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JP3566070B2 - Network switching equipment - Google Patents
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JP3566070B2 - Network switching equipment - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＬＡＮ伝送路のネットワーク帯域を保証するネットワーク交換装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のネットワーク交換装置における帯域保証の手段として、ＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔａｃｋ Ｆｏｒｃｅ）で標準化が進められているＲＳＶＰ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）がある。このプロトコルは、Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｄｒａｆｔ 「Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ＲｅＳｅｒＶａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＲＳＶＰ）−Ｖｅｒｓｉｏｎ １ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ」に記載されている。
【０００３】
図９は従来のＲＳＶＰを利用したシステムの構成を示すブロック図である。図において、１、２、３、４は端末、５はネットワーク交換装置であり、６は端末１とネットワーク交換装置５間のＬＡＮ伝送路、７は端末２とネットワーク交換装置５間のＬＡＮ伝送路、８は端末３とネットワーク交換装置５間のＬＡＮ伝送路、９は端末４とネットワーク交換装置５間のＬＡＮ伝送路である。また、１０はＬＡＮ伝送路６における予約されたネットワーク帯域、１１はＬＡＮ伝送路７における予約されたネットワーク帯域である。
【０００４】
次に動作について説明する。
まず、ＲＳＶＰは単一方向へのリソース要求であるため、送信側と受信側を明確にする必要がある。例えば、端末１を送信側、端末２を受信側とし、端末１と端末２間でネットワーク帯域を予約すると仮定する。送信側の端末１は、受信側の端末２に向けて、ネットワーク交換装置５を介して、帯域予約の要求メッセージであるＰＡＴＨメッセージを送信する。ＰＡＴＨメッセージには、送信データに関するトラフィック情報が含まれている。ネットワーク交換装置５は、ＰＡＴＨメッセージを受信した後に、ネットワーク帯域の確保要求の受付ができるようになる。
【０００５】
受信側の端末２は、送信側の端末１に向けて、ネットワーク交換装置５を介して、帯域予約の応答メッセージであるＲＥＳＶメッセージを送信し、ネットワーク帯域の確保を要求する。ＲＥＳＶメッセージには、通信品質に関する情報が含まれている。ネットワーク交換装置５は、ＲＥＳＶメッセージを受信した後に、要求されたネットワーク帯域を確保する。
【０００６】
この処理により、送信側の端末１と受信側の端末２の間で、送信側の端末１から受信側の端末２へのフレームを送信するために、ネットワーク帯域１０、１１を占有することができる。但し、ネットワーク帯域を確保し続けるために、受信側の端末２はＲＥＳＶメッセージを周期的に再送しなければならない。
【０００７】
また、従来のネットワーク交換装置の例として、特開平６−３５０６０７号公報に示されたものがある。図１０は、特開平６−３５０６０７号公報に記載されているＬＡＮ中継装置を使用したシステムの構成を示すブロック図である。図１０において、２１はＬＡＮ用インタフェース部、２３はシステムバス、３１は回線、３２、３３はＬＡＮ伝送路である。
【０００８】
２４は送信バッファ部であり、ＬＡＮ伝送路３２、３３側から回線３１側へのフレーム送信の際に、一時的にフレームを保持するため送信バッファ部である。２５は受信バッファ部であり、回線３１側からＬＡＮ伝送路３２〜３３側へのフレーム受信の際に、一時的に保持するためのバッファである。２２は中継処理制御部であり、送信バッファ部２４及び受信バッファ部２５のバッファ管理を行う制御回路である。
【０００９】
２７は分割フレーム記憶部であり、送信バッファ部２４のフレームを分割したものを、一時的に保持するためのバッファである。２８は組立フレーム記憶部であり、回線３１側から受信した分割フレームを組み立てる際に、一時的に保持するためのバッファである。
【００１０】
２６は送受信バッファ数制御部であり、送信バッファ部２４、受信バッファ部２５、分割フレーム記憶部２７及び組立フレーム記憶部２８について、フレームを格納するバッファ数の上限値を設定する回路である。２９は分割組立制御部であり、分割フレーム記憶部２７及び組立フレーム記憶部２８のバッファ管理を行う制御回路である。３０は回線用インタフェース部、３４、３５はＬＡＮ中継装置、３６、３７、３８、３９は端末である。
【００１１】
ＬＡＮ中継装置３４及び端末３６、３７を、バス状にＬＡＮ伝送路３２を介して接続し、１つのＬＡＮを構築する。また、ＬＡＮ中継装置３５及び端末３８、３９を、バス状にＬＡＮ伝送路３３を介して接続し、１つのＬＡＮを構築する。ＬＡＮ中継装置３４とＬＡＮ中継装置３５を回線３１を介して接続することにより、この２つのＬＡＮ間で相互に通信可能とする。
【００１２】
次に動作について説明する。
まず、ＬＡＮ中継装置３４、３５における、ＬＡＮ伝送路３２、３３側から回線３１へのフレーム送信に関して説明する。
【００１３】
ＬＡＮ中継装置３４、３５は、ＬＡＮ伝送路３２、３３よりＬＡＮ用インタフェース部２１を介して受信したフレームの行先アドレス情報を参照し、中継すべきフレームがあれば、システムバス２３を介して送信バッファ部２４に格納する。そして、その送信バッファ部２４に格納されている可変長のフレームを、固定長のフレーム（分割フレーム）に分割して、分割フレーム記憶部２７の空きエントリに格納し、送信バッファ部２４の中のフレームが格納されていたエントリを解放する。
【００１４】
それから、分割フレーム記憶部２７に格納されている分割フレームを、回線用インタフェース部３０を介して回線３１へ送信する。送信完了後、分割フレーム記憶部２７の中の格納されていたエントリを解放する。
【００１５】
次に、ＬＡＮ中継装置３４〜３５における、回線３１からＬＡＮ伝送路３２、３３側へのフレーム受信に関して説明する。まず、分割組立制御部２９は、回線３１から回線用インタフェース部３０を介して受信された分割フレームを、組立フレーム記憶部２８に格納する。そして、その分割フレームを元の可変長のフレームに組み立てた時点で、この組み立てたフレームを受信バッファ部２５へ転送し、組立フレーム記憶部２８の中の格納されていたエントリを解放する。
【００１６】
それから、受信バッファ部２５に格納されたフレームを、ＬＡＮ用インタフェース部２１を介して、ＬＡＮ伝送路３２、３３へ転送する。転送完了後に、受信バッファ部２５の中に格納されていたエントリを解放する。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上記の図９のシステムにおいて、送信側の端末１から受信側の端末２にフレームを送信するためのネットワーク帯域を保証するためには、必ず、端末１と端末２間で予めリソースを予約しなければならないという課題があった。さらに、ネットワーク帯域を確保し続けるためには、受信側の端末２は、ＲＥＳＶメッセージを周期的に送らなければならず、フレームの転送効率を低下させるという課題があった。
【００１８】
また上記の図９のシステムにおいて、すべてのネットワーク帯域が予約されてしまうと、通信できない端末が生じる可能性がある。例えば、端末３から端末２へのフレームの送信及び端末４から端末２へのフレームの送信のために、端末２とネットワーク交換装置５の間のネットワーク帯域が既にすべて予約されている場合に、端末１が端末２にフレームを送信するためにネットワーク帯域を確保しようとしても、端末１はネットワーク帯域が空くまで端末２に対してフレームの送信ができないという課題があった。
【００１９】
さらに上記の図１０のシステムにおいて、例えば端末３６からフレームの送信を行い、送信バッファ部２４の全てのエントリを使用している場合、もう一方の端末３７からのフレームは受信できないという課題があった。この場合、端末３７はフレームを再送することになるが、上述した状況が続くこともあり、端末３７からの送信はいつまでも行えないという課題があった。
【００２０】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、各端末がネットワーク帯域を保証するための予約を必要とせず、他の端末によるネットワークパスの負荷に係わらず、すべてのネットワークパスに対して、ネットワーク帯域を保証するネットワーク交換装置を得ることを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るネットワーク交換装置は、フレームを伝送する複数の端末にＬＡＮ伝送路を介して接続され、上記各端末間のネットワークパスを管理するものにおいて、上記各端末対応に備えられ、上記各端末から伝送されるフレームを格納する受信キューと、上記各端末対応に備えられ、上記各端末へ伝送するフレームを格納する送信キューと、上記各ネットワークパス対応に備えられ、上記各受信キューに格納されたフレームの付加情報を格納する未処理フレームテーブルと、上記受信キューに格納されているフレームの送信先の端末を識別し、識別された上記端末の各ネットワークパスに対応した上記未処理フレームテーブルに上記付加情報を格納させる発行先識別手段と、上記受信キューに格納されているフレームを送信先の端末に送信するための必要な予測転送時間を予測し算出する予測算出手段と、上記各ネットワークパスにおいて、送信先の端末が同一である未処理フレームテーブルに格納された付加情報を、上記予測算出手段が予測し算出した予測転送時間に基づき、最大サイズのフレーム転送に必要な時間である帯域占有時間内に送信可能なフレームの所定個数分だけまとめて順番に取り出し、取り出された付加情報に対応するフレームを、上記所定個数分単位で送信先の端末に対応する送信キューに格納するフレーム処理部とを備えたものである。
【００２５】
この発明に係るネットワーク交換装置は、受信キューに格納されているフレームのプロトコルを識別するプロトコル識別手段を備え、予測算出手段が、受信キューに格納されているフレームを送信先の端末に送信するための必要な予測転送時間を、上記プロトコル識別手段が識別したプロトコルに基づき予測し算出するものである。
【００２６】
この発明に係るネットワーク交換装置は、所定の指示に基づき帯域占有時間を変更する帯域占有時間切替手段を備え、フレーム処理部が、送信先の端末が同一である未処理フレームテーブルに格納された付加情報を、予測算出手段が予測し算出した予測転送時間に基づき、上記帯域占有時間切替手段により変更された帯域占有時間内に送信可能なフレームの所定個数分だけまとめて順番に取り出すものである。
【００２７】
この発明に係るネットワーク交換装置は、所定の指示に基づきフレームの送信先の端末の優先度を変更する端末優先度切替手段を備え、フレーム処理部が、送信先の端末が同一である未処理フレームテーブルに格納された付加情報を、予測算出手段が予測し算出した予測転送時間と上記端末優先度切替手段により変更された端末の優先度に基づき、帯域占有時間内に送信可能なフレームの所定個数分だけまとめて順番に取り出すものである。
【００２８】
この発明に係るネットワーク交換装置は、所定の指示に基づきプロトコルの優先度を変更するプロトコル優先度切替手段を備え、フレーム処理部が、送信先の端末が同一である未処理フレームテーブルに格納された付加情報を、予測算出手段が予測し算出した予測転送時間と上記プロトコル優先度切替手段により変更されたプロトコルの優先度に基づき、帯域占有時間内に送信可能なフレームの所定個数分だけまとめて順番に取り出すものである。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１は実施の形態１によるネットワーク交換装置の構成を示すブロック図である。図において、１００はネットワークパスを管理するネットワーク交換装置であり、１０１、１０２、１０３は端末である。１１１、１１２、１１３は、端末１０１、１０２、１０３にそれぞれ接続された受信キューで、各端末１０１、１０２、１０３から送信されたフレームを受信した順番に格納する。
【００３０】
また、１２１、１２２、１２３は、端末１０１、１０２、１０３にそれぞれ接続された送信キューで、ネットワーク交換装置１００から各端末１０１、１０２、１０３へ送信するフレームを送信する順番に格納する。
【００３１】
１１４は未処理フレームテーブルであり、受信キュー１１２に格納されているフレームの内、端末１０２から端末１０１へのネットワークパスを通るフレームの付加情報を格納する。このフレームの付加情報は、例えば、ネットワーク交換装置１００においてフレームを格納するためメモリ（図示せず）の格納位置を示す先頭アドレスである。この未処理フレームテーブル１１４に格納されているフレームの付加情報は、まだ送信先の端末１０１へ送信されていないフレームに対応するものである。
【００３２】
１１５、１１６、１１７、１１８、１１９も、同様に未処理フレームテーブルであり、各受信キューに格納されているフレームの内、ある端末から別の端末へのネットワークパスを通るフレームの付加情報を格納する。すなわち、１１５は１１４と同様に端末１０１へのフレームの付加情報を格納し、１１６、１１７は端末１０２への、１１８、１１９は端末１０３へのフレームの付加情報をそれぞれ格納する。これらの各未処理フレームテーブルに格納されているフレームの付加情報も、まだ各送信先の端末へ送信されていないフレームに対応するものである。
【００３３】
１３１、１３２、１３３は、端末１０１、１０２、１０３と受信キュー１１１、１１２、１１３をそれぞれ接続するＬＡＮ伝送路であり、１４１、１４２、１４３は、端末１０１、１０２、１０３と送信キュー１２１、１２２、１２３をそれぞれ接続するＬＡＮ伝送路である。図１に示すように、各端末１０１〜１０３は、送受の伝送路が独立した全二重モードで、ネットワーク交換装置１００とそれぞれ１対１にＰｏｉｎｔ−ｔｏ−Ｐｏｉｎｔで接続されている。
【００３４】
１５１、１５２、１５３は発行先識別手段であり、受信キュー１１１と未処理フレームテーブル１１６、１１８間、受信キュー１１２と未処理フレームテーブル１１４、１１９間、受信キュー１１３と未処理フレームテーブル１１５、１１７間をそれぞれ接続する。この発行先識別手段１５１〜１５３は、受信キュー１１１〜１１３に格納されている各フレームについて、そのフレームの送信先を識別し、該当する送信先の端末１０１〜１０３用の未処理フレームテーブル１１４〜１１９にフレームの付加情報を渡す。
【００３５】
１６１は獲得手段であり、もし、フレームの付加情報が保管されていない未処理フレームテーブルがないならば、各未処理フレームテーブル１１４〜１１９の各々から、１フレームずつの付加情報を取り出し、付加情報のグループを生成する。また、もしフレームの付加情報が保管されていない未処理フレームテーブルがあるならば、獲得手段１６１は、フレームの付加情報が保管されている未処理フレームテーブルの各々から、「（ネットワーク交換装置１００に接続している端末の台数−１）÷（送信先の端末が同一である未処理フレームテーブルの内、フレーム情報が保管されている未処理フレームテーブル数）」（但し、小数点以下は切り捨て）個ずつフレームを取り出し、フレームのグループを生成する。
【００３６】
１６２は発行手段であり、獲得手段１６１が取り出したフレームの付加情報に対応するグループ内の各フレームを、格納しているメモリ（図示せず）からそれぞれ該当する送信キュー１２１〜１２３へ渡す。１６０は獲得手段１６１と発行手段１６２から構成されるフレーム処理部である。
【００３７】
次に動作について説明する。
図２はネットワーク交換装置１００における獲得手段１６１の処理手順を示すフローチャートである。図１及び図２を用いて、ネットワーク交換装置１００の動作を説明する。ネットワーク交換装置１００は、端末１０１〜１０３から送られてくるフレームを、端末１０１〜１０３毎に用意した受信キュー１１１〜１１３に受信した順番で保管する。
【００３８】
次に、受信キュー１１１〜１１３に保管されたフレームは、ネットワーク交換装置１００におけるメモリに格納される。そして発行先識別手段１５１〜１５３は、受信キュー１１１〜１１３に保管された各フレームについて、そのフレームの送信先の端末１０１〜１０３を識別し、該当する未処理フレームテーブル１１４〜１１９にフレームの付加情報、すなわちメモリの格納位置を示す先頭アドレスを保管する。つまり、受信キュー１１１に保管されているフレームが、端末１０１から端末１０２へのネットワークパスを通るフレームであれば未処理フレームテーブル１１６に、端末１０１から端末１０３へのネットワークパスを通るフレームであれば未処理フレームテーブル１１８に、それぞれフレームの付加情報を渡す。
【００３９】
また、受信キュー１１２に保管されているフレームが、端末１０２から端末１０１へのネットワークパスを通るフレームであれば未処理フレームテーブル１１４に、端末１０２から端末１０３へのネットワークパスを通るフレームであれば未処理フレームテーブル１１９に、それぞれフレームの付加情報を渡す。さらに、受信キュー１１３に保管されているフレームが、端末１０３から端末１０１へのネットワークパスを通るフレームであれば未処理フレームテーブル１１５に、端末１０３から端末１０２へのネットワークパスを通るフレームであれば未処理フレームテーブル１１７に、それぞれフレームの付加情報を渡す。そして各フレームの付加情報が各未処理フレームテーブル１１４〜１１９に渡された時点で、各受信キューを開放し、各端末からの次のフレームを受信する。
【００４０】
次に獲得手段１６１は、図２に示す以下の手順で、未処理フレームテーブル１１４〜１１９からフレームの付加情報を取り出す。まず図２のステップＳＴ１１において、獲得手段１６１は、送信先の端末が同一である未処理フレームテーブルの内、フレームの付加情報が保管されている未処理フレームテーブル数をカウントする。
【００４１】
次にステップＳＴ１２において、獲得手段１６１は、送信先の端末が同一である未処理フレームテーブルの中に、フレームの付加情報が保管されていない未処理フレームテーブルがあるか確認する。ここで、フレームの付加情報が保管されていない未処理フレームテーブルの有無により、未処理フレームテーブル１１４〜１１９からのフレームの付加情報の取り出し方法は異なる。
【００４２】
まず、獲得手段１６１の第一の方法は、フレームの付加情報が保管されていない未処理フレームテーブルがない場合である。この場合、ステップＳＴ１３において、獲得手段１６１は、未処理フレームテーブル１１４〜１１９に保管されているフレームの付加情報を、１フレーム分ずつ取り出す。ここで取り出したフレームの付加情報が、発行手段１６２に一度に渡されるフレームの付加情報のグループである。
【００４３】
そして、発行手段１６２は、獲得手段１６１が取り出したフレームの付加情報のグループに対応するフレームを、メモリから読み出してそれぞれ該当する送信キュー１２１〜１２３へ渡す。つまり、端末１０１へ送信するフレーム（最大２フレーム）、すなわち、未処理フレームテーブル１１４から取り出した１フレーム分及び未処理フレームテーブル１１５から取り出した１フレーム分を送信キュー１２１へ渡す。
【００４４】
同様に、端末１０２へ送信するフレーム（最大２フレーム）、すなわち、未処理フレームテーブル１１６から取り出した１フレーム分及び未処理フレームテーブル１１７から取り出した１フレーム分を送信キュー１２２へ渡す。また、端末１０３へ送信するフレーム（最大２フレーム）、すなわち、未処理フレームテーブル１１８から取り出した１フレーム分及び未処理フレームテーブル１１９から取り出した１フレーム分を送信キュー１２３へ渡す。
【００４５】
発行手段１６２により送信キュー１２１〜１２３へのすべてのフレームの送信が完了した時点で、獲得手段１６１は、未処理フレームテーブル１１４〜１１９から、次のフレームの付加情報を取り出し、フレームの付加情報のグループを生成する。以降、同様に処理を行う。
【００４６】
このように、ネットワーク交換装置１００は、各ネットワークパスを通る最大１フレームずつの付加情報を１つのグループとしてまとめ、そのグループ単位で順番に処理することで、例えば、端末１０１、１０２から端末１０３に同時にフレームを送信している場合においても、「（帯域占有時間）×（ネットワーク交換装置１００に接続している端末の台数−１）」以内に、端末１０１、１０２から端末１０３へ最低１フレームずつ送信することを保証できる。ここで帯域占有時間は、各ネットワークパスが連続してフレームを転送できる時間を示す。
【００４７】
次に、獲得手段１６１の第二の方法は、未処理フレームテーブル１１４〜１１９内に、フレームの付加情報が全く保管されていない未処理フレームテーブルがある場合である。この場合、図２のステップＳＴ１４において、獲得手段１６１は、フレームの付加情報が保管されている未処理フレームテーブルの各々から、「（ネットワーク交換装置１００に接続している端末の台数−１）÷（送信先の端末が同一である未処理フレームテーブルの内、フレームの付加情報が保管されている未処理フレームテーブル数）」（但し、小数点以下は切り捨て）個分のフレーム情報を取り出す。ここでフレームの付加情報が保管されている未処理フレームテーブル数は、ステップＳＴ１１において、獲得手段１６１がカウントした値を使用する。
【００４８】
例えば、端末１０２から端末１０１へのネットワークパスを通るフレームがない、すなわち、未処理フレームテーブル１１４にフレームの付加情報が保管されていない場合を仮定する。なお、その他のネットワークパスを通るフレームの付加情報は保管されているとする。この場合、獲得手段１６１は、端末１０１へ送信するフレームとして、未処理フレームテーブル１１５から、２フレーム分の付加情報を取り出す。なお、端末１０２、１０３への送信に関しては、上述したように、各未処理フレームテーブル１１６、１１７、１１８、１１９から１フレーム分の付加情報を取り出す。ここで取り出したフレームの付加情報が、発行手段１６２に一度に渡されるフレームの付加情報のグループである。
【００４９】
そして、発行手段１６２は、獲得手段１６１が取り出したフレームの付加情報のグループに対応するフレームを、メモリから読み出してそれぞれ該当する送信キュー１２１〜１２３へ渡す。その後、付加情報が取り出された未処理フレームテーブルを解放し、各受信キューからの次のフレームの付加情報を受け取る。
【００５０】
発行手段１６２より送信キュー１２１〜１２３に渡したすべてのフレームの送信が完了した時点で、獲得手段１６１は、未処理フレームテーブル１１４〜１１９から、次のフレームの付加情報を取り出し、フレームの付加情報のグループを生成する。以降、同様に処理を行う。
【００５１】
このように、ネットワーク交換装置１００は、例えば、端末１０３から端末１０１へのネットワークパスを通るフレームがない場合は、その代わりに、送信先の端末１０１が同一である端末１０２から端末１０１へのネットワークパスを通るフレームから、その分のフレームの付加情報を取り出す、すなわち、未処理フレームテーブル１１４から、端末１０２から端末１０１へのネットワークパスを通る２フレーム分の付加情報を１つのグループとしてまとめ、そのグループ単位で順番に処理することで、端末１０１と送信キュー１２１間のＬＡＮ伝送路１４１を効率良く使用することが可能となる。
【００５２】
さらに、このネットワーク交換装置１００において、フレーム処理部１６０は、未処理フレームテーブル１１４〜１１９からグループ単位でフレームの付加情報を取り出す際に、その都度、未処理フレームテーブル１１４〜１１９の保管状況を判断し、自動的に図２のステップＳＴ１３又はステップＳＴ１４を選択する。
【００５３】
なお、この実施の形態では端末数を３台としているが、端末数が４台以上になった場合においても適用できる。
【００５４】
以上のように、この実施の形態１によれば、各ネットワークパスにおいて送信先が同一のフレームをまとめて順番に処理することにより、各端末がネットワーク帯域を保証するための予約を必要とせず、他の端末によるネットワークパスの負荷に係わらず、すべてのネットワークパスに対して、ネットワーク帯域を保証することができるという効果が得られる。
【００５５】
また、処理フレームテーブル１１４〜１１９からのフレームの付加情報の取り出し方法を、自動的に切り替えることにより、さらに効率よくネットワーク帯域を保証することができるという効果が得られる。
【００５６】
実施の形態２．
図３は実施の形態２によるネットワーク交換装置の構成を示すブロック図である。図において、１７１、１７２、１７３は予測算出手段であり、受信したフレームについて、送信先の端末に送信するために必要な時間を予測して算出するものであり、２００はネットワーク交換装置である。その他の構成は上記実施の形態１の図１と同一であり、同等又は類似の機能を有するものである。
【００５７】
実施の形態２における獲得手段１６１は、各ネットワークパスが連続してフレームを転送できる時間である帯域占有時間を基に、フレーム情報の取り出しを行う。実施の形態２における帯域占有時間は、最大サイズのフレーム転送に必要な時間である。
【００５８】
また獲得手段１６１は、もしフレームの付加情報が保管されていない未処理フレームテーブルがないならば、未処理フレームテーブル１１４〜１１９の各々から、予測算出手段１７１〜１７３により算出した予測転送時間を基に、帯域占有時間以内に、送信可能な分の１フレーム又は複数のフレームの付加情報を取り出し、フレームの付加情報のグループを生成する。
【００５９】
また、もしフレームの付加情報が保管されていない未処理フレームテーブルがあるならば、フレームの付加情報が保管されている未処理フレームテーブルの各々から、「（帯域占有時間）×（ネットワーク交換装置２００に接続している端末の台数−１）÷（送信先の端末が同一である未処理フレームテーブルの内、フレーム情報が保管されている未処理フレームテーブル数）」以内に、送信可能な分の１フレーム又は複数のフレームの付加情報を取り出し、フレームの付加情報のグループを生成する。
【００６０】
次に動作について説明する。
図４はネットワーク交換装置２００における獲得手段１６１の処理手順を示すフローチャートである。図３及び図４を用いて、ネットワーク交換装置２００の動作を説明する。
【００６１】
ネットワーク交換装置２００において、受信キュー１１１〜１１３は端末１０１〜１０３から送られてくるフレームを受信した順番に保管する。次に、予測算出手段１７１〜１７３は、受信キュー１１１〜１１３に保管された各フレームについて、該当する端末１０１〜１０３へ送信するために必要な時間を予測して算出する。
【００６２】
次に、発行先識別手段１５１〜１５３は、受信キュー１１１〜１１３に保管された各フレームについて、そのフレームの送信先の端末１０１〜１０３を識別し、該当する未処理フレームテーブル１１４〜１１９にフレームの付加情報、すなわち格納位置を示すメモリの先頭アドレスを保管する。発行先識別手段１５１〜１５３に関する具体的な動作は、実施の形態１と同様である。
【００６３】
次に獲得手段１６１は、図４に示す以下の手順で、未処理フレームテーブル１１４〜１１９からフレームの付加情報を取り出す。まず、図４のステップＳＴ２１において、獲得手段１６１は、送信先の端末が同一である未処理フレームテーブルの内、フレームの付加情報が保管されている未処理フレームテーブル数をカウントする。
【００６４】
次にステップＳＴ２２において、獲得手段１６１は、送信先の端末が同一である未処理フレームテーブルの中に、フレームの付加情報が保管されていない未処理フレームテーブルがあるか確認する。ここで、フレームの付加情報が保管されていない未処理フレームテーブルの有無により、未処理フレームテーブル１１４〜１１９からのフレームの付加情報の取り出し方法は異なる。
【００６５】
まず、獲得手段１６１の第一の方法は、フレームの付加情報が保管されていない未処理フレームテーブルがない場合である。この場合、ステップＳＴ２３において、獲得手段１６１は、未処理フレームテーブル１１４〜１１９の各々から、予測算出手段１７１〜１７３により算出した予測転送時間を基に、帯域占有時間以内に送信可能な１フレーム又は複数のフレームのフレームの付加情報を取り出す。
【００６６】
なお、実施の形態２における帯域占有時間は、最大サイズのフレーム転送に必要な時間であるため、Ｅｔｈｅｒｎｅｔであれば１５１４バイトのフレーム転送に必要な時間のことであり、光ケーブルのＦｉｂｒｅ Ｃｈａｎｎｅｌであれば２０４８バイトのフレーム転送に必要な時間のことである。ここで取り出したフレームが、発行手段１６２に一度に渡されるフレームの付加情報のグループである。
【００６７】
そして、発行手段１６２は、獲得手段１６１から取り出した付加情報に対応するフレームを、それぞれ該当する送信キューへ渡す。つまり、端末１０１へ送信するフレーム、すなわち、未処理フレームテーブル１１４から取り出した付加情報に対応する、帯域占有時間以内に送信可能なフレーム、及び未処理フレームテーブル１１５から取り出した付加情報に対応する、帯域占有時間以内に送信可能なフレームを、送信キュー１２１へ渡す。
【００６８】
同様に、端末１０２へ送信するフレーム、すなわち、未処理フレームテーブル１１６から取り出した付加情報に対応する、帯域占有時間以内に送信可能なフレーム、及び未処理フレームテーブル１１７から取り出した付加情報に対応する、帯域占有時間以内に送信可能なフレームを、送信キュー１２２へ渡す。また、端末１０３へ送信するフレーム、すなわち、未処理フレームテーブル１１８から取り出した付加情報に対応する、帯域占有時間以内に送信可能なフレーム、及び未処理フレームテーブル１１９から取り出した付加情報に対応する、帯域占有時間以内に送信可能なフレームを、送信キュー１２３へ渡す。
【００６９】
発行手段１６２から送信キュー１２１〜１２３へのすべてのフレームの送信が完了した時点で、獲得手段１６１は、未処理フレームテーブル１１４〜１１９から、次のフレームの付加情報を取り出しフレームの付加情報のグループを生成する。以降、同様に処理を行う。
【００７０】
このように、ネットワーク交換装置２００は、ネットワークパス当り、帯域占有時間以内に送信可能な最大のフレームの付加情報を１つのグループとしてまとめ、グループ単位で順番に処理することで、例えば、端末１０１へ送信するためのＬＡＮ伝送路１４１のネットワーク帯域を、端末１０２と端末１０３で等分して占有することになる。つまり、すべてのネットワークパスに対して、「（ＬＡＮ伝送路１４１〜１４３のネットワーク帯域）÷（ネットワーク交換装置２００に接続される端末の台数−１）」のネットワーク帯域を保証することができる。
【００７１】
次に、獲得手段１６１の第二の方法は、未処理フレームテーブル１１４〜１１９内に、フレームの付加情報が全く保管されていない未処理フレームテーブルがある場合である。
【００７２】
この場合、図４のステップＳＴ２４において、獲得手段１６１は、フレームの付加情報が保管されている未処理フレームテーブルの各々から、予測算出手段１７１〜１７３により算出した予測転送時間を基に、「（帯域占有時間）×（ネットワーク交換装置２００に接続している端末の台数−１）÷（送信先の端末が同一である未処理フレームテーブルの内、フレームの付加情報が保管されている未処理フレームテーブル数）」以内に送信可能な１フレーム又は複数のフレームの付加情報を取り出す。ここで取り出したフレームの付加情報が、発行手段１６２に一度に渡されるフレームの付加情報のグループである。なお、ここで使用するフレームの付加情報が保管されている未処理フレームテーブル数は、上記ステップＳＴ２１において、獲得手段１６１がカウントした値を使用する。
【００７３】
そして、発行手段１６２は、獲得手段１６１から取り出した付加情報に対応するフレームを、それぞれ該当する送信キュー１２１〜１２３へ渡す。発行手段１６２より送信キュー１２１〜１２３へのすべてのフレーム送信が完了した時点で、獲得手段１６１は、未処理フレームテーブル１１４〜１１９から、次のフレームの付加情報を取り出しフレームの付加情報のグループを生成する。以降、同様に処理を行う。
【００７４】
このように、ネットワーク交換装置２００は、例えば、送信先の端末が同一であるネットワークパス（端末１０２から端末１０１へのネットワークパスと、端末１０３から端末１０１へのネットワークパス）において、端末１０３から端末１０１へのネットワークパスを通るフレームがない場合は、未処理フレームテーブル１１４から、「（帯域占有時間）×２」内に送信できる、端末１０２から端末１０１へのネットワークパスを通るフレームの付加情報を取り出し、１つのグループとしてまとめ、グループ単位で順番に処理することで、端末１０１と送信キュー１２１間のＬＡＮ伝送路１４１のネットワーク帯域を効率良く使用することが可能となる。
【００７５】
つまり、送信するフレームがあるネットワークパスに、「（ＬＡＮ伝送路１４１〜１４３のネットワーク帯域）÷（送信先の端末が同一である未処理フレームテーブルの内、フレームの付加情報が保管されている未処理フレームテーブル数）」のネットワーク帯域を与えることができる。
【００７６】
さらに、実施の形態２のネットワーク交換装置２００において、フレーム処理部１６０は、未処理フレームテーブル１１４〜１１９からグループ単位でフレームの付加情報を取り出す際に、その都度、未処理フレームテーブル１１４〜１１９の保管状況を判断し、自動的に図４のステップＳＴ２３又はステップＳＴ２４を選択する。
【００７７】
このように、未処理フレームテーブル１１４〜１１９からのフレームの付加情報を取り出す方法を、自動的に切り替えることにより、他の端末によるネットワークパスの負荷に係わらず、すべてのネットワークパスに対して、「（ＬＡＮ伝送路１４１〜１４３のネットワーク帯域）÷（ネットワーク交換装置２００に接続される端末の台数−１）」のネットワーク帯域を保証することができる。
【００７８】
なお、この実施の形態では端末数を３台としているが、端末数が４台以上になった場合においても適用できる。
【００７９】
以上のように、この実施の形態２によれば、各ネットワークパスにおいて、最大サイズのフレーム転送に必要な時間である帯域占有時間内に伝送できる送信先が同一のフレームをまとめて順番に処理することにより、各端末がネットワーク帯域を保証するための予約を必要とせず、他の端末によるネットワークパスの負荷に係わらず、ネットワーク帯域を保証することができるという効果が得られる。
【００８０】
また、処理フレームテーブル１１４〜１１９からのフレームの付加情報の取り出し方法を、自動的に切り替えることにより、さらに効率良くネットワーク帯域を保証することができるという効果が得られる。
【００８１】
実施の形態３．
図５は実施の形態３によるネットワーク交換装置の構成を示すブロック図である。図において、１８１、１８２、１８３はプロトコル識別手段であり、受信したフレームのプロトコルを認識する。３００はネットワーク交換装置である。その他の構成は上記実施の形態２の図３と同一であり、同等又は類似の機能を有するものである。
【００８２】
実施の形態３における予測算出手段１７１〜１７３は、受信したフレームについて、該当するプロトコルに基づき、送信元の端末以外の端末に送信するために必要な時間を予測して算出する。
【００８３】
次に動作について説明する。
ネットワーク交換装置３００において、受信キュー１１１〜１１３は端末１０１〜１０３から送られてくるフレームを受信した順番に保管する。次に、プロトコル識別手段１８１〜１８３は、受信キュー１１１〜１１３に保管された各フレームについて、該当するプロトコルを識別する。また、予測算出手段１７１〜１７３は、受信キュー１１１〜１１３に保管された各フレームについて、プロトコル識別手段１８１〜１８３が識別したプロトコルに基づき、該当する端末１０１〜１０３へ送信するために必要な時間を予測して算出する。
【００８４】
次に、発行先識別手段１５１〜１５３は、受信キュー１１１〜１１３に保管された各フレームについて、そのフレームの送信先の端末１０１〜１０３を識別し、該当する未処理フレームテーブル１１４〜１１９にフレームの付加情報、すなわち、格納位置を示すメモリの先頭アドレスを保管する。発行先識別手段１５１〜１５３の具体的動作は、実施の形態１と同様である。
【００８５】
次に、獲得手段１６１は、未処理フレームテーブル１１４〜１１９からフレームの付加情報を取り出す。獲得手段１６１の具体的動作は、実施の形態２と同様である。ここで取り出したフレームの付加情報が、発行手段１６２に一度に渡されるフレームの付加情報のグループである。そして、発行手段１６２は、獲得手段１６１から取り出した付加情報に対応するフレームを、それぞれ該当する送信キュー１２１〜１２３へ渡す。
【００８６】
発行手段１６２より送信キュー１２１〜１２３へのすべてのフレーム送信が完了した時点で、獲得手段１６１は、未処理フレームテーブル１１４〜１１９から、次のフレームの付加情報を取り出しフレームの付加情報のグループを生成する。以降、同様に処理を行う。
【００８７】
このように、ネットワーク交換装置３００は、フレームの該当するプロトコルに応じて、予測転送時間を算出することで、マルチプロトコルに対応することができる。すなわち、複数のプロトコルのフレームが転送される場合においても、すべてのネットワークパスに対して、「（ＬＡＮ伝送路１４１〜１４３のネットワーク帯域）÷（ネットワーク交換装置３００に接続される端末の台数−１）」のネットワーク帯域を保証することができる。
【００８８】
また、送信するフレームがないネットワークパスが存在する場合には、送信するフレームがあるネットワークパスに、「（ＬＡＮ伝送路１４１〜１４３のネットワーク帯域）÷（送信先の端末が同一である未処理フレームテーブルの内、フレーム情報が保管されている未処理フレームテーブル数）」のネットワーク帯域を与えることができる。
【００８９】
なお、この実施の形態では端末数を３台としているが、は端末数が４台以上になった場合においても適用できる。
【００９０】
以上のように、この実施の形態３によれば、複数のプロトコルのフレームが転送される場合においても、各ネットワークパスにおいて、最大サイズのフレーム転送に必要な時間である帯域占有時間内に伝送できる送信先が同一のフレームをまとめて順番に処理することにより、各端末がネットワーク帯域を保証するための予約を必要とせず、他の端末によるネットワークパスの負荷に係わらず、すべてのネットワークパスに対して、ネットワーク帯域を保証することができるという効果が得られる。
【００９１】
実施の形態４．
図６は実施の形態４によるネットワーク交換装置の構成を示すブロック図である。図において、１０４は帯域占有時間の変更を要求する端末、１９１は端末１０４からの帯域占有時間の変更要求を検出し通知する切替検出部、１９２は帯域占有時間を切り替える帯域占有時間切替手段、１９０は切替検出部１９１と帯域占有時間切替手段１９２から構成される切替部、１３４は端末１０４と切替検出部１９１を接続するケーブル、４００はネットワーク交換装置である。その他の構成は上記実施の形態２の図３と同一であり、同等又は類似の機能を有するものである。
【００９２】
端末１０４は、ネットワーク交換装置４００の近くに設置され、獲得手段１６１が未処理フレームテーブル１１４〜１１９からフレーム情報を取り出す際に基準としている帯域占有時間の変更を要求する。帯域占有時間切替手段１９２は、端末１０４からの指示にしたがって、切替検出部１９１からの通知を受け、獲得手段１６１が基準としている帯域占有時間を「（最大サイズのフレーム転送に必要な時間）×（変数）」（但し、変数は整数）に切り替える。
【００９３】
次に動作について説明する。
ネットワーク交換装置４００において、切替検出部１９１は端末１０４から送られてくる帯域占有時間の変更要求を検出する。次に、切替検出部１９１は、検出した要求を帯域占有時間切替手段１９２に通知する。帯域占有時間切替手段１９２は、切替検出部１９１からの通知を受け、獲得手段１６１が基準としている帯域占有時間を「（最大サイズのフレーム転送に必要な時間）×（変数）」（但し、変数は整数）に切り替える。
【００９４】
帯域占有時間切替手段１９２により帯域占有時間が変更になると、獲得手段１６１は、次に、未処理フレームテーブル１１４〜１１９からフレームの付加情報を取り出す時に、ネットワークパス毎に用意した未処理フレームテーブルの内、フレームの付加情報が保管されている未処理フレームテーブルの各々から、「（最大サイズのフレーム転送に必要な時間）×（変数）×｛（ネットワーク交換装置４００に接続している端末の台数−１）÷（送信先の端末が同一である未処理フレームテーブルの内、フレーム情報が保管されている未処理フレームテーブル数）｝」（変数は整数）以内に、送信可能な分の１フレーム又は複数のフレームの付加情報を取り出し、フレームのグループを生成する。
【００９５】
このように、ネットワーク交換装置４００は、獲得手段１６１により一度に獲得する基準である帯域占有時間を実施の形態２におけるネットワーク交換装置２００の（変数）倍にすることで、フレーム処理部１６０を介する回数を低減することができ、与えられたネットワーク帯域を効率良く使用することができる。つまり、ＬＡＮ伝送路１４１〜１４３における転送性能を向上することができる。
【００９６】
以上のように、この実施の形態４によれば、各ネットワークパスにおいて、最大サイズのフレーム転送に必要な時間である帯域占有時間内に伝送できる送信先が同一のフレームをまとめて順番に処理することにより、各端末がネットワーク帯域を保証するための予約を必要とせず、他の端末によるネットワークパスの負荷に係わらず、すべてのネットワークパスに対して、ネットワーク帯域を保証することができると共に、フレーム処理部の処理効率を向上させることができるという効果が得られる。
【００９７】
実施の形態５．
図７は実施の形態５によるネットワーク交換装置の構成を示すブロック図である。図において、１９３は端末優先度切替手段、２１０は切替検出部１９１、帯域占有時間切替手段１９２及び端末優先度切替手段１９３から構成される切替部、５００はネットワーク交換装置である。その他の構成は上記実施の形態４の図６と同一であり、同等又は類似の機能を有するものである。
【００９８】
切替検出部１９１は、端末１０４からの変更要求を検出し、帯域占有時間の変更又は端末に付加する優先度の変更の何れを要求しているかを識別し、帯域占有時間切替手段１９２又は端末優先度切替手段１９３に通知する。端末優先度切替手段１９３は、端末１０４からの指示にしたがって、獲得手段１６１において、送信先の端末１０１〜１０３の優先度を設定し、ネットワークパスの各々について、未処理フレームテーブルからフレームの付加情報を取り出す際の基準を、「（帯域占有時間）×（優先度変数）」に切り替える。
【００９９】
次に動作について説明する。
ネットワーク交換装置５００において、切替検出部１９１は端末１０４から送られてくる変更要求を検出する。次に切替検出部１９１は、端末１０４からの変更要求が、端末毎に付加した優先度の変更を要求していると判断した場合、その変更要求を端末優先度切替手段１９３に通知する。通知を受けた端末優先度切替手段１９３は、端末１０４からの指示にしたがって、獲得手段１６１が基準としている帯域占有時間を「（帯域占有時間）×（端末の優先度変数）」に切り替える。ここで、端末１０１〜１０３の端末の優先度変数の合計は、常に、「ネットワーク交換装置５００に接続されている端末の台数」と等しくしなければならない。なお、端末の優先度変数のディフォルト値は１（各端末の優先度変数が同じとき）である。
【０１００】
端末優先度切替手段１９３により端末１０１〜１０３の各々に付加した優先度が変更になると、獲得手段１６１は、次に、未処理フレームテーブル１１４〜１１９からフレームの付加情報を取り出す時に、ネットワークパス毎に用意した未処理フレームテーブルの内、フレームの付加情報が保管されている未処理フレームテーブルの各々から、「（帯域占有時間）×｛（ネットワーク交換装置５００に接続している端末の台数−１）÷（送信先の端末が同一である未処理フレームテーブルの内、フレーム情報が保管されている未処理フレームテーブル数）｝×（端末の優先度変数）」以内に、送信可能な分の１フレーム又は複数のフレームの付加情報を取り出し、フレームの付加情報のグループを生成する。
【０１０１】
例えば、端末１０４からの指示が、端末１０１への送信に対する端末の優先度変数が１．５、端末１０２への送信に対する端末の優先度変数が１、端末１０３への送信に対する端末の優先度変数が０．５とあるとする。また、すべてのネットワークパスにおいて、フレームが転送されているとする。この場合、獲得手段１６１は、未処理フレームテーブル１１４〜１１９の各々から、以下のようにフレームの付加情報のグループを取り出す。
【０１０２】
端末１０１への送信、すなわち、未処理フレームテーブル１１４及び未処理フレームテーブル１１５の各々からは、「（帯域占有時間）×（ネットワーク交換装置５００に接続している端末の台数−１）×１．５」内に送信可能なフレームの付加情報を取り出す。
【０１０３】
端末１０２への送信、すなわち、未処理フレームテーブル１１６及び未処理フレームテーブル１１７の各々からは、「（帯域占有時間）×（ネットワーク交換装置５００に接続している端末の台数−１）×１」内に送信可能なフレームの付加情報を取り出す。
【０１０４】
端末１０３への送信、すなわち、未処理フレームテーブル１１８及び未処理フレームテーブル１１９の各々からは、「（帯域占有時間）×（ネットワーク交換装置５００に接続している端末の台数−１）×０．５」内に送信可能なフレームの付加情報を取り出す。
【０１０５】
このように、ネットワーク交換装置５００は、獲得手段１６１における、未処理フレームテーブル１１４〜１１９からフレームの付加情報を取り出す際の基準の一つである、端末１０１〜１０３の各々に付加した優先度を変更することで、ＬＡＮ伝送路１４１〜１４３のネットワーク帯域に違いを持たせたい場合にも、対応することが可能である。
【０１０６】
以上のように、この実施の形態５によれば、各ネットワークパスにおいて、最大サイズのフレーム転送に必要な時間である帯域占有時間内に伝送できる送信先が同一のフレームをまとめて順番に処理することにより、各端末がネットワーク帯域を保証するための予約を必要とせず、他の端末によるネットワークパスの負荷に係わらず、すべてのネットワークパスに対して、ネットワーク帯域を保証することができると共に、各端末からのネットワークパスに優先度を持たせることができるという効果が得られる。
【０１０７】
実施の形態６．
図８は実施の形態６によるネットワーク交換装置の構成を示すブロック図である。図において、１９４はプロトコル優先度切替手段、２２０は切替検出部１９１、帯域占有時間切替手段１９２、端末優先度切替手段１９３及びプロトコル優先度切替手段１９４から構成される切替部、６００はネットワーク交換装置である。その他の構成は上記実施の形態５の図７及び上記実施の形態３の図５と同一であり、同等又は類似の機能を有するものである。
【０１０８】
切替検出部１９１は、端末１０４からの変更要求を検出し、帯域占有時間の変更、端末毎に付加した優先度の変更又はプロトコル毎に付加した優先度の変更の何れを要求しているかを識別し、帯域占有時間切替手段１９２、端末優先度切替手段１９３又はプロトコル優先度切替手段１９４に通知する。
【０１０９】
プロトコル優先度切替手段１９４は、端末１０４からの指示にしたがって、獲得手段１６１において、各フレームの属するプロトコルの優先度を設定し、プロトコル毎に、未処理フレームテーブルからフレームの付加情報を取り出す割合を変更する。
【０１１０】
次に動作について説明する。
ネットワーク交換装置６００において、切替検出部１９１は端末１０４から送られてくる変更要求を検出する。次に、切替検出部１９１は、端末１０４からの要求が、プロトコル毎に付加した優先度の変更を要求していると判断した場合、プロトコル優先度切替手段１９４に通知する。通知を受けたプロトコル優先度切替手段１９４は、端末１０４からの指示にしたがって、獲得手段１６１が未処理フレームテーブルからフレームの付加情報を取り出す際の基準を、「（帯域占有時間）×（プロトコルの優先度変数）」に切り替える。ここで、各端末１０１〜１０３において、プロトコルの優先度変数の合計は、常に１と等しくなければならない。
【０１１１】
プロトコル優先度切替手段１９４によりプロトコル毎に付加した優先度が変更になると、獲得手段１６１は、次に未処理フレームテーブル１１４〜１１９からフレームを取り出す時に、ネットワークパス毎に用意した未処理フレームテーブルの内、フレームの付加情報が保管されている未処理フレームテーブルの各々から、「（帯域占有時間）×｛（ネットワーク交換装置６００に接続している端末の台数−１）÷（送信先の端末が同一である未処理フレームテーブルの内、フレーム情報が保管されている未処理フレームテーブル数）｝×（プロトコルの優先度変数）」以内に、送信可能な分の１フレーム又は複数のフレームの付加情報を取り出し、フレームの付加情報のグループを生成する。
【０１１２】
例えば、端末１０１から端末１０２へのネットワークパスを通るフレームには、２種類のプロトコルＡ、Ｂに属したフレームがあるとする。また、端末１０４からの指示が、プロトコルＡのフレームに対するプロトコル優先度変数が２／３、プロトコルＢのフレームに対するプロトコル優先度変数が１／３とする。説明を簡単にするため、フレーム転送は、端末１０１から端末１０２へのネットワークパスでのみ行なわれていると仮定する。
【０１１３】
この場合、獲得手段１６１は、未処理フレームテーブル１１６から、「（最大サイズのフレーム転送に必要な時間）×（ネットワーク交換装置６００に接続している端末の台数−１）×（２／３）」内に送信できるプロトコルＡのフレームの付加情報と、「（最大サイズのフレーム転送に必要な時間）×（ネットワーク交換装置６００に接続している端末の台数−１）×（１／３）」内に送信できるプロトコルＢのフレームの付加情報を取り出す。
【０１１４】
このように、ネットワーク交換装置６００は、獲得手段１６１における、未処理フレームテーブル１１４〜１１９からフレームの付加情報を取り出す際の基準の一つである、プロトコル毎の優先度を変更することで、ＬＡＮ伝送路１４１〜１４３において、プロトコル毎に使用可能であるネットワーク帯域に差をつけることが可能である。
【０１１５】
以上のように、この実施の形態６によれば、各ネットワークパスにおいて、最大サイズのフレーム転送に必要な時間である帯域占有時間内に伝送できる送信先が同一のフレームをまとめて順番に処理することにより、各端末がネットワーク帯域を保証するための予約を必要とせず、他の端末によるネットワークパスの負荷に係わらず、すべてのネットワークパスに対して、ネットワーク帯域を保証することができると共に、プロトコル毎のネットワークパスに優先度を持たせることができるという効果が得られる。
【０１１７】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、各ネットワークパスにおいて、最大サイズのフレーム転送に必要な時間である帯域占有時間内に転送できる送信先が同一のフレームをまとめて順番に処理することにより、各端末がネットワーク帯域を保証するための予約を必要とせず、他の端末によるネットワークパスの負荷に係わらず、ネットワーク帯域を保証することができる効果がある。
【０１１８】
この発明によれば、複数のプロトコルのフレームが転送される場合においても、各ネットワークパスにおいて、最大サイズのフレーム転送に必要な時間である帯域占有時間内に伝送できる送信先が同一のフレームをまとめて順番に処理することにより、各端末がネットワーク帯域を保証するための予約を必要とせず、他の端末によるネットワークパスの負荷に係わらず、すべてのネットワークパスに対して、ネットワーク帯域を保証することができる効果がある。
【０１１９】
この発明によれば、各ネットワークパスにおいて、最大サイズのフレーム転送に必要な時間である帯域占有時間内に伝送できる送信先が同一のフレームをまとめて順番に処理することにより、各端末がネットワーク帯域を保証するための予約を必要とせず、他の端末によるネットワークパスの負荷に係わらず、すべてのネットワークパスに対して、ネットワーク帯域を保証することができると共に、フレーム処理部の処理効率を向上させることができる効果がある。
【０１２０】
この発明によれば、各ネットワークパスにおいて、最大サイズのフレーム転送に必要な時間である帯域占有時間内に伝送できる送信先が同一のフレームをまとめて順番に処理することにより、各端末がネットワーク帯域を保証するための予約を必要とせず、他の端末によるネットワークパスの負荷に係わらず、すべてのネットワークパスに対して、ネットワーク帯域を保証することができると共に、各端末からのネットワークパスに優先度を持たせることができる効果がある。
【０１２１】
この発明によれば、各ネットワークパスにおいて、最大サイズのフレーム転送に必要な時間である帯域占有時間内に伝送できる送信先が同一のフレームをまとめて順番に処理することにより、各端末がネットワーク帯域を保証するための予約を必要とせず、他の端末によるネットワークパスの負荷に係わらず、すべてのネットワークパスに対して、ネットワーク帯域を保証することができると共に、プロトコル毎のネットワークパスに優先度を持たせることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１によるネットワーク交換装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１による獲得手段の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】この発明の実施の形態２によるネットワーク交換装置の構成を示すブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態２による獲得手段の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】この発明の実施の形態３によるネットワーク交換装置の構成を示すブロック図である。
【図６】この発明の実施の形態４によるネットワーク交換装置の構成を示すブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態５によるネットワーク交換装置の構成を示すブロック図である。
【図８】この発明の実施の形態６によるネットワーク交換装置の構成を示すブロック図である。
【図９】従来のＲＳＶＰを利用したシステムの構成を示すブロック図である。
【図１０】従来のＬＡＮ中継装置を使用したシステムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１００，２００，３００，４００，５００，６００ ネットワーク交換装置、１０１，１０２，１０３ 端末、１１１，１１２，１１３ 受信キュー、１１４，１１５，１１６，１１７，１１８，１１９ 未処理フレームテーブル、１２１，１２２，１２３ 送信キュー、１３１，１３２，１３３，１４１，１４２，１４３ ＬＡＮ伝送路、１５１，１５２，１５３ 発行先識別手段、１６０ フレーム処理部、１７１，１７２，１７３ 予測算出手段、１８１，１８２，１８３プロトコル識別手段、１９２ 帯域占有時間切替手段、１９３ 端末優先度切替手段、１９４ プロトコル優先度切替手段。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a network switching device that guarantees a network band of a LAN transmission path.
[0002]
[Prior art]
As a means for guaranteeing a bandwidth in a conventional network switching device, there is a Resource Reservation Protocol (RSVP) which is being standardized by the Internet Engineering Tack Force (IETF). This protocol is described in Internet Draft "Resource ReService Protocol (RSVP)-Version 1 Functional Specification".
[0003]
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a conventional system using RSVP. In the figure, 1, 2, 3, 4 are terminals, 5 is a network switching device, 6 is a LAN transmission line between the terminal 1 and the network switching device 5, and 7 is a LAN transmission line between the terminal 2 and the network switching device 5. , 8 is a LAN transmission path between the terminal 3 and the network switching device 5, and 9 is a LAN transmission path between the terminal 4 and the network switching device 5. Reference numeral 10 denotes a reserved network band in the LAN transmission line 6, and reference numeral 11 denotes a reserved network band in the LAN transmission line 7.
[0004]
Next, the operation will be described.
First, since RSVP is a resource request in a single direction, it is necessary to clarify the transmitting side and the receiving side. For example, it is assumed that the terminal 1 is a transmitting side and the terminal 2 is a receiving side, and that a network band is reserved between the terminal 1 and the terminal 2. The terminal 1 on the transmitting side transmits a PATH message, which is a request message for bandwidth reservation, to the terminal 2 on the receiving side via the network switching device 5. The PATH message includes traffic information on transmission data. After receiving the PATH message, the network switching device 5 can receive a request for securing a network band.
[0005]
The terminal 2 on the receiving side transmits an RESV message, which is a response message of the band reservation, to the terminal 1 on the transmitting side via the network switching device 5 and requests the reservation of the network band. The RESV message includes information on communication quality. After receiving the RESV message, the network switching device 5 secures the requested network bandwidth.
[0006]
By this processing, network bands 10 and 11 can be occupied between terminal 1 on the transmitting side and terminal 2 on the receiving side in order to transmit a frame from terminal 1 on the transmitting side to terminal 2 on the receiving side. . However, the terminal 2 on the receiving side must periodically retransmit the RESV message in order to keep securing the network bandwidth.
[0007]
As an example of a conventional network switching device, there is one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-350607. FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of a system using a LAN relay device described in Japanese Patent Laid-Open No. 6-350607. In FIG. 10, 21 is a LAN interface unit, 23 is a system bus, 31 is a line, and 32 and 33 are LAN transmission lines.
[0008]
Reference numeral 24 denotes a transmission buffer unit for temporarily holding a frame when transmitting a frame from the LAN transmission lines 32 and 33 to the line 31 side. Reference numeral 25 denotes a reception buffer unit, which is a buffer for temporarily holding when receiving a frame from the line 31 to the LAN transmission lines 32-33. Reference numeral 22 denotes a relay processing control unit, which is a control circuit that manages buffers of the transmission buffer unit 24 and the reception buffer unit 25.
[0009]
Reference numeral 27 denotes a divided frame storage unit, which is a buffer for temporarily storing a divided frame of the transmission buffer unit 24. Reference numeral 28 denotes an assembly frame storage unit, which is a buffer for temporarily storing when assembling the divided frames received from the line 31 side.
[0010]
Reference numeral 26 denotes a transmission / reception buffer number control unit, which is a circuit for setting an upper limit value of the number of buffers for storing frames in the transmission buffer unit 24, the reception buffer unit 25, the divided frame storage unit 27, and the assembled frame storage unit 28. Reference numeral 29 denotes a division / assembly control unit, which is a control circuit that manages buffers of the division frame storage unit 27 and the assembly frame storage unit 28. 30 is a line interface unit, 34 and 35 are LAN relay devices, and 36, 37, 38 and 39 are terminals.
[0011]
The LAN relay device 34 and the terminals 36 and 37 are connected in the form of a bus via the LAN transmission path 32 to construct one LAN. Further, the LAN relay device 35 and the terminals 38 and 39 are connected in a bus shape via the LAN transmission path 33 to construct one LAN. By connecting the LAN relay device 34 and the LAN relay device 35 via the line 31, the two LANs can communicate with each other.
[0012]
Next, the operation will be described.
First, frame transmission from the LAN transmission lines 32 and 33 to the line 31 in the LAN relay devices 34 and 35 will be described.
[0013]
The LAN relay devices 34 and 35 refer to the destination address information of the frame received from the LAN transmission lines 32 and 33 via the LAN interface unit 21 and, if there is a frame to be relayed, a transmission buffer via the system bus 23. Stored in the section 24. Then, the variable-length frame stored in the transmission buffer unit 24 is divided into fixed-length frames (divided frames), stored in a free entry of the divided frame storage unit 27, and stored in the transmission buffer unit 24. Release the entry where the frame was stored.
[0014]
Then, the divided frames stored in the divided frame storage unit 27 are transmitted to the line 31 via the line interface unit 30. After the transmission is completed, the entry stored in the divided frame storage unit 27 is released.
[0015]
Next, reception of frames from the line 31 to the LAN transmission lines 32 and 33 in the LAN relay devices 34 to 35 will be described. First, the division / assembly control unit 29 stores the division frames received from the line 31 via the line interface unit 30 in the assembly frame storage unit 28. Then, when the divided frame is assembled into the original variable-length frame, the assembled frame is transferred to the reception buffer unit 25, and the stored entry in the assembled frame storage unit 28 is released.
[0016]
Then, the frame stored in the reception buffer unit 25 is transferred to the LAN transmission lines 32 and 33 via the LAN interface unit 21. After the transfer is completed, the entry stored in the reception buffer unit 25 is released.
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
In the system shown in FIG. 9, in order to guarantee a network band for transmitting a frame from the terminal 1 on the transmitting side to the terminal 2 on the receiving side, resources must be reserved between the terminal 1 and the terminal 2 in advance. There was a problem that must be done. Furthermore, in order to continue to secure the network bandwidth, the terminal 2 on the receiving side must periodically send the RESV message, which causes a problem that the transfer efficiency of the frame is reduced.
[0018]
Further, in the system of FIG. 9, if all the network bands are reserved, there is a possibility that some terminals cannot communicate. For example, if all of the network bandwidth between the terminal 2 and the network switching device 5 is already reserved for transmitting a frame from the terminal 3 to the terminal 2 and transmitting a frame from the terminal 4 to the terminal 2, Even if the terminal 1 attempts to secure a network band for transmitting a frame to the terminal 2, there is a problem that the terminal 1 cannot transmit a frame to the terminal 2 until the network band becomes available.
[0019]
Further, in the system shown in FIG. 10, for example, when a frame is transmitted from the terminal 36 and all the entries in the transmission buffer unit 24 are used, there is a problem that the frame from the other terminal 37 cannot be received. . In this case, although the terminal 37 retransmits the frame, the above situation may continue, and there is a problem that the transmission from the terminal 37 cannot be performed forever.
[0020]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and does not require each terminal to make a reservation for guaranteeing a network bandwidth, and regardless of the load on the network path by other terminals, all network paths It is an object of the present invention to obtain a network switching device that guarantees a network bandwidth.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
A network switching device according to the present invention is connected to a plurality of terminals for transmitting frames via a LAN transmission path and manages a network path between the terminals. A reception queue for storing frames transmitted from the terminal, a transmission queue provided for each terminal, and a transmission queue for storing frames transmitted to each terminal, and a transmission queue for each network path, stored in each reception queue. An unprocessed frame table storing the additional information of the identified frame and the unprocessed frame table corresponding to each network path of the identified terminal by identifying a destination terminal of the frame stored in the reception queue. Issuer identification means for storing the additional information;Prediction calculation means for predicting and calculating a predicted transfer time required for transmitting a frame stored in the reception queue to a destination terminal,In each of the above network paths, the additional information stored in the unprocessed frame table having the same destination terminal isBased on the predicted transfer time predicted and calculated by the prediction calculation means, a frame that can be transmitted within the bandwidth occupation time, which is the time required for the maximum size frame transfer,A frame processing unit that collectively extracts a predetermined number of frames in order and stores frames corresponding to the extracted additional information in a transmission queue corresponding to the destination terminal in units of the predetermined number of units.
[0025]
The network switching device according to the present invention includes a protocol identification unit that identifies a protocol of a frame stored in the reception queue, and the prediction calculation unit transmits the frame stored in the reception queue to a destination terminal. Is estimated and calculated based on the protocol identified by the protocol identification means.
[0026]
The network switching device according to the present invention includes a bandwidth occupancy time switching unit that changes the bandwidth occupancy time based on a predetermined instruction, and the frame processing unit includes:The destination terminal is the sameAdditional information stored in the unprocessed frame tableTheA predetermined number of frames that can be transmitted within the bandwidth occupancy time changed by the bandwidth occupancy time switching means based on the predicted transfer time estimated and calculated by the measurement / calculation means.Collectively in orderIt is something to take out.
[0027]
The network switching device according to the present invention includes a terminal priority switching unit that changes a priority of a terminal to which a frame is transmitted based on a predetermined instruction, and the frame processing unit includes:The destination terminal is the sameAdditional information stored in the unprocessed frame tableTheBased on the predicted transfer time predicted and calculated by the measurement calculation means and the terminal priority changed by the terminal priority switching means, a predetermined number of frames that can be transmitted within the bandwidth occupation time are used.Collectively in orderIt is something to take out.
[0028]
A network switching device according to the present invention includes a protocol priority switching unit that changes a priority of a protocol based on a predetermined instruction.The destination terminal is the sameAdditional information stored in the unprocessed frame tableTheBased on the estimated transfer time predicted and calculated by the measurement calculation means and the protocol priority changed by the protocol priority switching means, a predetermined number of frames that can be transmitted within the bandwidth occupation time are used.Collectively in orderIt is something to take out.
[0029]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the network switching device according to the first embodiment. In the figure, 100 is a network switching device for managing a network path, and 101, 102 and 103 are terminals. Reference numerals 111, 112, and 113 are reception queues connected to the terminals 101, 102, and 103, respectively, and store the frames transmitted from the terminals 101, 102, and 103 in the order in which they are received.
[0030]
Also, 121, 122, and 123 are transmission queues connected to the terminals 101, 102, and 103, respectively, and store the frames to be transmitted from the network switching device 100 to the terminals 101, 102, and 103 in the transmission order.
[0031]
Reference numeral 114 denotes an unprocessed frame table, which stores additional information of frames passing through a network path from the terminal 102 to the terminal 101 among the frames stored in the reception queue 112. The additional information of the frame is, for example, a head address indicating a storage position of a memory (not shown) for storing the frame in the network switching device 100. The additional information of the frame stored in the unprocessed frame table 114 corresponds to a frame that has not been transmitted to the destination terminal 101 yet.
[0032]
Similarly, 115, 116, 117, 118, and 119 are unprocessed frame tables that store additional information of frames that pass through a network path from one terminal to another terminal from among the frames stored in each reception queue. I do. That is, 115 stores the additional information of the frame to the terminal 101 in the same manner as 114, 116 and 117 store the additional information of the frame to the terminal 102, and 118 and 119 store the additional information of the frame to the terminal 103, respectively. The additional information of the frame stored in each of these unprocessed frame tables also corresponds to the frame that has not been transmitted to the destination terminal.
[0033]
131, 132, and 133 are LAN transmission lines that connect the terminals 101, 102, and 103 to the reception queues 111, 112, and 113, respectively. 141, 142, and 143 are the terminals 101, 102, and 103 and the transmission queues 121 and 122, respectively. , 123 respectively. As shown in FIG. 1, each of the terminals 101 to 103 is connected to the network switching apparatus 100 in a point-to-point manner in a full-duplex mode in which transmission / reception transmission paths are independent.
[0034]
Reference numerals 151, 152, and 153 denote issue destination identification means, which are between the reception queue 111 and the unprocessed frame tables 116 and 118, between the reception queue 112 and the unprocessed frame tables 114 and 119, and between the reception queue 113 and the unprocessed frame tables 115 and 117. Connect each other. The issue destination identifying means 151 to 153 identify the transmission destination of each frame stored in the reception queues 111 to 113, and process the unprocessed frame tables 114 to 103 for the corresponding destination terminals 101 to 103. The additional information of the frame is passed to 119.
[0035]
Reference numeral 161 denotes an acquisition unit. If there is no unprocessed frame table in which the additional information of the frame is not stored, the additional information of one frame is extracted from each of the unprocessed frame tables 114 to 119, and the additional information is extracted. Generate a group of. Further, if there is an unprocessed frame table in which the additional information of the frame is not stored, the acquiring unit 161 reads “(to the network switching device 100) from each of the unprocessed frame tables in which the additional information of the frame is stored. Number of connected terminals -1) ÷ (number of unprocessed frame tables in which frame information is stored among unprocessed frame tables with the same destination terminal) "(however, fractions are rounded down to the decimal point) Each frame is extracted, and a group of frames is generated.
[0036]
Reference numeral 162 denotes an issuing unit that transfers each frame in the group corresponding to the additional information of the frame extracted by the acquiring unit 161 from the stored memory (not shown) to the corresponding transmission queue 121 to 123. Reference numeral 160 denotes a frame processing unit including an acquiring unit 161 and an issuing unit 162.
[0037]
Next, the operation will be described.
FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure of the acquisition unit 161 in the network switching device 100. The operation of the network switching device 100 will be described with reference to FIGS. The network switching device 100 stores the frames sent from the terminals 101 to 103 in the receiving queues 111 to 113 prepared for each of the terminals 101 to 103 in the order of reception.
[0038]
Next, the frames stored in the reception queues 111 to 113 are stored in the memory of the network switching device 100. Then, for each frame stored in the reception queues 111 to 113, the issuance destination identification units 151 to 153 identify the terminals 101 to 103 to which the frames are transmitted, and add the frames to the corresponding unprocessed frame tables 114 to 119. Information, that is, the head address indicating the storage location of the memory is stored. That is, if the frame stored in the reception queue 111 is a frame that passes through the network path from the terminal 101 to the terminal 102, the frame is stored in the unprocessed frame table 116. The additional information of each frame is passed to the unprocessed frame table 118.
[0039]
If the frame stored in the reception queue 112 is a frame passing through the network path from the terminal 102 to the terminal 101, the unprocessed frame table 114 is displayed. The additional information of each frame is passed to the unprocessed frame table 119. Further, if the frame stored in the reception queue 113 is a frame passing through the network path from the terminal 103 to the terminal 101, the unprocessed frame table 115 is displayed. The additional information of each frame is passed to the unprocessed frame table 117. Then, when the additional information of each frame is passed to each of the unprocessed frame tables 114 to 119, each reception queue is released, and the next frame is received from each terminal.
[0040]
Next, the acquiring unit 161 extracts the additional information of the frame from the unprocessed frame tables 114 to 119 in the following procedure shown in FIG. First, in step ST11 of FIG. 2, the acquisition unit 161 counts the number of unprocessed frame tables in which additional information of a frame is stored, among the unprocessed frame tables having the same destination terminal.
[0041]
Next, in step ST12, the acquisition unit 161 checks whether there is an unprocessed frame table in which the additional information of the frame is not stored in the unprocessed frame tables having the same transmission destination terminal. Here, a method of extracting the additional information of the frame from the unprocessed frame tables 114 to 119 differs depending on whether or not there is an unprocessed frame table in which the additional information of the frame is not stored.
[0042]
First, the first method of the acquisition means 161 is when there is no unprocessed frame table in which additional information of a frame is not stored. In this case, in step ST13, the acquisition unit 161 extracts the additional information of the frames stored in the unprocessed frame tables 114 to 119 for each frame. The additional information of the frame extracted here is a group of additional information of the frame that is passed to the issuing unit 162 at a time.
[0043]
Then, the issuing unit 162 reads out the frame corresponding to the group of the additional information of the frame extracted by the acquiring unit 161 from the memory, and transfers the frame to the corresponding transmission queue 121 to 123. That is, the frames to be transmitted to the terminal 101 (up to two frames), that is, one frame extracted from the unprocessed frame table 114 and one frame extracted from the unprocessed frame table 115 are passed to the transmission queue 121.
[0044]
Similarly, a frame to be transmitted to the terminal 102 (up to two frames), that is, one frame extracted from the unprocessed frame table 116 and one frame extracted from the unprocessed frame table 117 are transferred to the transmission queue 122. In addition, a frame to be transmitted to the terminal 103 (up to two frames), that is, one frame extracted from the unprocessed frame table 118 and one frame extracted from the unprocessed frame table 119 are passed to the transmission queue 123.
[0045]
When the issuing unit 162 completes the transmission of all the frames to the transmission queues 121 to 123, the acquiring unit 161 extracts the additional information of the next frame from the unprocessed frame tables 114 to 119, and outputs the additional information of the frame. Create a group. Thereafter, the same processing is performed.
[0046]
As described above, the network switching apparatus 100 collects additional information of at most one frame passing through each network path as one group, and sequentially processes the information on a group basis, so that, for example, the terminals 101 and 102 Even when frames are being transmitted at the same time, at least one frame is sent from the terminals 101 and 102 to the terminal 103 within “(bandwidth occupation time) × (number of terminals connected to the network switching device 100 −1)”. We can guarantee that it will be sent. Here, the bandwidth occupation time indicates a time during which each network path can continuously transfer frames.
[0047]
Next, the second method of the obtaining means 161 is a case where there is an unprocessed frame table in which no additional information of a frame is stored in the unprocessed frame tables 114 to 119. In this case, in step ST14 of FIG. 2, the acquisition unit 161 reads "(the number of terminals connected to the network switching apparatus 100-1)} from each of the unprocessed frame tables storing the additional information of the frame. (Of the unprocessed frame tables having the same destination terminal, the number of unprocessed frame tables in which the additional information of the frame is stored) "(however, the fractional part is truncated) is extracted. Here, as the number of unprocessed frame tables in which the additional information of the frames is stored, the value counted by the acquisition unit 161 in step ST11 is used.
[0048]
For example, it is assumed that there is no frame passing through the network path from the terminal 102 to the terminal 101, that is, a case where the additional information of the frame is not stored in the unprocessed frame table 114. It is assumed that additional information of frames passing through other network paths is stored. In this case, the acquisition unit 161 extracts additional information for two frames from the unprocessed frame table 115 as a frame to be transmitted to the terminal 101. As for transmission to the terminals 102 and 103, additional information for one frame is extracted from each of the unprocessed frame tables 116, 117, 118 and 119 as described above. The additional information of the frame extracted here is a group of additional information of the frame that is passed to the issuing unit 162 at a time.
[0049]
Then, the issuing unit 162 reads out the frame corresponding to the group of the additional information of the frame extracted by the acquiring unit 161 from the memory, and transfers the frame to the corresponding transmission queue 121 to 123. Thereafter, the unprocessed frame table from which the additional information has been extracted is released, and the additional information of the next frame is received from each reception queue.
[0050]
When the transmission of all the frames passed from the issuing unit 162 to the transmission queues 121 to 123 is completed, the acquiring unit 161 extracts the additional information of the next frame from the unprocessed frame tables 114 to 119, and acquires the additional information of the frame. Generate a group of. Thereafter, the same processing is performed.
[0051]
As described above, for example, when there is no frame that passes through the network path from the terminal 103 to the terminal 101, the network switching apparatus 100 replaces the network from the terminal 102 with the same terminal 101 as the transmission destination to the terminal 101. The additional information of the corresponding frame is extracted from the frames passing the path, that is, the additional information of two frames passing the network path from the terminal 102 to the terminal 101 is collected from the unprocessed frame table 114 as one group. By performing the processing sequentially on a group basis, the LAN transmission path 141 between the terminal 101 and the transmission queue 121 can be used efficiently.
[0052]
Further, in the network switching device 100, the frame processing unit 160 determines the storage status of the unprocessed frame tables 114 to 119 each time when extracting the additional information of the frame from the unprocessed frame tables 114 to 119 in groups. Then, step ST13 or step ST14 in FIG. 2 is automatically selected.
[0053]
Although the number of terminals is three in this embodiment, the present invention can be applied to a case where the number of terminals is four or more.
[0054]
As described above, according to the first embodiment, each terminal collectively processes frames having the same destination in each network path, so that each terminal does not need a reservation for guaranteeing a network bandwidth. The effect is obtained that the network bandwidth can be guaranteed for all the network paths irrespective of the load on the network paths by the other terminals.
[0055]
Also, by automatically switching the method of extracting the additional information of the frame from the processing frame tables 114 to 119, an effect is obtained that the network bandwidth can be more efficiently guaranteed.
[0056]
Embodiment 2 FIG.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the network switching device according to the second embodiment. In the figure, reference numerals 171, 172, and 173 denote prediction calculating means for predicting and calculating the time required for transmitting a received frame to a destination terminal, and reference numeral 200 denotes a network switching device. Other configurations are the same as those in FIG. 1 of the first embodiment, and have the same or similar functions.
[0057]
The acquisition unit 161 according to the second embodiment extracts frame information based on the bandwidth occupation time, which is the time during which each network path can continuously transfer frames. The bandwidth occupation time in the second embodiment is a time required for transferring a frame of the maximum size.
[0058]
If there is no unprocessed frame table in which the additional information of the frame is not stored, the obtaining unit 161 uses the predicted transfer time calculated by the prediction calculation units 171 to 173 from each of the unprocessed frame tables 114 to 119. Then, within the bandwidth occupation time, additional information of one or more frames that can be transmitted is extracted to generate a group of additional information of the frames.
[0059]
If there is an unprocessed frame table in which the additional information of the frame is not stored, from each of the unprocessed frame tables in which the additional information of the frame is stored, “(bandwidth occupation time) × (network switching device 200 The number of terminals that can be transmitted within the range of −1) ÷ (the number of unprocessed frame tables in which frame information is stored among the unprocessed frame tables having the same destination terminal) ” The additional information of one frame or a plurality of frames is extracted, and a group of additional information of the frame is generated.
[0060]
Next, the operation will be described.
FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure of the acquisition unit 161 in the network switching device 200. The operation of the network switching device 200 will be described with reference to FIGS.
[0061]
In the network switching device 200, the reception queues 111 to 113 store frames sent from the terminals 101 to 103 in the order of reception. Next, the prediction calculation means 171 to 173 predict and calculate the time required to transmit each frame stored in the reception queues 111 to 113 to the corresponding terminals 101 to 103.
[0062]
Next, for each frame stored in the reception queues 111 to 113, the issuance destination identification units 151 to 153 identify the terminals 101 to 103 to which the frames are transmitted, and store the frames in the corresponding unprocessed frame tables 114 to 119. , That is, the head address of the memory indicating the storage position. The specific operation relating to the issuer identification means 151 to 153 is the same as in the first embodiment.
[0063]
Next, the acquisition unit 161 extracts the additional information of the frame from the unprocessed frame tables 114 to 119 in the following procedure shown in FIG. First, in step ST21 of FIG. 4, the acquiring unit 161 counts the number of unprocessed frame tables in which additional information of a frame is stored, among the unprocessed frame tables having the same destination terminal.
[0064]
Next, in step ST22, the acquiring unit 161 checks whether there is an unprocessed frame table in which the additional information of the frame is not stored in the unprocessed frame tables having the same destination terminal. Here, a method of extracting the additional information of the frame from the unprocessed frame tables 114 to 119 differs depending on whether or not there is an unprocessed frame table in which the additional information of the frame is not stored.
[0065]
First, the first method of the acquisition means 161 is when there is no unprocessed frame table in which additional information of a frame is not stored. In this case, in step ST23, the acquisition unit 161 uses one of the unprocessed frame tables 114 to 119 based on the predicted transfer time calculated by the prediction calculation units 171 to 173 to transmit one frame or one frame that can be transmitted within the bandwidth occupation time. Extract additional information of a plurality of frames.
[0066]
Note that the bandwidth occupation time in the second embodiment is a time required for transferring a frame of the maximum size, and is a time required for transferring a frame of 1514 bytes in the case of Ethernet, and is a time necessary for transferring a frame of 1514 bytes in the case of an optical cable. This is the time required for transferring a 2048-byte frame. The frame extracted here is a group of additional information of the frame that is passed to the issuing unit 162 at a time.
[0067]
Then, the issuing unit 162 transfers the frame corresponding to the additional information extracted from the acquiring unit 161 to the corresponding transmission queue. That is, the frame transmitted to the terminal 101, that is, the frame that can be transmitted within the bandwidth occupation time corresponding to the additional information extracted from the unprocessed frame table 114, and the additional information extracted from the unprocessed frame table 115, A frame that can be transmitted within the bandwidth occupation time is passed to the transmission queue 121.
[0068]
Similarly, the frame transmitted to the terminal 102, that is, the frame that can be transmitted within the bandwidth occupation time corresponding to the additional information extracted from the unprocessed frame table 116 and the additional information extracted from the unprocessed frame table 117. Then, a frame that can be transmitted within the bandwidth occupation time is transferred to the transmission queue 122. Also, a frame to be transmitted to the terminal 103, that is, a frame that can be transmitted within the bandwidth occupation time corresponding to the additional information extracted from the unprocessed frame table 118 and an additional information extracted from the unprocessed frame table 119, The frame that can be transmitted within the bandwidth occupation time is passed to the transmission queue 123.
[0069]
When transmission of all the frames from the issuing unit 162 to the transmission queues 121 to 123 is completed, the acquiring unit 161 extracts the additional information of the next frame from the unprocessed frame tables 114 to 119 and extracts the group of the additional information of the frame. Generate Thereafter, the same processing is performed.
[0070]
In this way, the network switching apparatus 200 collects additional information of the largest frame that can be transmitted within the bandwidth occupation time per network path as one group, and sequentially processes the group information in units of groups. The terminal 102 and the terminal 103 equally occupy the network band of the LAN transmission path 141 for transmission. In other words, a network bandwidth of “(network bandwidth of LAN transmission paths 141 to 143) ÷ (number of terminals connected to network switching device 200−1)” can be guaranteed for all network paths.
[0071]
Next, the second method of the obtaining means 161 is a case where there is an unprocessed frame table in which no additional information of a frame is stored in the unprocessed frame tables 114 to 119.
[0072]
In this case, in step ST24 of FIG. 4, the acquisition unit 161 uses the “(” based on the predicted transfer time calculated by the prediction calculation units 171 to 173 from each of the unprocessed frame tables storing the additional information of the frame. (Band occupancy time) × (Number of terminals connected to network switching device 200 −1) ÷ (Unprocessed frame in which additional information of the frame is stored in the unprocessed frame table having the same destination terminal) Table number), the additional information of one or more frames that can be transmitted is extracted. The additional information of the frame extracted here is a group of additional information of the frame that is passed to the issuing unit 162 at a time. The number of unprocessed frame tables storing the additional information of the frames used here uses the value counted by the acquisition unit 161 in step ST21.
[0073]
Then, the issuing unit 162 transfers the frame corresponding to the additional information extracted from the acquiring unit 161 to the corresponding transmission queues 121 to 123, respectively. Upon completion of transmission of all frames from the issuing unit 162 to the transmission queues 121 to 123, the acquiring unit 161 extracts the additional information of the next frame from the unprocessed frame tables 114 to 119 and divides the group of the additional information of the frame. Generate. Thereafter, the same processing is performed.
[0074]
As described above, for example, the network switching apparatus 200 transmits the information from the terminal 103 to the terminal 101 on the network path (the network path from the terminal 102 to the terminal 101 and the network path from the terminal 103 to the terminal 101) having the same destination terminal. If there is no frame that passes through the network path to the terminal 101, the additional information of the frame that passes through the network path from the terminal 102 to the terminal 101 and can be transmitted within “(bandwidth occupation time) × 2” is obtained from the unprocessed frame table 114. By taking them out and grouping them into one group and processing them sequentially in group units, the network bandwidth of the LAN transmission path 141 between the terminal 101 and the transmission queue 121 can be used efficiently.
[0075]
In other words, in the network path where the frame to be transmitted is located, “(network bandwidth of LAN transmission paths 141 to 143) ÷ (unprocessed frame table in which the destination terminal is the same as the unprocessed frame table, (The number of processing frame tables). "
[0076]
Further, in the network switching device 200 according to the second embodiment, the frame processing unit 160 extracts the additional information of the frame in the group unit from the unprocessed frame tables 114 to 119 each time. The storage status is determined, and step ST23 or step ST24 in FIG. 4 is automatically selected.
[0077]
As described above, by automatically switching the method of extracting the additional information of the frames from the unprocessed frame tables 114 to 119, regardless of the load on the network path by the other terminals, “ A network bandwidth of (network bandwidth of LAN transmission paths 141 to 143) {(number of terminals connected to network switching device 200-1) "can be guaranteed.
[0078]
Although the number of terminals is three in this embodiment, the present invention can be applied to a case where the number of terminals is four or more.
[0079]
As described above, according to the second embodiment, in each network path, the same destination frame that can be transmitted within the bandwidth occupation time, which is the time required for the maximum size frame transfer, is collectively processed in order. As a result, it is possible to obtain the effect that each terminal does not need a reservation for guaranteeing the network bandwidth, and can guarantee the network bandwidth regardless of the load of the network path by the other terminals.
[0080]
Also, by automatically switching the method of extracting the additional information of the frame from the processing frame tables 114 to 119, an effect is obtained that the network bandwidth can be more efficiently guaranteed.
[0081]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the network switching device according to the third embodiment. In the figure, reference numerals 181, 182 and 183 denote protocol identifying means for recognizing the protocol of the received frame. Reference numeral 300 denotes a network switching device. Other configurations are the same as those in FIG. 3 of the second embodiment, and have the same or similar functions.
[0082]
The prediction calculation means 171 to 173 in Embodiment 3 predict and calculate the time required for transmitting a received frame to a terminal other than the transmission source terminal based on a corresponding protocol.
[0083]
Next, the operation will be described.
In the network switching device 300, the reception queues 111 to 113 store frames sent from the terminals 101 to 103 in the order in which they are received. Next, the protocol identification means 181 to 183 identify the corresponding protocol for each frame stored in the reception queues 111 to 113. Further, the prediction calculation means 171 to 173 calculates the time required for transmitting each frame stored in the reception queues 111 to 113 to the corresponding terminals 101 to 103 based on the protocol identified by the protocol identification means 181 to 183. Is predicted and calculated.
[0084]
Next, for each frame stored in the reception queues 111 to 113, the issuance destination identification units 151 to 153 identify the terminals 101 to 103 to which the frames are transmitted, and store the frames in the corresponding unprocessed frame tables 114 to 119. , That is, the head address of the memory indicating the storage position. The specific operation of the issue destination identification units 151 to 153 is the same as that of the first embodiment.
[0085]
Next, the acquisition unit 161 extracts the additional information of the frame from the unprocessed frame tables 114 to 119. The specific operation of the acquisition unit 161 is the same as that of the second embodiment. The additional information of the frame extracted here is a group of additional information of the frame that is passed to the issuing unit 162 at a time. Then, the issuing unit 162 transfers the frame corresponding to the additional information extracted from the acquiring unit 161 to the corresponding transmission queues 121 to 123, respectively.
[0086]
Upon completion of transmission of all frames from the issuing unit 162 to the transmission queues 121 to 123, the acquiring unit 161 extracts the additional information of the next frame from the unprocessed frame tables 114 to 119 and divides the group of the additional information of the frame. Generate. Thereafter, the same processing is performed.
[0087]
As described above, the network switching device 300 can support a multi-protocol by calculating the estimated transfer time according to the protocol corresponding to the frame. That is, even when frames of a plurality of protocols are transferred, for all network paths, “(network bandwidth of LAN transmission paths 141 to 143) ÷ (number of terminals connected to network switching apparatus 300−1 )) Can guarantee the network bandwidth.
[0088]
When there is a network path having no frame to be transmitted, the network path having the frame to be transmitted includes “((network band of LAN transmission paths 141 to 143)) ÷ (unprocessed frame having the same destination terminal). Of the tables, the number of unprocessed frame tables in which the frame information is stored).
[0089]
Although the number of terminals is three in this embodiment, the present invention can be applied to a case where the number of terminals is four or more.
[0090]
As described above, according to the third embodiment, even when frames of a plurality of protocols are transferred, each frame can be transmitted within the bandwidth occupation time, which is the time required to transfer the maximum size frame. The destination processes the same frame in order and collectively, so that each terminal does not need a reservation to guarantee the network bandwidth and regardless of the load on the network path by other terminals, all network paths Thus, an effect that the network bandwidth can be guaranteed can be obtained.
[0091]
Embodiment 4 FIG.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of the network switching device according to the fourth embodiment. In the figure, reference numeral 104 denotes a terminal requesting a change of the bandwidth occupancy time, 191 denotes a switching detection unit that detects and notifies a change request of the bandwidth occupancy time from the terminal 104, 192 denotes a bandwidth occupancy time switching unit that switches the bandwidth occupancy time, 190 Is a switching unit composed of a switching detection unit 191 and a bandwidth occupation time switching unit 192; 134 is a cable connecting the terminal 104 and the switching detection unit 191; and 400 is a network switching device. Other configurations are the same as those in FIG. 3 of the second embodiment, and have the same or similar functions.
[0092]
The terminal 104 is installed near the network switching apparatus 400, and requests a change of the bandwidth occupation time used as a reference when the acquisition unit 161 extracts frame information from the unprocessed frame tables 114 to 119. In response to an instruction from the terminal 104, the bandwidth occupancy time switching unit 192 receives a notification from the switching detection unit 191 and determines the bandwidth occupancy time based on the acquisition unit 161 as "(time required for frame transfer of maximum size) × (Variable) ”(however, the variable is an integer).
[0093]
Next, the operation will be described.
In the network switching device 400, the switching detection unit 191 detects a change request of the bandwidth occupation time transmitted from the terminal 104. Next, the switching detection unit 191 notifies the detected request to the band occupation time switching unit 192. The band occupancy time switching unit 192 receives the notification from the switching detection unit 191 and sets the bandwidth occupation time based on the acquisition unit 161 to “(time required for frame transfer of maximum size) × (variable)” (where the variable Is an integer).
[0094]
When the bandwidth occupancy time is changed by the bandwidth occupancy time switching unit 192, the acquisition unit 161 next extracts the unprocessed frame table prepared for each network path when extracting the additional information of the frame from the unprocessed frame tables 114 to 119. Of these, from each of the unprocessed frame tables in which the additional information of the frame is stored, “(time required for transferring the maximum size frame) × (variable) × ｛(number of terminals connected to the network switching device 400 -1) {(the number of unprocessed frame tables in which frame information is stored among the unprocessed frame tables having the same destination terminal)} "(variable is an integer), and one frame that can be transmitted Alternatively, additional information of a plurality of frames is extracted to generate a group of frames.
[0095]
As described above, the network switching device 400 makes the bandwidth occupation time, which is a reference obtained at once by the obtaining means 161, (variable) times that of the network switching device 200 according to the second embodiment, so that the network switching device 400 passes through the frame processing unit 160. The number of times can be reduced, and a given network band can be used efficiently. That is, the transfer performance in the LAN transmission paths 141 to 143 can be improved.
[0096]
As described above, according to the fourth embodiment, in each network path, the same destination frame that can be transmitted within the bandwidth occupation time, which is the time required for transferring the maximum size frame, is collectively processed in order. Accordingly, each terminal does not need a reservation for guaranteeing the network bandwidth, and the network bandwidth can be guaranteed for all the network paths regardless of the load of the network path by the other terminals. The effect that the processing efficiency of the processing unit can be improved can be obtained.
[0097]
Embodiment 5 FIG.
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of the network switching device according to the fifth embodiment. In the figure, 193 is a terminal priority switching unit, 210 is a switching unit composed of a switching detection unit 191, a bandwidth occupation time switching unit 192 and a terminal priority switching unit 193, and 500 is a network switching device. Other configurations are the same as those in FIG. 6 of the fourth embodiment, and have the same or similar functions.
[0098]
The switching detection unit 191 detects a change request from the terminal 104, identifies whether a change in the bandwidth occupancy time or a change in the priority added to the terminal is requested, and uses the bandwidth occupancy time switching unit 192 or the terminal priority change. The degree switching means 193 is notified. The terminal priority switching unit 193 sets the priority of the destination terminals 101 to 103 in the acquisition unit 161 according to the instruction from the terminal 104, and adds the frame additional information from the unprocessed frame table to each of the network paths. Is switched to “(bandwidth occupation time) × (priority variable)”.
[0099]
Next, the operation will be described.
In network switching apparatus 500, switching detection section 191 detects a change request sent from terminal 104. Next, when determining that the change request from the terminal 104 requests the change of the priority added to each terminal, the switch detection unit 191 notifies the terminal priority switching unit 193 of the change request. In response to the instruction from the terminal 104, the terminal priority switching unit 193 that has received the notification switches the bandwidth occupation time based on the acquisition unit 161 to “(bandwidth occupancy time) × (terminal priority variable)”. Here, the sum of the priority variables of the terminals 101 to 103 must always be equal to “the number of terminals connected to the network switching device 500”. The default value of the priority variable of the terminal is 1 (when the priority variables of the terminals are the same).
[0100]
When the priority added to each of the terminals 101 to 103 is changed by the terminal priority switching unit 193, the acquiring unit 161 next extracts the additional information of the frame from the unprocessed frame tables 114 to 119 by using the network path. Out of the unprocessed frame tables in which the additional information of the frames is stored from among the unprocessed frame tables prepared in (1), “(bandwidth occupation time) × ｛(the number of terminals connected to the network switching apparatus 500−1 ) (The number of unprocessed frame tables in which frame information is stored among the unprocessed frame tables having the same destination terminal) 端末 × (terminal priority variable) ” The additional information of a frame or a plurality of frames is extracted, and a group of additional information of the frame is generated.
[0101]
For example, when the instruction from the terminal 104 is such that the terminal priority variable for transmission to the terminal 101 is 1.5, the terminal priority variable for transmission to the terminal 102 is 1, and the terminal priority variable for transmission to the terminal 103 is Is 0.5. It is also assumed that frames are being transferred on all network paths. In this case, the acquisition unit 161 extracts a group of additional information of a frame from each of the unprocessed frame tables 114 to 119 as follows.
[0102]
From the transmission to the terminal 101, that is, from each of the unprocessed frame table 114 and the unprocessed frame table 115, “(bandwidth occupation time) × (the number of terminals connected to the network switching apparatus 500−1) × 1. The additional information of the transmittable frame is taken out within "5".
[0103]
From the transmission to the terminal 102, that is, from each of the unprocessed frame table 116 and the unprocessed frame table 117, “(bandwidth occupation time) × (the number of terminals connected to the network switching apparatus 500−1) × 1” The additional information of the frame which can be transmitted is taken out.
[0104]
From the transmission to the terminal 103, that is, from each of the unprocessed frame table 118 and the unprocessed frame table 119, “(bandwidth occupation time) × (the number of terminals connected to the network switching apparatus 500−1) × 0. The additional information of the transmittable frame is taken out within "5".
[0105]
As described above, the network switching apparatus 500 determines the priority added to each of the terminals 101 to 103, which is one of the criteria for extracting the additional information of the frame from the unprocessed frame tables 114 to 119 in the acquisition unit 161. By making a change, it is possible to cope with a case where a difference is required in the network band of the LAN transmission paths 141 to 143.
[0106]
As described above, according to the fifth embodiment, in each network path, the same destination frames that can be transmitted within the bandwidth occupation time, which is the time required for transferring the maximum size frame, are collectively processed in order. By doing so, each terminal does not need a reservation for guaranteeing the network bandwidth, and regardless of the load on the network path by other terminals, it is possible to guarantee the network bandwidth for all network paths, The effect is obtained that the network path from the terminal can be given priority.
[0107]
Embodiment 6 FIG.
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of the network switching device according to the sixth embodiment. In the figure, reference numeral 194 denotes a protocol priority switching unit; 220, a switching unit including a switching detection unit 191, a bandwidth occupation time switching unit 192, a terminal priority switching unit 193, and a protocol priority switching unit 194; It is. Other configurations are the same as those in FIG. 7 of the fifth embodiment and FIG. 5 of the third embodiment, and have the same or similar functions.
[0108]
The switching detection unit 191 detects a change request from the terminal 104 and identifies whether to request a change in the bandwidth occupation time, a change in the priority added for each terminal, or a change in the priority added for each protocol. Then, it notifies the bandwidth occupancy time switching means 192, the terminal priority switching means 193 or the protocol priority switching means 194.
[0109]
The protocol priority switching unit 194 sets the priority of the protocol to which each frame belongs in the acquisition unit 161 according to the instruction from the terminal 104, and sets the ratio of extracting the additional information of the frame from the unprocessed frame table for each protocol. change.
[0110]
Next, the operation will be described.
In network switching apparatus 600, switching detection section 191 detects a change request sent from terminal 104. Next, when the switching detection unit 191 determines that the request from the terminal 104 requests the change of the priority added for each protocol, it notifies the protocol priority switching unit 194. In response to the instruction from the terminal 104, the protocol priority switching unit 194 that has received the notification sets the criterion for the obtaining unit 161 to extract the additional information of the frame from the unprocessed frame table as “(bandwidth occupation time) × (protocol of the protocol). Priority variable) ". Here, in each of the terminals 101 to 103, the sum of the protocol priority variables must always be equal to one.
[0111]
When the priority added for each protocol is changed by the protocol priority switching unit 194, the acquiring unit 161 next extracts the unprocessed frame table prepared for each network path when extracting a frame from the unprocessed frame tables 114 to 119. Of these, from each of the unprocessed frame tables in which the additional information of the frame is stored, “(bandwidth occupation time) × {(number of terminals connected to network switching device 600−1)} (transmission destination terminal Within the same unprocessed frame table, additional information of one or more frames that can be transmitted within the number of unprocessed frame tables in which frame information is stored)｝ × (protocol priority variable) And generates a group of additional information of the frame.
[0112]
For example, it is assumed that a frame that passes through a network path from the terminal 101 to the terminal 102 includes frames belonging to two types of protocols A and B. In addition, the instruction from the terminal 104 assumes that the protocol priority variable for the protocol A frame is 2/3 and the protocol priority variable for the protocol B frame is 1/3. For simplicity, it is assumed that frame transfer is performed only on the network path from terminal 101 to terminal 102.
[0113]
In this case, the acquisition unit 161 determines from the unprocessed frame table 116 that “(time required for frame transfer of the maximum size) × (the number of terminals connected to the network switching device 600−1) × (2/3) And the additional information of the protocol A frame that can be transmitted in "" and "(time required for transfer of frame of maximum size) x (number of terminals connected to network switching device 600-1) x (1/3)" The additional information of the protocol B frame that can be transmitted within the device is extracted.
[0114]
As described above, the network switching apparatus 600 changes the priority of each protocol, which is one of the criteria for extracting the additional information of the frame from the unprocessed frame tables 114 to 119, in the acquisition unit 161 to thereby change the LAN. In the transmission paths 141 to 143, it is possible to make a difference in a usable network band for each protocol.
[0115]
As described above, according to the sixth embodiment, in each network path, the same destination frame that can be transmitted within the bandwidth occupation time, which is the time required for the maximum size frame transfer, is collectively processed in order. Therefore, each terminal does not need a reservation for guaranteeing the network bandwidth, the network bandwidth can be guaranteed for all the network paths regardless of the load of the network path by the other terminals, and the protocol can be guaranteed. The effect is obtained that the priority can be given to each network path.
[0117]
【The invention's effect】
As mentioned above,According to the present invention, in each network path, the transmission destination that can be transferred within the bandwidth occupation time, which is the time required for the transfer of the maximum size frame, collectively processes the same frame in order, so that each terminal Therefore, there is an effect that a network bandwidth can be guaranteed regardless of a load of a network path by another terminal without requiring a reservation for guaranteeing the network bandwidth.
[0118]
According to the present invention, even when frames of a plurality of protocols are transferred, in each network path, frames that can be transmitted to the same destination within the bandwidth occupation time, which is the time required for the transfer of the maximum size frame, are collected. Process in order, each terminal does not need a reservation to guarantee the network bandwidth, and guarantees the network bandwidth for all network paths regardless of the load on the network path by other terminals There is an effect that can be.
[0119]
According to the present invention, in each network path, the transmission destination that can be transmitted within the bandwidth occupation time, which is the time required for the transfer of the maximum size frame, collectively processes the same frame in order, so that each terminal It is possible to guarantee the network bandwidth for all network paths irrespective of the load on the network path by other terminals without requiring a reservation for guaranteeing the processing, and to improve the processing efficiency of the frame processing unit. There is an effect that can be.
[0120]
According to the present invention, in each network path, the transmission destination that can be transmitted within the bandwidth occupation time, which is the time required for the transfer of the maximum size frame, collectively processes the same frame in order, so that each terminal No reservation is required to guarantee network bandwidth, and network bandwidth can be guaranteed for all network paths regardless of the load on the network path by other terminals, and priority is given to network paths from each terminal. There is an effect that can be provided.
[0121]
According to the present invention, in each network path, the transmission destination that can be transmitted within the bandwidth occupation time, which is the time required for the transfer of the maximum size frame, collectively processes the same frame in order, so that each terminal It does not require a reservation to guarantee network bandwidth, guarantees network bandwidth for all network paths regardless of the load on the network path by other terminals, and gives priority to network paths for each protocol. There is an effect that can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a network switching device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure of an acquisition unit according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a network switching device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart showing a processing procedure of an acquisition unit according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a network switching device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a network switching device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a network switching device according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a network switching device according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a conventional system using RSVP.
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a system using a conventional LAN relay device.
[Explanation of symbols]
100, 200, 300, 400, 500, 600 network switching devices, 101, 102, 103 terminals, 111, 112, 113 reception queues, 114, 115, 116, 117, 118, 119 unprocessed frame tables, 121, 122, 123 transmission queue, 131, 132, 133, 141, 142, 143 LAN transmission line, 151, 152, 153 issue destination identification means, 160 frame processing section, 171, 172, 173 prediction calculation means, 181, 182, 183 protocol identification Means, 192 bandwidth occupancy time switching means, 193 terminal priority switching means, 194 protocol priority switching means.

Claims (5)

フレームを伝送する複数の端末にＬＡＮ伝送路を介して接続され、上記各端末間のネットワークパスを管理するネットワーク交換装置において、
上記各端末対応に備えられ、上記各端末から伝送されるフレームを格納する受信キューと、
上記各端末対応に備えられ、上記各端末へ伝送するフレームを格納する送信キューと、
上記各ネットワークパス対応に備えられ、上記各受信キューに格納されたフレームの付加情報を格納する未処理フレームテーブルと、
上記受信キューに格納されているフレームの送信先の端末を識別し、識別された上記端末の各ネットワークパスに対応した上記未処理フレームテーブルに上記付加情報を格納させる発行先識別手段と、
上記受信キューに格納されているフレームを送信先の端末に送信するための必要な予測転送時間を予測し算出する予測算出手段と、
上記各ネットワークパスにおいて、送信先の端末が同一である未処理フレームテーブルに格納された付加情報を、上記予測算出手段が予測し算出した予測転送時間に基づき、最大サイズのフレーム転送に必要な時間である帯域占有時間内に送信可能なフレームの所定個数分だけまとめて順番に取り出し、取り出された付加情報に対応するフレームを、上記所定個数分単位で送信先の端末に対応する送信キューに格納するフレーム処理部とを備えたことを特徴とするネットワーク交換装置。In a network switching device connected to a plurality of terminals for transmitting frames via a LAN transmission path and managing a network path between the terminals,
A reception queue that is provided for each terminal and stores a frame transmitted from each terminal;
A transmission queue that is provided for each terminal and stores a frame to be transmitted to each terminal;
An unprocessed frame table that is provided corresponding to each of the network paths and stores additional information of the frame stored in each of the reception queues;
Issue destination identification means for identifying a destination terminal of a frame stored in the reception queue and storing the additional information in the unprocessed frame table corresponding to each network path of the identified terminal,
Prediction calculation means for predicting and calculating a predicted transfer time required for transmitting a frame stored in the reception queue to a destination terminal,
In each of the network paths, the additional information stored in the unprocessed frame table having the same destination terminal is calculated based on the predicted transfer time calculated and predicted by the prediction calculation means, and the time required for frame transfer of the maximum size is calculated. A predetermined number of frames that can be transmitted within the bandwidth occupation time are collectively extracted in order, and frames corresponding to the extracted additional information are stored in the transmission queue corresponding to the destination terminal in units of the predetermined number. A network switching device comprising: 受信キューに格納されているフレームのプロトコルを識別するプロトコル識別手段を備え、
予測算出手段は、受信キューに格納されているフレームを送信先の端末に送信するための必要な予測転送時間を、上記プロトコル識別手段が識別したプロトコルに基づき予測し算出することを特徴とする請求項１記載のネットワーク交換装置。A protocol identification unit that identifies a protocol of a frame stored in the reception queue;
Prediction calculation means claims, characterized in that the estimated transfer time necessary for sending the frames stored in the reception queue to the destination terminal, calculates predicted based on the protocol identified above protocol identification means Item 2. The network switching device according to Item 1 . 所定の指示に基づき帯域占有時間を変更する帯域占有時間切替手段を備え、
フレーム処理部は、送信先の端末が同一である未処理フレームテーブルに格納された付加情報を、予測算出手段が予測し算出した予測転送時間に基づき、上記帯域占有時間切替手段により変更された帯域占有時間内に送信可能なフレームの所定個数分だけまとめて順番に取り出すことを特徴とする請求項１記載のネットワーク交換装置。A bandwidth occupancy time switching unit that changes the bandwidth occupancy time based on a predetermined instruction;
The frame processing unit determines the additional information stored in the unprocessed frame table having the same destination terminal based on the estimated transfer time predicted and calculated by the prediction calculation means, and the bandwidth changed by the bandwidth occupancy time switching means. 2. The network switching device according to claim 1, wherein a predetermined number of frames that can be transmitted within the occupied time are collectively extracted in order. 所定の指示に基づきフレームの送信先の端末の優先度を変更する端末優先度切替手段を備え、
フレーム処理部は、送信先の端末が同一である未処理フレームテーブルに格納された付加情報を、予測算出手段が予測し算出した予測転送時間と上記端末優先度切替手段により変更された端末の優先度に基づき、帯域占有時間内に送信可能なフレームの所定個数分だけまとめて順番に取り出すことを特徴とする請求項１記載のネットワーク交換装置。A terminal priority switching means for changing the priority of the terminal of the frame transmission destination based on a predetermined instruction,
The frame processing unit compares the additional information stored in the unprocessed frame table with the same destination terminal with the predicted transfer time calculated by the prediction calculation unit and the priority of the terminal changed by the terminal priority switching unit. 2. The network switching device according to claim 1, wherein a predetermined number of frames that can be transmitted within the bandwidth occupation time are taken out in sequence based on the degree. 所定の指示に基づきプロトコルの優先度を変更するプロトコル優先度切替手段を備え、
フレーム処理部は、送信先の端末が同一である未処理フレームテーブルに格納された付加情報を、予測算出手段が予測し算出した予測転送時間と上記プロトコル優先度切替手段により変更されたプロトコルの優先度に基づき、帯域占有時間内に送信可能なフレームの所定個数分だけまとめて順番に取り出すことを特徴とする請求項２記載のネットワーク交換装置。A protocol priority switching unit that changes the priority of the protocol based on a predetermined instruction,
The frame processing unit compares the additional information stored in the unprocessed frame table with the same destination terminal with the predicted transfer time predicted and calculated by the prediction calculation unit and the priority of the protocol changed by the protocol priority switching unit. 3. The network switching device according to claim 2, wherein a predetermined number of frames that can be transmitted within the bandwidth occupation time are collectively and sequentially extracted based on the degree.
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