[go: up one dir, main page]

JP2004080523A - Packet relay device - Google Patents

Packet relay device Download PDF

Info

Publication number
JP2004080523A
JP2004080523A JP2002239686A JP2002239686A JP2004080523A JP 2004080523 A JP2004080523 A JP 2004080523A JP 2002239686 A JP2002239686 A JP 2002239686A JP 2002239686 A JP2002239686 A JP 2002239686A JP 2004080523 A JP2004080523 A JP 2004080523A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
identification information
packet
communication
traffic
relay device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002239686A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuru Higashiyama
東山  満
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anritsu Corp
Original Assignee
Anritsu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anritsu Corp filed Critical Anritsu Corp
Priority to JP2002239686A priority Critical patent/JP2004080523A/en
Publication of JP2004080523A publication Critical patent/JP2004080523A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To realize quality assurance suitable for multicast traffic. <P>SOLUTION: Identification information for identifying a transmission source or a destination of a muticast communication and parameters for designating communication quality to be provided to the multicast communication are previously correlated and registered in a policy table 46. When receiving a participation request message, containing the identification information for identifying the transmission source of destination of the multicast communication, a reservation acceptance processing section 45 determines whether or not the identification information contained in the participation request message is registered in the policy table. If the information is determined already registered, a traffic manager 35 is notified of the parameters corresponding to the identification information, and the communication quality designated by the parameters is assigned to the mutlicast communication identified by the identification information. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報をパケット単位で伝送するコンピュータネットワークを形成し、最適な通信経路を選択しながらパケットを中継するパケット中継装置において、品質保証されたマルチキャスト通信に簡易な構成で対応するパケット中継装置の技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
コンピュータネットワークのうち、情報をパケット単位で伝送するインターネットでは、そのパケットに含まれる宛て先の識別情報に基づいて、最適な通信路を選択して中継するパケット中継装置(ルータ)によって、サーバー間、サーバー端末間を接続している。
【0003】
パケット中継装置は、受信したパケットをバッファに格納し、そのパケットに含まれる宛て先の識別情報で、ルーティングテーブルを検索して、その宛て先に最寄りの通信路を選択し、バッファから読み出したパケットを選択した通信路へ送信する。
【0004】
このようにパケットをパケット中継装置で中継しながら伝送するインターネットでは、多数の不特定の者が不特定なタイミングで利用するために、ネット上を伝送するパケットの量が地域や時間によって大幅に変化して、ときには中継能力を越えたパケットが局部的に発生する場合がある。
【0005】
このような場合、従来ではパケットの廃棄処理を行なっていたが、近年ではインターネット上で情報配信サービスを有料で行なうビジネスも多くなり、相手に情報を漏れなく伝達できる通信品質が要求されてきている。
【0006】
この通信品質は、一般的にQoS(Quality of Service)と呼ばれており、このQoSを実現するために、現在までにIntServ(Integrated Service)と、DiffServ(Differentiated Service)の2つの方式が提案されていた。
【0007】
IntServは、ディジタル専用線やATMのように、通信回線上の個々の通信に対して、要求された帯域と品質を割り当てるものであり、その帯域の割り当てには、RSVP(Resource reSerVation Protocol)という制御プロトコルが用いられる。
【0008】
このRSVPによる帯域割り当ての手順は、図16に示すように、始めに、送信ノード(端末あるいはサーバー)1から、情報伝送に必要な帯域を要求するパスメッセージを受信ノード2宛てに送信する。
【0009】
このパスメッセージは、ネットワーク上の複数(ここでは3つ)のパケット中継装置10a、10b、10cで中継されて受信ノード2に伝達されるが、このとき、各パケット中継装置10a〜10cはこのパスメッセージを記憶しておく。
【0010】
そして、受信ノード2は、受信したパスメッセージに基づいて、情報を受け取るための準備を行い、送信ノード1宛てにその準備が完了したことを示すリザーブメッセージを返送する。
【0011】
このリザーブメッセージは、図17のように、パスメッセージの伝達時と逆にパケット中継装置10c、10b、10aの順に中継されて送信ノード1に送られるが、各パケット中継装置10a〜10cは、受信ノード2側からのリザーブメッセージを確認して、予め記憶していたパスメッセージで要求されている帯域を、送信ノード1から受信ノード2への情報伝送のために割り当てる。
【0012】
この帯域の割り当ては、具体的にはバッファの容量、読み出しタイミングおよび送出速度を設定することである。
【0013】
これによって、送信ノード1と受信ノード2の間に所定帯域の専用化された伝送路が確立し、そのあとに送信ノード1から所定帯域に対応した速度で送信される情報は、他のノード間の通信情報に影響されることなく、受信ノード2に確実に伝達される。
【0014】
一方、DiffServの方式は、前記したIntServのように、送信ノードと受信ノードの間に所定帯域の専用化された伝送チャネルを形成するものではないが、パケットで指定された優先度を識別し、その優先度に応じてバッファの格納やその読み出しを制御するものである。
【0015】
即ち、IPパケットのヘッダのTOS(Type of Sevice)の領域を、トラフィッククラス識別用の6ビットコードをマーキングするための領域として使用する。
【0016】
この6ビットコードで識別される64個のクラスには、それぞれトラフィックの帯域と遅延の大小の組合せが予め規定されており、パケット中継装置は、その6ビットコードで指定されたクラスに対応した品質で、情報の伝送処理を行なう。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記したRSPV方式でマルチキャストを実現しようとすると、パケット中継装置の信号処理が複雑となり、ネットワーク全体に大きな負荷がかかる。
【0018】
また、DiffServ方式のものは、トラフィックに優先度は設けているが定量的な帯域を保証しているわけではないので、優先度の高いトラフィックが多く発生したときに保証が不十分となる。
【0019】
特に、近年では、ブロードバンドアクセスの普及を背景にして、映像を多数のユーザに配信するコンテンツデリバリーネットワーク(CDN)が広がりつつあり、マルチキャスト配信による期待が高まっている。
【0020】
しかも、映像パケットでは、再送のないUDP(User DatagramProtocol)によって、遅延やジッタが少ない中継伝送が必要となり、より確実な品質保証が望まれている。
【0021】
本発明は、このような状況に鑑み、マルチキャストトラフィックに適した品質保証を実現できるパケット中継装置を提供することを目的としている。
【0022】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明のパケット中継装置は、
受信したパケットをバッファに格納し、該バッファから読み出したパケットを該パケットに含まれる宛て先の識別情報に対応した通信経路へ送信するパケット中継装置において、
マルチキャスト通信の送信元または宛て先を特定する識別情報と、該マルチキャスト通信に付与する通信品質を指定するパラメータとが予め対応付けされて登録されているポリシーテーブル(46)と、
マルチキャスト通信の送信元または宛て先を特定する識別情報を含む参加要求メッセージを受けたとき、該参加要求メッセージに含まれる識別情報が前記ポリシーテーブルに登録されているか否かを判定する手段(45)と、
前記参加要求メッセージに含まれる識別情報が前記ポリシーテーブルに登録されていると判定されたときに、当該識別情報に対応したパラメータで指定される通信品質を当該識別情報で特定されるマルチキャスト通信に割り当てる手段(45)とを設けたことを特徴としている。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明を適用したパケット中継装置30の主要部の構成を示している。
【0024】
図1において、ネットワークプロセッサ31は、図示しない入出力インタフェースを介して入力されるパケットの分類、ルーティングのための書換えおよびフローテーブル作成処理等を行なうためのものであり、内部にパケット分類器32、フロー管理データベース33、フローテーブル34を有している。
【0025】
パケット分類器32は、フローテーブル34を参照し、受信したパケットがフローテーブル34にマッチするか否かを調べ、保証対象になっている場合には、そのフロー専用のキュー(Queue、以下単にQと記す)IDをそのパケットとともにトラフィックマネージャ35へ出力する。また、保証対象になっていないパケットについては、ベストエフォートキュー(QID=0)をパケットとともにトラフィックマネージャ35へ出力する。
【0026】
フローテーブル34は、トラフィックフローに関する情報が記憶されているフロー管理データベース33に基づいて作成されたものであり、例えば図2に示すように、帯域を確保されたフローの識別情報、即ち、宛て先IPアドレス、送信元IPアドレス、プロトコル、宛て先ポート番号、送信元ポート番号と、それらのフローに対して割り当てられた帯域を識別するためのQIDとによって構成されている。
【0027】
トラフィックマネージャ35は、トラフィックに対する品質保証の割り当てと、スケジューリング処理を行なうためのものであり、内部に複数組のバッファ36、パケットスケジューラ37、トラフィック管理データベース38を有しており、ネットワークプロセッサ31から指示されたQIDに対応するバッファにパケットを格納する。
【0028】
また、パケットスケジューラ37は、バッファ36のうち、保証フロー専用のバッファに格納されたパケットについては、トラフィック管理データベース38に記憶されているパラメータにしたがって読み出し、図示しない入出力インタフェースを介して送出し、保証対象外のバッファに格納されているパケットについては、ベストエフォート処理で読み出して送出する。
【0029】
トラフィック管理データベース38には、例えば図3に示すように、各QID毎に、最小レート、最大レート、最大遅延、出力ポートの各情報が予め設定されている。
【0030】
IGMP/PIM受付処理部40は、マルチキャスト通信の参加要求のメッセージが含まれているIGMP(Internet Group Management Protocol)およびPIM−SM(Protocol Independent Multicust−Sparse Mode)のjoinパケットを受け、ルーティング処理部41に通知し、マルチキャスト用のルーティングテーブル42を作成させるとともに、joinパケットを予約受付処理部45に通知する。
【0031】
予約受付処理部45は、マルチキャスト通信の参加要求メッセージに対して、そのメッセージに含まれる送信元または宛て先の識別情報(アドレス情報)がポリシーテーブル46に登録されているか否かを判定し、登録されていれば、その識別情報に対応するパラメータをトラフィックマネージャ35に通知する。
【0032】
ポリシーテーブル46には、例えば図4に示すように、予約可能なトラフィックを抽出するためのフィルタとそのトラフィックに要求される品質を指定するパラメータとが対応付けされて記憶されている。なお、このポリシーテーブル46の記憶内容は、後述するポリシーサーバ6によって登録される。
【0033】
ポリシーテーブル46のフィルタ部は、トラフィックの宛て先IPアドレスおよび送信元IPアドレスをマスキングしたデータからなり、予約受付処理部45は通知されたパケットに含まれる宛て先IPアドレスと送信元IPアドレスに対して所定のマスキング処理して得られるデータでこのフィルタのデータを検索して登録されているか否かを判定する。
【0034】
そして、通知されたjoinパケットで要求されたマルチキャスト通信のトラフィックが、保証要求されているトラフィックか否かを判定し、保証要求されているトラフィックの場合には、トラフィック管理データベース38を調べ、回線容量に余裕があり、これ以上のトラフィックを割り当てることができるか否かを判定する。
【0035】
具体的には、トラフィックの出力ポートがP1〜Pnとすると、トラフィック管理データベース38のP1のポートが出力ポートになっているキューの最大レートの和が、P1の回線容量から新たに割り当てようとする最大トラフィック容量を減じた結果より小さければ、そのトラフィックの帯域保証が可能となる。
【0036】
同様にポートP2〜Pnについても上記の計算を行ない、全ての出力ポートで帯域保証できれば、そのトラフィックについての情報をネットワークプロセッサー31およびトラフィックマネージャ35に通知して、フローテーブル33とトラフィック管理データベース38とを更新作成させる。
【0037】
次にこのパケット中継装置30の動作を説明する。
始めに、このパケット中継装置30がマルチキャストトラフィックを送信する送信ノードに接続されている場合の動作について説明する。
【0038】
初期設定として、図5に示すように、パケット中継装置30が存在するネットワーク上のポリシーサーバ6がパケット中継装置30に一つのトラフィックについてのポリシーP20、即ち、宛て先アドレスG、送信元アドレスS、最小レート、最大レート等からなる情報を指定する。
【0039】
なお、このポリシーサーバ6によるポリシー20の通知は、パケット中継装置30側からのポリシー要求に対して行なわれる。
【0040】
これに対して、パケット中継装置30は、ポリシーテーブル46にポリシーP20を作成し、ポリシーサーバ6にポリシーP20の作成が成功したことを示す情報を返送する。
【0041】
そして、この状態で、図6のように、送信ノード1からトラフィックが発生すると、パケット中継装置30は、このトラフィックに対してルートキャッシュを作成するが、ルーティングテーブル42には、その配信先が登録されていないので、このトラフィックは廃棄される。また、このトラフィックについてのフロー情報C1が、仮のQID=NULL(例えばNULL=−1)としてフローテーブル34に登録される。
【0042】
そして、図7のようにダウンストリーム側のパケット中継装置30′からJoinパケット(PIM join)が送られてくると、パケット中継装置30は、フローテーブル34に登録されているフローC1について要求されている保証のパラメータを取得し、出力ポートの割り当て済みリソースをチェックする。
【0043】
そして、割り当て可能であれば、図8に示すように、ルーティングテーブル42のフローC1に対するルート情報の書換処理を行い、取得したパラメータをトラフィック管理データベース38にQID20として登録し、フローC1に対するフローエントリを出力先(Q20)で書換える。
【0044】
上記処理によって、図9のように、送信ノード1側からのトラフィックは、帯域保証された状態で、ダウンストリーム側のパケット中継装置30′へ中継伝送される。
【0045】
次に、図10のように受信ノード2側のパケット中継装置30の動作について説明する。
【0046】
始めに、図10に示しているように、ポリシーサーバ6がパケット中継装置30にポリシーP20を指定する。このとき、パケット中継装置30は、ポリシーテーブル46にポリシーP20を作成し、その作成が成功したことを示す情報をポリシーサーバ6に返す。
【0047】
そして、図11のように、受信ノード2からポリシーP20に対応したマルチキャスト通信に参加要求するためのjoinパケット(IGMP Join)を受けると、フローC1に対する保証パラメータと経路を取得し、出力ポートの割り当て済みリソースをチェックする。
【0048】
そして、割り当てが可能であれば、図12に示すように、フローC1に対するルート情報をルーティングテーブル42に作成し、アップストリーム側のパケット中継装置30″に対し、参加要求のためのjoinパケット(PIM join)を送信する。
【0049】
次に、図13に示すように、フローC1に対するフローエントリーを出力先(Q20)で書換え、ポリシーテーブル46から読み出したポリシーP20のパラメータを、トラフィック管理データベース38のQID20に割り付ける。
【0050】
以上の処理によって、図14のように、アップストリーム側のパケット中継装置30″から送られてくるトラフィックが、帯域保証された状態で、受信ノード2に伝送される。
【0051】
図15は、前記した処理によってマルチキャスト通信を行なっている状態で、新たに参加要求メッセージを受けたパケット中継装置30の動作を示すフローチャートである。
【0052】
この図にしたがってパケット中継装置30の動作を説明すると、始めに、受信ノード1あるいはダウンストリーム側のパケット中継装置から、宛て先のアドレスがG(グループアドレス)、送信元のアドレスがSのマルチキャスト通信参加要求のためのjoinパケット(IGMP/PIM−SM)が送られてくると、パケット中継装置30は、ルーティングテーブル42に対してアドレス(S、G)を検索し、そのアドレスがルーティングテーブル42にあれば、そのルーティングテーブル42に受信ノード1が接続されているインタフェース番号を追加し、無ければ新たに生成する(S1、S2)。
【0053】
そして、配信先に変更があるか否かをアドレス(S、G)の組合せに基づいて調べ、変更がない場合には現状のままで処理を終了し、配信先に変更がある場合には、ポリシーテーブル46にアドレス(S、G)の組合せがあるか否かを調べ、その組合せがある場合には、その組合せについての保証品質を指定するパラメータを読み出す(S3〜S6)。
【0054】
そして、読み出したパラメータの最大レートをその出力ポートに確保できるか否かを判定し、確保できると判定されたときには、そのパラメータに対応するバッファを割り当て、トラフィックフローをフローテーブル34に登録する(S7〜S9)。
【0055】
この処理によって、参加要求元へ品質が保証されたトラフィックを伝送することができる。
【0056】
また、処理S5でポリシーテーブル46にアドレス(S、G)の組合せがないと判定された場合および処理S8で割り当てられないと判定された場合には、そのトラフィックに対して、ベストエフォート処理対象のバッファを割り当てフローテーブルに登録する(S10)。
【0057】
この場合、参加要求元に対して、品質保証されない通常の中継モードでトラフィックの伝送がなされることになる。
【0058】
なお、ここでは、参加要求メッセージ(joinメッセージ)に対して、品質保証された通信路を形成する場合について説明したが、離脱要求メッセージ(Leaveメッセージ)を受けたときには、参加要求メッセージを受けたときと逆の動作により、フローとキューを削除、解放する。
【0059】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のパケット中継装置は、マルチキャスト通信の送信元またはび宛て先を特定する識別情報を含む参加要求メッセージを受けたとき、その参加要求メッセージに含まれる識別情報がポリシーテーブルに登録されているか否かを判定し、登録されていると判定されたときに、その識別情報に対応したパラメータで指定される通信品質をその識別情報で特定されるマルチキャスト通信に割り当てるようにしている。
【0060】
このため、RSVP方式のような複雑な信号処理が不要で、ネットワークに大きな負荷をかけることなく、マルチキャスト通信に対する定量的な保証を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態の要部構成を示す図
【図2】実施形態の要部に記憶されているデータ例
【図3】実施形態の要部に記憶されているデータ例
【図4】実施形態の要部に記憶されているデータ例
【図5】実施形態の動作説明図
【図6】実施形態の動作説明図
【図7】実施形態の動作説明図
【図8】実施形態の動作説明図
【図9】実施形態の動作説明図
【図10】実施形態の動作説明図
【図11】実施形態の動作説明図
【図12】実施形態の動作説明図
【図13】実施形態の動作説明図
【図14】実施形態の動作説明図
【図15】実施形態の要部のフローチャート図
【図16】従来のシステムの動作説明図
【図17】従来のシステムの動作説明図
【符号の説明】
1……送信ノード、2……受信ノード、6……ポリシーサーバ、30……パケット中継装置、31……ネットワークプロセッサ、32……パケット分類器、33……フロー管理データベース、34……フローテーブル、35……トラフィックマネージャ、36……バッファ、37……パケットスケジューラ、38……トラフィック管理データベース、40……IGMP/PIM受付処理部、41……ルーティング処理部、42……ルーティングテーブル、45……予約受付処理部、46……ポリシーテーブル
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a packet relay device that forms a computer network for transmitting information in packet units and relays packets while selecting an optimal communication path. Related to the technology.
[0002]
[Prior art]
Among the computer networks, the Internet, which transmits information in packet units, uses a packet relay device (router) that selects and relays an optimal communication path based on identification information of a destination included in the packet, to transmit data between servers, Server terminals are connected.
[0003]
The packet relay device stores the received packet in the buffer, searches the routing table with the identification information of the destination included in the packet, selects the communication path closest to the destination, and reads the packet read from the buffer. Is transmitted to the selected communication path.
[0004]
In this way, in the Internet where packets are transmitted while being relayed by a packet relay device, the number of packets transmitted on the Internet varies greatly depending on the region and time because many unspecified persons use the packets at unspecified timing. Then, sometimes a packet exceeding the relay capability is locally generated.
[0005]
In such a case, packet discarding processing has been conventionally performed, but in recent years, there has been an increase in the number of businesses that provide information distribution services on the Internet for a fee, and communication quality that can transmit information to the other party without omission has been required. .
[0006]
This communication quality is generally called QoS (Quality of Service). To realize this QoS, two systems, IntServ (Integrated Service) and DiffServ (Differentiated Service), have been proposed to date. I was
[0007]
IntServ assigns a requested band and quality to each communication on a communication line like a digital leased line or an ATM, and the assignment of the band is performed by a control called RSVP (Resource reservation protocol). Protocol is used.
[0008]
In the bandwidth allocation procedure using RSVP, as shown in FIG. 16, first, a transmission node (terminal or server) 1 transmits a path message requesting a bandwidth required for information transmission to a reception node 2.
[0009]
This path message is relayed by a plurality of (here, three) packet relay devices 10a, 10b, and 10c on the network and transmitted to the receiving node 2. At this time, each of the packet relay devices 10a to 10c Remember the message.
[0010]
Then, the receiving node 2 prepares for receiving information based on the received path message, and returns a reserve message to the transmitting node 1 indicating that the preparation is completed.
[0011]
As shown in FIG. 17, the reserve message is relayed in the order of the packet relay devices 10c, 10b, and 10a and sent to the transmission node 1 in reverse to the transmission of the path message, and each of the packet relay devices 10a to 10c After confirming the reserve message from the node 2 side, the bandwidth requested by the previously stored path message is allocated for information transmission from the transmitting node 1 to the receiving node 2.
[0012]
The assignment of the bandwidth is specifically to set the capacity of the buffer, the read timing, and the transmission speed.
[0013]
As a result, a transmission path dedicated to a predetermined band is established between the transmission node 1 and the reception node 2, and thereafter information transmitted from the transmission node 1 at a speed corresponding to the predetermined band is transmitted between other nodes. Is reliably transmitted to the receiving node 2 without being affected by the communication information.
[0014]
On the other hand, the DiffServ method does not form a dedicated transmission channel of a predetermined band between a transmitting node and a receiving node unlike IntServ described above, but identifies a priority specified by a packet, The storage and reading of the buffer are controlled in accordance with the priority.
[0015]
That is, the TOS (Type of Service) area of the header of the IP packet is used as an area for marking a 6-bit code for identifying a traffic class.
[0016]
In each of the 64 classes identified by the 6-bit code, a combination of the traffic bandwidth and the delay is defined in advance, and the packet relay apparatus determines the quality corresponding to the class specified by the 6-bit code. Then, information transmission processing is performed.
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
However, when trying to realize multicast by the above-mentioned RSPV method, signal processing of the packet relay device becomes complicated, and a large load is applied to the entire network.
[0018]
In the DiffServ method, although priority is provided to traffic, a quantitative bandwidth is not guaranteed, and therefore, when a lot of high-priority traffic occurs, the guarantee is insufficient.
[0019]
In particular, in recent years, with the spread of broadband access, a content delivery network (CDN) for distributing video to a large number of users has been spreading, and expectations for multicast distribution have been increasing.
[0020]
Moreover, in the video packet, relay transmission with less delay and jitter is required by UDP (User Datagram Protocol) without retransmission, and more reliable quality assurance is desired.
[0021]
The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to provide a packet relay device that can realize quality assurance suitable for multicast traffic.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a packet relay device of the present invention comprises:
A packet relay device that stores a received packet in a buffer, and transmits a packet read from the buffer to a communication path corresponding to destination identification information included in the packet.
A policy table (46) in which identification information for specifying the transmission source or destination of the multicast communication and a parameter for specifying the communication quality to be given to the multicast communication are registered in advance in association with each other;
Means (45) for determining whether or not the identification information included in the participation request message is registered in the policy table when receiving a participation request message including identification information for specifying a transmission source or a destination of the multicast communication. When,
When it is determined that the identification information included in the participation request message is registered in the policy table, the communication quality specified by the parameter corresponding to the identification information is assigned to the multicast communication specified by the identification information. Means (45).
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a configuration of a main part of a packet relay device 30 to which the present invention is applied.
[0024]
In FIG. 1, a network processor 31 performs classification of a packet input via an input / output interface (not shown), rewriting for routing, flow table creation processing, and the like. It has a flow management database 33 and a flow table 34.
[0025]
The packet classifier 32 refers to the flow table 34 and checks whether or not the received packet matches the flow table 34. If the packet is guaranteed, the queue dedicated to the flow (Queue, hereinafter simply Q ) Is output to the traffic manager 35 together with the packet. For packets not covered by the guarantee, the best effort queue (QID = 0) is output to the traffic manager 35 together with the packets.
[0026]
The flow table 34 is created based on the flow management database 33 in which information on traffic flows is stored. For example, as shown in FIG. 2, the identification information of the flow whose bandwidth is secured, that is, the destination It is composed of an IP address, a source IP address, a protocol, a destination port number, a source port number, and a QID for identifying a band allocated to those flows.
[0027]
The traffic manager 35 is for assigning quality assurance to traffic and performing scheduling processing. The traffic manager 35 has a plurality of sets of buffers 36, a packet scheduler 37, and a traffic management database 38 therein. The packet is stored in the buffer corresponding to the assigned QID.
[0028]
The packet scheduler 37 reads out the packets stored in the buffer dedicated to the guaranteed flow among the buffers 36 in accordance with the parameters stored in the traffic management database 38, and sends out the packets via an input / output interface (not shown). Packets stored in non-guaranteed buffers are read and transmitted by best-effort processing.
[0029]
In the traffic management database 38, for example, as shown in FIG. 3, information on a minimum rate, a maximum rate, a maximum delay, and an output port is set in advance for each QID.
[0030]
The IGMP / PIM reception processing unit 40 receives a join packet of IGMP (Internet Group Management Protocol) and PIM-SM (Protocol Independent Multicast-Sparse Mode) including a message of a request for participation in multicast communication, and a routing processing unit 41. , The multicast routing table 42 is created, and the join packet is notified to the reservation reception processing unit 45.
[0031]
The reservation reception processing unit 45 determines whether or not the identification information (address information) of the transmission source or the destination included in the participation request message of the multicast communication is registered in the policy table 46, and If so, the parameter corresponding to the identification information is notified to the traffic manager 35.
[0032]
In the policy table 46, for example, as shown in FIG. 4, a filter for extracting reservable traffic and a parameter specifying the quality required for the traffic are stored in association with each other. The contents stored in the policy table 46 are registered by the policy server 6 described later.
[0033]
The filter section of the policy table 46 is composed of data obtained by masking the destination IP address and the source IP address of the traffic, and the reservation reception processing section 45 performs processing on the destination IP address and the source IP address included in the notified packet. Then, the data of this filter is searched with data obtained by performing a predetermined masking process to determine whether or not the data is registered.
[0034]
Then, it is determined whether or not the traffic of the multicast communication requested by the notified join packet is the traffic for which the guarantee is requested. If the traffic is the traffic for which the guarantee is requested, the traffic management database 38 is checked. It is determined whether or not there is room to allocate more traffic.
[0035]
Specifically, assuming that the output ports of the traffic are P1 to Pn, the sum of the maximum rates of the queues in which the port of P1 is the output port of the traffic management database 38 is to be newly assigned from the line capacity of P1. If it is smaller than the result of reducing the maximum traffic capacity, the bandwidth of the traffic can be guaranteed.
[0036]
Similarly, the above calculation is performed for the ports P2 to Pn. If the bandwidth can be guaranteed for all the output ports, the information about the traffic is notified to the network processor 31 and the traffic manager 35, and the flow table 33, the traffic management database 38 Update.
[0037]
Next, the operation of the packet relay device 30 will be described.
First, an operation when the packet relay device 30 is connected to a transmission node that transmits multicast traffic will be described.
[0038]
As an initial setting, as shown in FIG. 5, the policy server 6 on the network in which the packet relay device 30 is present sends a policy P20 for one traffic to the packet relay device 30, that is, a destination address G, a source address S, Specify information including minimum rate, maximum rate, etc.
[0039]
The notification of the policy 20 by the policy server 6 is performed in response to a policy request from the packet relay device 30 side.
[0040]
In response, the packet relay device 30 creates the policy P20 in the policy table 46, and returns information indicating that the creation of the policy P20 has been successful to the policy server 6.
[0041]
In this state, when traffic is generated from the transmission node 1 as shown in FIG. 6, the packet relay device 30 creates a route cache for the traffic, but the distribution destination is registered in the routing table 42. Since this has not been done, this traffic is dropped. The flow information C1 for this traffic is registered in the flow table 34 as temporary QID = NULL (for example, NULL = −1).
[0042]
When a Join packet (PIM join) is sent from the packet relay device 30 ′ on the downstream side as shown in FIG. 7, the packet relay device 30 is requested for the flow C 1 registered in the flow table 34. Obtain the guaranteed parameters and check the assigned resources of the output port.
[0043]
Then, if the assignment is possible, as shown in FIG. 8, the route information is rewritten for the flow C1 in the routing table 42, the acquired parameter is registered as the QID 20 in the traffic management database 38, and the flow entry for the flow C1 is registered. Rewrite at the output destination (Q20).
[0044]
By the above process, as shown in FIG. 9, the traffic from the transmitting node 1 is relayed and transmitted to the downstream-side packet relay device 30 'while the band is guaranteed.
[0045]
Next, the operation of the packet relay device 30 on the receiving node 2 side as shown in FIG. 10 will be described.
[0046]
First, as shown in FIG. 10, the policy server 6 specifies the policy P20 to the packet relay device 30. At this time, the packet relay device 30 creates the policy P20 in the policy table 46, and returns information indicating that the creation has succeeded to the policy server 6.
[0047]
Then, as shown in FIG. 11, when receiving a join packet (IGMP Join) for requesting to participate in the multicast communication corresponding to the policy P20 from the receiving node 2, it acquires a guaranteed parameter and a route for the flow C1, and assigns an output port. Check for completed resources.
[0048]
Then, if the assignment is possible, as shown in FIG. 12, route information for the flow C1 is created in the routing table 42, and a join packet (PIM send).
[0049]
Next, as shown in FIG. 13, the flow entry for the flow C1 is rewritten at the output destination (Q20), and the parameter of the policy P20 read from the policy table 46 is assigned to the QID 20 of the traffic management database 38.
[0050]
By the above processing, as shown in FIG. 14, the traffic transmitted from the packet relay device 30 ″ on the upstream side is transmitted to the receiving node 2 with the bandwidth guaranteed.
[0051]
FIG. 15 is a flowchart illustrating the operation of the packet relay device 30 that has received a new join request message in a state where multicast communication is being performed by the above-described processing.
[0052]
The operation of the packet relay device 30 will be described with reference to this figure. First, multicast communication in which the destination address is G (group address) and the source address is S is received from the receiving node 1 or the packet relay device on the downstream side. When the join packet (IGMP / PIM-SM) for the participation request is sent, the packet relay device 30 searches the routing table 42 for an address (S, G), and the address is stored in the routing table 42. If there is, the interface number to which the receiving node 1 is connected is added to the routing table 42, and if not, it is newly generated (S1, S2).
[0053]
Then, it is checked whether or not there is a change in the distribution destination based on the combination of the addresses (S, G). If there is no change, the process ends as it is. It is checked whether or not there is a combination of addresses (S, G) in the policy table 46, and if there is such a combination, a parameter designating the guaranteed quality for the combination is read (S3 to S6).
[0054]
Then, it is determined whether or not the maximum rate of the read parameter can be secured at the output port. If it is determined that the maximum rate can be secured, a buffer corresponding to the parameter is allocated, and the traffic flow is registered in the flow table 34 (S7). ~ S9).
[0055]
Through this processing, traffic whose quality is guaranteed can be transmitted to the participation request source.
[0056]
When it is determined in step S5 that there is no combination of the addresses (S, G) in the policy table 46 and when it is determined in step S8 that the combination is not assigned, the traffic is subjected to the best effort processing. The buffer is registered in the allocation flow table (S10).
[0057]
In this case, traffic is transmitted to the participation request source in a normal relay mode in which quality is not guaranteed.
[0058]
Here, a case has been described in which a communication path whose quality is assured is formed with respect to the participation request message (join message). However, when a leaving request message (Leave message) is received, when a participation request message is received. The flow and queue are deleted and released by the reverse operation.
[0059]
【The invention's effect】
As described above, when a packet relay device of the present invention receives a participation request message including identification information for specifying a transmission source or a destination of multicast communication, the identification information included in the participation request message is stored in a policy table. Determine whether or not it is registered, when it is determined that it is registered, to allocate the communication quality specified by the parameter corresponding to the identification information to the multicast communication specified by the identification information I have.
[0060]
Therefore, complicated signal processing such as the RSVP method is not required, and a quantitative guarantee for multicast communication can be realized without imposing a large load on the network.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a main part of an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an example of data stored in a main part of the embodiment. FIG. 3 is an example of data stored in a main part of the embodiment. 4 Example of data stored in main part of embodiment [Fig. 5] Operation explanatory diagram of embodiment [Fig. 6] Operation explanatory diagram of embodiment [Fig. 7] Operation explanatory diagram of embodiment [Fig. 9 illustrates the operation of the embodiment. FIG. 10 illustrates the operation of the embodiment. FIG. 11 illustrates the operation of the embodiment. FIG. 12 illustrates the operation of the embodiment. FIG. FIG. 14 is an explanatory diagram of the operation of the embodiment. FIG. 15 is a flowchart of the main part of the embodiment. FIG. 16 is an explanatory diagram of the operation of the conventional system. FIG. 17 is an explanatory diagram of the operation of the conventional system. Description]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sending node, 2 ... Receiving node, 6 ... Policy server, 30 ... Packet relay device, 31 ... Network processor, 32 ... Packet classifier, 33 ... Flow management database, 34 ... Flow table , 35 traffic manager, 36 buffer, 37 packet scheduler, 38 traffic management database, 40 IGMP / PIM reception processing unit, 41 routing processing unit, 42 routing table, 45 ... Reservation reception processing unit, 46 ... Policy table

Claims (1)

受信したパケットをバッファに格納し、該バッファから読み出したパケットを該パケットに含まれる宛て先の識別情報に対応した通信経路へ送信するパケット中継装置において、
マルチキャスト通信の送信元または宛て先を特定する識別情報と、該マルチキャスト通信に付与する通信品質を指定するパラメータとが予め対応付けされて登録されているポリシーテーブル(46)と、
マルチキャスト通信の送信元または宛て先を特定する識別情報を含む参加要求メッセージを受けたとき、該参加要求メッセージに含まれる識別情報が前記ポリシーテーブルに登録されているか否かを判定する手段(45)と、
前記参加要求メッセージに含まれる識別情報が前記ポリシーテーブルに登録されていると判定されたときに、当該識別情報に対応したパラメータで指定される通信品質を当該識別情報で特定されるマルチキャスト通信に割り当てる手段(45)とを設けたことを特徴とするパケット中継装置。
A packet relay device that stores a received packet in a buffer, and transmits a packet read from the buffer to a communication path corresponding to destination identification information included in the packet.
A policy table (46) in which identification information for specifying a transmission source or a destination of the multicast communication and a parameter for specifying communication quality to be given to the multicast communication are registered in advance in association with each other;
Means (45) for receiving, when receiving a participation request message including identification information specifying a transmission source or a destination of the multicast communication, identification information included in the participation request message registered in the policy table; When,
When it is determined that the identification information included in the participation request message is registered in the policy table, the communication quality specified by the parameter corresponding to the identification information is assigned to the multicast communication specified by the identification information. A packet relay device comprising means (45).
JP2002239686A 2002-08-20 2002-08-20 Packet relay device Pending JP2004080523A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002239686A JP2004080523A (en) 2002-08-20 2002-08-20 Packet relay device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002239686A JP2004080523A (en) 2002-08-20 2002-08-20 Packet relay device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004080523A true JP2004080523A (en) 2004-03-11

Family

ID=32022721

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002239686A Pending JP2004080523A (en) 2002-08-20 2002-08-20 Packet relay device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004080523A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1679017B (en) Apparatus and method for providing reserved connection between terminal stations, and Ethernet system
JP4964046B2 (en) Packet data traffic scheduling and acceptance control
JP4796157B2 (en) System and method for implementing resource allocation in network communications
US7327681B2 (en) Admission control method in internet differentiated service network
US20030097460A1 (en) Relay apparatus and relay method suitable for performing communication to ensure quality of service
US20040125797A1 (en) Flow labels
Reinhardt Advance reservation of network resources for multimedia applications
Schelén et al. Resource sharing in advance reservation agents
US20080155101A1 (en) Reserving resources for data streams in a communication network
KR101471217B1 (en) Passband reservation system for different traffic classes
Baumgartner et al. Differentiated Services: A new approach for Quality of Service in the Internet
JP4272322B2 (en) Information disposal method and information disposal apparatus
JP2013510464A (en) Network resource management method and configuration
Huard et al. Meeting QoS guarantees by end-to-end QoS monitoring and adaptation
US7280560B2 (en) Differentiated services with multiple tagging levels
KR100585934B1 (en) Dynamic Management of Traffic Controller&#39;s Parameter and Service Class Definition Rule Table in Router
JP2002305538A (en) Communication quality control method, server and network system
JP2004343462A (en) Network measurement control system
Cisco Configuring RSVP
Martínez et al. Performance assessment of diffserv and intserv services in qos on an academic network using ns2
JP2004080523A (en) Packet relay device
KR100653454B1 (en) Dynamic traffic management device and method for guaranteeing service quality by service in home network environment
Chaudhuri Design and implementation of a differentiated service based qos model for real-time interactive traffic on constrained bandwidth ip networks
JP2004166080A (en) Packet shaper, packet relay device
JP2001333105A (en) Communication quality assurance method

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20041105

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20041116

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20050315