リング網における通信装置および通信制御方法
【課題】複数のリングを接続する通信装置において実施されるべき、複数のリングを備えたリング型ネットワークの事情を考慮した帯域制御の方法は十分提案されてこなかった。
【解決手段】本発明の実施の１形態であるリング接続装置１２は、複数のリング網のうち一のリング網へ伝送されるべきフレームを複数のリング網のそれぞれから受信するフレーム受信部２４と、上記一のリング網内においてある機器から別の機器へ伝送されるべきフレームである通過フレームと、上記一のリング網とは異なる別のリング網の機器から上記一のリング網の機器へ伝送されるべきフレームである跨ぎフレームとのそれぞれを、予め個別に定められた帯域の範囲内で上記一のリング網へ送出するフレーム送信部２６とを備える。
【解決手段】本発明の実施の１形態であるリング接続装置１２は、複数のリング網のうち一のリング網へ伝送されるべきフレームを複数のリング網のそれぞれから受信するフレーム受信部２４と、上記一のリング網内においてある機器から別の機器へ伝送されるべきフレームである通過フレームと、上記一のリング網とは異なる別のリング網の機器から上記一のリング網の機器へ伝送されるべきフレームである跨ぎフレームとのそれぞれを、予め個別に定められた帯域の範囲内で上記一のリング網へ送出するフレーム送信部２６とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、データ通信技術に関し、特に、リング型ネットワークにおいてデータを伝送する通信装置および通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レイヤ２スイッチ等の通信装置では、入力ポートもしくは出力ポートを単位として、伝送すべきデータに対する帯域制御が実施される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００６／０８２６５２号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
複数のリングを備えたリング型ネットワークでは、それら複数のリングを接続する通信装置が設置されることがある。このような通信装置において実施されるべき、複数のリングを備えたリング型ネットワークの事情を考慮した帯域制御の方法はこれまで十分提案されてこなかった。
【０００５】
本発明は、本発明者の上記課題認識に基づいてなされたものであり、その主たる目的は、複数のリング網を相互接続する装置において好適な帯域制御を実現する技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のリング網における通信装置は、複数のリング網を相互接続する装置であって、複数のリング網のうち一のリング網へ伝送されるべきフレームを複数のリング網のそれぞれから受信するフレーム受信部と、一のリング網内においてある機器から別の機器へ伝送されるべきフレームである通過フレームと、一のリング網とは異なる別のリング網の機器から一のリング網の機器へ伝送されるべきフレームである跨ぎフレームとのそれぞれを、予め個別に定められた帯域の範囲内で一のリング網へ送出するフレーム送信部とを備える。
【０００７】
「複数のリング網を相互接続する装置」は、ＯＳＩ参照モデルのデータリンク層で経路を選択するレイヤ２スイッチやブリッジであってもよく、ネットワーク層で経路を選択するレイヤ３スイッチやルータであってもよい。「リング網」は、トークンバケットやトークンリングをアクセス制御方式とするリング型ネットワークでもよい。「フレーム」は、リングネットワークにおける伝送単位となるデータフレームであってもよく、例えば、ＭＡＣフレーム（Media Access Control frame）であってもよい。「帯域」は、フレーム送出のための伝送路容量、言い換えればビットレートであってもよい。なお、通過フレームに割り当てられる帯域と、跨ぎフレームに割り当てられる帯域とは、同じ広さの帯域であってもよく、互いに異なる広さの帯域であってもよい。
【０００８】
この態様によると、通過フレームと跨ぎフレームとを個別に帯域制御できる。すなわちリング内通信のトラヒックと、リング間通信のトラヒックとを別のポリシーに基づき帯域制御できる。したがって、通過フレームおよび跨ぎフレームの送出のために確保すべき帯域リソース量が低減され、網リソースの効率的な使用を実現できる。例えば、通過フレームと跨ぎフレームとのそれぞれに対して異なる広さの帯域を割り当てることにより、フレームの種別に応じた優先制御を行うことができる。
【０００９】
フレーム受信部は、フレームの送出元であるリング網の識別情報を当該フレームに対応づけ、フレーム送信部は、識別情報により特定されるフレームの送出元であるリング網と、一のリング網との異同に応じて、フレームが通過フレームか跨ぎフレームかを識別してもよい。
【００１０】
フレーム受信部およびフレーム送信部には、接続するリング網があらかじめ設定されている。したがってこの態様によれば、送出すべきフレームが、通過フレームか跨ぎフレームかを通信装置内部で容易に識別可能となる。
【００１１】
フレーム受信部は、フレームの送出元であるリング網の識別情報を当該フレームのデータとして付加し、フレーム送信部は、フレームを一のリング網へ送出する前に、フレームのデータから識別情報を除外してもよい。
【００１２】
この態様によれば、リング網の識別情報がフレームのデータに付加されるため、フレームに対応づけられたリング網の識別情報をフレーム送信部へ容易に通知できる。また、フレーム種別ごとの帯域制御に必要なリングＩＤに関する処理は、通信装置内部で完結する。言い換えれば、通信装置における帯域制御のために、通信装置の外部の装置が新たな機能を備える必要がない。
【００１３】
フレーム送信部は、一のリング網における第１の方向へフレームを送出する第１の送信部と、一のリング網における第１の方向とは異なる第２の方向へフレームを送出する第２の送信部と、を有してもよい。第１および第２の送信部のそれぞれは、第１の方向へ送出された跨ぎフレームと、第２の方向へ送出された跨ぎフレームとの合計が、跨ぎフレームに対して設定された帯域の範囲内となるように、跨ぎフレームを一のリング網へ送出してもよい。
【００１４】
第１の方向と第２の方向は、同一のリング網における反対方向であってもよい。「第１の方向へ送出された跨ぎフレームと、第２の方向へ送出された跨ぎフレームとの合計」は、その合計に基づき決定される帯域、例えば両方向へ送出された跨ぎフレーム全体でのビットレートであってもよい。この態様によれば、通信装置から１つのリング網に対してデータを送出するインタフェースが複数存在する場合、各インタフェースでのデータ送出量の合計に対する帯域制御を実現できる。
【００１５】
第１および第２の送信部のそれぞれは、一のリング網へ送出すべき跨ぎフレームがユニキャストフレームである場合に、当該フレームのデータ量を相互に通知してもよい。言い換えれば、送出すべき跨ぎフレームがマルチキャストフレームやブロードキャストフレームである場合は、そのフレームのデータ量を相互に非通知としてもよい。
【００１６】
データリンク層以上の階層にて経路を選択する通信装置において、ユニキャストフレームは、同一のリング網に対する複数のインタフェースのうち一方からのみ出力される。したがって、ユニキャストフレームは、送出データ量を相互に通知する対象として好適である。この態様によれば、第１および第２の送信部のそれぞれは、ユニキャストフレームのデータ量を相互に通知し合うことで、第１の方向へ送出された跨ぎフレームと、第２の方向へ送出された跨ぎフレームとの合計を導出できる。
【００１７】
第１および第２の送信部のそれぞれは、一のリング網へ送出すべき跨ぎフレームがユニキャストフレームである場合に当該ユニキャストフレームをともに受け付け、当該ユニキャストフレームの宛先に応じて、いずれかの送信部が当該ユニキャストフレームを一のリング網へ送出してもよい。この態様によれば、跨ぎフレームがユニキャストフレームであっても、第１および第２の送信部の双方がそのユニキャストフレームを受け付けるため、第１の送信部と第２の送信部との間でデータ量を通知することが不要となる。これにより、通信装置の実装が容易化される。
【００１８】
本発明の別の態様は、リング網における通信制御方法である。この方法は、複数のリング網を相互接続する方法であって、複数のリング網のうち一のリング網へ伝送されるべきフレームを複数のリング網のそれぞれから受信する受信ステップと、一のリング網内においてある機器から別の機器へ伝送されるべきフレームである通過フレームと、一のリング網とは異なる別のリング網の機器から一のリング網の機器へ伝送されるべきフレームである跨ぎフレームとのそれぞれを、予め個別に定められた帯域の範囲内で一のリング網へ送出する送信ステップとを備える。この態様においても上述の効果と同様の効果を奏する。
【００１９】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を装置、方法、システム、プログラム、プログラムを格納した記録媒体などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、複数のリング網を相互接続する装置において好適な帯域制御を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態である通信システムの構成を示す図である。
【図２】図１のリング接続装置の機能構成を示すブロック図である。
【図３】図２の第１の接続部の詳細構成を示すブロック図である。
【図４】ＩＤ付与部から送出されるＭＡＣフレームの模式図である。
【図５】フレーム受信部およびスイッチ部の動作を示すフローチャートである。
【図６】フレーム送信部の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の実施の形態について、その構成を説明する前に、まず概要を説明する。
従来の通信装置においては、入力ポートもしくは出力ポートを単位として帯域制御が実行され、入力されたデータフレームに付与されたＶＬＡＮ（Virtual LAN）タグやＩＰヘッダのＴｏＳ情報等をもとにクラス分けを実施し、入力パケットのクラスに応じた帯域制御を実施していた。
【００２３】
複数のリング網を相互接続する通信装置において、入力ポートもしくは出力ポートを単位として帯域制御が実行される場合、第１のリング網内において伝送すべきデータフレーム（以下、「通過フレーム」とも呼ぶ。）と、第１のリング網とは異なる第２のリング網から第１のリング網へ伝送すべきデータフレーム（以下、「跨ぎフレーム」とも呼ぶ。）とを区別した帯域制御の実現は困難である。第１および第２のリング網のそれぞれから入力されたデータフレームには通過フレームと跨ぎフレームとが混在しており、また出力ポートは同一であるため、通過フレームと跨ぎフレームとの区別が困難だからである。
【００２４】
したがって、これまでの通信装置では、通過フレームも跨ぎフレームも同じフレームとして、同一の帯域制御ポリシーに基づいて帯域制御が実行された。その結果、本来は不要な帯域が確保される必要が生じていた。なお、本明細書における「帯域」もしくは「帯域幅」とは伝送路容量を意味し、例えば、通信装置からフレームを送出する際のビットレートを意味している。
【００２５】
上記の問題を具体的に説明する。第１のリング、第２のリング、第３のリングからなるリング型ネットワークにおいて、第１〜第３のリングを相互接続する通信装置を考える。このとき、第１のリング内においてある機器から別の機器へのデータ伝送に確保すべき伝送路容量、すなわち通過フレームに対する伝送路容量を１００Ｍｂｐｓとする。また、第２のリングから第１のリング、および、第３のリングから第１のリングへのデータ伝送に確保すべき伝送路容量、すなわち跨ぎフレームに対する伝送路容量を１０Ｍｂｐｓとする。
【００２６】
この場合、確保すべき伝送路容量は、単純に１１０Ｍｂｐｓとはならない。通過フレームと跨ぎフレームとの区別がなされないため、跨ぎフレームで１１０Ｍｂｐｓを占有してしまう場合があるからである。したがって、通過フレームに対する伝送路容量を確保するために、さらに大きな伝送路容量が確保される必要が生じる。例えば、跨ぎフレームについて想定される最大の伝送路容量を確保した上で、さらに通過フレームのための伝送路容量を確保する必要がある。結果、ネットワークのコストが増大することとなる。
【００２７】
以下、複数のリングを相互接続する通信装置であるリング接続装置を提案する。このリング接続装置は、複数のリングのそれぞれから受信したフレームについて、各フレームが通過フレームか跨ぎフレームかを識別する。そして、通過フレームと跨ぎフレームとのそれぞれに対して、互いに異なる帯域制御ポリシーに基づいて個別に帯域制御することで上記問題を解決する。なお、具体的な帯域制御手法は、公知の手法が採用されればよく、例えばポリシングやシェーピングが採用されてもよい。
【００２８】
図１は、本発明の実施の形態である通信システムの構成を示す。通信システム１００は、第１のリング１０ａと第２のリング１０ｂとが接続されたリング型ネットワークである。第１のリング１０ａと第２のリング１０ｂとは、地理的に異なるエリアに存在する各種機器と接続される。
【００２９】
図１の第１のリング１０ａには、レイヤ２スイッチ（以下、「Ｌ２ＳＷ」とも呼ぶ。）１４ａ、Ｌ２ＳＷ１４ｂ、リング接続装置１２が接続され、Ｌ２ＳＷ１４ａおよびＬ２ＳＷ１４ｂにはユーザ端末が接続される。また、第２のリング１０ｂには、Ｌ２ＳＷ１４ｃ、Ｌ２ＳＷ１４ｄ、リング接続装置１２が接続され、Ｌ２ＳＷ１４ｃおよびＬ２ＳＷ１４ｄにはユーザ端末が接続される。リング接続装置１２は、第１のリング１０ａと第２のリング１０ｂとを相互接続するレイヤ２スイッチであり、通過フレームおよび跨ぎフレームを中継する。
【００３０】
通信システム１００における通過フレームには、Ｌ２ＳＷ１４ａに接続されたユーザ端末と、Ｌ２ＳＷ１４ｂに接続されたユーザ端末との間で送受されるＭＡＣフレームが該当する。また、Ｌ２ＳＷ１４ｃに接続されたユーザ端末と、Ｌ２ＳＷ１４ｄに接続されたユーザ端末との間で送受されるＭＡＣフレームも該当する。また、通信システム１００における跨ぎフレームには、Ｌ２ＳＷ１４ａまたはＬ２ＳＷ１４ｂに接続されたユーザ端末と、Ｌ２ＳＷ１４ｃまたはＬ２ＳＷ１４ｄに接続されたユーザ端末との間で送受されるＭＡＣフレームが該当する。
【００３１】
図２は、図１のリング接続装置１２の機能構成を示すブロック図である。本明細書のブロック図において示される各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのＣＰＵをはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００３２】
リング接続装置１２は、第１の接続部２０ａと、第２の接続部２０ｂと、第３の接続部２０ｃと、第４の接続部２０ｄと、スイッチ部２２とを備える。第１の接続部２０ａおよび第２の接続部２０ｂは第１のリング１０ａとのインタフェース機能を提供し、第３の接続部２０ｃおよび第４の接続部２０ｄは第２のリング１０ｂとのインタフェース機能を提供する。第１の接続部２０ａ〜第４の接続部２０ｄのそれぞれは、通過フレームおよび跨ぎフレームを受信するフレーム受信部２４と、通過フレームおよび跨ぎフレームを送出するフレーム送信部２６とを有する。第１の接続部２０ａ〜第４の接続部２０ｄのそれぞれは、ラインカードとして実装されてもよい。
【００３３】
なお、第１の接続部２０ａのフレーム受信部２４は、第１のリング１０ａにおいて第１の方向、例えば図１における時計回りの方向で伝送されるＭＡＣフレームを受信する。第１の接続部２０ａのフレーム送信部２６は、第１のリング１０ａにおいて第２の方向、例えば図１における反時計回りの方向で伝送されるＭＡＣフレームを送出する。これに対し、第２の接続部２０ｂのフレーム受信部２４は、第１のリング１０ａにおいて第２の方向で伝送されるＭＡＣフレームを受信する。第２の接続部２０ｂのフレーム送信部２６は、第１のリング１０ａにおいて第１の方向で伝送されるＭＡＣフレームを送出する。同様に、第３の接続部２０ｃと第４の接続部２０ｄとのそれぞれもまた、第２のリング１０ｂにおいて互いに異なる方向でＭＡＣフレームを送受信する。
【００３４】
また、第１のリングに対して送出されるＭＡＣフレームのうちユニキャストフレームは、第１の接続部２０ａのフレーム送信部２６、または、第２の接続部２０ｂのフレーム送信部２６のいずれかから送出される。これに対して、マルチキャストフレームおよびブロードキャストフレームの場合は、双方のフレーム送信部２６から送出される。すなわち、第１のリング１０ａにおける時計回り方向および反時計回り方向の両方に送出される。第２のリングに対して送出されるＭＡＣフレームについても同様である。
【００３５】
スイッチ部２２は、図示しないＭＡＣアドレステーブルを保持し、ＭＡＣフレームに対する経路制御を実行する。具体的には、ＭＡＣアドレステーブルを参照し、第１の接続部２０ａ〜第４の接続部２０ｄにて受信されたＭＡＣフレームについて、その宛先ＭＡＣアドレスにしたがって送出先となる接続部を決定する。そして、送出先となる接続部に該当する第１の接続部２０ａ〜第４の接続部２０ｄの少なくとも１つに対して、そのＭＡＣフレームを送出する。
【００３６】
図３は、図２の第１の接続部２０ａの詳細構成を示すブロック図である。フレーム受信部２４は、フレーム検出部２８と、ＩＤ付与部３０とを含む。フレーム送信部２６は、送信実行部３２と、帯域制御部３４とを含む。
【００３７】
フレーム検出部２８は、第１のリング１０ａを流れるビット列からＭＡＣフレームを検出して取得する。ＩＤ付与部３０は、ＭＡＣフレームを受信したリング、すなわち第１のリング１０ａに対してあらかじめ定められた所定のＩＤを、そのＭＡＣフレームのヘッダ部に付加してスイッチ部２２に送出する。
【００３８】
図４は、ＩＤ付与部３０から送出されるＭＡＣフレームの模式図である。同図の「ＭＡＣ−ＤＡ」は宛先ＭＡＣアドレス、「ＭＡＣ−ＳＡ」は送信元ＭＡＣアドレスである。これらは、例えば、Ｌ２ＳＷ１４ａやＬ２ＳＷ１４ｂと接続されたユーザ端末において設定される。「ＶＬＡＮ−ＩＤ」はユーザ端末を仮想的にグループ化するためのＶＬＡＮのＩＤである。これらは、例えば、Ｌ２ＳＷ１４ａやＬ２ＳＷ１４ｂにおいて設定される。「リングＩＤ」は、ＩＤ付与部３０において付加された、ＭＡＣフレームの伝送元のリングを示す識別情報である。「ペイロード」はＭＡＣフレームのデータ本体であり、例えばＩＰパケットである。なお、同図において、ＴＰＩＤや他のＶＬＡＮタグ等についてはその記載を省略しているが、適宜ＭＡＣフレームに含まれてもよい。図３に戻る。
【００３９】
送信実行部３２は、後述する帯域制御部から送出されたＭＡＣフレーム（通過フレームおよび跨ぎフレーム）のビット列を第１のリング１０ａに送出する。帯域制御部３４は、スイッチ部２２から受け付けたＭＡＣフレームに対して、所定の帯域制御ポリシーに基づいて帯域制御処理を実行する。帯域制御部３４は、フレームバッファ部３６と、フレーム振分部３８と、フレーム読出し部４０と、帯域設定同期部４２とを含む。
【００４０】
フレームバッファ部３６は、通過フレームを一時的に保持するためのキューである通過フレームキューと、跨ぎフレームを一時的に保持するためのキューである跨ぎフレームキューとを備える記憶領域である。
【００４１】
フレーム振分部３８は、スイッチ部２２からＭＡＣフレームを受け付ける。そのＭＡＣフレームのリングＩＤと、送信実行部３２においてフレーム送出先となるリングのＩＤ、ここでは第１のリング１０ａのＩＤとが一致する場合、フレーム振分部３８は、そのＭＡＣフレームを通過フレームとして識別する。そして、そのＭＡＣフレームを通過フレームキューに記憶させる。受け付けたＭＡＣフレームのリングＩＤと第１のリング１０ａのＩＤとが異なる場合、フレーム振分部３８は、そのＭＡＣフレームを跨ぎフレームとして識別する。そして、そのＭＡＣフレームを跨ぎフレームキューに記憶させる。
【００４２】
フレーム読出し部４０は、通過フレームに対してあらかじめ定められた上限ビットレートの範囲内となるように、通過フレームキューから通過フレームを読み出して送信実行部３２に送出する。また、跨ぎフレームに対してあらかじめ定められた上限ビットレートの範囲内となるように、跨ぎフレームキューから跨ぎフレームを読み出して送信実行部３２に送出する。典型的には、通過フレームに対する上限ビットレートは、跨ぎフレームに対する上限ビットレートより大きく設定される。ただし、それぞれの上限ビットレートは、通信システム１００に対するユーザの要求条件に応じて適宜決定されてよい。
【００４３】
なお、フレーム振分部３８は、スイッチ部２２から受け付けたＭＡＣフレームの種別、すなわち通過フレームか跨ぎフレームかを識別後、そのＭＡＣフレームをキューに記憶させる前に、そのＭＡＣフレームからリングＩＤを削除することが望ましい。またはこれに代えて、フレーム読出し部４０もしくは送信実行部３２は、ＭＡＣフレームからリングＩＤを削除することが望ましい。これにより、リングに送出されるＭＡＣフレームは、リングＩＤが除外された通常のＭＡＣフレームとなる。その結果、通信システム１００における他の装置では、このリングＩＤに対応するための特別の手段が不要となる。
【００４４】
帯域設定同期部４２は、フレーム読出し部４０においてフレームバッファ部３６から読み出されたＭＡＣフレーム（通過フレームおよび跨ぎフレーム）がユニキャストフレームであるか否かを、その宛先ＭＡＣアドレスに基づき判定する。読み出されたＭＡＣフレームがユニキャストフレームである場合、帯域設定同期部４２は、同一のリングにＭＡＣフレームを送出する他の接続部、すなわち第２の接続部２０ｂの帯域設定同期部４２に対して、読み出されたＭＡＣフレームのデータ量を通知する。なお、通過フレームのデータ量と跨ぎフレームのデータ量とはそれぞれ別個に通知される。
【００４５】
また、帯域設定同期部４２は、第２の接続部２０ｂの帯域設定同期部４２から、第２の接続部２０ｂにおいて第１のリング１０ａに送出するＭＡＣフレーム（通過フレームおよび跨ぎフレーム）のデータ量の通知を受け付ける。帯域設定同期部４２はそのデータ量の情報をフレーム読出し部４０に通知し、フレーム読出し部４０はフレームバッファ部３６からの読出しの上限ビットレートを調整する。
【００４６】
第２の接続部２０ｂにおいて送出される跨ぎフレームのデータ量の通知を、第１のリング１０ａのフレーム読出し部４０が受け付けた場合を説明する。この場合、フレーム読出し部４０は、通知された跨ぎフレームのデータ量と、自身が読み出した跨ぎフレームのデータ量との合計により定まるビットレートが、跨ぎフレームに対してあらかじめ定められた上限ビットレートの範囲内となるように、跨ぎフレームキューから跨ぎフレームを読み出すことになる。通過フレームについても同様の処理が別個に実行される。
【００４７】
例えば、第１のリング１０ａへ送出する跨ぎフレームに対する上限ビットレートが１０Ｍｂｐｓである場合を考える。第２の接続部２０ｂからの通知がないとき、フレーム読出し部４０において、単位時間（例えば１００μｓ）当たりの跨ぎフレームの読出し上限量は１０００ｂｙｔｅである。ここで、第２の接続部２０ｂから跨ぎフレームの読出し量として４００ｂｙｔｅが通知されると、フレーム読出し部４０は、単位時間当たりの読出し上限量を６００ｂｙｔｅに調整する。跨ぎフレームを次に読み出す際には、そのときに通知されたデータ量に応じて、単位時間当たりの読出し量を再調整する。
【００４８】
このように、同一のリングに対して通過フレームおよび跨ぎフレームを送出する複数の接続部それぞれの帯域設定同期部４２は、通過フレームの送出データ量および跨ぎフレームの送出データ量を相互に通知し合う。これにより、複数の接続部のそれぞれから送出される通過フレームの合計量に対する帯域制御、および、跨ぎフレームの合計量に対する帯域制御が実現される。
【００４９】
なお図３では第１の接続部２０ａの機能構成を示したが、第２の接続部２０ｂ、第３の接続部２０ｃ、第４の接続部２０ｄの機能構成も同様である。ただし、第３の接続部２０ｃおよび第４の接続部２０ｄのフレーム検出部２８は第２のリング１０ｂからＭＡＣフレームを取得し、送信実行部３２は第２のリング１０ｂに対してＭＡＣフレームを送出する。また、第３の接続部２０ｃおよび第４の接続部２０ｄの帯域設定同期部４２は、第２のリング１０ｂに送出するＭＡＣフレームのデータ量を相互に通知する。
【００５０】
以上の構成によるリング接続装置１２の動作を以下説明する。
図５は、フレーム受信部２４およびスイッチ部２２の動作を示すフローチャートである。フレーム検出部２８は、接続されたリングからＭＡＣフレームを取得する（Ｓ１０）。ＩＤ付与部３０は、取得されたＭＡＣフレームのヘッダ領域に、そのＭＡＣフレームの伝送元であるリングのＩＤを付加して、そのＭＡＣフレームをスイッチ部２２へ送出する（Ｓ１２）。スイッチ部２２は、ＭＡＣフレームの宛先ＭＡＣアドレスにしたがって、そのＭＡＣフレームに対する経路制御を実行し、ＭＡＣアドレステーブルに基づき定まる接続部へ送出する（Ｓ１４）。
【００５１】
図６は、フレーム送信部２６の動作を示すフローチャートである。フレーム振分部３８は、スイッチ部２２から受け付けられたＭＡＣフレームのリングＩＤに応じて、そのＭＡＣフレームが通過フレームか跨ぎフレームかを識別する。フレーム振分部３８は、通過フレームをフレームバッファ部３６における通過フレームキューに記憶させ、跨ぎフレームをフレームバッファ部３６におけるまたは跨ぎフレームキューに記憶させる（Ｓ２０）。同一のリングに対して反対方向にデータを送出する他のフレーム送信部２６から、他のフレーム送信部２６において読み出された通過フレームのデータ量、跨ぎフレームのデータ量が通知された場合（Ｓ２２のＹ）、フレーム読出し部４０は、帯域設定同期部４２を介してその通知を取得する。そして、フレーム読出し部４０は、通知内容にしたがって、通過フレームの読出し上限量、跨ぎフレームの読出し上限量を調整する（Ｓ２４）。この通知がなければ（Ｓ２２のＮ）、Ｓ２４はスキップされる。
【００５２】
フレーム読出し部４０は、通知フレームの読出し上限値の範囲内で、通過フレームキューから通過フレームを読み出す。また、跨ぎフレームの読出し上限量の範囲内で、跨ぎフレームキューから跨ぎフレームを読み出す（Ｓ２６）。送信実行部３２は、フレーム読出し部４０において読み出された通過フレームおよび跨ぎフレームを、接続されたリングに対して送出する（Ｓ２８）。フレーム読出し部４０において読み出された跨ぎフレームがユニキャストフレームであるとき（Ｓ３０のＹ）、帯域設定同期部４２は、その跨ぎフレームのデータ量を、同一のリングに対して反対方向にデータを送出する他のフレーム送信部２６へ通知する（Ｓ３２）。読み出された跨ぎフレームがユニキャストフレームでなければ（Ｓ３０のＮ）、Ｓ３２はスキップされる。Ｓ３０およびＳ３２の処理は、通過フレームに対しても同様に実行される。
【００５３】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下変形例を示す。
【００５４】
第１の変形例を説明する。上記実施の形態では、スイッチ部２２は、跨ぎフレームであるユニキャストフレームを、宛先のリング網と接続された２つのフレーム送信部２６のうち、その宛先に応じて１つのフレーム送信部２６へ送出した。変形例では、スイッチ部２２は、跨ぎフレームであるユニキャストフレームを、宛先のリング網と接続された２つのフレーム送信部２６の両方へ送出する。すなわち、ユニキャストフレームでありながらマルチキャストフレームと同様の経路制御を行う。ただし、スイッチ部２２は、実際にリング網へそのユニキャストフレームを送出すべきフレーム送信部２６を一意に特定可能な識別情報を、そのユニキャストフレームに対応づけて送出する。この識別情報は、接続部に対して予め設定されたラインカードの識別番号であってもよい。
【００５５】
ユニキャストフレームを受け付けた２つのフレーム送信部２６のそれぞれは、そのユニキャストフレームのデータ量に応じて跨ぎフレームの読出し上限量を調整する。また、識別情報で指定された一方のフレーム送信部２６は、そのユニキャストフレームをリング網へ送出する。他方のフレーム送信部２６は、そのユニキャストフレームを廃棄する。この変形例によれば、リング網へ送出すべきユニキャストフレームそのものが帯域制御のための情報となり、フレーム送信部２６間でユニキャストフレームのデータ量を相互に通知することが不要となるため、リング接続装置１２の実装が容易化される。
【００５６】
第２の変形例を説明する。上記実施の形態では、通過フレームと跨ぎフレームとによる分類での帯域制御の例を示した。変形例においては、リングから受信されたフレームの設定情報に基づいて、通過フレームがさらに細かく分類されてもよく、同様に、跨ぎフレームがさらに細かく分類されてもよい。例えば、ＶＬＡＮ−ＩＤやＩＰヘッダのＴｏＳ情報をパラメータとして分類されてもよい。ＶＬＡＮ−ＩＤをパラメータとする場合、「ＶＬＡＮ−ＩＤ『１』の通過フレーム」、「ＶＬＡＮ−ＩＤ『２』の通過フレーム」、「ＶＬＡＮ−ＩＤ『１』の跨ぎフレーム」、「ＶＬＡＮ−ＩＤ『２』の跨ぎフレーム」と分類されてもよい。
【００５７】
第３の変形例を説明する。上記実施の形態では、受信元と送出先とが異なるリングのフレームは跨ぎフレームとして、その送信元リングによらず、同じ帯域制御が実行された。変形例においては、送信元リングごとに跨ぎフレームが細かく分類され、送信元リングが異なる跨ぎフレームに対して異なる帯域制御が実行されてもよい。
【００５８】
第４の変形例を説明する。上記実施の形態では、帯域制御方法としてシェーピングが実行された。変形例においては、帯域制御方法としてポリシングが実行されてもよい。この場合、フレームバッファ部３６を必ずしも設ける必要はなく、フレーム読出し部４０は、通過フレームおよび跨ぎフレームを、それぞれの読出しの上限量にしたがってフレーム振分部３８から直接取得してもよい。また、読出しの上限量を超えた通過フレームおよび跨ぎフレームは廃棄されてもよい。
【００５９】
上述した実施例および変形例の任意の組み合わせもまた本発明の実施の形態として有用である。組み合わせによって生じる新たな実施の形態は、組み合わされる実施例および変形例それぞれの効果をあわせもつ。
【００６０】
請求項に記載の各構成要件が果たすべき機能は、実施の形態および変形例において示された各構成要素の単体もしくはそれらの連携によって実現されることも当業者には理解されるところである。
【符号の説明】
【００６１】
１０ａ 第１のリング、 １０ｂ 第２のリング、 １２ リング接続装置、 ２２ スイッチ部、 ２４ フレーム受信部、 ２６ フレーム送信部、 ２８ フレーム検出部、 ３０ ＩＤ付与部、 ３２ 送信実行部、 ３４ 帯域制御部、 ３６ フレームバッファ部、 ３８ フレーム振分部、 ４０ フレーム読出し部、 ４２ 帯域設定同期部、 １００ 通信システム。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、データ通信技術に関し、特に、リング型ネットワークにおいてデータを伝送する通信装置および通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レイヤ２スイッチ等の通信装置では、入力ポートもしくは出力ポートを単位として、伝送すべきデータに対する帯域制御が実施される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００６／０８２６５２号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
複数のリングを備えたリング型ネットワークでは、それら複数のリングを接続する通信装置が設置されることがある。このような通信装置において実施されるべき、複数のリングを備えたリング型ネットワークの事情を考慮した帯域制御の方法はこれまで十分提案されてこなかった。
【０００５】
本発明は、本発明者の上記課題認識に基づいてなされたものであり、その主たる目的は、複数のリング網を相互接続する装置において好適な帯域制御を実現する技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のリング網における通信装置は、複数のリング網を相互接続する装置であって、複数のリング網のうち一のリング網へ伝送されるべきフレームを複数のリング網のそれぞれから受信するフレーム受信部と、一のリング網内においてある機器から別の機器へ伝送されるべきフレームである通過フレームと、一のリング網とは異なる別のリング網の機器から一のリング網の機器へ伝送されるべきフレームである跨ぎフレームとのそれぞれを、予め個別に定められた帯域の範囲内で一のリング網へ送出するフレーム送信部とを備える。
【０００７】
「複数のリング網を相互接続する装置」は、ＯＳＩ参照モデルのデータリンク層で経路を選択するレイヤ２スイッチやブリッジであってもよく、ネットワーク層で経路を選択するレイヤ３スイッチやルータであってもよい。「リング網」は、トークンバケットやトークンリングをアクセス制御方式とするリング型ネットワークでもよい。「フレーム」は、リングネットワークにおける伝送単位となるデータフレームであってもよく、例えば、ＭＡＣフレーム（Media Access Control frame）であってもよい。「帯域」は、フレーム送出のための伝送路容量、言い換えればビットレートであってもよい。なお、通過フレームに割り当てられる帯域と、跨ぎフレームに割り当てられる帯域とは、同じ広さの帯域であってもよく、互いに異なる広さの帯域であってもよい。
【０００８】
この態様によると、通過フレームと跨ぎフレームとを個別に帯域制御できる。すなわちリング内通信のトラヒックと、リング間通信のトラヒックとを別のポリシーに基づき帯域制御できる。したがって、通過フレームおよび跨ぎフレームの送出のために確保すべき帯域リソース量が低減され、網リソースの効率的な使用を実現できる。例えば、通過フレームと跨ぎフレームとのそれぞれに対して異なる広さの帯域を割り当てることにより、フレームの種別に応じた優先制御を行うことができる。
【０００９】
フレーム受信部は、フレームの送出元であるリング網の識別情報を当該フレームに対応づけ、フレーム送信部は、識別情報により特定されるフレームの送出元であるリング網と、一のリング網との異同に応じて、フレームが通過フレームか跨ぎフレームかを識別してもよい。
【００１０】
フレーム受信部およびフレーム送信部には、接続するリング網があらかじめ設定されている。したがってこの態様によれば、送出すべきフレームが、通過フレームか跨ぎフレームかを通信装置内部で容易に識別可能となる。
【００１１】
フレーム受信部は、フレームの送出元であるリング網の識別情報を当該フレームのデータとして付加し、フレーム送信部は、フレームを一のリング網へ送出する前に、フレームのデータから識別情報を除外してもよい。
【００１２】
この態様によれば、リング網の識別情報がフレームのデータに付加されるため、フレームに対応づけられたリング網の識別情報をフレーム送信部へ容易に通知できる。また、フレーム種別ごとの帯域制御に必要なリングＩＤに関する処理は、通信装置内部で完結する。言い換えれば、通信装置における帯域制御のために、通信装置の外部の装置が新たな機能を備える必要がない。
【００１３】
フレーム送信部は、一のリング網における第１の方向へフレームを送出する第１の送信部と、一のリング網における第１の方向とは異なる第２の方向へフレームを送出する第２の送信部と、を有してもよい。第１および第２の送信部のそれぞれは、第１の方向へ送出された跨ぎフレームと、第２の方向へ送出された跨ぎフレームとの合計が、跨ぎフレームに対して設定された帯域の範囲内となるように、跨ぎフレームを一のリング網へ送出してもよい。
【００１４】
第１の方向と第２の方向は、同一のリング網における反対方向であってもよい。「第１の方向へ送出された跨ぎフレームと、第２の方向へ送出された跨ぎフレームとの合計」は、その合計に基づき決定される帯域、例えば両方向へ送出された跨ぎフレーム全体でのビットレートであってもよい。この態様によれば、通信装置から１つのリング網に対してデータを送出するインタフェースが複数存在する場合、各インタフェースでのデータ送出量の合計に対する帯域制御を実現できる。
【００１５】
第１および第２の送信部のそれぞれは、一のリング網へ送出すべき跨ぎフレームがユニキャストフレームである場合に、当該フレームのデータ量を相互に通知してもよい。言い換えれば、送出すべき跨ぎフレームがマルチキャストフレームやブロードキャストフレームである場合は、そのフレームのデータ量を相互に非通知としてもよい。
【００１６】
データリンク層以上の階層にて経路を選択する通信装置において、ユニキャストフレームは、同一のリング網に対する複数のインタフェースのうち一方からのみ出力される。したがって、ユニキャストフレームは、送出データ量を相互に通知する対象として好適である。この態様によれば、第１および第２の送信部のそれぞれは、ユニキャストフレームのデータ量を相互に通知し合うことで、第１の方向へ送出された跨ぎフレームと、第２の方向へ送出された跨ぎフレームとの合計を導出できる。
【００１７】
第１および第２の送信部のそれぞれは、一のリング網へ送出すべき跨ぎフレームがユニキャストフレームである場合に当該ユニキャストフレームをともに受け付け、当該ユニキャストフレームの宛先に応じて、いずれかの送信部が当該ユニキャストフレームを一のリング網へ送出してもよい。この態様によれば、跨ぎフレームがユニキャストフレームであっても、第１および第２の送信部の双方がそのユニキャストフレームを受け付けるため、第１の送信部と第２の送信部との間でデータ量を通知することが不要となる。これにより、通信装置の実装が容易化される。
【００１８】
本発明の別の態様は、リング網における通信制御方法である。この方法は、複数のリング網を相互接続する方法であって、複数のリング網のうち一のリング網へ伝送されるべきフレームを複数のリング網のそれぞれから受信する受信ステップと、一のリング網内においてある機器から別の機器へ伝送されるべきフレームである通過フレームと、一のリング網とは異なる別のリング網の機器から一のリング網の機器へ伝送されるべきフレームである跨ぎフレームとのそれぞれを、予め個別に定められた帯域の範囲内で一のリング網へ送出する送信ステップとを備える。この態様においても上述の効果と同様の効果を奏する。
【００１９】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を装置、方法、システム、プログラム、プログラムを格納した記録媒体などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、複数のリング網を相互接続する装置において好適な帯域制御を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態である通信システムの構成を示す図である。
【図２】図１のリング接続装置の機能構成を示すブロック図である。
【図３】図２の第１の接続部の詳細構成を示すブロック図である。
【図４】ＩＤ付与部から送出されるＭＡＣフレームの模式図である。
【図５】フレーム受信部およびスイッチ部の動作を示すフローチャートである。
【図６】フレーム送信部の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の実施の形態について、その構成を説明する前に、まず概要を説明する。
従来の通信装置においては、入力ポートもしくは出力ポートを単位として帯域制御が実行され、入力されたデータフレームに付与されたＶＬＡＮ（Virtual LAN）タグやＩＰヘッダのＴｏＳ情報等をもとにクラス分けを実施し、入力パケットのクラスに応じた帯域制御を実施していた。
【００２３】
複数のリング網を相互接続する通信装置において、入力ポートもしくは出力ポートを単位として帯域制御が実行される場合、第１のリング網内において伝送すべきデータフレーム（以下、「通過フレーム」とも呼ぶ。）と、第１のリング網とは異なる第２のリング網から第１のリング網へ伝送すべきデータフレーム（以下、「跨ぎフレーム」とも呼ぶ。）とを区別した帯域制御の実現は困難である。第１および第２のリング網のそれぞれから入力されたデータフレームには通過フレームと跨ぎフレームとが混在しており、また出力ポートは同一であるため、通過フレームと跨ぎフレームとの区別が困難だからである。
【００２４】
したがって、これまでの通信装置では、通過フレームも跨ぎフレームも同じフレームとして、同一の帯域制御ポリシーに基づいて帯域制御が実行された。その結果、本来は不要な帯域が確保される必要が生じていた。なお、本明細書における「帯域」もしくは「帯域幅」とは伝送路容量を意味し、例えば、通信装置からフレームを送出する際のビットレートを意味している。
【００２５】
上記の問題を具体的に説明する。第１のリング、第２のリング、第３のリングからなるリング型ネットワークにおいて、第１〜第３のリングを相互接続する通信装置を考える。このとき、第１のリング内においてある機器から別の機器へのデータ伝送に確保すべき伝送路容量、すなわち通過フレームに対する伝送路容量を１００Ｍｂｐｓとする。また、第２のリングから第１のリング、および、第３のリングから第１のリングへのデータ伝送に確保すべき伝送路容量、すなわち跨ぎフレームに対する伝送路容量を１０Ｍｂｐｓとする。
【００２６】
この場合、確保すべき伝送路容量は、単純に１１０Ｍｂｐｓとはならない。通過フレームと跨ぎフレームとの区別がなされないため、跨ぎフレームで１１０Ｍｂｐｓを占有してしまう場合があるからである。したがって、通過フレームに対する伝送路容量を確保するために、さらに大きな伝送路容量が確保される必要が生じる。例えば、跨ぎフレームについて想定される最大の伝送路容量を確保した上で、さらに通過フレームのための伝送路容量を確保する必要がある。結果、ネットワークのコストが増大することとなる。
【００２７】
以下、複数のリングを相互接続する通信装置であるリング接続装置を提案する。このリング接続装置は、複数のリングのそれぞれから受信したフレームについて、各フレームが通過フレームか跨ぎフレームかを識別する。そして、通過フレームと跨ぎフレームとのそれぞれに対して、互いに異なる帯域制御ポリシーに基づいて個別に帯域制御することで上記問題を解決する。なお、具体的な帯域制御手法は、公知の手法が採用されればよく、例えばポリシングやシェーピングが採用されてもよい。
【００２８】
図１は、本発明の実施の形態である通信システムの構成を示す。通信システム１００は、第１のリング１０ａと第２のリング１０ｂとが接続されたリング型ネットワークである。第１のリング１０ａと第２のリング１０ｂとは、地理的に異なるエリアに存在する各種機器と接続される。
【００２９】
図１の第１のリング１０ａには、レイヤ２スイッチ（以下、「Ｌ２ＳＷ」とも呼ぶ。）１４ａ、Ｌ２ＳＷ１４ｂ、リング接続装置１２が接続され、Ｌ２ＳＷ１４ａおよびＬ２ＳＷ１４ｂにはユーザ端末が接続される。また、第２のリング１０ｂには、Ｌ２ＳＷ１４ｃ、Ｌ２ＳＷ１４ｄ、リング接続装置１２が接続され、Ｌ２ＳＷ１４ｃおよびＬ２ＳＷ１４ｄにはユーザ端末が接続される。リング接続装置１２は、第１のリング１０ａと第２のリング１０ｂとを相互接続するレイヤ２スイッチであり、通過フレームおよび跨ぎフレームを中継する。
【００３０】
通信システム１００における通過フレームには、Ｌ２ＳＷ１４ａに接続されたユーザ端末と、Ｌ２ＳＷ１４ｂに接続されたユーザ端末との間で送受されるＭＡＣフレームが該当する。また、Ｌ２ＳＷ１４ｃに接続されたユーザ端末と、Ｌ２ＳＷ１４ｄに接続されたユーザ端末との間で送受されるＭＡＣフレームも該当する。また、通信システム１００における跨ぎフレームには、Ｌ２ＳＷ１４ａまたはＬ２ＳＷ１４ｂに接続されたユーザ端末と、Ｌ２ＳＷ１４ｃまたはＬ２ＳＷ１４ｄに接続されたユーザ端末との間で送受されるＭＡＣフレームが該当する。
【００３１】
図２は、図１のリング接続装置１２の機能構成を示すブロック図である。本明細書のブロック図において示される各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのＣＰＵをはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００３２】
リング接続装置１２は、第１の接続部２０ａと、第２の接続部２０ｂと、第３の接続部２０ｃと、第４の接続部２０ｄと、スイッチ部２２とを備える。第１の接続部２０ａおよび第２の接続部２０ｂは第１のリング１０ａとのインタフェース機能を提供し、第３の接続部２０ｃおよび第４の接続部２０ｄは第２のリング１０ｂとのインタフェース機能を提供する。第１の接続部２０ａ〜第４の接続部２０ｄのそれぞれは、通過フレームおよび跨ぎフレームを受信するフレーム受信部２４と、通過フレームおよび跨ぎフレームを送出するフレーム送信部２６とを有する。第１の接続部２０ａ〜第４の接続部２０ｄのそれぞれは、ラインカードとして実装されてもよい。
【００３３】
なお、第１の接続部２０ａのフレーム受信部２４は、第１のリング１０ａにおいて第１の方向、例えば図１における時計回りの方向で伝送されるＭＡＣフレームを受信する。第１の接続部２０ａのフレーム送信部２６は、第１のリング１０ａにおいて第２の方向、例えば図１における反時計回りの方向で伝送されるＭＡＣフレームを送出する。これに対し、第２の接続部２０ｂのフレーム受信部２４は、第１のリング１０ａにおいて第２の方向で伝送されるＭＡＣフレームを受信する。第２の接続部２０ｂのフレーム送信部２６は、第１のリング１０ａにおいて第１の方向で伝送されるＭＡＣフレームを送出する。同様に、第３の接続部２０ｃと第４の接続部２０ｄとのそれぞれもまた、第２のリング１０ｂにおいて互いに異なる方向でＭＡＣフレームを送受信する。
【００３４】
また、第１のリングに対して送出されるＭＡＣフレームのうちユニキャストフレームは、第１の接続部２０ａのフレーム送信部２６、または、第２の接続部２０ｂのフレーム送信部２６のいずれかから送出される。これに対して、マルチキャストフレームおよびブロードキャストフレームの場合は、双方のフレーム送信部２６から送出される。すなわち、第１のリング１０ａにおける時計回り方向および反時計回り方向の両方に送出される。第２のリングに対して送出されるＭＡＣフレームについても同様である。
【００３５】
スイッチ部２２は、図示しないＭＡＣアドレステーブルを保持し、ＭＡＣフレームに対する経路制御を実行する。具体的には、ＭＡＣアドレステーブルを参照し、第１の接続部２０ａ〜第４の接続部２０ｄにて受信されたＭＡＣフレームについて、その宛先ＭＡＣアドレスにしたがって送出先となる接続部を決定する。そして、送出先となる接続部に該当する第１の接続部２０ａ〜第４の接続部２０ｄの少なくとも１つに対して、そのＭＡＣフレームを送出する。
【００３６】
図３は、図２の第１の接続部２０ａの詳細構成を示すブロック図である。フレーム受信部２４は、フレーム検出部２８と、ＩＤ付与部３０とを含む。フレーム送信部２６は、送信実行部３２と、帯域制御部３４とを含む。
【００３７】
フレーム検出部２８は、第１のリング１０ａを流れるビット列からＭＡＣフレームを検出して取得する。ＩＤ付与部３０は、ＭＡＣフレームを受信したリング、すなわち第１のリング１０ａに対してあらかじめ定められた所定のＩＤを、そのＭＡＣフレームのヘッダ部に付加してスイッチ部２２に送出する。
【００３８】
図４は、ＩＤ付与部３０から送出されるＭＡＣフレームの模式図である。同図の「ＭＡＣ−ＤＡ」は宛先ＭＡＣアドレス、「ＭＡＣ−ＳＡ」は送信元ＭＡＣアドレスである。これらは、例えば、Ｌ２ＳＷ１４ａやＬ２ＳＷ１４ｂと接続されたユーザ端末において設定される。「ＶＬＡＮ−ＩＤ」はユーザ端末を仮想的にグループ化するためのＶＬＡＮのＩＤである。これらは、例えば、Ｌ２ＳＷ１４ａやＬ２ＳＷ１４ｂにおいて設定される。「リングＩＤ」は、ＩＤ付与部３０において付加された、ＭＡＣフレームの伝送元のリングを示す識別情報である。「ペイロード」はＭＡＣフレームのデータ本体であり、例えばＩＰパケットである。なお、同図において、ＴＰＩＤや他のＶＬＡＮタグ等についてはその記載を省略しているが、適宜ＭＡＣフレームに含まれてもよい。図３に戻る。
【００３９】
送信実行部３２は、後述する帯域制御部から送出されたＭＡＣフレーム（通過フレームおよび跨ぎフレーム）のビット列を第１のリング１０ａに送出する。帯域制御部３４は、スイッチ部２２から受け付けたＭＡＣフレームに対して、所定の帯域制御ポリシーに基づいて帯域制御処理を実行する。帯域制御部３４は、フレームバッファ部３６と、フレーム振分部３８と、フレーム読出し部４０と、帯域設定同期部４２とを含む。
【００４０】
フレームバッファ部３６は、通過フレームを一時的に保持するためのキューである通過フレームキューと、跨ぎフレームを一時的に保持するためのキューである跨ぎフレームキューとを備える記憶領域である。
【００４１】
フレーム振分部３８は、スイッチ部２２からＭＡＣフレームを受け付ける。そのＭＡＣフレームのリングＩＤと、送信実行部３２においてフレーム送出先となるリングのＩＤ、ここでは第１のリング１０ａのＩＤとが一致する場合、フレーム振分部３８は、そのＭＡＣフレームを通過フレームとして識別する。そして、そのＭＡＣフレームを通過フレームキューに記憶させる。受け付けたＭＡＣフレームのリングＩＤと第１のリング１０ａのＩＤとが異なる場合、フレーム振分部３８は、そのＭＡＣフレームを跨ぎフレームとして識別する。そして、そのＭＡＣフレームを跨ぎフレームキューに記憶させる。
【００４２】
フレーム読出し部４０は、通過フレームに対してあらかじめ定められた上限ビットレートの範囲内となるように、通過フレームキューから通過フレームを読み出して送信実行部３２に送出する。また、跨ぎフレームに対してあらかじめ定められた上限ビットレートの範囲内となるように、跨ぎフレームキューから跨ぎフレームを読み出して送信実行部３２に送出する。典型的には、通過フレームに対する上限ビットレートは、跨ぎフレームに対する上限ビットレートより大きく設定される。ただし、それぞれの上限ビットレートは、通信システム１００に対するユーザの要求条件に応じて適宜決定されてよい。
【００４３】
なお、フレーム振分部３８は、スイッチ部２２から受け付けたＭＡＣフレームの種別、すなわち通過フレームか跨ぎフレームかを識別後、そのＭＡＣフレームをキューに記憶させる前に、そのＭＡＣフレームからリングＩＤを削除することが望ましい。またはこれに代えて、フレーム読出し部４０もしくは送信実行部３２は、ＭＡＣフレームからリングＩＤを削除することが望ましい。これにより、リングに送出されるＭＡＣフレームは、リングＩＤが除外された通常のＭＡＣフレームとなる。その結果、通信システム１００における他の装置では、このリングＩＤに対応するための特別の手段が不要となる。
【００４４】
帯域設定同期部４２は、フレーム読出し部４０においてフレームバッファ部３６から読み出されたＭＡＣフレーム（通過フレームおよび跨ぎフレーム）がユニキャストフレームであるか否かを、その宛先ＭＡＣアドレスに基づき判定する。読み出されたＭＡＣフレームがユニキャストフレームである場合、帯域設定同期部４２は、同一のリングにＭＡＣフレームを送出する他の接続部、すなわち第２の接続部２０ｂの帯域設定同期部４２に対して、読み出されたＭＡＣフレームのデータ量を通知する。なお、通過フレームのデータ量と跨ぎフレームのデータ量とはそれぞれ別個に通知される。
【００４５】
また、帯域設定同期部４２は、第２の接続部２０ｂの帯域設定同期部４２から、第２の接続部２０ｂにおいて第１のリング１０ａに送出するＭＡＣフレーム（通過フレームおよび跨ぎフレーム）のデータ量の通知を受け付ける。帯域設定同期部４２はそのデータ量の情報をフレーム読出し部４０に通知し、フレーム読出し部４０はフレームバッファ部３６からの読出しの上限ビットレートを調整する。
【００４６】
第２の接続部２０ｂにおいて送出される跨ぎフレームのデータ量の通知を、第１のリング１０ａのフレーム読出し部４０が受け付けた場合を説明する。この場合、フレーム読出し部４０は、通知された跨ぎフレームのデータ量と、自身が読み出した跨ぎフレームのデータ量との合計により定まるビットレートが、跨ぎフレームに対してあらかじめ定められた上限ビットレートの範囲内となるように、跨ぎフレームキューから跨ぎフレームを読み出すことになる。通過フレームについても同様の処理が別個に実行される。
【００４７】
例えば、第１のリング１０ａへ送出する跨ぎフレームに対する上限ビットレートが１０Ｍｂｐｓである場合を考える。第２の接続部２０ｂからの通知がないとき、フレーム読出し部４０において、単位時間（例えば１００μｓ）当たりの跨ぎフレームの読出し上限量は１０００ｂｙｔｅである。ここで、第２の接続部２０ｂから跨ぎフレームの読出し量として４００ｂｙｔｅが通知されると、フレーム読出し部４０は、単位時間当たりの読出し上限量を６００ｂｙｔｅに調整する。跨ぎフレームを次に読み出す際には、そのときに通知されたデータ量に応じて、単位時間当たりの読出し量を再調整する。
【００４８】
このように、同一のリングに対して通過フレームおよび跨ぎフレームを送出する複数の接続部それぞれの帯域設定同期部４２は、通過フレームの送出データ量および跨ぎフレームの送出データ量を相互に通知し合う。これにより、複数の接続部のそれぞれから送出される通過フレームの合計量に対する帯域制御、および、跨ぎフレームの合計量に対する帯域制御が実現される。
【００４９】
なお図３では第１の接続部２０ａの機能構成を示したが、第２の接続部２０ｂ、第３の接続部２０ｃ、第４の接続部２０ｄの機能構成も同様である。ただし、第３の接続部２０ｃおよび第４の接続部２０ｄのフレーム検出部２８は第２のリング１０ｂからＭＡＣフレームを取得し、送信実行部３２は第２のリング１０ｂに対してＭＡＣフレームを送出する。また、第３の接続部２０ｃおよび第４の接続部２０ｄの帯域設定同期部４２は、第２のリング１０ｂに送出するＭＡＣフレームのデータ量を相互に通知する。
【００５０】
以上の構成によるリング接続装置１２の動作を以下説明する。
図５は、フレーム受信部２４およびスイッチ部２２の動作を示すフローチャートである。フレーム検出部２８は、接続されたリングからＭＡＣフレームを取得する（Ｓ１０）。ＩＤ付与部３０は、取得されたＭＡＣフレームのヘッダ領域に、そのＭＡＣフレームの伝送元であるリングのＩＤを付加して、そのＭＡＣフレームをスイッチ部２２へ送出する（Ｓ１２）。スイッチ部２２は、ＭＡＣフレームの宛先ＭＡＣアドレスにしたがって、そのＭＡＣフレームに対する経路制御を実行し、ＭＡＣアドレステーブルに基づき定まる接続部へ送出する（Ｓ１４）。
【００５１】
図６は、フレーム送信部２６の動作を示すフローチャートである。フレーム振分部３８は、スイッチ部２２から受け付けられたＭＡＣフレームのリングＩＤに応じて、そのＭＡＣフレームが通過フレームか跨ぎフレームかを識別する。フレーム振分部３８は、通過フレームをフレームバッファ部３６における通過フレームキューに記憶させ、跨ぎフレームをフレームバッファ部３６におけるまたは跨ぎフレームキューに記憶させる（Ｓ２０）。同一のリングに対して反対方向にデータを送出する他のフレーム送信部２６から、他のフレーム送信部２６において読み出された通過フレームのデータ量、跨ぎフレームのデータ量が通知された場合（Ｓ２２のＹ）、フレーム読出し部４０は、帯域設定同期部４２を介してその通知を取得する。そして、フレーム読出し部４０は、通知内容にしたがって、通過フレームの読出し上限量、跨ぎフレームの読出し上限量を調整する（Ｓ２４）。この通知がなければ（Ｓ２２のＮ）、Ｓ２４はスキップされる。
【００５２】
フレーム読出し部４０は、通知フレームの読出し上限値の範囲内で、通過フレームキューから通過フレームを読み出す。また、跨ぎフレームの読出し上限量の範囲内で、跨ぎフレームキューから跨ぎフレームを読み出す（Ｓ２６）。送信実行部３２は、フレーム読出し部４０において読み出された通過フレームおよび跨ぎフレームを、接続されたリングに対して送出する（Ｓ２８）。フレーム読出し部４０において読み出された跨ぎフレームがユニキャストフレームであるとき（Ｓ３０のＹ）、帯域設定同期部４２は、その跨ぎフレームのデータ量を、同一のリングに対して反対方向にデータを送出する他のフレーム送信部２６へ通知する（Ｓ３２）。読み出された跨ぎフレームがユニキャストフレームでなければ（Ｓ３０のＮ）、Ｓ３２はスキップされる。Ｓ３０およびＳ３２の処理は、通過フレームに対しても同様に実行される。
【００５３】
以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下変形例を示す。
【００５４】
第１の変形例を説明する。上記実施の形態では、スイッチ部２２は、跨ぎフレームであるユニキャストフレームを、宛先のリング網と接続された２つのフレーム送信部２６のうち、その宛先に応じて１つのフレーム送信部２６へ送出した。変形例では、スイッチ部２２は、跨ぎフレームであるユニキャストフレームを、宛先のリング網と接続された２つのフレーム送信部２６の両方へ送出する。すなわち、ユニキャストフレームでありながらマルチキャストフレームと同様の経路制御を行う。ただし、スイッチ部２２は、実際にリング網へそのユニキャストフレームを送出すべきフレーム送信部２６を一意に特定可能な識別情報を、そのユニキャストフレームに対応づけて送出する。この識別情報は、接続部に対して予め設定されたラインカードの識別番号であってもよい。
【００５５】
ユニキャストフレームを受け付けた２つのフレーム送信部２６のそれぞれは、そのユニキャストフレームのデータ量に応じて跨ぎフレームの読出し上限量を調整する。また、識別情報で指定された一方のフレーム送信部２６は、そのユニキャストフレームをリング網へ送出する。他方のフレーム送信部２６は、そのユニキャストフレームを廃棄する。この変形例によれば、リング網へ送出すべきユニキャストフレームそのものが帯域制御のための情報となり、フレーム送信部２６間でユニキャストフレームのデータ量を相互に通知することが不要となるため、リング接続装置１２の実装が容易化される。
【００５６】
第２の変形例を説明する。上記実施の形態では、通過フレームと跨ぎフレームとによる分類での帯域制御の例を示した。変形例においては、リングから受信されたフレームの設定情報に基づいて、通過フレームがさらに細かく分類されてもよく、同様に、跨ぎフレームがさらに細かく分類されてもよい。例えば、ＶＬＡＮ−ＩＤやＩＰヘッダのＴｏＳ情報をパラメータとして分類されてもよい。ＶＬＡＮ−ＩＤをパラメータとする場合、「ＶＬＡＮ−ＩＤ『１』の通過フレーム」、「ＶＬＡＮ−ＩＤ『２』の通過フレーム」、「ＶＬＡＮ−ＩＤ『１』の跨ぎフレーム」、「ＶＬＡＮ−ＩＤ『２』の跨ぎフレーム」と分類されてもよい。
【００５７】
第３の変形例を説明する。上記実施の形態では、受信元と送出先とが異なるリングのフレームは跨ぎフレームとして、その送信元リングによらず、同じ帯域制御が実行された。変形例においては、送信元リングごとに跨ぎフレームが細かく分類され、送信元リングが異なる跨ぎフレームに対して異なる帯域制御が実行されてもよい。
【００５８】
第４の変形例を説明する。上記実施の形態では、帯域制御方法としてシェーピングが実行された。変形例においては、帯域制御方法としてポリシングが実行されてもよい。この場合、フレームバッファ部３６を必ずしも設ける必要はなく、フレーム読出し部４０は、通過フレームおよび跨ぎフレームを、それぞれの読出しの上限量にしたがってフレーム振分部３８から直接取得してもよい。また、読出しの上限量を超えた通過フレームおよび跨ぎフレームは廃棄されてもよい。
【００５９】
上述した実施例および変形例の任意の組み合わせもまた本発明の実施の形態として有用である。組み合わせによって生じる新たな実施の形態は、組み合わされる実施例および変形例それぞれの効果をあわせもつ。
【００６０】
請求項に記載の各構成要件が果たすべき機能は、実施の形態および変形例において示された各構成要素の単体もしくはそれらの連携によって実現されることも当業者には理解されるところである。
【符号の説明】
【００６１】
１０ａ 第１のリング、 １０ｂ 第２のリング、 １２ リング接続装置、 ２２ スイッチ部、 ２４ フレーム受信部、 ２６ フレーム送信部、 ２８ フレーム検出部、 ３０ ＩＤ付与部、 ３２ 送信実行部、 ３４ 帯域制御部、 ３６ フレームバッファ部、 ３８ フレーム振分部、 ４０ フレーム読出し部、 ４２ 帯域設定同期部、 １００ 通信システム。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のリング網を相互接続する装置であって、
前記複数のリング網のうち一のリング網へ伝送されるべきフレームを前記複数のリング網のそれぞれから受信するフレーム受信部と、
前記一のリング網内においてある機器から別の機器へ伝送されるべきフレームである通過フレームと、前記一のリング網とは異なる別のリング網の機器から前記一のリング網の機器へ伝送されるべきフレームである跨ぎフレームとのそれぞれを、予め個別に定められた帯域の範囲内で前記一のリング網へ送出するフレーム送信部と、
を備えることを特徴とするリング網における通信装置。
【請求項２】
前記フレーム受信部は、フレームの送出元であるリング網の識別情報を当該フレームに対応づけ、
前記フレーム送信部は、前記識別情報により特定される前記フレームの送出元であるリング網と、前記一のリング網との異同に応じて、前記フレームが通過フレームか跨ぎフレームかを識別す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】
前記フレーム受信部は、フレームの送出元であるリング網の識別情報を当該フレームのデータとして付加し、
前記フレーム送信部は、前記フレームを前記一のリング網へ送出する前に、前記フレームのデータから前記識別情報を除外することを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記フレーム送信部は、
前記一のリング網における第１の方向へフレームを送出する第１の送信部と、
前記一のリング網における前記第１の方向とは異なる第２の方向へフレームを送出する第２の送信部と、を有し、
前記第１および第２の送信部のそれぞれは、前記第１の方向へ送出された跨ぎフレームと、前記第２の方向へ送出された跨ぎフレームとの合計が、前記跨ぎフレームに対して設定された帯域の範囲内となるように、前記跨ぎフレームを前記一のリング網へ送出することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の通信装置。
【請求項５】
前記第１および第２の送信部のそれぞれは、前記一のリング網へ送出すべき跨ぎフレームがユニキャストフレームである場合に、当該フレームのデータ量を相互に通知することを特徴とする請求項４に記載の通信装置。
【請求項６】
前記第１および第２の送信部のそれぞれは、前記一のリング網へ送出すべき跨ぎフレームがユニキャストフレームである場合に当該ユニキャストフレームをともに受け付け、当該ユニキャストフレームの宛先に応じて、いずれかの送信部が当該ユニキャストフレームを前記一のリング網へ送出することを特徴とする請求項４に記載の通信装置。
【請求項７】
複数のリング網を相互接続する方法であって、
前記複数のリング網のうち一のリング網へ伝送されるべきフレームを前記複数のリング網のそれぞれから受信する受信ステップと、
前記一のリング網内においてある機器から別の機器へ伝送されるべきフレームである通過フレームと、前記一のリング網とは異なる別のリング網の機器から前記一のリング網の機器へ伝送されるべきフレームである跨ぎフレームとのそれぞれを、予め個別に定められた帯域の範囲内で前記一のリング網へ送出する送信ステップと、
を備えることを特徴とするリング網における通信制御方法。
【請求項１】
複数のリング網を相互接続する装置であって、
前記複数のリング網のうち一のリング網へ伝送されるべきフレームを前記複数のリング網のそれぞれから受信するフレーム受信部と、
前記一のリング網内においてある機器から別の機器へ伝送されるべきフレームである通過フレームと、前記一のリング網とは異なる別のリング網の機器から前記一のリング網の機器へ伝送されるべきフレームである跨ぎフレームとのそれぞれを、予め個別に定められた帯域の範囲内で前記一のリング網へ送出するフレーム送信部と、
を備えることを特徴とするリング網における通信装置。
【請求項２】
前記フレーム受信部は、フレームの送出元であるリング網の識別情報を当該フレームに対応づけ、
前記フレーム送信部は、前記識別情報により特定される前記フレームの送出元であるリング網と、前記一のリング網との異同に応じて、前記フレームが通過フレームか跨ぎフレームかを識別す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】
前記フレーム受信部は、フレームの送出元であるリング網の識別情報を当該フレームのデータとして付加し、
前記フレーム送信部は、前記フレームを前記一のリング網へ送出する前に、前記フレームのデータから前記識別情報を除外することを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記フレーム送信部は、
前記一のリング網における第１の方向へフレームを送出する第１の送信部と、
前記一のリング網における前記第１の方向とは異なる第２の方向へフレームを送出する第２の送信部と、を有し、
前記第１および第２の送信部のそれぞれは、前記第１の方向へ送出された跨ぎフレームと、前記第２の方向へ送出された跨ぎフレームとの合計が、前記跨ぎフレームに対して設定された帯域の範囲内となるように、前記跨ぎフレームを前記一のリング網へ送出することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の通信装置。
【請求項５】
前記第１および第２の送信部のそれぞれは、前記一のリング網へ送出すべき跨ぎフレームがユニキャストフレームである場合に、当該フレームのデータ量を相互に通知することを特徴とする請求項４に記載の通信装置。
【請求項６】
前記第１および第２の送信部のそれぞれは、前記一のリング網へ送出すべき跨ぎフレームがユニキャストフレームである場合に当該ユニキャストフレームをともに受け付け、当該ユニキャストフレームの宛先に応じて、いずれかの送信部が当該ユニキャストフレームを前記一のリング網へ送出することを特徴とする請求項４に記載の通信装置。
【請求項７】
複数のリング網を相互接続する方法であって、
前記複数のリング網のうち一のリング網へ伝送されるべきフレームを前記複数のリング網のそれぞれから受信する受信ステップと、
前記一のリング網内においてある機器から別の機器へ伝送されるべきフレームである通過フレームと、前記一のリング網とは異なる別のリング網の機器から前記一のリング網の機器へ伝送されるべきフレームである跨ぎフレームとのそれぞれを、予め個別に定められた帯域の範囲内で前記一のリング網へ送出する送信ステップと、
を備えることを特徴とするリング網における通信制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−６１６５２（Ｐ２０１１−６１６５２Ａ）
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１１３２２（Ｐ２００９−２１１３２２）
【出願日】平成２１年９月１４日（２００９．９．１４）
【出願人】（０００２３７６６２）富士通テレコムネットワークス株式会社 (682)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１４日（２００９．９．１４）
【出願人】（０００２３７６６２）富士通テレコムネットワークス株式会社 (682)
【Ｆターム（参考）】
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