判定される（Ｓ９）。
【００５５】
ラベル付加部１２によってラベルが付加されたパケットの転送レートが仮想制限帯域を超えていると判定された場合には、当該パケットに付加されたラベルが第１のラベル「1」であるか否かが、第２のポリサー７のパケット廃棄部２２によって判定される（Ｓ１０）。
【００５６】
ここで、パケットに付加されたラベルが第１のラベル「1」でない、すなわち、第２のラベル「0」であると判定された場合には、当該パケットは、パケット廃棄部２２によって廃棄される（Ｓ５）。
【００５７】
一方、パケットに付加されたラベルが第１のラベル「1」であると判定された場合、または、ステップＳ９でラベル付加部１２によってラベルが付加されたパケットの転送レートが仮想制限帯域を超えていないと判定された場合には、当該パケットに付加されたラベルが、パケット廃棄部２２によって除去され（Ｓ１１）、当該パケットが送信ＩＦ９によって送信される（Ｓ４）。
【００５８】
このように、本実施形態に係るパケット中継装置は、受信パケットをキューイングするためのバッファを要せずに、最低保証帯域に基づいてパケットにラベルを付加し、このラベルに基づいて中継するパケットの伝送量を制限するため、従来のパケット中継装置と比較して簡易に構成することができる。
【００５９】
なお、本実施形態において、パケット中継装置１は、複数の第１のポリサー６ａ乃至６ｃを備えるものとして説明したが、本発明に係るパケット中継装置は、複数の第１のポリサー６ａ乃至６ｃに代えて、１つの第１のポリサーと、フロー毎の記憶領域とを備え、各記憶領域に、当該フローの識別番号と、当該フローの最低保証帯域と、パケット長やパケットの到達時刻等のパケットの転送レートを計測するための情報とを記憶するようにし、第１のポリサーが全てのフローのパケットを処理するようにしてもよい。
【００６０】
このように構成することによって、本発明のパケット中継装置をさらに簡易に構成することができる。
【００６１】
（第２の実施の形態）
図７は、本発明の第２の実施の形態に係るパケット中継装置のブロック図である。なお、図７において、本発明の第２の実施の形態に係るパケット中継装置３１を構成する各構成要素のうち、本発明の第１の実施の形態に係るパケット中継装置１を構成する各構成要素と同一なものには、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００６２】
パケット中継装置３１は、本発明の第１の実施の形態に係るパケット中継装置１に対して、複数のフローをグループに割り当て、グループ毎に制限帯域（以下、単に「グループ制限帯域」という。）を設けている。
【００６３】
パケット中継装置３１は、受信ＩＦ２と、受信されたパケットのフローを識別するフロー識別部３３と、フロー識別部３３によってフローを識別する際に参照される識別ルールや中継するパケットの転送レート等の情報がパケット中継装置３１の管理者等によって設定され、設定された情報を記憶する設定部３５と、フロー識別部３３によって識別されたフロー毎に最低保証帯域を定める帯域設定部３４と、フロー毎に設けられた第１のポリサー６ａ乃至６ｆと、各グループの転送レートを制限する第２のポリサー３７ａ、３７ｂと、第１のポリサー６ａ乃至６ｆから第２のポリサー３７ａ、３７ｂに送信されるパケットをスイッチングするスイッチ３９と、送信制限部８と、送信ＩＦ９とを備えている。
【００６４】
なお、図７においては、パケット中継装置３１が６つの第１のポリサー６ａ乃至６ｆを備えているが、第１のポリサーの数を限定するものではない。また、各第１のポリサー６ａ乃至６ｆは、本発明の第１の実施の形態のパケット中継装置１を構成する第１のポリサー６と同一に構成されるため説明を省略する。また、第１のポリサー６ａ乃至６ｆの何れか１つを「第１のポリサー６」と以下に記載する。
【００６５】
さらに、図７においては、パケット中継装置３１が２つの第２のポリサー３７ａ、３７ｂを備えているが、第２のポリサーの数を限定するものではない。また、第２のポリサー３７ａ、３７ｂの何れか１つを「第２のポリサー３７」と以下に記載する。
【００６６】
フロー識別部３３は、設定部３５に設定された識別ルールに基づいて、受信ＩＦ２に受信されたパケットのフローを識別し、識別したフローに応じて当該パケットを第１のポリサー６ａ乃至６ｆおよび送信制限部８の何れかに出力するようになっている。
【００６７】
また、フロー識別部３３は、設定部３５に設定された識別ルールに基づいて、図８に示すように、パケット１５に第２のポリサー３７ａ、３７ｂの何れか１つを識別する宛先ラベル１７を付加するようになっている。このように、第２のポリサー３７を識別する識別子を識別ルールに設定することによって各フローをグループに割り当てることができる。
【００６８】
例えば、図９に示すような識別ルールが設定部３５に設定された場合には、フロー識別部３３は、送信元のＩＰアドレスが「192.168.10.1」のパケットを識別子６ａで識別される第１のポリサー６ａに出力すると共に、第２のポリサー３７ａを識別する宛先ラベル３７ａを付加する。
【００６９】
なお、図９に示した識別ルールにおいて「グループ保証帯域」の項目は、第２のポリサー３７で制限する帯域、すなわち、グループ制限帯域を示しており、パケット中継装置３１の管理者等によって設定部３５に設定される。
【００７０】
同様に、フロー識別部３３は、送信元のＩＰアドレスが「192.168.11.1」のパケットを識別子６ｄで識別される第１のポリサー６ｄに出力すると共に、第２のポリサー３７ｂを識別する宛先ラベル３７ｂを付加する。
【００７１】
一方、フロー識別部３３は、送信元のＩＰアドレスが「192.168.10.1」から「192.168.10.3」まで、および「192.168.11.1」から「192.168.11.3」までの何れでもないパケットを送信制限部８に出力する。
【００７２】
ここで、図９に示した識別ルールは、送信元の各ＩＰアドレスに基づいてフロー識別部３３にパケットを識別させるようになっているが、例えば、「192.168.10.*」のように送信元のＩＰアドレスを範囲で指定し、指定した範囲に送信元のＩＰアドレスが入っているか否かに基づいてフロー識別部３３にパケットを識別させるようにしてもよい。
【００７３】
さらに、識別ルールは、送信元のＩＰアドレスに加えて、送信元のポート番号、宛先のＩＰアドレスおよび宛先のポート番号等に基づいてフロー識別部３３にパケットを識別させるようにしてもよい。
【００７４】
また、識別ルールは、該当するフローのパケットがフロー識別部３３によって識別するまでは、「第１のポリサー」の項目をブランクにしておき、該当するフローのパケットがフロー識別部３３によって識別されたときに、他のフローに割り当てられていない第１のポリサー６ａ乃至６ｆの何れかを選択し、「第１のポリサー」の項目を設定するようにしてもよい。
【００７５】
図７において、帯域設定部３４は、本発明における帯域設定手段を構成し、フロー識別部３３によって識別されたフロー毎に最低保証帯域をグループ毎に定めるようになっている。
【００７６】
ここで、フロー識別部３３は、パケットのフローを識別する他に、フロー毎にパケットの受信が途絶えたか否かを判定する受信判定手段を構成し、この判定結果を図９に示した、識別ルールの「フロー有／無」を設定するようになっている。
【００７７】
具体的には、フロー識別部３３は、パケットのフローを識別した時に、該当フローに対するエントリの「フロー有／無」の項目を例えば「1」に設定し、あらかじめ定められた時間内にパケットが受信されなかったフローに対するエントリの「フロー有／無」の項目を例えば「0」に設定するようになっている。
【００７８】
帯域設定部３４は、「フロー有／無」の項目が「1」に設定されたエントリの数、すなわち、パケットが途絶えていないと判定されたフローの数でグループ制限帯域を除算することによって各フローの最低保証帯域をグループ毎に定めるようになっている。
【００７９】
スイッチ３９は、フロー識別部３３によってパケットに付加された第２のポリサー３７ａ、３７ｂの何れか１つを識別する宛先ラベルに基づいて、第１のポリサー６ａ乃至６ｆによって出力されたパケットを第２のポリサー３７ａ、３７ｂの何れかに出力するようになっている。
【００８０】
次に、図１０を参照して第２のポリサー３７について詳細に説明する。第２のポリサー３７は、本発明におけるパケット廃棄手段を構成し、パケットの転送レートを計測するレート計測部４０と、レート計測部４０によって計測された転送レートがグループ制限帯域を超えているか否かを判定する帯域超過判定部４１と、帯域超過判定部４１による判定結果に基づいてパケットを廃棄するパケット廃棄部４２とを備えている。
【００８１】
レート計測部４０は、スイッチ３９から入力されたパケットに基づいてグループに割り当てられた全てのフローの転送レートを計測するようになっている。
【００８２】
帯域超過判定部４１は、レート計測部４０によって計測された転送レートをグループ制限帯域と比較することによって転送レートがグループ制限帯域を超えているか否かを判定するようになっている。
【００８３】
パケット廃棄部４２は、帯域超過判定部４１によって転送レートがグループ制限帯域を超えていると判定された場合には、転送レートがグループ制限帯域以下になるまで第１のポリサー６のラベル付加部１２によって第２のラベル「0」が付加されたパケットを廃棄するようになっている。
【００８４】
一方、パケット廃棄部４２は、廃棄しなかったパケットから、フロー識別部３３によって付加された宛先ラベルおよび第１のポリサー６のラベル付加部１２によって付加されたラベルをパケットから除去するようになっている。
【００８５】
以上のように構成されたパケット中継装置３１において、図１１を用いてその動作を説明する。
【００８６】
まず、パケットが受信ＩＦ２に受信されると（Ｓ２１）、受信されたパケットのフローがフロー識別部３３によって識別される（Ｓ２２）。
【００８７】
ここで、受信されたパケットのフローが識別ルールに該当しないと識別された場合には、パケットの転送レートが送信制限帯域を超えるか否かが送信制限部８によって判定される（Ｓ２３）。
【００８８】
パケットの転送レートが送信制限帯域を超えないと判定された場合には、当該パケットは、送信ＩＦ９によって送信され（Ｓ２４）、パケットの転送レートが送信制限帯域を超えると判定された場合には、当該パケットは、送信制限部８によって廃棄される（Ｓ２５）。
【００８９】
ステップＳ２２において、受信されたパケットのフローが識別ルールに該当すると識別された場合には、識別ルールに基づいて第２のポリサー３７を識別する宛先ラベルがフロー識別部３３によってパケットに付加される（Ｓ２６）。
【００９０】
次に、第１のポリサー６の帯域超過判定部１１によって当該パケットが該当するフローの転送レートが最低保証帯域を超えているか否かが判定される（Ｓ２７）。
【００９１】
ここで、当該パケットが該当するフローの転送レートが最低保証帯域を超えていないと判定された場合には、第１のラベル「1」が第１のポリサー６のラベル付加部１２によって当該パケットに付加される（Ｓ２８）。
【００９２】
一方、当該パケットが該当するフローの転送レートが最低保証帯域を超えていると判定された場合には、第２のラベル「0」がラベル付加部１２によって当該パケットに付加される（Ｓ２９）。
【００９３】
次に、フロー識別部３３によってパケットに付加された宛先ラベルが示す第２のポリサー３７の帯域超過判定部４１によって、当該パケットが該当するグループの転送レートがグループ制限帯域を超えているか否かが判定される（Ｓ３０）。
【００９４】
ラベル付加部１２によってラベルが付加されたパケットの転送レートがグループ制限帯域を超えていると判定された場合には、当該パケットに付加されたラベルが第１のラベル「1」であるか否かが、第２のポリサー３７のパケット廃棄部４２によって判定される（Ｓ３１）。
【００９５】
ここで、パケットに付加されたラベルが第１のラベル「1」でない、すなわち、第２のラベル「0」であると判定された場合には、当該パケットは、パケット廃棄部４２によって廃棄される（Ｓ２５）。
【００９６】
一方、パケットに付加されたラベルが第１のラベル「1」であると判定された場合、または、ステップＳ３０でラベル付加部１２によってラベルが付加されたパケットの転送レートがグループ制限帯域を超えてないと判定された場合には、フロー識別部３３によって付加された宛先ラベルおよび第１のポリサー６のラベル付加部１２によって付加されたラベルが、パケット廃棄部４２によってパケットから除去され（Ｓ３２）、当該パケットが送信ＩＦ９によって送信される（Ｓ２４）。
【００９７】
このように、本実施形態に係るパケット中継装置は、受信パケットをキューイングするためのバッファを要せずに、最低保証帯域に基づいてパケットにラベルを付加し、このラベルに基づいて中継するパケットの伝送量をグループ毎に制限するため、従来のパケット中継装置と比較して簡易に構成することができる。
【００９８】
なお、本実施形態において、パケット中継装置３１は、複数の第１のポリサー６ａ乃至６ｆを備えるものとして説明したが、本発明に係るパケット中継装置は、複数の第１のポリサー６ａ乃至６ｆに代えて、１つの第１のポリサーと、フロー毎の記憶領域とを備え、各記憶領域に、当該フローの識別番号と、当該フローの最低保証帯域と、パケット長やパケットの到達時刻等のパケットの転送レートを計測するための情報とを記憶するようにし、第１のポリサーが全てのフローのパケットを処理するようにしてもよい。
【００９９】
また、本実施形態において、パケット中継装置３１は、複数の第２のポリサー３７ａ、３７ｂとスイッチ３９とを備えるものとして説明したが、本発明に係るパケット中継装置は、複数の第２のポリサー３７ａ、３７ｂおよびスイッチ３９に代えて、１つの第２のポリサーと、グループ毎の記憶領域とを備え、各記憶領域に、当該グループの識別番号と、グループ制限帯域と、パケット長やパケットの到達時刻等のパケットの転送レートを計測するための情報とを記憶するようにし、第２のポリサーが全てのグループのパケットを処理するようにしてもよい。
【０１００】
これらのように構成することによって、本発明のパケット中継装置をさらに簡易に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るパケット中継装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るパケット中継装置を構成する設定部に設定された識別ルールの例を示す表である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るパケット中継装置を構成する第１のポリサーの構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るパケット中継装置を構成する第１のポリサーから出力されるパケットを示す概念図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るパケット中継装置を構成する第２のポリサーの構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係るパケット中継装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係るパケット中継装置の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係るパケット中継装置を構成する第１のポリサーから出力されるパケットを示す概念図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係るパケット中継装置を構成する設定部に設定された識別ルールの例を示す表である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係るパケット中継装置を構成する第２のポリサーの構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係るパケット中継装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０２】
１、３１ パケット中継装置
２ 受信ＩＦ
３、３３ フロー識別部
４、３４ 帯域設定部
５、３５ 設定部
６ 第１のポリサー
７、３７ 第２のポリサー
８ 送信制限部
９ 送信ＩＦ
１０、２０、４０ レート計測部
１１、２１、４１ 帯域超過判定部
１２ ラベル付加部
２２、４２ パケット廃棄部
３９ スイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロー毎に定められた最低保証帯域以下の転送レートで受信したパケットに第１のラベルを付加し、前記最低保証帯域を超えた転送レートで受信したパケットに第２のラベルを付加するラベル付加手段（６ａ乃至６ｃ）と、
中継するパケットの転送レートが制限帯域を超える場合には、中継するパケットの転送レートが前記制限帯域を超えないよう、前記第２のラベルを付加した何れかのパケットを廃棄するパケット廃棄手段（７）とを備えたパケット中継装置。
【請求項２】
前記フロー毎にパケットの受信が途絶えたか否かを判定する受信判定手段（３）と、
前記受信判定手段によってパケットが途絶えていないと判定されたフローの数に基づいて、各フローの最低保証帯域を定める帯域設定手段（４）とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のパケット中継装置。
【請求項３】
前記帯域設定手段が、前記受信判定手段によってパケットが途絶えていないと判定されたフローの数で前記制限帯域を除算することによって前記各フローの最低保証帯域を定めることを特徴とする請求項２に記載のパケット中継装置。
【請求項４】
複数のフローをグループに割り当て、
前記パケット廃棄手段（３７）が、前記グループ毎に定められた制限帯域を超えないようパケットを廃棄するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のパケット中継装置。
【請求項５】
前記フロー毎にパケットの受信が途絶えたか否かを判定する受信判定手段（３３）と、
前記受信判定手段によってパケットが途絶えていないと判定されたフローの数に基づいて、各フローの最低保証帯域を前記グループ毎に定める帯域設定手段（３４）とを備えたことを特徴とする請求項４に記載のパケット中継装置。
【請求項６】
前記帯域設定手段が、前記グループに割り当てられたフローのうち前記受信判定手段によってパケットが途絶えていないと判定されたフローの数で前記グループの制限帯域を除算することによって前記グループに割り当てられた各フローの最低保証帯域を定めることを特徴とする請求項５に記載のパケット中継装置。
【請求項７】
前記パケット廃棄手段によって廃棄されなかったパケットの転送レートが送信側の制限帯域未満の場合には、中継するパケットの転送レートが前記送信側の制限帯域を超えない範囲で何れのフローにも当てはまらないパケットの送信を許可し、前記送信側の制限帯域を超える範囲の何れのフローにも当てはまらないパケットの送信を禁止する送信制御手段（８）を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載のパケット中継装置。
【請求項１】
フロー毎に定められた最低保証帯域以下の転送レートで受信したパケットに第１のラベルを付加し、前記最低保証帯域を超えた転送レートで受信したパケットに第２のラベルを付加するラベル付加手段（６ａ乃至６ｃ）と、
中継するパケットの転送レートが制限帯域を超える場合には、中継するパケットの転送レートが前記制限帯域を超えないよう、前記第２のラベルを付加した何れかのパケットを廃棄するパケット廃棄手段（７）とを備えたパケット中継装置。
【請求項２】
前記フロー毎にパケットの受信が途絶えたか否かを判定する受信判定手段（３）と、
前記受信判定手段によってパケットが途絶えていないと判定されたフローの数に基づいて、各フローの最低保証帯域を定める帯域設定手段（４）とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のパケット中継装置。
【請求項３】
前記帯域設定手段が、前記受信判定手段によってパケットが途絶えていないと判定されたフローの数で前記制限帯域を除算することによって前記各フローの最低保証帯域を定めることを特徴とする請求項２に記載のパケット中継装置。
【請求項４】
複数のフローをグループに割り当て、
前記パケット廃棄手段（３７）が、前記グループ毎に定められた制限帯域を超えないようパケットを廃棄するようにしたことを特徴とする請求項１に記載のパケット中継装置。
【請求項５】
前記フロー毎にパケットの受信が途絶えたか否かを判定する受信判定手段（３３）と、
前記受信判定手段によってパケットが途絶えていないと判定されたフローの数に基づいて、各フローの最低保証帯域を前記グループ毎に定める帯域設定手段（３４）とを備えたことを特徴とする請求項４に記載のパケット中継装置。
【請求項６】
前記帯域設定手段が、前記グループに割り当てられたフローのうち前記受信判定手段によってパケットが途絶えていないと判定されたフローの数で前記グループの制限帯域を除算することによって前記グループに割り当てられた各フローの最低保証帯域を定めることを特徴とする請求項５に記載のパケット中継装置。
【請求項７】
前記パケット廃棄手段によって廃棄されなかったパケットの転送レートが送信側の制限帯域未満の場合には、中継するパケットの転送レートが前記送信側の制限帯域を超えない範囲で何れのフローにも当てはまらないパケットの送信を許可し、前記送信側の制限帯域を超える範囲の何れのフローにも当てはまらないパケットの送信を禁止する送信制御手段（８）を備えたことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載のパケット中継装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００６−２２９４３２（Ｐ２００６−２２９４３２Ａ）
【公開日】平成１８年８月３１日（２００６．８．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３９１２３（Ｐ２００５−３９１２３）
【出願日】平成１７年２月１６日（２００５．２．１６）
【出願人】（００００００５７２）アンリツ株式会社 (838)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月３１日（２００６．８．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月１６日（２００５．２．１６）
【出願人】（００００００５７２）アンリツ株式会社 (838)
【Ｆターム（参考）】
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