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JP2014050090A - Packet repeater and method - Google Patents

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JP2014050090A
JP2014050090A JP2012194336A JP2012194336A JP2014050090A JP 2014050090 A JP2014050090 A JP 2014050090A JP 2012194336 A JP2012194336 A JP 2012194336A JP 2012194336 A JP2012194336 A JP 2012194336A JP 2014050090 A JP2014050090 A JP 2014050090A
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JP
Japan
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packet
server
network
address
delay time
Prior art date
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Pending
Application number
JP2012194336A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshitaka Saito
義孝 齊藤
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.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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.)
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Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a packet repeater and a control method therefor capable of dispersing server load by appropriately measuring a response to per-server application service.SOLUTION: The packet repeater comprises: transmission means for generating a session establishment packet for a plurality of servers and transmitting the generated packet via a network; and reception means for receiving a first confirmation response to the session establishment packet from a server and discarding the received response. The transmission means transmits a second confirmation response packet to the corresponding server upon the first confirmation response received, and calculates, as a delay time for each server, a difference between the time of day when the session establishment packet is transmitted and the time of day when the second confirmation response packet is transmitted, thereby creating a correspondence relation with the servers. The servers are assigned higher priority in order of increasing delay time in the correspondence relation, so that when a packet is received from a client, the received packet is transmitted via a network to the server corresponding to the priority indicated by the received packet.

Description

本発明は、ネットワーク内に存在するクライアントとサーバと間でパケットの中継を行うパケット中継装置及び方法に関する。   The present invention relates to a packet relay apparatus and method for relaying packets between a client and a server existing in a network.

複数のクライアント及び複数のサーバが存在するネットワークにおいて、多数のクライアントからの要求によってサービス処理が特定のサーバに短時間に集中すると、そのサーバへの負荷が増大し、これによりレスポンス低下を招く結果となる。このような特定のサーバへの負荷集中を回避する負荷分散技術が既に知られている。   In a network in which a plurality of clients and a plurality of servers exist, if service processing is concentrated on a specific server in a short time due to requests from a large number of clients, the load on the server increases, resulting in a decrease in response. Become. A load distribution technique for avoiding such load concentration on a specific server is already known.

従来のIPパケット中継装置では、負荷分散技術としてPingパケット(ICMP echo request/replyパケット)を使用してサーバのレスポンスを監視する方法が取られている(特許文献1参照)。   In a conventional IP packet relay device, a method of monitoring a server response using a Ping packet (ICMP echo request / reply packet) as a load balancing technique is used (see Patent Document 1).

特許文献1に示されたIPパケット中継装置では、定期的にPing要求パケットを作成して各サーバに向けて送信し、サーバ毎のパケット送信時間を記録し、Ping要求パケットに対してサーバから送信されたPing応答パケットを受信し、サーバ毎のパケット受信時間を記録し、サーバ毎の送信時間と受信時間との差である遅延時間をレスポンスとして算出し、遅延時間の小さいサーバの順にパケットの優先度を1,2,3,...の如く設定することが行われる。これにより、パケット中継動作において受信したパケットのうちの優先度が高いパケットほど遅延時間の小さいサーバ宛に送信される。   In the IP packet relay device disclosed in Patent Document 1, a Ping request packet is periodically created and transmitted to each server, the packet transmission time for each server is recorded, and the Ping request packet is transmitted from the server. Received Ping response packet, record the packet reception time for each server, calculate the delay time that is the difference between the transmission time and reception time for each server as a response, and prioritize the packets in order of the server with the smallest delay time Degrees are 1, 2, 3,. . . Setting is performed as follows. As a result, packets having higher priority among packets received in the packet relay operation are transmitted to a server having a smaller delay time.

特開2012−15667号公報JP 2012-15667 A

かかる従来のIPパケット中継装置においては、Pingパケットを使用してIPネットワークの負荷状態を含むサーバのレスポンスを測定することが行われているので、レイヤ1〜3の如き低レイヤに対するサーバのレスポンスが測定されるだけである。一方、実際に利用するアプリケーションサービスではレイヤ4以上の高レイヤが用いられるので、Pingパケットを使用して測定されたレスポンスが必ずしもサーバ毎の適正なレスポンスを表していないという問題があった。   In such a conventional IP packet relay apparatus, the response of the server including the load state of the IP network is measured using the Ping packet. It is only measured. On the other hand, since an application service that is actually used uses a higher layer of layer 4 or higher, there is a problem that a response measured using a Ping packet does not necessarily represent an appropriate response for each server.

また、IPネットワーク及びサーバにおいてPingパケットの優先度が高く設定されている場合があり、このような場合には、IPネットワーク及びサーバにおいてPingパケットが他のパケットよりも優先的に転送されてしまう可能性もあり、アプリケーションサービスを担うパケットに対するレスポンスとはかけ離れて良好なレスポンスとなってしまう。よって、Pingパケットを使用してサーバのレスポンスを測定しても実際のアプリケーションサービスにおけるレスポンスを必ずしも正確に測定することができないという問題があった。   In addition, the priority of the Ping packet may be set high in the IP network and the server. In such a case, the Ping packet may be transferred with priority over other packets in the IP network and the server. Therefore, the response is far from the response to the packet carrying the application service, and the response is good. Therefore, there is a problem that even if the response of the server is measured using the Ping packet, the response in the actual application service cannot always be measured accurately.

そこで、本発明の目的は、サーバ毎のアプリケーションサービスに対するレスポンスを適切に測定してサーバの負荷分散を行うことができるパケット中継装置及び方法を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a packet relay apparatus and method capable of appropriately measuring a response to an application service for each server and performing server load distribution.

本発明のパケット中継装置は、ネットワーク内の複数のサーバとクライアントの間でパケットの中継を行うパケット中継装置であって、前記複数のサーバ各々についてセッション確立用パケットを生成してそれを対応するサーバに向けて前記ネットワークを介して送信する送信手段と、前記セッション確立用パケットに対する前記複数のサーバの各々からの本パケット中継装置宛の第1の確認応答パケットを前記ネットワークを介して受信してそれを廃棄する受信手段と、を備え、前記送信手段は、前記第1の確認応答パケットの受信に応じて第2の確認応答パケットを対応するサーバに向けて前記ネットワークを介して送信し、前記サーバ毎に前記セッション確立用パケットの送信時刻と前記第2の確認応答パケットの送信時刻と差を遅延時間として算出して前記サーバと前記遅延時間との対応関係を作成し、前記対応関係において前記遅延時間が小さいサーバの順に前記複数のサーバに優先度を高く設定し、前記ネットワークを介して前記クライアントから中継すべきパケットを受信したとき当該受信パケットが示す優先度に対応したサーバに向けて前記受信パケットを前記ネットワークを介して送信することを特徴としている。   The packet relay device of the present invention is a packet relay device that relays packets between a plurality of servers and clients in a network, and generates a session establishment packet for each of the plurality of servers and corresponds to the server A transmission means for transmitting to the packet through the network, and receiving a first acknowledgment packet addressed to the packet relay apparatus from each of the plurality of servers for the session establishment packet via the network. Receiving means for discarding, wherein the transmitting means transmits the second acknowledgment packet to the corresponding server via the network in response to reception of the first acknowledgment packet, and the server Each time, the difference between the transmission time of the session establishment packet and the transmission time of the second acknowledgment packet is delayed. And calculating a relationship between the server and the delay time, and setting a higher priority to the plurality of servers in order of the server having the smallest delay time in the correspondence relationship, and the client via the network When a packet to be relayed is received, the received packet is transmitted to the server corresponding to the priority indicated by the received packet via the network.

本発明のパケット中継方法は、ネットワーク内の複数のサーバとクライアントの間でパケットの中継を行うパケット中継装置の中継方法であって、前記複数のサーバ各々についてセッション確立用パケットを生成してそれを対応するサーバに向けて前記ネットワークを介して送信するステップと、前記セッション確立用パケットに対する前記複数のサーバの各々からの第1の確認応答パケットを前記ネットワークを介して受信してそれを廃棄するステップと、前記第1の確認応答パケットの受信に応じて第2の確認応答パケットを対応するサーバに向けて前記ネットワークを介して送信するステップと、前記サーバ毎に前記セッション確立用パケットの送信時刻と前記第2の確認応答パケットの送信時刻と差を遅延時間として算出して前記サーバと前記遅延時間との対応関係を作成するステップと、前記対応関係において前記遅延時間が小さいサーバの順に前記複数のサーバに優先度を高く設定するステップと、前記ネットワークを介して前記クライアントから中継すべきパケットを受信したとき当該受信パケットが示す優先度に対応したサーバに向けて前記受信パケットを前記ネットワークを介して送信するステップと、を含むことを特徴としている。   The packet relay method of the present invention is a relay method of a packet relay device that relays packets between a plurality of servers and clients in a network, and generates a session establishment packet for each of the plurality of servers. Transmitting to the corresponding server via the network; receiving a first acknowledgment packet from each of the plurality of servers for the session establishment packet via the network and discarding it; Transmitting the second acknowledgment packet to the corresponding server via the network in response to reception of the first acknowledgment packet, and the transmission time of the session establishment packet for each server; The difference between the transmission time of the second acknowledgment packet and the delay time is calculated as the delay time. Creating a correspondence relationship between the server and the delay time, setting a higher priority to the plurality of servers in order of the server having the smallest delay time in the correspondence relationship, and relaying from the client via the network And a step of transmitting the received packet via the network to a server corresponding to the priority indicated by the received packet when the packet to be received is received.

本発明のパケット中継装置及び方法においては、サーバとのセッション確立までの時間をサーバの遅延時間として測定することで、PingパケットやEthernet OAMのLoop backパケットのように低レイヤの監視のみを行うのではなく、実際に利用するアプリケーションサービスと同一レイヤにてサーバのレスポンスを監視することが可能となる。よって、サーバ毎のアプリケーションサービスに対するレスポンスを適切に測定してサーバの負荷分散を行うことができる。   In the packet relay apparatus and method of the present invention, only the low layer monitoring is performed like the Ping packet or the Ethernet OAM Loop back packet by measuring the time until the session is established with the server as the delay time of the server. Instead, it is possible to monitor the server response in the same layer as the application service that is actually used. Therefore, it is possible to appropriately measure the response to the application service for each server and perform server load distribution.

本発明の実施例1のIPパケット中継装置を含むIPネットワークシステムを示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating an IP network system including an IP packet relay device according to a first embodiment of the present invention. 図1の中継装置の優先度及び宛先判定部に含まれる優先度テーブルを示す図である。It is a figure which shows the priority table contained in the priority and destination determination part of the relay apparatus of FIG. 図1の中継装置の遅延時間測定モード時のシーケンスを示す図である。It is a figure which shows the sequence at the time of the delay time measurement mode of the relay apparatus of FIG. 図1の中継装置の通常運用モード時のシーケンスを示す図である。It is a figure which shows the sequence at the time of the normal operation mode of the relay apparatus of FIG. 本発明の実施例2のIPパケット中継装置を含むIPネットワークシステムを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the IP network system containing the IP packet relay apparatus of Example 2 of this invention. 図5の中継装置のURI登録モード時のシーケンスを示す図である。It is a figure which shows the sequence at the time of URI registration mode of the relay apparatus of FIG. 図5の中継装置の遅延時間測定モード時のシーケンスを示す図である。It is a figure which shows the sequence at the time of the delay time measurement mode of the relay apparatus of FIG. 図5の中継装置の通常運用モード時のシーケンスを示す図である。It is a figure which shows the sequence at the time of the normal operation mode of the relay apparatus of FIG.

以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は本発明の実施例1のIPパケット中継装置10を含むIPネットワークシステムを示している。このIPネットワークシステムは、IPパケット中継装置10の他に、複数のクライアント21〜21(Mは2以上の整数)及び複数のサーバ22〜22(Nは2以上の整数)を備えている。IPパケット中継装置10、クライアント21〜21、及びサーバ22〜22はIPネットワーク23に各々接続されている。このネットワーク23との接続は有線及び無線のいずれであっても良い。 FIG. 1 shows an IP network system including an IP packet relay device 10 according to a first embodiment of the present invention. In addition to the IP packet relay apparatus 10, this IP network system includes a plurality of clients 21 1 to 21 M (M is an integer of 2 or more) and a plurality of servers 22 1 to 22 N (N is an integer of 2 or more). ing. The IP packet relay device 10, the clients 21 1 to 21 M and the servers 22 1 to 22 N are connected to the IP network 23, respectively. The connection with the network 23 may be either wired or wireless.

クライアント21〜21はパーソナルコンピュータ、ノートパソコン、スマートホン等の端末装置である。 The clients 21 1 to 21 M are terminal devices such as personal computers, notebook computers, and smart phones.

サーバ22〜22はサーバコンピュータからなり、サービスを提供することができるウェブサーバ、メールサーバ、SIPサーバ等のサーバである。 The servers 22 1 to 22 N are server computers such as a web server, a mail server, and a SIP server that can provide services.

IPパケット中継装置10は複数の回線処理部11〜11(Sは2以上の整数)及びスイッチ部12を有している。図1には回線処理部11の構成のみを示しているが、回線処理部11〜11は同一構成を有している。 The IP packet relay device 10 includes a plurality of line processing units 11 1 to 11 S (S is an integer of 2 or more) and a switch unit 12. It shows only configuration of the line processing unit 11 1 in FIG. 1, the line processing unit 11 1 to 11 S have the same configuration.

回線処理部11は、レイヤ1・2受信処理部31、TCP(Transmission Control Protocol)応答抽出部32、受信パケットバッファ33、優先度及び宛先判定部34、TCPシーケンス管理部35、TCP要求生成部36、時刻管理部37、遅延時間判定部38、送信パケットバッファ39、TCP要求送信確認部40、及びレイヤ1・2送信処理部41を備えている。 Line processing unit 11 1, Layer 1 & 2 reception processing unit 31, TCP (Transmission Control Protocol) response extraction unit 32, the reception packet buffer 33, the priority and the destination determining unit 34, TCP sequence management unit 35, TCP request generator 36, a time management unit 37, a delay time determination unit 38, a transmission packet buffer 39, a TCP request transmission confirmation unit 40, and a layer 1-2 transmission processing unit 41.

レイヤ1・2受信処理部31、TCP応答抽出部32、及び受信パケットバッファ33は受信手段を構成している。また、TCPシーケンス管理部35、TCP要求生成部36、遅延時間判定部38、送信パケットバッファ39、TCP要求送信確認部40、及びレイヤ1・2送信処理部41は送信手段を構成している。   The layer 1 and 2 reception processing unit 31, the TCP response extraction unit 32, and the reception packet buffer 33 constitute reception means. The TCP sequence management unit 35, TCP request generation unit 36, delay time determination unit 38, transmission packet buffer 39, TCP request transmission confirmation unit 40, and layer 1 and 2 transmission processing unit 41 constitute a transmission means.

レイヤ1・2受信処理部31はIPネットワーク23から入力されたパケットを受信してそのパケットに対して物理層及びデータリンク層の終端処理を行う。レイヤ1・2受信処理部31の出力にはTCP応答抽出部32が接続されており、レイヤ1・2受信処理部31で終端処理されたパケットはTCP応答抽出部32に供給される。   The layer 1 and 2 reception processing unit 31 receives a packet input from the IP network 23 and performs physical layer and data link layer termination processing on the packet. A TCP response extraction unit 32 is connected to the output of the layer 1 and 2 reception processing unit 31, and the packet subjected to termination processing in the layer 1 and 2 reception processing unit 31 is supplied to the TCP response extraction unit 32.

TCP応答抽出部32は、サーバの応答を確認するために受信パケットから、TCPのセッション確立動作中にSYN ACKパケットを抽出し、また、セッション切断動作中にACKパケット及びFINパケットを抽出する。これらのパケットはいずれも自身のIPパケット中継装置10に割り当てられたIPアドレスを宛先とし、サーバ22〜22のいずれかのIPアドレスを送信元とするパケットである。TCP応答抽出部32の出力には受信パケットバッファ33が接続されており、TCP応答抽出部32で抽出されるパケット以外のTCPパケット及びその他のパケットはTCP応答抽出部32から受信パケットバッファ33に転送される。 The TCP response extraction unit 32 extracts a SYN ACK packet from the received packet to confirm the server response during the TCP session establishment operation, and extracts an ACK packet and a FIN packet during the session disconnection operation. Each of these packets is a packet whose destination is the IP address assigned to its own IP packet relay device 10 and whose source is any of the IP addresses of the servers 22 1 to 22 N. A reception packet buffer 33 is connected to the output of the TCP response extraction unit 32, and TCP packets other than the packet extracted by the TCP response extraction unit 32 and other packets are transferred from the TCP response extraction unit 32 to the reception packet buffer 33. Is done.

受信パケットバッファ33はTCP応答抽出部32から転送されたパケットを保存する。また、受信パケットバッファ33は優先度及び宛先判定部34に接続されている。   The reception packet buffer 33 stores the packet transferred from the TCP response extraction unit 32. The reception packet buffer 33 is connected to the priority and destination determination unit 34.

優先度及び宛先判定部34は、受信パケットバッファ33からパケットを取り出し、そのパケットの優先度で定まるサーバn(サーバ22〜22のうちの1つ)のIPアドレス及び回線番号を示す装置ヘッダをパケットに付加し、その後、パケットをスイッチ部12に転送する。 The priority and destination determination unit 34 extracts a packet from the received packet buffer 33, and a device header indicating the IP address and line number of the server n (one of the servers 22 1 to 22 N ) determined by the priority of the packet Is added to the packet, and then the packet is transferred to the switch unit 12.

優先度及び宛先判定部34は、図2に示すように、優先度、サーバ番号、遅延時間、回線番号、及び宛先IPアドレスについての対応関係を示す優先度テーブルを内部メモリに保存している。この優先度テーブルを用いてパケットの宛先IPアドレスの書き換え及び上記した装置ヘッダを作成してそのパケットに付与する。回線番号はサーバ毎に定められ、回線処理部11〜11のいずれか1つに対応している。 As shown in FIG. 2, the priority and destination determination unit 34 stores a priority table indicating the correspondence relationship between the priority, the server number, the delay time, the line number, and the destination IP address in the internal memory. Using this priority table, the destination IP address of the packet is rewritten and the above-described device header is created and attached to the packet. The line number is determined for each server, and corresponds to any one of the line processing units 11 1 to 11 S.

スイッチ部12は、回線処理部11〜11各々の優先度及び宛先判定部34と送信パケットバッファ39とに接続されている。スイッチ部12は、優先度及び宛先判定部34から転送されたパケットをそのパケットの装置ヘッダに示された回線番号に対応する回線処理部(回線処理部11〜11のうちの1つ)の送信パケットバッファ39に供給する。 The switch unit 12 is connected to the priority and destination determination unit 34 and the transmission packet buffer 39 of each of the line processing units 11 1 to 11 S. The switch unit 12 connects the packet transferred from the priority and destination determination unit 34 to the line processing unit (one of the line processing units 11 1 to 11 S ) corresponding to the line number indicated in the device header of the packet. To the transmission packet buffer 39.

送信パケットバッファ39はスイッチ部12、TCP要求生成部36及びTCP要求送信確認部40の各々に接続されており、スイッチ部12からパケットが転送されると、それを保存する。   The transmission packet buffer 39 is connected to each of the switch unit 12, the TCP request generation unit 36, and the TCP request transmission confirmation unit 40. When a packet is transferred from the switch unit 12, the transmission packet buffer 39 stores the packet.

TCP要求生成部36は、サーバ22〜22各々の負荷状態を確認するため、本IPパケット中継装置10に割り当てられたIPアドレスを送信元、サーバ22〜22各々のIPアドレスを宛先として、定期的に、TCPのセッション確立動作中にSYNパケットと、ACKパケットとを生成し、また、同様に、セッション切断動作中にFINパケットと、ACKパケットとを生成する。これらのパケットは遅延時間測定用のパケットであり、生成されると送信パケットバッファ39に供給され、そこに保存される。 TCP request generation unit 36, to confirm the load state of the server 22 1 through 22 N, respectively, present IP packet relay apparatus 10 to the assigned IP address to the sender, the IP address of the server 22 1 through 22 N, respectively destination As described above, a SYN packet and an ACK packet are generated periodically during the TCP session establishment operation, and similarly, a FIN packet and an ACK packet are generated during the session disconnection operation. These packets are delay time measurement packets. When they are generated, they are supplied to the transmission packet buffer 39 and stored therein.

TCP要求送信確認部40は、送信パケットバッファ39とレイヤ1・2送信処理部41との間に配置されており、送信パケットバッファ39に保存されたパケットを保存された順にレイヤ1・2送信処理部41に供給する。また、TCP要求送信確認部40は、TCP要求生成部36で生成されたセッション確立動作中にSYNパケット及びACKパケットの各々をレイヤ1・2送信処理部41に供給する際には、それらのパケットが本TCP要求送信確認部40を通過する時刻を遅延時間判定部38に通知する。   The TCP request transmission confirmation unit 40 is disposed between the transmission packet buffer 39 and the layer 1 and 2 transmission processing unit 41, and the layer 1 and 2 transmission processing is performed in the order in which the packets stored in the transmission packet buffer 39 are stored. Supplied to the unit 41. Further, when the TCP request transmission confirmation unit 40 supplies each of the SYN packet and the ACK packet to the layer 1 and 2 transmission processing unit 41 during the session establishment operation generated by the TCP request generation unit 36, these packets are transmitted. Notifies the delay time determination unit 38 of the time when it passes through the TCP request transmission confirmation unit 40.

レイヤ1・2送信処理部41はTCP要求送信確認部40から供給されたパケットについて物理層及びデータリンク層の終端処理を行い、当該パケットをIPネットワーク23に送出する。   The layer 1 and 2 transmission processing unit 41 performs physical layer and data link layer termination processing on the packet supplied from the TCP request transmission confirmation unit 40, and sends the packet to the IP network 23.

TCPシーケンス管理部35は、TCP応答抽出部32及びTCP要求生成部36に接続されており、TCP要求生成部36における上記の遅延時間測定用のパケット(セッション確立動作中のSYN ACKパケット、並びにセッション切断動作中のFINパケット及びACKパケット)の生成を管理する。具体的には、セッション確立動作においては、遅延時間測定用のSYNパケットを生成する時刻が来た場合に、TCP要求生成部36へセッション確立用のSYNパケットを生成する命令を送る。それに対してTCP要求生成部36からSYNパケットの生成完了の通知を受け、その後、TCP応答抽出部32からSYN ACKパケット受信の通知を受けると、TCP要求生成部36に対してACKパケットの生成を命令する。また、TCP要求生成部36からACKパケットの生成完了の通知を受ける。セッション切断においては、TCP要求生成部36へセッション切断用のFINパケットを生成する命令を送る。それに対してTCP要求生成部36からFINパケットの生成完了の通知を受ける。その後、TCP応答抽出部32からACKパケット受信の通知、更にFINパケット受信の通知を受けると、TCP要求生成部36に対してACKパケットの生成を命令する。また、TCP要求生成部36からACKパケットの生成完了の通知を受ける。   The TCP sequence management unit 35 is connected to the TCP response extraction unit 32 and the TCP request generation unit 36. The TCP request generation unit 36 uses the packet for delay time measurement (the SYN ACK packet during the session establishment operation, and the session). The generation of the FIN packet and the ACK packet during the cutting operation is managed. Specifically, in the session establishment operation, when it is time to generate a SYN packet for delay time measurement, a command for generating a session establishment SYN packet is sent to the TCP request generation unit 36. In response to this, the TCP request generation unit 36 receives a notification of the completion of SYN packet generation, and then receives a SYN ACK packet reception notification from the TCP response extraction unit 32. The TCP request generation unit 36 generates an ACK packet. Command. Further, the TCP request generator 36 receives a notification of completion of ACK packet generation. In session disconnection, a command for generating a session disconnection FIN packet is sent to the TCP request generation unit 36. In response to this, the TCP request generator 36 receives a notification of completion of the FIN packet generation. Thereafter, upon receiving notification of ACK packet reception from the TCP response extraction unit 32 and further notification of FIN packet reception, the TCP request generation unit 36 is instructed to generate an ACK packet. Further, the TCP request generator 36 receives a notification of completion of ACK packet generation.

時刻管理部37は時刻を計数するカウンタを有し、TCP応答抽出部32、TCP要求生成部36及びTCP要求送信確認部40に現在の時刻情報を供給する。TCP要求送信確認部40はこの時刻情報を参照してパケットの通過時刻を遅延時間判定部38に提供する。   The time management unit 37 includes a counter that counts the time, and supplies the current time information to the TCP response extraction unit 32, the TCP request generation unit 36, and the TCP request transmission confirmation unit 40. The TCP request transmission confirmation unit 40 refers to this time information and provides the packet transit time to the delay time determination unit 38.

遅延時間判定部38は、TCP要求送信確認部40から供給されるセッション確立動作中にSYNパケットが通過した時刻とACKパケットが通過した時刻とに応じてサーバn(22〜22のうちの1つ)に対する遅延時間を算出し、優先度及び宛先判定部34に通知する。遅延時間はサーバ22〜22全てについて算出され、各々優先度及び宛先判定部34に通知される。 The delay time determination unit 38 selects one of the servers n (22 1 to 22 N) according to the time when the SYN packet passes and the time when the ACK packet passes during the session establishment operation supplied from the TCP request transmission confirmation unit 40. 1), and notifies the priority and destination determination unit 34 of the delay time. The delay time is calculated for all of the servers 22 1 to 22 N and notified to the priority and destination determination unit 34.

優先度及び宛先判定部34は、優先度テーブルを図示しないメモリに保存して有しており、これらのサーバ各々の遅延時間の最小値のサーバを上記した優先度テーブルの優先度1に対応させ、優先度テーブルの優先度1についてのサーバ番号、遅延時間、回線番号、及び宛先IPアドレスをそれまでの内容から書き換える。更に、その遅延時間がその次に小さいサーバを優先度テーブルの優先度2に対応させ、優先度テーブルの優先度2についてのサーバ番号、遅延時間、回線番号、及び宛先IPアドレスをそれまでの内容から書き換える。このように遅延時間が小さい順に優先度を1,2,3,・・・のように定めて優先度テーブルの各項目を更新することが行われる。なお、遅延時間として今回算出された遅延時間をそのまま用いて優先度に対応したサーバを決定しているが、過去T(min)内に測定された遅延時間の平均値、最小値、又は最大値を用いて、或いは考慮して優先度に対応したサーバを決定しても良い。   The priority and destination determination unit 34 stores a priority table in a memory (not shown), and associates the server with the minimum delay time of each of these servers with the priority 1 of the priority table described above. The server number, delay time, line number, and destination IP address for priority 1 in the priority table are rewritten from the previous contents. Further, the server with the next smallest delay time is made to correspond to priority 2 in the priority table, and the server number, delay time, line number, and destination IP address for priority 2 in the priority table are the contents up to that point. Rewrite from In this way, priorities are determined as 1, 2, 3,... In order of increasing delay time, and each item in the priority table is updated. The server corresponding to the priority is determined by using the delay time calculated this time as it is as the delay time, but the average value, minimum value, or maximum value of the delay time measured within the past T (min). The server corresponding to the priority may be determined using or taking into account.

次に、IPパケット中継装置10の動作モードが遅延時間測定モードとなった時におけるIPパケット中継装置10とサーバnとの間におけるパケットの送受信を図3のTCPシーケンス図を用いて説明する。この遅延時間測定モードのシーケンスは、全てのサーバ22〜22について時間Tiの間隔で繰り返される。 Next, transmission / reception of packets between the IP packet relay device 10 and the server n when the operation mode of the IP packet relay device 10 becomes the delay time measurement mode will be described with reference to the TCP sequence diagram of FIG. This sequence of the delay time measurement mode is repeated at intervals of time Ti for all the servers 22 1 to 22 N.

先ず、IPパケット中継装置10のサーバnに対応した回線処理部S(回線処理部11〜11のうちの1つ)のTCP要求生成部36が本IPパケット中継装置10に割り当てられたIPアドレスを送信元IPアドレスとし、サーバnのIPアドレスを宛先IPアドレスとして、TCPのセッション確立動作中にSYNパケット(セッション確立用パケット)を生成する(ステップS1)。このTCP要求生成部36で生成されたSYNパケットは送信パケットバッファ39に保存された後、そこから取り出されてTCP要求送信確認部40を通過してレイヤ1・2送信処理部41からIPネットワーク23を介してサーバnに対して送信される(ステップS2)。このSYNパケットがTCP要求送信確認部40を通過する時刻taが遅延時間判定部38に遅延時間測定のために通知される。 First, the TCP request generation unit 36 of the line processing unit S (one of the line processing units 11 1 to 11 S ) corresponding to the server n of the IP packet relay device 10 is assigned to the IP packet relay device 10. A SYN packet (session establishment packet) is generated during the TCP session establishment operation using the address as the source IP address and the IP address of the server n as the destination IP address (step S1). The SYN packet generated by the TCP request generation unit 36 is stored in the transmission packet buffer 39, and then extracted from the SYN packet, passes through the TCP request transmission confirmation unit 40, and is transmitted from the layer 1-2 transmission processing unit 41 to the IP network 23. To the server n (step S2). The time ta when the SYN packet passes through the TCP request transmission confirmation unit 40 is notified to the delay time determination unit 38 for measuring the delay time.

サーバnはSYNパケットを受信すると、それに対する応答としてSYN ACKパケット(第1の確認応答パケット)を生成し(ステップS3)、そのSYN ACKパケットをIPネットワーク23を介してIPパケット中継装置10に対して送信する(ステップS4)。SYN ACKパケットの送信元IPアドレスはサーバnに割り当てられたIPアドレスであり、宛先IPアドレスはIPパケット中継装置10に割り当てられたIPアドレスである。   When the server n receives the SYN packet, the server n generates a SYN ACK packet (first acknowledgment packet) as a response thereto (step S3), and sends the SYN ACK packet to the IP packet relay apparatus 10 via the IP network 23. (Step S4). The source IP address of the SYN ACK packet is the IP address assigned to the server n, and the destination IP address is the IP address assigned to the IP packet relay device 10.

SYN ACKパケットはIPパケット中継装置10のサーバnに対応した回線処理部Sで受信される。回線処理部SのTCP応答抽出部32は、そのSYN ACKパケットがIPパケット中継装置10宛に送信されたSYN ACKパケットであることを判断し、それを受信パケットバッファ33には転送せず、再び、IPネットワーク23に送出されないように廃棄する(ステップS5)。TCP応答抽出部32によるSYN ACKパケットの抽出はTCPシーケンス管理部35に通知される。   The SYN ACK packet is received by the line processing unit S corresponding to the server n of the IP packet relay apparatus 10. The TCP response extraction unit 32 of the line processing unit S determines that the SYN ACK packet is a SYN ACK packet transmitted to the IP packet relay device 10, and does not transfer it to the reception packet buffer 33, but again Then, it is discarded so as not to be sent to the IP network 23 (step S5). The extraction of the SYN ACK packet by the TCP response extraction unit 32 is notified to the TCP sequence management unit 35.

その後、回線処理部SのTCP要求生成部36がTCPシーケンス管理部35の命令に応じて、本IPパケット中継装置10に割り当てられたIPアドレスを送信元IPアドレスとし、サーバnのIPアドレスを宛先IPアドレスとして、TCPのセッション確立動作中にACKパケット(第2の確認応答パケット)を生成する(ステップS6)。このTCP要求生成部36で生成されたACKパケットは送信パケットバッファ39に保存された後、そこから取り出されてTCP要求送信確認部40を通過してレイヤ1・2送信処理部41からIPネットワーク23を介してサーバnに対して送信される(ステップS7)。このACKパケットがTCP要求送信確認部40を通過する時刻tbは遅延時間判定部38に遅延時間測定のために通知される。   Thereafter, the TCP request generation unit 36 of the line processing unit S uses the IP address assigned to the IP packet relay device 10 as the transmission source IP address and the IP address of the server n as the destination according to the instruction of the TCP sequence management unit 35 As the IP address, an ACK packet (second acknowledgment packet) is generated during the TCP session establishment operation (step S6). The ACK packet generated by the TCP request generation unit 36 is stored in the transmission packet buffer 39, and is then extracted from the ACK packet, passes through the TCP request transmission confirmation unit 40, and is transmitted from the layer 1-2 transmission processing unit 41 to the IP network 23. To the server n (step S7). The time tb when the ACK packet passes through the TCP request transmission confirmation unit 40 is notified to the delay time determination unit 38 for measuring the delay time.

このACKパケットがサーバnで受信されることにより、本IPパケット中継装置10とサーバnとの間のTCPセッションが確立される。   When this ACK packet is received by the server n, a TCP session between the IP packet relay apparatus 10 and the server n is established.

遅延時間判定部38では、SYNパケットが通過した時刻taとACKパケットが通過した時刻tbとに応じてサーバnに対する遅延時間tb−taが算出され、その遅延時間は優先度及び宛先判定部34に通知される。優先度及び宛先判定部34ではサーバ22〜22各々の遅延時間に応じて上記したように遅延時間が小さい順に優先度を1,2,3,・・・のように定めて優先度テーブルの各項目を更新することが行われる。 The delay time determination unit 38 calculates a delay time tb-ta for the server n according to the time ta when the SYN packet passes and the time tb when the ACK packet passes, and the delay time is sent to the priority and destination determination unit 34. Be notified. In the priority and destination determination unit 34, priorities are determined as 1, 2, 3,... In order of increasing delay time as described above according to the delay time of each of the servers 22 1 to 22 N. Each item is updated.

そして、TCPセッション確立によるIPネットワーク23の帯域を無駄に消費することを回避するために、直ちにTCPシーケンス管理部35の命令に応じてTCP要求生成部36は本IPパケット中継装置10に割り当てられたIPアドレスを送信元IPアドレスとし、サーバnのIPアドレスを宛先IPアドレスとして、TCPのセッション切断用のFINパケット(第1のセッション切断用パケット)を生成する(ステップS8)。このTCP要求生成部36で生成されたFINパケットは送信パケットバッファ39に保存された後、そこから取り出されてTCP要求送信確認部40を通過してレイヤ1・2送信処理部41からIPネットワーク23を介してサーバnに対して送信される(ステップS9)。   Then, in order to avoid wasteful consumption of the bandwidth of the IP network 23 due to the establishment of the TCP session, the TCP request generation unit 36 is immediately assigned to the IP packet relay device 10 according to the instruction of the TCP sequence management unit 35. A TCP session disconnection FIN packet (first session disconnection packet) is generated using the IP address as the source IP address and the server n as the destination IP address (step S8). The FIN packet generated by the TCP request generation unit 36 is stored in the transmission packet buffer 39 and is then extracted from the FIN packet and passed through the TCP request transmission confirmation unit 40 from the layer 1 and 2 transmission processing unit 41 to the IP network 23. To the server n (step S9).

サーバnはFINパケットを受信すると、それに対する応答としてACKパケットを生成し(ステップS10)、そのACKパケット(第3の確認応答パケット)をIPネットワーク23を介してIPパケット中継装置10に対して送信する(ステップS11)。このACKパケットの送信元IPアドレスはサーバnに割り当てられたIPアドレスであり、宛先IPアドレスはIPパケット中継装置10に割り当てられたIPアドレスである。   When the server n receives the FIN packet, it generates an ACK packet as a response thereto (step S10), and transmits the ACK packet (third acknowledgment packet) to the IP packet relay apparatus 10 via the IP network 23. (Step S11). The source IP address of this ACK packet is the IP address assigned to the server n, and the destination IP address is the IP address assigned to the IP packet relay device 10.

ACKパケットはIPパケット中継装置10のサーバnに対応した回線処理部Sで受信される。回線処理部SのTCP応答抽出部32は、そのACKパケットがIPパケット中継装置10宛に送信されたACKパケットであることを判断し、それを受信パケットバッファ33には転送せず、再び、IPネットワーク23に送出されないように廃棄する(ステップS12)。   The ACK packet is received by the line processing unit S corresponding to the server n of the IP packet relay device 10. The TCP response extraction unit 32 of the line processing unit S determines that the ACK packet is an ACK packet transmitted to the IP packet relay device 10, does not transfer it to the reception packet buffer 33, and again transmits the IP packet It discards so that it may not be sent to the network 23 (step S12).

また、サーバnはステップS11のACKパケットの送信後、FINパケット(第2のセッション切断用パケット)を生成し(ステップS13)、そのFINパケットをIPネットワーク23を介してIPパケット中継装置10に対して送信する(ステップS14)。このFINパケットの送信元IPアドレスはサーバnに割り当てられたIPアドレスであり、宛先IPアドレスはIPパケット中継装置10に割り当てられたIPアドレスである。   Also, after transmitting the ACK packet in step S11, the server n generates a FIN packet (second session disconnection packet) (step S13), and sends the FIN packet to the IP packet relay apparatus 10 via the IP network 23. (Step S14). The source IP address of the FIN packet is an IP address assigned to the server n, and the destination IP address is an IP address assigned to the IP packet relay device 10.

ステップS14で送信されたFINパケットはIPパケット中継装置10のサーバnに対応した回線処理部Sで受信される。回線処理部SのTCP応答抽出部32は、そのFINパケットがIPパケット中継装置10宛に送信されたFINパケットであることを判断し、それを受信パケットバッファ33には転送せず、再び、IPネットワーク23に送出されないように廃棄する(ステップS15)。   The FIN packet transmitted in step S14 is received by the line processing unit S corresponding to the server n of the IP packet relay apparatus 10. The TCP response extraction unit 32 of the line processing unit S determines that the FIN packet is a FIN packet transmitted to the IP packet relay device 10, does not transfer it to the reception packet buffer 33, and again transmits the IP packet It discards so that it may not be sent to the network 23 (step S15).

また、回線処理部SのTCP要求生成部36がTCPシーケンス管理部35の命令に応じて、FINパケットに応答するために本IPパケット中継装置10に割り当てられたIPアドレスを送信元IPアドレスとし、サーバnのIPアドレスを宛先IPアドレスとして、ACKパケット(第4の確認応答パケット)を生成する(ステップS16)。このTCP要求生成部36で生成されたACKパケットは送信パケットバッファ39に保存された後、そこから取り出されてTCP要求送信確認部40を通過してレイヤ1・2送信処理部41からIPネットワーク23を介してサーバnに対して送信される(ステップS17)。   In addition, the TCP request generation unit 36 of the line processing unit S uses the IP address assigned to the IP packet relay apparatus 10 to respond to the FIN packet in response to a command from the TCP sequence management unit 35 as a transmission source IP address, An ACK packet (fourth acknowledgment packet) is generated with the IP address of server n as the destination IP address (step S16). The ACK packet generated by the TCP request generation unit 36 is stored in the transmission packet buffer 39, and is then extracted from the ACK packet, passes through the TCP request transmission confirmation unit 40, and is transmitted from the layer 1-2 transmission processing unit 41 to the IP network 23. To the server n (step S17).

このACKパケットがサーバnで受信されることにより、本IPパケット中継装置10とサーバnとの間のTCPセッションが切断され、IPパケット中継装置10では遅延時間測定モードが終了し、通常運用モードとなる。   When this ACK packet is received by the server n, the TCP session between the IP packet relay device 10 and the server n is disconnected, and the IP packet relay device 10 ends the delay time measurement mode and the normal operation mode. Become.

次いで、IPパケット中継装置10の動作モードが通常運用モードとなった時におけるIPパケット中継装置10と、クライアントm(クライアント21〜21のうちの1つ)及びサーバn(サーバ22〜22のうちの1つ)との間におけるパケットの送受信を図4のTCPシーケンス図を用いて説明する。 Next, when the operation mode of the IP packet relay device 10 becomes the normal operation mode, the IP packet relay device 10, the client m (one of the clients 21 1 to 21 M ), and the server n (the servers 22 1 to 22). Packet transmission / reception with one of N ) will be described with reference to the TCP sequence diagram of FIG.

クライアントmからサーバnに対してTCPのセッション確立の要求がある場合には、クライアントmではSYNパケットはクライアントmのIPアドレスを送信元IPアドレスとし、サーバnのIPアドレスを宛先IPアドレスとしてIPネットワーク23に送出される(ステップS21)。IPパケット中継装置10では、そのSYNパケットがレイヤ1・2受信処理部31で受信されると、IPパケット中継装置10宛のパケットではないためTCP応答抽出部32にて廃棄せずに、受信パケットバッファ33へ転送されて、そこに一時的に保存される。優先度及び宛先判定部34によって受信パケットバッファ33からそのSYNパケットが取り出され、優先度テーブルを用いてそのSYNパケットの優先度で定まるサーバnのIPアドレスを示す装置ヘッダをパケットに付加し、その後、SYNパケットをスイッチ部12に転送することが行われる。優先度及び宛先判定部34からスイッチ部12に転送されたSYNパケットはスイッチ部12によってそのパケットの装置ヘッダに示された回線番号に対応する回線処理部(回線処理部11〜11のうちの1つ)の送信パケットバッファ39に供給され、そこに一時的に保存される。送信パケットバッファ39に保存されたSYNパケットは保存された順にTCP要求送信確認部40によって取り出されてレイヤ1・2送信処理部41に供給され、レイヤ1・2送信処理部41によってサーバnに向けてIPネットワーク23に送出される(ステップS22)。 When there is a request for establishing a TCP session from the client m to the server n, the SYN packet in the client m is an IP network with the IP address of the client m as the source IP address and the IP address of the server n as the destination IP address. 23 (step S21). In the IP packet relay device 10, when the SYN packet is received by the layer 1 or 2 reception processing unit 31, the received packet is not discarded by the TCP response extraction unit 32 because it is not a packet addressed to the IP packet relay device 10. The data is transferred to the buffer 33 and temporarily stored therein. The SYN packet is extracted from the reception packet buffer 33 by the priority and destination determination unit 34, and a device header indicating the IP address of the server n determined by the priority of the SYN packet is added to the packet using the priority table, and then , The SYN packet is transferred to the switch unit 12. The SYN packet transferred from the priority / destination determination unit 34 to the switch unit 12 is transmitted by the switch unit 12 to the line processing unit (of the line processing units 11 1 to 11 S corresponding to the line number indicated in the device header of the packet). Is transmitted to the transmission packet buffer 39 and temporarily stored therein. The SYN packets stored in the transmission packet buffer 39 are taken out by the TCP request transmission confirmation unit 40 in the order in which they are stored, supplied to the layer 1/2 transmission processing unit 41, and directed to the server n by the layer 1/2 transmission processing unit 41. Is sent to the IP network 23 (step S22).

サーバnはSYNパケットを受信すると、それに応答するために、サーバnのIPアドレスを送信元IPアドレスとし、クライアントmのIPアドレスを宛先IPアドレスとしてSYN ACKパケットをIPネットワーク23に送出する(ステップS23)。IPパケット中継装置10では、そのSYN ACKパケットがレイヤ1・2受信処理部31で受信されると、IPパケット中継装置10宛のパケットではないため、SYN ACKパケットはSYNパケットの場合と同様に廃棄されることなく処理されてレイヤ1・2送信処理部41によってクライアントmに向けてIPネットワーク23に送出される(ステップS24)。   When the server n receives the SYN packet, the server n sends a SYN ACK packet to the IP network 23 with the IP address of the server n as the source IP address and the IP address of the client m as the destination IP address in order to respond to the SYN packet (step S23). ). In the IP packet relay device 10, when the SYN ACK packet is received by the layer 1 and 2 reception processing unit 31, it is not a packet addressed to the IP packet relay device 10, so the SYN ACK packet is discarded as in the case of the SYN packet. The layer 1 and 2 transmission processing unit 41 transmits the data to the IP network 23 toward the client m (step S24).

クライアントmはSYN ACKパケットを受信すると、それに応答するために、クライアントmのIPアドレスを送信元IPアドレスとし、サーバnのIPアドレスを宛先IPアドレスとしてACKパケットをIPネットワーク23に送出する(ステップS25)。IPパケット中継装置10では、そのACKパケットがレイヤ1・2受信処理部31で受信されると、IPパケット中継装置10宛のパケットではないため、ACKパケットはSYNパケットやSYN ACKパケットの場合と同様に廃棄されることなく処理されてレイヤ1・2送信処理部41によってサーバnに向けてIPネットワーク23に送出される(ステップS26)。   Upon receiving the SYN ACK packet, the client m sends an ACK packet to the IP network 23 with the IP address of the client m as the source IP address and the IP address of the server n as the destination IP address in order to respond to it (step S25). ). In the IP packet relay device 10, when the ACK packet is received by the layer 1 and 2 reception processing unit 31, the packet is not addressed to the IP packet relay device 10, so the ACK packet is the same as in the case of a SYN packet or a SYN ACK packet. And is sent to the IP network 23 toward the server n by the layer 1 and 2 transmission processing unit 41 (step S26).

このACKパケットがサーバnで受信されることにより、本IPパケット中継装置10を介したクライアントmとサーバnとの間のTCPセッションが確立される。よって、パケットによる画像データや音声データ等のデータ転送が実行される(ステップS27)。   When this ACK packet is received by the server n, a TCP session between the client m and the server n via the IP packet relay apparatus 10 is established. Therefore, data transfer such as image data and audio data by the packet is executed (step S27).

データ転送が終了すると、クライアントmからFINパケットが本IPパケット中継装置10を介してサーバnに送出され(ステップS28,S29)、それに応答してサーバnからACKパケットが本IPパケット中継装置10を介してクライアントmに送出される(ステップS30,S31)。更に、サーバnからFINパケットが本IPパケット中継装置10を介してクライアントmに送出される(ステップS32,S33)。それに応答してクライアントmからACKパケットが本IPパケット中継装置10を介してサーバnに送出される(ステップS34,S35)。このACKパケットがサーバnで受信されることにより、本IPパケット中継装置10を介したクライアントmとサーバnとの間のTCPセッションが切断される。これらのFINパケット及びACKパケットについてはIPパケット中継装置10宛のパケットではないため、TCPセッション確立のためのパケットと同様にIPパケット中継装置10で廃棄されることなくクライアントmとサーバnとの間で転送される。   When the data transfer is completed, a FIN packet is sent from the client m to the server n via the IP packet relay device 10 (steps S28 and S29), and in response thereto, an ACK packet is sent from the server n to the IP packet relay device 10. To the client m (steps S30 and S31). Further, the FIN packet is sent from the server n to the client m through the IP packet relay device 10 (steps S32 and S33). In response, an ACK packet is sent from the client m to the server n via the IP packet relay device 10 (steps S34 and S35). When this ACK packet is received by the server n, the TCP session between the client m and the server n via the IP packet relay apparatus 10 is disconnected. Since these FIN packets and ACK packets are not packets addressed to the IP packet relay device 10, the packets between the client m and the server n are not discarded by the IP packet relay device 10 in the same manner as packets for establishing a TCP session. Forwarded.

このように実施例1においては、TCPのセッション確立までの時間をサーバの遅延時間として測定することで、Ping(ICMPのecho request/reply)パケットやEthernet OAMのLoop backパケットのように低レイヤの監視のみを行うのではなく、実際に利用するアプリケーションサービスと同一レイヤにてサーバのレスポンスを監視することが可能となる。   As described above, in the first embodiment, the time until the TCP session is established is measured as the delay time of the server, so that a low layer such as a Ping (ICMP echo request / reply) packet or an Ethernet OAM Loop back packet is used. Instead of only monitoring, it is possible to monitor the server response in the same layer as the application service actually used.

また、遅延時間測定後、確立されているTCPセッションを直ちに切断するので、TCPセッション確立によるIPネットワークの無駄な帯域消費を防ぐことができる。   In addition, since the established TCP session is immediately disconnected after the delay time measurement, useless bandwidth consumption of the IP network due to the establishment of the TCP session can be prevented.

図5は本発明の実施例2のIPパケット中継装置10A,10Bを含むIPネットワークシステムを示している。このIPネットワークシステムは、呼制御プロトコルの1つであるSIP(Session Initiation Protocol)を利用し、クライアント21〜21はSIPクライアントであり、サーバ22〜22はSIPサーバである。 FIG. 5 shows an IP network system including the IP packet relay devices 10A and 10B according to the second embodiment of the present invention. This IP network system uses SIP (Session Initiation Protocol) which is one of call control protocols, clients 21 1 to 21 M are SIP clients, and servers 22 1 to 22 N are SIP servers.

SIPによるパケットの送受信にはデフォルトのプロトコルとしてUDP(User Datagram Protocol)が用いられ、IPパケット中継装置10、クライアント21〜21及びサーバ22〜22ではUDPパケット、TCPパケットを含む制御パケットの送受信が可能にされている。 UDP (User Datagram Protocol) is used as a default protocol for transmission / reception of packets by SIP, and control packets including UDP packets and TCP packets are used in the IP packet relay device 10, the clients 21 1 to 21 M, and the servers 22 1 to 22 N. Can be sent and received.

IPパケット中継装置10A,10Bは同一の構成を有し、複数の回線処理部11〜11(Sは2以上の整数)及びスイッチ部12を有している。図5にはIPパケット中継装置10Aの回線処理部11の構成のみを示しているが、回線処理部11〜11は同一構成を有している。また、図5の回線処理部11において図1の実施例1と同一部分は同一符号を用いて示している。 The IP packet relay apparatuses 10A and 10B have the same configuration, and include a plurality of line processing units 11 1 to 11 S (S is an integer of 2 or more) and a switch unit 12. FIG. 5 shows only the configuration of the line processing unit 11 1 of the IP packet relay apparatus 10A, but the line processing units 11 1 to 11 S have the same configuration. In Example 1, the same parts of FIG. 1 in the line processing unit 11 1 of FIG. 5 are denoted by the same reference numerals.

回線処理部11は、レイヤ1・2受信処理部31、SIP応答抽出部51、受信パケットバッファ33、優先度及び宛先判定部34、SIPシーケンス管理部52、SIP要求生成部53、時刻管理部37、遅延時間判定部38、送信パケットバッファ39、SIP要求送信確認部54、及びレイヤ1・2送信処理部41を備えている。 Line processing unit 11 1, Layer 1 & 2 reception processing unit 31, SIP response extraction unit 51, the reception packet buffer 33, the priority and the destination determining unit 34, SIP sequence management unit 52, SIP request generator 53, the time management unit 37, a delay time determination unit 38, a transmission packet buffer 39, a SIP request transmission confirmation unit 54, and a layer 1 and 2 transmission processing unit 41.

SIP要求生成部53は自身のIPパケット中継装置10A(10B)に割り当てられたSIP URI(Uniform Resource Identifier)を、IPパケット中継装置10A(10B)に割り当てられたIPアドレスを送信元アドレスとし、サーバn(サーバ22〜22のうちの1つ)のIPアドレスを宛先として、SIP URI登録時のREGISTERパケットを生成する。 The SIP request generation unit 53 uses the SIP URI (Uniform Resource Identifier) assigned to its own IP packet relay device 10A (10B) as the transmission source address and the IP address assigned to the IP packet relay device 10A (10B) as a server address. A REGISTER packet at the time of SIP URI registration is generated with the IP address of n (one of the servers 22 1 to 22 N ) as the destination.

また、SIP要求生成部53はサーバの負荷状態としての遅延時間を測定する遅延時間測定モードでは、自身のIPパケット中継装置10A(10B)に割り当てられたIPアドレス/SIP URIを送信元IPアドレス/SIP URIとし、サーバnのIPアドレスを宛先IPアドレスとし、対向のIPパケット中継装置10BのSIP URIを宛先SIP URIとし、SIPのセッション確立動作中にINVITEパケット及びACKパケットを各々生成し、更に、セッション切断動作中にBYEパケットを生成する。遅延時間測定モードはSIPシーケンス管理部52の命令に応じて定期的に実行される。また、遅延時間測定モードにおいてINVITEパケット及びACKパケットは遅延時間測定用に生成され、BYEパケットは遅延時間測定のSIPのセッションを切断するために生成される。   In the delay time measurement mode in which the SIP request generator 53 measures the delay time as the load state of the server, the IP address / SIP URI assigned to its own IP packet relay device 10A (10B) is used as the source IP address / A SIP URI, an IP address of the server n is a destination IP address, a SIP URI of the opposite IP packet relay device 10B is a destination SIP URI, and an INVITE packet and an ACK packet are generated during the SIP session establishment operation, A BYE packet is generated during the session disconnection operation. The delay time measurement mode is periodically executed according to a command from the SIP sequence management unit 52. In the delay time measurement mode, the INVITE packet and the ACK packet are generated for delay time measurement, and the BYE packet is generated to disconnect the SIP session for delay time measurement.

SIP要求送信確認部54は、SIP要求生成部53で生成した遅延時間測定用INVITEパケット及びACKパケットの各々が本SIP要求送信確認部54を通過する時刻を遅延時間判定部38に通知する。   The SIP request transmission confirmation unit 54 notifies the delay time determination unit 38 of the time when each of the delay time measurement INVITE packet and the ACK packet generated by the SIP request generation unit 53 passes through the SIP request transmission confirmation unit 54.

遅延時間判定部38は、遅延時間測定モードにおいてSIP要求送信確認部54から供給されるINVITEパケットの通過した時刻と、ACKパケットの通過した時刻とに応じて遅延時間を算出する。   The delay time determination unit 38 calculates the delay time according to the time when the INVITE packet supplied from the SIP request transmission confirmation unit 54 passes and the time when the ACK packet passes in the delay time measurement mode.

SIP応答抽出部51は、サーバの応答を確認するため、SIPのURI登録時の200 OKパケット、並びに遅延時間測定モードにおける100 Tryingパケット、180 Ringingパケット、及び200 OKパケットを抽出する。またクライアント側エラーの300番台パケット、サーバ側エラーの400番台パケットも抽出する。URI登録時を除いて、いずれの抽出パケットは自身のIPパケット中継装置10Aに割り当てられたIPアドレス/ SIP URIを宛先IPアドレス/ SIP URIとし、サーバnのIPアドレスを送信元IPアドレスとし、対向のIPパケット中継装置10BのSIP URIを送信元SIP URIとするパケットであり、これ以外のSIPパケット、及びその他のパケットについては受信パケットバッファ33に転送する。URI登録時に抽出するパケットはIPパケット中継装置10Aに割り当てられたIPアドレスを宛先IPアドレスとし、サーバnのIPアドレスを送信元IPアドレスとするパケットであり、これ以外のREGISTERパケット、及びその他のパケットについては受信パケットバッファ33に転送する。   The SIP response extraction unit 51 extracts the 200 OK packet at the time of SIP URI registration, and the 100 Trying packet, 180 Ringing packet, and 200 OK packet in the delay time measurement mode in order to confirm the server response. Also, the client side error 300-series packet and the server-side error 400-series packet are extracted. Except at the time of URI registration, any extracted packet has the IP address / SIP URI assigned to its own IP packet relay apparatus 10A as the destination IP address / SIP URI, the IP address of server n as the source IP address, The packet having the SIP URI of the IP packet relay apparatus 10B as the source SIP URI is transferred to the reception packet buffer 33 for other SIP packets and other packets. The packet extracted at the time of URI registration is a packet in which the IP address assigned to the IP packet relay apparatus 10A is the destination IP address and the IP address of the server n is the source IP address. Other REGISTER packets and other packets Is transferred to the reception packet buffer 33.

SIPシーケンス管理部52は、SIP応答抽出部51及びSIP要求生成部53に接続されており、遅延時間測定モードにおけるSIP要求生成部53におけるパケット(セッション確立動作中のINVITEパケット及びACKパケット、並びにセッション切断動作中のBYEパケット)の生成を管理する。具体的には、セッション確立動作においては、遅延時間測定用のINVITEパケットを生成する時刻が来た場合に、SIP要求生成部53へセッション確立用のINVITEパケットを生成する命令を送る。それに対してSIP要求生成部53からINVITEパケットの生成完了の通知を受け、その後、SIP応答抽出部51から100 Tryingパケット、180 Ringingパケット、そして200 OKパケット受信の通知を順に受けると、SIP要求生成部53に対してACKパケットの生成を命令する。また、SIP要求生成部53からACKパケットの生成完了の通知を受ける。セッション切断においては、SIP要求生成部53へセッション切断用のBYEパケットを生成する命令を送る。それに対してSIP要求生成部36からBYEパケットの生成完了の通知を受ける。その後、SIP応答抽出部51から200 OKパケット受信の通知を受けると、遅延時間測定モードを終了する。   The SIP sequence management unit 52 is connected to the SIP response extraction unit 51 and the SIP request generation unit 53. The SIP sequence management unit 52 includes a packet (an INVITE packet and an ACK packet during the session establishment operation, and a session) in the delay time measurement mode. The generation of BYE packets during the cutting operation is managed. Specifically, in the session establishment operation, when it is time to generate an INVITE packet for delay time measurement, an instruction to generate an INVITE packet for session establishment is sent to the SIP request generation unit 53. On the other hand, when the notification of the completion of the INVITE packet generation is received from the SIP request generation unit 53 and then the notification of the 100 Trying packet, the 180 Ringing packet, and the 200 OK packet reception is sequentially received from the SIP response extraction unit 51, the SIP request generation The unit 53 is instructed to generate an ACK packet. Further, the SIP request generator 53 receives a notification of completion of ACK packet generation. In session disconnection, an instruction for generating a BYE packet for session disconnection is sent to the SIP request generation unit 53. In response to this, the SIP request generator 36 receives a notification of the completion of BYE packet generation. Thereafter, when a notification of 200 OK packet reception is received from the SIP response extraction unit 51, the delay time measurement mode is terminated.

また、SIPシーケンス管理部52は、遅延時間測定モードにおいて、IPパケット中継装置10A自身宛のクライアント側エラー300番台パケット、若しくはサーバ側エラー400番台パケットを受信したことがSIP応答抽出部51から通知された場合には、パケット再送が設定されているならば直前のINVITEパケット又はBYEパケットの再送をSIP要求生成部53に命令する。パケット再送が設定されていない場合は、間隔Tiだけ待って次の周期にINVITEパケットの送信から再度開始の命令を行うか、又はセッション確立中ならばBYEパケットの生成をSIP要求生成部53に命令してセッションを切断する。   In addition, the SIP response management unit 52 is notified from the SIP response extraction unit 51 that the client side error 300 series packet or the server side error 400 series packet addressed to the IP packet relay apparatus 10A itself is received in the delay time measurement mode. If packet retransmission is set, the SIP request generation unit 53 is instructed to retransmit the immediately preceding INVITE packet or BYE packet. If packet retransmission is not set, wait for the interval Ti and issue an instruction to start again from transmission of the INVITE packet in the next cycle, or if the session is being established, instruct the SIP request generator 53 to generate a BYE packet. To disconnect the session.

その他の実施例2の構成については実施例1と同様であるので、ここでの更なる説明は省略される。   Other configurations of the second embodiment are the same as those of the first embodiment, and thus further description thereof is omitted here.

次に、IPパケット中継装置10A,10Bの動作モードがURI登録モードとなった時におけるIPパケット中継装置10A,10Bとサーバn(サーバ22〜22のうちのいずれか1つ)との間におけるパケットの送受信を図6のシーケンス図を用いて説明する。このURI登録モードではIPパケット中継装置10A,10B各々のSIP URIを全てのサーバ22〜22に登録することが行われる。 Next, between the IP packet relay devices 10A and 10B and the server n (any one of the servers 22 1 to 22 N ) when the operation mode of the IP packet relay devices 10A and 10B is the URI registration mode. Packet transmission / reception will be described with reference to the sequence diagram of FIG. In this URI registration mode, the SIP URIs of the IP packet relay apparatuses 10A and 10B are registered in all the servers 22 1 to 22 N.

IPパケット中継装置10Aにおいては動作モードがURI登録モードになると、SIPシーケンス管理部52がSIP要求生成部53に対してURI登録の命令が通知される。この命令に応じてSIP要求生成部53ではIPパケット中継装置10Aに割り当てられたIPアドレスを送信元IPアドレスとし、サーバnのIPアドレスを宛先IPアドレスとし、更にIPパケット中継装置10Aに割り当てられたSIP URIを登録情報としたREGISTERパケットを生成する(ステップS51)。このSIP要求生成部53で生成されたREGISTERパケットは送信パケットバッファ39に保存された後、そこから取り出されてSIP要求送信確認部54を通過してレイヤ1・2送信処理部41からIPネットワーク23を介してサーバnに対して送信される(ステップS52)。   In the IP packet relay device 10A, when the operation mode is the URI registration mode, the SIP sequence management unit 52 notifies the SIP request generation unit 53 of a URI registration command. In response to this command, the SIP request generation unit 53 uses the IP address assigned to the IP packet relay device 10A as the source IP address, the IP address of the server n as the destination IP address, and further assigned to the IP packet relay device 10A. A REGISTER packet using the SIP URI as registration information is generated (step S51). The REGISTER packet generated by the SIP request generation unit 53 is stored in the transmission packet buffer 39, and then extracted from the REGISTER packet, passes through the SIP request transmission confirmation unit 54, and is transmitted from the layer 1-2 transmission processing unit 41 to the IP network 23. To the server n (step S52).

サーバnはREGISTERパケットを受信すると、そのREGISTERパケットに応じてSIP URIを登録し(ステップS53)、その応答として200 OKパケットを生成し(ステップS54)、その200 OKパケットをIPパケット中継装置10Aに向けてIPネットワーク23に送出する(ステップS55)。   Upon receiving the REGISTER packet, the server n registers a SIP URI according to the REGISTER packet (step S53), generates a 200 OK packet as a response (step S54), and sends the 200 OK packet to the IP packet relay device 10A. To the IP network 23 (step S55).

200 OKパケットはIPパケット中継装置10Aのサーバnに対応した回線処理部Sで受信される。回線処理部SのSIP応答抽出部51は、その200 OKパケットがIPパケット中継装置10A宛に送信されたパケットであることを判断し、それを受信パケットバッファ33には転送せず、再び、IPネットワーク23に送出されないように廃棄する(ステップS56)。   The 200 OK packet is received by the line processing unit S corresponding to the server n of the IP packet relay apparatus 10A. The SIP response extraction unit 51 of the line processing unit S determines that the 200 OK packet is a packet transmitted to the IP packet relay apparatus 10A, does not transfer it to the reception packet buffer 33, and again transmits the IP packet. It discards so that it may not be sent to the network 23 (step S56).

IPパケット中継装置10Bとサーバnとの間においてもステップS61〜S66で示すように同様にREGISTERパケット及び200 OKパケットの送受信が行われ、IPパケット中継装置10Bに割り当てられたSIP URIがサーバnに登録される。   As shown in steps S61 to S66, the REGISTER packet and the 200 OK packet are similarly transmitted and received between the IP packet relay apparatus 10B and the server n, and the SIP URI assigned to the IP packet relay apparatus 10B is transmitted to the server n. be registered.

次いで、IPパケット中継装置10Aの動作モードが遅延時間測定モードとなった時におけるIPパケット中継装置10A,10B各々とサーバnとの間におけるパケットの送受信を図7のシーケンス図を用いて説明する。この遅延時間測定モードのシーケンスは、全てのサーバ22〜22について時間Tiの間隔で繰り返される。 Next, packet transmission / reception between each of the IP packet relay devices 10A and 10B and the server n when the operation mode of the IP packet relay device 10A becomes the delay time measurement mode will be described with reference to the sequence diagram of FIG. This sequence of the delay time measurement mode is repeated at intervals of time Ti for all the servers 22 1 to 22 N.

先ず、IPパケット中継装置10Aのサーバnに対応した回線処理部S(回線処理部111〜11Sのうちの1つ)のSIP要求生成部53が本IPパケット中継装置10Aに割り当てられたIPアドレス及びSIP URIを送信元IPアドレス及び送信元SIP URIとし、サーバnのIPアドレスを宛先IPアドレスとし、IPパケット中継装置10BのSIP URIを宛先SIP URIとして、SIPのセッション確立のためにINVITEパケット(セッション確立用パケット)を生成する(ステップS71)。このSIP要求生成部53で生成されたINVITEパケットは送信パケットバッファ39に保存された後、そこから取り出されてSIP要求送信確認部54を通過してレイヤ1・2送信処理部41からIPネットワーク23を介してサーバnに対して送信される(ステップS72)。このINVITEパケットがSIP要求送信確認部54を通過する時刻taが遅延時間判定部38に遅延時間測定のために通知される。   First, the SIP request generation unit 53 of the line processing unit S (one of the line processing units 111 to 11S) corresponding to the server n of the IP packet relay device 10A receives the IP address assigned to the IP packet relay device 10A and The SIP URI is the source IP address and the source SIP URI, the IP address of the server n is the destination IP address, and the SIP URI of the IP packet relay device 10B is the destination SIP URI. (Establishment packet) is generated (step S71). The INVITE packet generated by the SIP request generation unit 53 is stored in the transmission packet buffer 39, and is then extracted from the packet and passed through the SIP request transmission confirmation unit 54 from the layer 1-2 transmission processing unit 41 to the IP network 23. To the server n (step S72). The time ta when the INVITE packet passes through the SIP request transmission confirmation unit 54 is notified to the delay time determination unit 38 for the delay time measurement.

サーバnはINVITEパケットを受信すると、INVITEパケットの宛先SIP URIであるIPパケット中継装置10BにINVITEパケットを転送するためにそれをIPネットワーク23に送出する(ステップS73)。ステップS73のINVITEパケットの送信元IPアドレスはサーバnのIPアドレスであり、宛先IPアドレスはIPパケット中継装置10BのIPアドレスであり、送信元SIP URIはIPパケット中継装置10AのSIP URIであり、宛先SIP URIはIPパケット中継装置10BのSIP URIである。また、サーバnはIPパケット中継装置10AからINVITEパケットを受信してそれを処理していることをIPパケット中継装置10Aに知らせるために100 Tryingパケットを生成し(ステップS74)、それをIPネットワーク23に送出する(ステップS75)。100 Tryingパケットの送信元IPアドレスはサーバnのIPアドレスであり、宛先IPアドレスはIPパケット中継装置10AのIPアドレスであり、送信元SIP URIはIPパケット中継装置10BのSIP URIであり、宛先SIP URIはIPパケット中継装置10AのSIP URIである。   Upon receiving the INVITE packet, the server n sends it to the IP network 23 in order to transfer the INVITE packet to the IP packet relay device 10B that is the destination SIP URI of the INVITE packet (step S73). The source IP address of the INVITE packet in step S73 is the IP address of the server n, the destination IP address is the IP address of the IP packet relay device 10B, and the source SIP URI is the SIP URI of the IP packet relay device 10A. The destination SIP URI is the SIP URI of the IP packet relay device 10B. The server n receives the INVITE packet from the IP packet relay device 10A and generates a 100 Trying packet to notify the IP packet relay device 10A that it is processing it (step S74). (Step S75). The source IP address of the 100 Trying packet is the IP address of the server n, the destination IP address is the IP address of the IP packet relay device 10A, the source SIP URI is the SIP URI of the IP packet relay device 10B, and the destination SIP The URI is the SIP URI of the IP packet relay device 10A.

100 TryingパケットはIPパケット中継装置10Aのサーバnに対応した回線処理部Sで受信される。回線処理部SのSIP応答抽出部51は、その100 TryingパケットがIPパケット中継装置10A宛に送信されたパケットであることを判断し、それを受信パケットバッファ33には転送せず、再び、IPネットワーク23に送出されないように廃棄する(ステップS76)。SIP応答抽出部51による100 Tryingパケットの抽出はSIPシーケンス管理部52に通知される。   The 100 Trying packet is received by the line processing unit S corresponding to the server n of the IP packet relay apparatus 10A. The SIP response extraction unit 51 of the line processing unit S determines that the 100 Trying packet is a packet transmitted to the IP packet relay apparatus 10A, does not transfer it to the reception packet buffer 33, It discards so that it may not be sent to the network 23 (step S76). The extraction of 100 Trying packets by the SIP response extraction unit 51 is notified to the SIP sequence management unit 52.

IPパケット中継装置10Bでは、INVITEパケットはIPパケット中継装置10Bのサーバnに対応した回線処理部Sで受信される。回線処理部SのSIP応答抽出部51は、そのINVITEパケットがIPパケット中継装置10B宛に送信されたINVITEパケットであることを判断し、それを受信パケットバッファ33には転送せず、再び、IPネットワーク23に送出されないように廃棄する(ステップS77)。そのINVITEパケットの受信は当該回線処理部SのSIPシーケンス管理部52に通知されるので、SIP要求生成部53がSIPシーケンス管理部52の命令に応じて、180 Ringingパケットを生成し(ステップS78)、更に200 OKパケットを生成する(ステップS82)。このSIP要求生成部53で生成された180 Ringingパケット及び200 OKパケット各々は送信パケットバッファ39に保存された後、そこから取り出されてSIP要求送信確認部54を通過してレイヤ1・2送信処理部41からIPネットワーク23を介してサーバnに対して送信される(ステップS79,S83)。180 Ringingパケット及び200 OKパケット各々は、当該SIP要求生成部53において、IPパケット中継装置10Bに割り当てられたIPアドレスを送信元IPアドレスとし、サーバnのIPアドレスを宛先IPアドレスとし、IPパケット中継装置10BのSIP URIを送信元SIP URIとし、IPパケット中継装置10AのSIP URIを宛先SIP URIとして生成される。   In the IP packet relay device 10B, the INVITE packet is received by the line processing unit S corresponding to the server n of the IP packet relay device 10B. The SIP response extraction unit 51 of the line processing unit S determines that the INVITE packet is an INVITE packet transmitted to the IP packet relay apparatus 10B, does not transfer it to the reception packet buffer 33, and again transmits the IP packet It discards so that it may not be sent to the network 23 (step S77). Since the reception of the INVITE packet is notified to the SIP sequence management unit 52 of the line processing unit S, the SIP request generation unit 53 generates a 180 Ringing packet in response to a command from the SIP sequence management unit 52 (step S78). Further, a 200 OK packet is generated (step S82). Each of the 180 Ringing packet and the 200 OK packet generated by the SIP request generation unit 53 is stored in the transmission packet buffer 39, and is then extracted from the packet and passed through the SIP request transmission confirmation unit 54. The data is transmitted from the unit 41 to the server n via the IP network 23 (steps S79 and S83). Each of the 180 Ringing packet and the 200 OK packet is transmitted by the SIP request generation unit 53 using the IP address assigned to the IP packet relay device 10B as the source IP address and the IP address of the server n as the destination IP address. The SIP URI of the device 10B is generated as the source SIP URI, and the SIP URI of the IP packet relay device 10A is generated as the destination SIP URI.

サーバnは180 Ringingパケット及び200 OKパケットを個別に受信する毎に、パケットの宛先SIP URIであるIPパケット中継装置10Aに180 Ringingパケット及び200 OKパケット(第1の確認応答パケット)を転送するためにそれをIPネットワーク23に送出する(ステップS80,S84)。この180 Ringingパケット及び200 OKパケット各々の送信元IPアドレスはサーバnのIPアドレスであり、宛先IPアドレスはIPパケット中継装置10AのIPアドレスであり、送信元SIP URIはIPパケット中継装置10BのSIP URIであり、宛先SIP URIはIPパケット中継装置10AのSIP URIである。   Each time the server n individually receives the 180 Ringing packet and the 200 OK packet, the server n transfers the 180 Ringing packet and the 200 OK packet (first acknowledgment packet) to the IP packet relay device 10A that is the destination SIP URI of the packet. It is sent to the IP network 23 (steps S80 and S84). The source IP address of each of the 180 Ringing packet and the 200 OK packet is the IP address of the server n, the destination IP address is the IP address of the IP packet relay device 10A, and the source SIP URI is the SIP address of the IP packet relay device 10B. It is a URI, and the destination SIP URI is the SIP URI of the IP packet relay apparatus 10A.

サーバnからの180 Ringingパケット及び200 OKパケットはIPパケット中継装置10Aのサーバnに対応した回線処理部Sで受信される。回線処理部SのSIP応答抽出部51は、その180 Ringingパケット及び200 OKパケットがIPパケット中継装置10A宛に送信されたパケットであることを判断し、それを受信パケットバッファ33には転送せず、再び、IPネットワーク23に送出されないように廃棄する(ステップS81,S85)。SIP応答抽出部51による180 Ringingパケット及び200 OKパケット各々の抽出はSIPシーケンス管理部52に通知される。   The 180 Ringing packet and the 200 OK packet from the server n are received by the line processing unit S corresponding to the server n of the IP packet relay apparatus 10A. The SIP response extraction unit 51 of the line processing unit S determines that the 180 Ringing packet and the 200 OK packet are packets transmitted to the IP packet relay device 10A, and does not transfer them to the reception packet buffer 33. Then, it is discarded again so as not to be sent to the IP network 23 (steps S81 and S85). The SIP sequence management unit 52 is notified of the extraction of the 180 Ringing packet and the 200 OK packet by the SIP response extraction unit 51.

その後、回線処理部SのSIP要求生成部53がSIPシーケンス管理部52の命令に応じて、IPパケット中継装置10Aに割り当てられたIPアドレス及びSIP URIを送信元IPアドレス及び送信元SIP URIとし、サーバnのIPアドレスを宛先IPアドレスとし、IPパケット中継装置10Bに割り当てられたSIP URIを宛先SIP URIとして、ACKパケット(第2の確認応答パケット)を生成する(ステップS86)。このSIP要求生成部53で生成されたACKパケットは送信パケットバッファ39に保存された後、そこから取り出されてSIP要求送信確認部54を通過してレイヤ1・2送信処理部41からIPネットワーク23を介してサーバnに対して送信される(ステップS87)。このACKパケットがSIP要求送信確認部54を通過する時刻tbは遅延時間判定部38に遅延時間測定のために通知される。   Thereafter, the SIP request generation unit 53 of the line processing unit S sets the IP address and SIP URI assigned to the IP packet relay device 10A as the transmission source IP address and transmission source SIP URI in accordance with the instruction of the SIP sequence management unit 52. An ACK packet (second acknowledgment packet) is generated with the IP address of the server n as the destination IP address and the SIP URI assigned to the IP packet relay device 10B as the destination SIP URI (step S86). The ACK packet generated by the SIP request generation unit 53 is stored in the transmission packet buffer 39, and then extracted from the ACK packet, passes through the SIP request transmission confirmation unit 54, and is transmitted from the layer 1-2 transmission processing unit 41 to the IP network 23. To the server n (step S87). The time tb when the ACK packet passes through the SIP request transmission confirmation unit 54 is notified to the delay time determination unit 38 for delay time measurement.

サーバnはACKパケットを受信すると、ACKパケットの宛先SIP URIであるIPパケット中継装置10BにACKパケットを転送するためにそれをIPネットワーク23に送出する(ステップS88)。ステップS88のACKパケットの送信元IPアドレスはサーバnのIPアドレスであり、宛先IPアドレスはIPパケット中継装置10BのIPアドレスであり、送信元SIP URIはIPパケット中継装置10AのSIP URIであり、宛先SIP URIはIPパケット中継装置10BのSIP URIである。   When the server n receives the ACK packet, it sends it to the IP network 23 in order to transfer the ACK packet to the IP packet relay device 10B which is the destination SIP URI of the ACK packet (step S88). The source IP address of the ACK packet in step S88 is the IP address of server n, the destination IP address is the IP address of IP packet relay device 10B, and the source SIP URI is the SIP URI of IP packet relay device 10A. The destination SIP URI is the SIP URI of the IP packet relay device 10B.

IPパケット中継装置10Bでは、ACKパケットはIPパケット中継装置10Bのサーバnに対応した回線処理部Sで受信される。当該回線処理部SのSIP応答抽出部51は、そのACKパケットがIPパケット中継装置10B宛に送信されたACKパケットであることを判断し、それを受信パケットバッファ33には転送せず、再び、IPネットワーク23に送出されないように廃棄する(ステップS89)。このACKパケットがIPパケット中継装置10Bで受信されることにより、本IPパケット中継装置10A,10Bの間のSIPのセッションが確立される。   In the IP packet relay device 10B, the ACK packet is received by the line processing unit S corresponding to the server n of the IP packet relay device 10B. The SIP response extraction unit 51 of the line processing unit S determines that the ACK packet is an ACK packet transmitted to the IP packet relay device 10B, and does not transfer it to the reception packet buffer 33. It discards so that it may not be sent to the IP network 23 (step S89). When the ACK packet is received by the IP packet relay device 10B, a SIP session is established between the IP packet relay devices 10A and 10B.

遅延時間判定部38では、INVITEパケットが通過した時刻taとACKパケットが通過した時刻tbとに応じてサーバnに対する遅延時間tb−taが算出され、その遅延時間は優先度及び宛先判定部34に通知される。優先度及び宛先判定部34ではサーバ22〜22各々の遅延時間に応じて上記したように遅延時間が小さい順に優先度を1,2,3,・・・のように定めて優先度テーブルの各項目を更新することが行われる。 The delay time determination unit 38 calculates a delay time tb-ta for the server n according to the time ta when the INVITE packet passes and the time tb when the ACK packet passes, and the delay time is sent to the priority and destination determination unit 34. Be notified. In the priority and destination determination unit 34, priorities are determined as 1, 2, 3,... In order of increasing delay time as described above according to the delay time of each of the servers 22 1 to 22 N. Each item is updated.

そして、SIPのセッション確立によるIPネットワーク23の帯域を無駄に消費することを回避するために、直ちに、SIPパケット中継装置10AのSIPシーケンス管理部52の命令に応じてSIP要求生成部53は本IPパケット中継装置10Aに割り当てられたIPアドレス及びSIP URIを送信元IPアドレス及びSIP URIとし、サーバnのIPアドレスを宛先IPアドレスとし、IPパケット中継装置10Bに割り当てられたSIP URIを宛先SIP URIとして、SIPのセッション切断用のBYEパケット(第1のセッション切断用パケット)を生成する(ステップS90)。このSIP要求生成部53で生成されたBYEパケットは送信パケットバッファ39に保存された後、そこから取り出されてSIP要求送信確認部54を通過してレイヤ1・2送信処理部41からIPネットワーク23を介してサーバnに対して送信される(ステップS91)。   Then, in order to avoid wasteful consumption of the bandwidth of the IP network 23 due to the establishment of the SIP session, the SIP request generation unit 53 immediately responds to the command of the SIP sequence management unit 52 of the SIP packet relay device 10A. The IP address and SIP URI assigned to the packet relay device 10A are set as the source IP address and SIP URI, the IP address of the server n is set as the destination IP address, and the SIP URI assigned to the IP packet relay device 10B is set as the destination SIP URI. Then, a BYE packet (first session disconnection packet) for SIP session disconnection is generated (step S90). The BYE packet generated by the SIP request generation unit 53 is stored in the transmission packet buffer 39, and then extracted from the BYE packet, passes through the SIP request transmission confirmation unit 54, and is transmitted from the layer 1-2 transmission processing unit 41 to the IP network 23. To the server n (step S91).

サーバnはBYEパケットを受信すると、BYEパケットの宛先SIP URIであるIPパケット中継装置10BにBYEパケットを転送するためにそれをIPネットワーク23に送出する(ステップS92)。ステップS92のBYEパケットの送信元IPアドレスはサーバnのIPアドレスであり、宛先IPアドレスはIPパケット中継装置10BのIPアドレスであり、送信元SIP URIはIPパケット中継装置10AのSIP URIであり、宛先SIP URIはIPパケット中継装置10BのSIP URIである。   Upon receiving the BYE packet, the server n sends it to the IP network 23 in order to transfer the BYE packet to the IP packet relay device 10B that is the destination SIP URI of the BYE packet (step S92). The source IP address of the BYE packet in step S92 is the IP address of the server n, the destination IP address is the IP address of the IP packet relay device 10B, and the source SIP URI is the SIP URI of the IP packet relay device 10A. The destination SIP URI is the SIP URI of the IP packet relay device 10B.

IPパケット中継装置10Bは、BYEパケットを受信すると、BYEパケットはIPパケット中継装置10Bのサーバnに対応した回線処理部Sで受信される。回線処理部SのSIP応答抽出部51は、そのBYEパケットがIPパケット中継装置10B宛に送信されたBYEパケットであることを判断し、それを受信パケットバッファ33には転送せず、再び、IPネットワーク23に送出されないように廃棄する(ステップS93)。そのBYEパケットの受信は回線処理部SのSIPシーケンス管理部52に通知されるので、SIP要求生成部53がSIPシーケンス管理部52の命令に応じて、200 OKパケットを生成する(ステップS94)。このSIP要求生成部53で生成された200 OKパケットは送信パケットバッファ39に保存された後、そこから取り出されてSIP要求送信確認部54を通過してレイヤ1・2送信処理部41からIPネットワーク23を介してサーバnに対して送信される(ステップS95)。200 OKパケットは、当該SIP要求生成部53において、IPパケット中継装置10Bに割り当てられたIPアドレスを送信元IPアドレスとし、サーバnのIPアドレスを宛先IPアドレスとし、IPパケット中継装置10BのSIP URIを送信元SIP URIとし、IPパケット中継装置10AのSIP URIを宛先SIP URIとして生成される。   When the IP packet relay device 10B receives the BYE packet, the BYE packet is received by the line processing unit S corresponding to the server n of the IP packet relay device 10B. The SIP response extraction unit 51 of the line processing unit S determines that the BYE packet is a BYE packet transmitted to the IP packet relay apparatus 10B, does not transfer it to the reception packet buffer 33, It discards so that it may not be sent to the network 23 (step S93). Since the reception of the BYE packet is notified to the SIP sequence management unit 52 of the line processing unit S, the SIP request generation unit 53 generates a 200 OK packet in accordance with a command from the SIP sequence management unit 52 (step S94). The 200 OK packet generated by the SIP request generation unit 53 is stored in the transmission packet buffer 39, and is then taken out from the packet and passed through the SIP request transmission confirmation unit 54 to the IP network from the layer 1-2 transmission processing unit 41. 23 is transmitted to the server n via step 23 (step S95). In the 200 OK packet, the SIP request generation unit 53 uses the IP address assigned to the IP packet relay device 10B as the source IP address, the IP address of the server n as the destination IP address, and the SIP URI of the IP packet relay device 10B. Is generated as the source SIP URI, and the SIP URI of the IP packet relay apparatus 10A is generated as the destination SIP URI.

サーバnは200 OKパケットを受信すると、そのパケットの宛先SIP URIであるIPパケット中継装置10Aに200 OKパケット(第3の確認応答パケット)を転送するためにそれをIPネットワーク23に送出する(ステップS96)。この200 OKパケットの送信元IPアドレスはサーバnのIPアドレスであり、宛先IPアドレスはIPパケット中継装置10AのIPアドレスであり、送信元SIP URIはIPパケット中継装置10BのSIP URIであり、宛先SIP URIはIPパケット中継装置10AのSIP URIである。   When the server n receives the 200 OK packet, the server n sends it to the IP network 23 in order to transfer the 200 OK packet (third acknowledgment packet) to the IP packet relay device 10A which is the destination SIP URI of the packet (step). S96). The source IP address of the 200 OK packet is the IP address of the server n, the destination IP address is the IP address of the IP packet relay device 10A, the source SIP URI is the SIP URI of the IP packet relay device 10B, and the destination The SIP URI is the SIP URI of the IP packet relay device 10A.

サーバnからの200 OKパケットはIPパケット中継装置10Aのサーバnに対応した回線処理部Sで受信される。当該回線処理部SのSIP応答抽出部51は、その200 OKパケットがIPパケット中継装置10A宛に送信されたパケットであることを判断し、それを受信パケットバッファ33には転送せず、再び、IPネットワーク23に送出されないように廃棄する(ステップS97)。SIP応答抽出部51による200 OKパケットの抽出はSIPシーケンス管理部52に通知される。   The 200 OK packet from the server n is received by the line processing unit S corresponding to the server n of the IP packet relay apparatus 10A. The SIP response extraction unit 51 of the line processing unit S determines that the 200 OK packet is a packet transmitted to the IP packet relay device 10A, and does not transfer it to the reception packet buffer 33. It discards so that it may not be sent to the IP network 23 (step S97). The extraction of the 200 OK packet by the SIP response extraction unit 51 is notified to the SIP sequence management unit 52.

この200 OKパケットがIPパケット中継装置10Aで受信されることにより、IPパケット中継装置10A,10B間のサーバnを介したセッションが切断され、IPパケット中継装置10Aでは遅延時間測定モードが終了し、通常運用モードとなる。   When the 200 OK packet is received by the IP packet relay device 10A, the session via the server n between the IP packet relay devices 10A and 10B is disconnected, and the delay time measurement mode ends in the IP packet relay device 10A. It becomes the normal operation mode.

次いで、IPパケット中継装置10Aの動作モードが通常運用モードとなった時においてクライアントm1(クライアント21〜21のうちの1つ)の発呼によりクライアントm1がIPパケット中継装置10A、サーバn、IPパケット中継装置10Bを介したクライアントm2(クライアント21〜21のうちの別の1つ)とのパケット通信を図8のSIPシーケンス図を用いて説明する。 Next, when the operation mode of the IP packet relay apparatus 10A becomes the normal operation mode, the client m1 makes a call to the client m1 (one of the clients 21 1 to 21 M ), and the client m1 then receives the IP packet relay apparatus 10A, the server n, Packet communication with the client m2 (another one of the clients 21 1 to 21 M ) via the IP packet relay device 10B will be described with reference to the SIP sequence diagram of FIG.

クライアントm1からサーバnに対してSIPのセッション確立の要求がある場合には、クライアントm1ではINVITEパケットはクライアントm1のIPアドレスを送信元IPアドレスとし、サーバnのIPアドレスを宛先IPアドレスとし、クライアントm1のSIP URIを送信元SIP URIとし、クライアントm2のSIP URIを宛先SIP URIとして、IPネットワーク23に送出される(ステップS101)。IPパケット中継装置10Aでは、そのINVITEパケットはレイヤ1・2受信処理部31で受信されると、IPパケット中継装置10A宛のパケットではないためSIP応答抽出部51にて廃棄せずに、受信パケットバッファ33へ転送されて、そこに一時的に保存される。優先度及び宛先判定部34によって受信パケットバッファ33からそのINVITEパケットが取り出され、優先度テーブルを用いてそのINVITEパケットの優先度で定まるサーバn(サーバ22〜22のうちの1つ)のIPアドレスを示す装置ヘッダをパケットに付加し、その後、INVITEパケットをスイッチ部12に転送することが行われる。優先度及び宛先判定部34からスイッチ部12に転送されたINVITEパケットはスイッチ部12によってそのパケットの装置ヘッダに示された回線番号に対応する回線処理部(回線処理部11〜11のうちの1つ)の送信パケットバッファ39に供給され、そこに一時的に保存される。送信パケットバッファ39に保存されたINVITEパケットは保存された順にSIP要求送信確認部54によって取り出されてレイヤ1・2送信処理部41に供給され、レイヤ1・2送信処理部41によってサーバnに向けてIPネットワーク23に送出される(ステップS102)。 When there is a SIP session establishment request from the client m1 to the server n, in the client m1, the INVITE packet uses the IP address of the client m1 as the source IP address, the IP address of the server n as the destination IP address, and the client The SIP URI of m1 is set as the source SIP URI and the SIP URI of the client m2 is set as the destination SIP URI, and is sent to the IP network 23 (step S101). In the IP packet relay device 10A, when the INVITE packet is received by the layer 1 and 2 reception processing unit 31, the received packet is not discarded by the SIP response extraction unit 51 because it is not a packet addressed to the IP packet relay device 10A. The data is transferred to the buffer 33 and temporarily stored therein. The priority and destination determination unit 34 extracts the INVITE packet from the reception packet buffer 33, and uses the priority table to determine the server n (one of the servers 22 1 to 22 N ) determined by the priority of the INVITE packet. A device header indicating the IP address is added to the packet, and then the INVITE packet is transferred to the switch unit 12. The INVITE packet transferred from the priority / destination determination unit 34 to the switch unit 12 is transmitted to the line processing unit (of the line processing units 11 1 to 11 S) corresponding to the line number indicated in the device header of the packet by the switch unit 12. Is transmitted to the transmission packet buffer 39 and temporarily stored therein. The INVITE packets stored in the transmission packet buffer 39 are taken out by the SIP request transmission confirmation unit 54 in the order in which they are stored and supplied to the layer 1 and 2 transmission processing unit 41, and are sent to the server n by the layer 1 and 2 transmission processing unit 41. Is sent to the IP network 23 (step S102).

サーバnはINVITEパケットを受信すると、それに対して、サーバnのIPアドレスを送信元IPアドレスとし、クライアントm2のIPアドレスを宛先IPアドレスとし、クライアントm1のSIP URIを送信元のSIP URIとし、クライアントm2のSIP URIを宛先SIP URIとしてINVITEパケットをIPネットワーク23に送出する(ステップS103)。   When the server n receives the INVITE packet, the server n uses the IP address of the server n as the source IP address, the IP address of the client m2 as the destination IP address, the SIP URI of the client m1 as the source SIP URI, and the client The INVITE packet is sent to the IP network 23 with the SIP URI of m2 as the destination SIP URI (step S103).

IPパケット中継装置10Bでは、サーバnからのINVITEパケットはレイヤ1・2受信処理部31で受信されると、IPパケット中継装置10B宛のパケットではないためSIP応答抽出部51にて廃棄せずに、受信パケットバッファ33へ転送されて、そこに一時的に保存される。優先度及び宛先判定部34によって受信パケットバッファ33からそのINVITEパケットが取り出され、優先度テーブルを用いてそのINVITEパケットの優先度で定まるサーバn(サーバ22〜22のうちの1つ)のIPアドレスを示す装置ヘッダをパケットに付加し、その後、INVITEパケットをスイッチ部12に転送することが行われる。優先度及び宛先判定部34からスイッチ部12に転送されたINVITEパケットはスイッチ部12によってそのパケットの装置ヘッダに示された回線番号に対応する回線処理部(回線処理部11〜11のうちの1つ)の送信パケットバッファ39に供給され、そこに一時的に保存される。送信パケットバッファ39に保存されたINVITEパケットは保存された順にSIP要求送信確認部54によって取り出されてレイヤ1・2送信処理部41に供給され、レイヤ1・2送信処理部41によってクライアントm2に向けてIPネットワーク23に送出される(ステップS104)。 In the IP packet relay device 10B, when the INVITE packet from the server n is received by the layer 1 and 2 reception processing unit 31, the SIP response extraction unit 51 does not discard the INVITE packet because it is not a packet addressed to the IP packet relay device 10B. The packet is transferred to the reception packet buffer 33 and temporarily stored therein. The priority and destination determination unit 34 extracts the INVITE packet from the reception packet buffer 33, and uses the priority table to determine the server n (one of the servers 22 1 to 22 N ) determined by the priority of the INVITE packet. A device header indicating the IP address is added to the packet, and then the INVITE packet is transferred to the switch unit 12. The INVITE packet transferred from the priority / destination determination unit 34 to the switch unit 12 is transmitted to the line processing unit (of the line processing units 11 1 to 11 S) corresponding to the line number indicated in the device header of the packet by the switch unit 12. Is transmitted to the transmission packet buffer 39 and temporarily stored therein. The INVITE packets stored in the transmission packet buffer 39 are extracted by the SIP request transmission confirmation unit 54 in the order in which they are stored, and are supplied to the layer 1 and 2 transmission processing unit 41. Is sent to the IP network 23 (step S104).

サーバnはクライアントm1からINVITEパケットを受信してそれを処理していることをクライアントm1に知らせるために100 TryingパケットをIPネットワーク23に送出する(ステップS105)。100 Tryingパケットの送信元IPアドレスはサーバnのIPアドレスであり、宛先IPアドレスはクライアントm1のIPアドレスであり、送信元SIP URIはクライアントm2のSIP URIであり、宛先SIP URIはクライアントm1のSIP URIである。   The server n receives the INVITE packet from the client m1 and sends a 100 Trying packet to the IP network 23 to inform the client m1 that it is processing it (step S105). The source IP address of the 100 Trying packet is the IP address of server n, the destination IP address is the IP address of client m1, the source SIP URI is the SIP URI of client m2, and the destination SIP URI is the SIP address of client m1. URI.

100 TryingパケットはIPパケット中継装置10Aのサーバnに対応した回線処理部Sで受信され、IPパケット中継装置10A宛のパケットではないためSIP応答抽出部51にて廃棄せずに、受信パケットバッファ33へ転送されて、そこに一時的に保存される。優先度及び宛先判定部34によって受信パケットバッファ33からその100 Tryingパケットが取り出され、優先度テーブルを用いてその100 Tryingパケットの優先度で定まるサーバn(サーバ22〜22のうちの1つ)のIPアドレスを示す装置ヘッダをパケットに付加し、その後、100 Tryingパケットをスイッチ部12に転送することが行われる。優先度及び宛先判定部34からスイッチ部12に転送された100 Tryingパケットはスイッチ部12によってそのパケットの装置ヘッダに示された回線番号に対応する回線処理部(回線処理部11〜11のうちの1つ)の送信パケットバッファ39に供給され、そこに一時的に保存される。送信パケットバッファ39に保存された100 Tryingパケットは保存された順にSIP要求送信確認部54によって取り出されてレイヤ1・2送信処理部41に供給され、レイヤ1・2送信処理部41によってクライアントm1に向けてIPネットワーク23に送出される(ステップS104)。 The 100 Trying packet is received by the line processing unit S corresponding to the server n of the IP packet relay device 10A, and is not a packet addressed to the IP packet relay device 10A. Transferred to and temporarily stored there. The priority and destination determination unit 34 extracts the 100 Trying packet from the reception packet buffer 33 and uses the priority table to determine the server n (one of the servers 22 1 to 22 N determined by the priority of the 100 Trying packet. ) Is added to the packet, and then the 100 Trying packet is transferred to the switch unit 12. The 100 Trying packet transferred from the priority and destination determination unit 34 to the switch unit 12 is transmitted to the line processing unit (line processing units 11 1 to 11 S corresponding to the line number indicated in the device header of the packet by the switch unit 12. One of them) is supplied to the transmission packet buffer 39 and temporarily stored therein. The 100 Trying packets stored in the transmission packet buffer 39 are extracted by the SIP request transmission confirmation unit 54 in the order in which they are stored and supplied to the layer 1 and 2 transmission processing unit 41. To the IP network 23 (step S104).

クライアントm2では、INVITEパケットの受信に応じて、180 Ringingパケットを送出し(ステップS107)、更に200 OKパケットを送出する(ステップS111)。これらの180 Ringingパケット及び200 OKパケット各々は、クライアントm2のIPアドレスを送信元IPアドレスとし、サーバnのIPアドレスを宛先IPアドレスとし、クライアントm2のSIP URIを送信元SIP URIとし、クライアントm1のSIP URIを宛先SIP URIとして生成される。180 Ringingパケット及び200 OKパケット各々はIPパケット中継装置10Bによって中継されてサーバnに向けてIPネットワーク23に送出される(ステップS108,S112)。   In response to the reception of the INVITE packet, the client m2 transmits a 180 Ringing packet (step S107), and further transmits a 200 OK packet (step S111). Each of these 180 Ringing packet and 200 OK packet has the IP address of the client m2 as the source IP address, the IP address of the server n as the destination IP address, the SIP URI of the client m2 as the source SIP URI, and the client m1's IP address. A SIP URI is generated as a destination SIP URI. Each of the 180 Ringing packet and the 200 OK packet is relayed by the IP packet relay device 10B and sent to the IP network 23 toward the server n (steps S108 and S112).

サーバnは、180 Ringingパケット及び200 OKパケットを個別に受信する毎に、180 Ringingパケット及び200 OKパケットを転送するためにそれをIPネットワーク23に送出する(ステップS109,S113)。この180 Ringingパケット及び200 OKパケット各々の送信元IPアドレスはサーバnのIPアドレスであり、宛先IPアドレスはクライアントm1のIPアドレスであり、送信元SIP URIはクライアントm2のSIP URIであり、宛先SIP URIはクライアントm1のSIP URIである。サーバnからの180 Ringingパケット及び200 OKパケット各々はIPパケット中継装置10Aによって中継されてクライアントm1に向けてIPネットワーク23に送出される(ステップS110,S114)。   Each time the server n receives the 180 Ringing packet and the 200 OK packet individually, the server n sends the 180 Ringing packet and the 200 OK packet to the IP network 23 in order to transfer them (Steps S109 and S113). The source IP address of each of the 180 Ringing packet and the 200 OK packet is the IP address of the server n, the destination IP address is the IP address of the client m1, the source SIP URI is the SIP URI of the client m2, and the destination SIP The URI is the SIP URI of the client m1. Each of the 180 Ringing packet and the 200 OK packet from the server n is relayed by the IP packet relay device 10A and sent to the IP network 23 toward the client m1 (steps S110 and S114).

クライアントm1は180 Ringingパケット及び200 OKパケット各々を受信すると、それに応答するためにACKパケットをIPネットワーク23に送出する(ステップS115)。このACKパケットの送信元IPアドレスはクライアントm1のIPアドレスであり、宛先IPアドレスはサーバnのIPアドレスであり、送信元SIP URIはクライアントm1のSIP URIであり、宛先SIP URIはクライアントm2のSIP URIである。   When the client m1 receives each of the 180 Ringing packet and the 200 OK packet, it sends an ACK packet to the IP network 23 in response to it (step S115). The source IP address of this ACK packet is the IP address of the client m1, the destination IP address is the IP address of the server n, the source SIP URI is the SIP URI of the client m1, and the destination SIP URI is the SIP address of the client m2. URI.

クライアントm1から送出されたACKパケットは、更に、IPパケット中継装置10Aによって中継されてサーバnに向けてIPネットワーク23に送出される(ステップS116)。サーバnはACKパケットを受信すると、そのACKパケットをクライアントm2に転送するためにそれをIPネットワーク23に送出する(ステップS117)。サーバnから送出されたACKパケットの送信元IPアドレスはサーバnのIPアドレスであり、宛先IPアドレスはクライアントm2のIPアドレスであり、送信元SIP URIはクライアントm1のSIP URIであり、宛先SIP URIはクライアントm2のSIP URIである。そのACKパケットは、更に、IPパケット中継装置10Bによって中継されてクライアントm2に向けてIPネットワーク23に送出される(ステップS118)。   The ACK packet sent from the client m1 is further relayed by the IP packet relay device 10A and sent to the IP network 23 toward the server n (step S116). When the server n receives the ACK packet, it sends it to the IP network 23 in order to transfer the ACK packet to the client m2 (step S117). The source IP address of the ACK packet sent from the server n is the IP address of the server n, the destination IP address is the IP address of the client m2, the source SIP URI is the SIP URI of the client m1, and the destination SIP URI Is the SIP URI of client m2. The ACK packet is further relayed by the IP packet relay device 10B and sent to the IP network 23 toward the client m2 (step S118).

ACKパケットがクライアントm2で受信されると、クライアントm1,m2の間のSIPのセッションが確立される。よって、クライアントトm1,m2の間で音声データ、映像データ等のメディアデータの送受信が行われる(ステップS119)。   When the ACK packet is received by the client m2, a SIP session between the clients m1 and m2 is established. Therefore, transmission / reception of media data such as audio data and video data is performed between the clients m1 and m2 (step S119).

クライアントm1は、メディアデータの送受信が終了すると、SIPのセッション切断のためにBYEパケットをIPネットワーク23に送出する(ステップS120)。このBYEパケットの送信元IPアドレスはクライアントm1のIPアドレスであり、宛先IPアドレスはサーバnのIPアドレスであり、送信元SIP URIはクライアントm1のSIP URIであり、宛先SIP URIはクライアントm2のSIP URIである。   When the transmission / reception of the media data is completed, the client m1 sends a BYE packet to the IP network 23 to disconnect the SIP session (step S120). The source IP address of this BYE packet is the IP address of the client m1, the destination IP address is the IP address of the server n, the source SIP URI is the SIP URI of the client m1, and the destination SIP URI is the SIP address of the client m2. URI.

BYEパケットはACKパケットの転送と同様に、ステップS121〜S123の如くIPパケット中継装置10A、サーバn、そしてIPパケット中継装置10Bを介してクライアントm2に転送される。クライアントm2はそれに応答して200 OKパケットをIPネットワーク23に送出する(ステップS124)。この200 OKパケットの送信元IPアドレスはクライアントm2のIPアドレスであり、宛先IPアドレスはサーバnのIPアドレスであり、送信元SIP URIはクライアントm2のSIP URIであり、宛先SIP URIはクライアントm1のSIP URIである。   The BYE packet is transferred to the client m2 via the IP packet relay device 10A, the server n, and the IP packet relay device 10B as in steps S121 to S123, similarly to the transfer of the ACK packet. In response to this, the client m2 sends a 200 OK packet to the IP network 23 (step S124). The source IP address of the 200 OK packet is the IP address of the client m2, the destination IP address is the IP address of the server n, the source SIP URI is the SIP URI of the client m2, and the destination SIP URI is the client SIP address. It is a SIP URI.

200 OKパケットはステップS124〜S127の如くIPパケット中継装置10B、サーバn、そしてIPパケット中継装置10Aを介してクライアントm1に転送される。これは上記したステップS111〜S114の200 OKパケットと同様である。   The 200 OK packet is transferred to the client m1 via the IP packet relay device 10B, the server n, and the IP packet relay device 10A as in steps S124 to S127. This is the same as the 200 OK packet in steps S111 to S114 described above.

この200 OKパケットがクライアントm1で受信されることにより、クライアントm1,m2間のIPパケット中継装置10A、サーバn、及びIPパケット中継装置10Bを介したセッションが切断される。   When the client m1 receives the 200 OK packet, the session between the clients m1 and m2 via the IP packet relay device 10A, the server n, and the IP packet relay device 10B is disconnected.

このように実施例2においては、SIPのセッション確立までの時間をサーバの遅延時間として測定することで、Ping(ICMPのecho request/reply)パケットやEthernet OAMのLoop backパケットのように低レイヤの監視のみを行うのではなく、実際に利用するアプリケーションサービスと同一レイヤにてサーバのレスポンスを監視することが可能となる。   As described above, in the second embodiment, by measuring the time until the SIP session is established as the delay time of the server, a low layer such as a Ping (ICMP echo request / reply) packet or an Ethernet OAM loop back packet is used. Instead of only monitoring, it is possible to monitor the server response in the same layer as the application service actually used.

また、遅延時間測定後、確立されているSIPのセッションを直ちに切断するので、SIPのセッション確立によるIPネットワークの無駄な帯域消費を防ぐことができる。   Further, since the established SIP session is immediately disconnected after the delay time is measured, useless bandwidth consumption of the IP network due to the establishment of the SIP session can be prevented.

更に、IPパケット中継装置のURIをサーバに予め登録するので、収容しているクライアントに誤ったリンギング(呼出音)が生じることを回避することができる。   Furthermore, since the URI of the IP packet relay device is registered in advance in the server, it is possible to avoid the occurrence of erroneous ringing (ringing tone) in the accommodated client.

上記した実施例では、サーバの遅延時間測定としてTCPパケット及びSIPパケットを使用した例を説明したが、他にアプリケーションサービスを提供する上位レイヤのプロトコルを使用してサーバの遅延時間を測定しても良い。   In the above-described embodiment, the example in which the TCP packet and the SIP packet are used as the server delay time measurement has been described. However, the server delay time may be measured using a higher layer protocol that provides an application service. good.

また、各サーバ、各クライアント及びIPパケット中継装置はネットワークに有線及び無線のいずれで接続されても良い。   In addition, each server, each client, and the IP packet relay device may be connected to the network by wire or wireless.

10,10A,10B IPパケット中継装置
11〜11 回線処理部
12 スイッチ部
21〜21,m,m1,m2 クライアント
22〜22,n サーバ
23 IPネットワーク
32 TCP応答抽出部
35 TCPシーケンス管理部
36 TCP要求生成部
38 遅延時間判定部
40 TCP要求送信確認部
51 SIP応答抽出部
52 SIPシーケンス管理部
53 SIP要求生成部
54 SIP要求送信確認部
10, 10A, 10B IP packet relay apparatus 11 1 to 11 S line processing unit 12 switch unit 21 1 to 21 M , m, m1, m2 client
22 1 to 22 N , n server 23 IP network 32 TCP response extraction unit 35 TCP sequence management unit 36 TCP request generation unit 38 delay time determination unit 40 TCP request transmission confirmation unit 51 SIP response extraction unit 52 SIP sequence management unit 53 SIP request Generation unit 54 SIP request transmission confirmation unit

Claims (10)

ネットワーク内の複数のサーバとクライアントの間でパケットの中継を行うパケット中継装置であって、
前記複数のサーバの各々についてセッション確立用パケットを生成してそれを対応するサーバに向けて前記ネットワークを介して送信する送信手段と、
前記セッション確立用パケットに対する前記複数のサーバの各々からの本パケット中継装置宛の第1の確認応答パケットを前記ネットワークを介して受信してそれを廃棄する受信手段と、を備え、
前記送信手段は、
前記第1の確認応答パケットの受信に応じて第2の確認応答パケットを対応するサーバに向けて前記ネットワークを介して送信し、
前記サーバ毎に前記セッション確立用パケットの送信時刻と前記第2の確認応答パケットの送信時刻と差を遅延時間として算出して前記サーバと前記遅延時間との対応関係を作成し、
前記対応関係において前記遅延時間が小さいサーバの順に前記複数のサーバに優先度を高く設定し、
前記ネットワークを介して前記クライアントから中継すべきパケットを受信したとき当該受信パケットが示す優先度に対応したサーバに向けて前記受信パケットを前記ネットワークを介して送信することを特徴とするパケット中継装置。
A packet relay device that relays packets between a plurality of servers and clients in a network,
Transmitting means for generating a session establishment packet for each of the plurality of servers and transmitting the packet to the corresponding server via the network;
Receiving means for receiving a first acknowledgment packet addressed to the packet relay apparatus from each of the plurality of servers for the session establishment packet via the network and discarding the packet;
The transmission means includes
In response to receiving the first acknowledgment packet, sending a second acknowledgment packet to the corresponding server via the network;
For each server, calculate the difference between the transmission time of the session establishment packet and the transmission time of the second acknowledgment packet as a delay time to create a correspondence between the server and the delay time,
In the correspondence, the priority is set high for the plurality of servers in the order of the servers with the shortest delay time,
When receiving a packet to be relayed from the client via the network, the packet relay apparatus transmits the received packet to the server corresponding to the priority indicated by the received packet via the network.
前記送信手段は、前記複数のサーバ各々の前記遅延時間の測定後、前記サーバ毎に第1のセッション切断用パケットを生成してそれを対応するサーバに向けて前記ネットワークを介して送信し、
前記受信手段は、前記第1のセッション切断用パケットに対する前記複数のサーバの各々からの前記第3の確認応答パケットを前記ネットワークを介して受信してそれを廃棄することを特徴とする請求項1記載のパケット中継装置。
The transmission means, after measuring the delay time of each of the plurality of servers, generates a first session disconnection packet for each server and transmits it to the corresponding server via the network,
The receiving means receives the third acknowledgment packet from each of the plurality of servers in response to the first session disconnection packet via the network and discards it. The packet relay apparatus described.
前記受信手段は、前記第1のセッション切断用パケットに対する前記複数のサーバの各々からの本パケット中継装置宛の第2のセッション切断用パケットを前記ネットワークを介して受信してそれを廃棄し、
前記送信手段は、前記第2のセッション切断用パケットの受信に応じて第4の確認応答パケットを対応するサーバに向けて前記ネットワークを介して送信することを特徴とする請求項2記載のパケット中継装置。
The receiving means receives a second session disconnection packet addressed to the packet relay apparatus from each of the plurality of servers for the first session disconnection packet via the network, and discards it;
3. The packet relay according to claim 2, wherein the transmission unit transmits a fourth acknowledgment packet to the corresponding server via the network in response to reception of the second session disconnection packet. apparatus.
前記受信手段は、受信したパケットのうちから本パケット中継装置宛のパケットを抽出して破棄する応答抽出部を有することを特徴とする請求項2記載のパケット中継装置。   3. The packet relay apparatus according to claim 2, wherein the reception unit includes a response extraction unit that extracts and discards a packet addressed to the packet relay apparatus from received packets. 前記送信手段は、前記セッション確立用パケットの送信時刻及び前記第2の確認応答パケットの送信時刻を検出する要求送信確認部と、
前記セッション確立用パケットの送信時刻と前記第2の確認応答パケットの送信時刻とに応じて前記遅延時間を算出する遅延時間判定部と、を含むことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1記載のパケット中継装置。
The transmission means includes a request transmission confirmation unit that detects a transmission time of the session establishment packet and a transmission time of the second confirmation response packet;
4. A delay time determination unit that calculates the delay time according to a transmission time of the session establishment packet and a transmission time of the second confirmation response packet. 5. 1. The packet relay device according to 1.
前記送信手段は、前記セッション確立用パケット、前記第2の確認応答パケット、前記第1のセッション切断用パケット、及び前記第4の確認応答パケットを各々生成する要求生成部と、
遅延時間測定モードが開始されたとき前記セッション確立用パケットの生成を前記要求生成部に命令し、前記応答抽出部が前記第1の確認応答パケットを抽出したとき前記第2の確認応答パケットの生成を前記要求生成部に命令し、その後、前記第1のセッション切断用パケットの生成を前記要求生成部に命令し、前記応答抽出部が前記第2のセッション切断用パケットを抽出したとき前記第4の確認応答パケットの生成を前記要求生成部に命令するシーケンス管理部と、を有することを特徴とする請求項3記載のパケット中継装置。
The transmission means includes a request generator for generating the session establishment packet, the second confirmation response packet, the first session disconnection packet, and the fourth confirmation response packet, respectively.
When the delay time measurement mode is started, the request generation unit is instructed to generate the session establishment packet, and when the response extraction unit extracts the first confirmation response packet, the second confirmation response packet is generated. To the request generation unit, and then instructs the request generation unit to generate the first session disconnection packet, and the response extraction unit extracts the second session disconnection packet when the fourth session disconnection packet is extracted. The packet relay apparatus according to claim 3, further comprising: a sequence management unit that instructs the request generation unit to generate an acknowledgment packet.
前記パケットはTCPパケットであることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1記載のパケット中継装置。   The packet relay apparatus according to claim 1, wherein the packet is a TCP packet. 前記パケットはSIPパケットであることを特徴とする請求項1,2,4ないし6のいずれか1記載のパケット中継装置。   7. The packet relay device according to claim 1, wherein the packet is a SIP packet. 前記送信手段は、前記遅延時間の測定前に、前記複数のサーバの各々に対してSIP URIを登録する手段を有することを特徴とする請求項8記載のパケット中継装置。   9. The packet relay apparatus according to claim 8, wherein the transmission means includes means for registering a SIP URI for each of the plurality of servers before measuring the delay time. ネットワーク内の複数のサーバとクライアントの間でパケットの中継を行うパケット中継装置の中継方法であって、
前記複数のサーバの各々についてセッション確立用パケットを生成してそれを対応するサーバに向けて前記ネットワークを介して送信するステップと、
前記セッション確立用パケットに対する前記複数のサーバの各々からの第1の確認応答パケットを前記ネットワークを介して受信してそれを廃棄するステップと、
前記第1の確認応答パケットの受信に応じて第2の確認応答パケットを対応するサーバに向けて前記ネットワークを介して送信するステップと、
前記サーバ毎に前記セッション確立用パケットの送信時刻と前記第2の確認応答パケットの送信時刻と差を遅延時間として算出して前記サーバと前記遅延時間との対応関係を作成するステップと、
前記対応関係において前記遅延時間が小さいサーバの順に前記複数のサーバに優先度を高く設定するステップと、
前記ネットワークを介してクライアントから中継すべきパケットを受信したとき当該受信パケットが示す優先度に対応したサーバに向けて前記受信パケットを前記ネットワークを介して送信するステップと、を含むことを特徴とする中継方法。
A relay method of a packet relay device that relays packets between a plurality of servers and clients in a network,
Generating a session establishment packet for each of the plurality of servers and transmitting it to the corresponding server over the network;
Receiving a first acknowledgment packet from each of the plurality of servers for the session establishment packet via the network and discarding it;
Transmitting a second acknowledgment packet to the corresponding server via the network in response to receiving the first acknowledgment packet;
Calculating a difference between the transmission time of the session establishment packet and the transmission time of the second acknowledgment packet for each server as a delay time and creating a correspondence between the server and the delay time;
Setting higher priority to the plurality of servers in the order of the servers with the smallest delay time in the correspondence relationship;
And when the packet to be relayed from the client via the network is transmitted to the server corresponding to the priority indicated by the received packet via the network. Relay method.
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JP7510083B2 (en) 2020-10-28 2024-07-03 日本電信電話株式会社 Acceptance decision device and acceptance decision method

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