JP4459485B2

JP4459485B2 - Packet relay device

Info

Publication number: JP4459485B2
Application number: JP2001230804A
Authority: JP
Inventors: 元英能見; 克彦樽屋
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2001-07-31
Filing date: 2001-07-31
Publication date: 2010-04-28
Anticipated expiration: 2021-07-31
Also published as: JP2003046560A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パケット中継装置に係り、特に、コンピュータネットワークシステム内のパケットを中継するパケット中継装置において、パケット中継装置で受信したパケットのヘッダに記述してある情報を参照してパケットを出力する優先度を決定するパケット中継装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のパケット中継装置は、受信パケットのヘッダに記述してある情報を参照して送信先及びパケットの出力する優先度を決定するパケット転送部と、パケット転送部を動作させるための情報を管理する装置管理部を備える。このようなパケット中継装置では、パケットを受信するとパケット転送部がパケットのヘッダに記述してある情報を参照して出力回線を決定する。パケット転送部は、内部のフロー検索テーブルに設定されたフロー制御情報エントリ中のフロー検出条件と受信したパケットのヘッダに記述してあるユーザ情報および優先度に関する情報とを比較していく。受信したパケットのヘッダに記述してあるユーザ情報および優先度に関する情報がフロー制御情報エントリのフロー検出条件と一致したときに、フロー制御情報エントリに設定している動作情報に従って優先度のクラス分けをする。
【０００３】
また、装置管理部は、MPLS（ Multiprotocol Label Switching ）管理部を有する。MPLS管理部は隣接するパケット中継装置のMPLS管理部とMPLS経路情報を交換し合い、MPLS経路の追加及び削除を認識する。MPLS管理部はMPLS経路の追加及び削除が発生すると、フロー制御テーブルに経路の追加または削除がなされる。ここで、MPLSの経路毎のフロー制御情報はMPLS経路有無に関わらず、MPLSの経路が設定される可能性のある全ての出力回線で同じ条件のフロー制御を実施するように、全ての出力回線毎のフロー検索テーブルに同じフロー制御情報が記憶される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来、フロー検索テーブルに設定しているエントリ数が増大し、そのため検索処理時間が長くなる場合があった。また、従来、MPLS経路毎にフロー制御情報を設定するため、MPLS経路数が増大し、フロー検索テーブルのリソースを多く又は全て使用してしまい、パケット中継装置管理者が構成定義コマンドによってフロー制御情報の追加が不可能になる場合があった。また、従来、構成定義コマンドの入力によるフロー制御情報の設定、MPLS経路更新に伴うフロー制御情報の設定が別に存在していたため、パケット中継装置管理者が意図していないフロー制御情報のフロー検出条件に一致する場合が想定された。
【０００５】
本発明の第一の目的は、MPLSの経路が存在する出力回線のみに動的にフロー制御情報を設定することでフロー検索テーブルのリソースを有効活用することと設定しているエントリ数を削減することで検索処理時間の短縮を図ることにある。
【０００６】
本発明の第二の目的は、MPLSの経路が存在する出力回線のフロー検索テーブルにMPLS経路毎のフロー制御情報と構成定義コマンドの入力によるフロー制御情報を共存することにある。
【０００７】
本発明の第三の目的は、MPLS経路毎にフロー制御情報を設定するため、MPLS経路数が増大し、フロー検索テーブルのリソースを全て使用してしまい、パケット中継装置管理者が構成定義コマンドによってフロー制御情報の追加が不可能になることを防ぐことにある。
【０００８】
本発明の第四の目的は、構成定義コマンドの入力によるフロー制御情報の設定、MPLS経路更新に伴うフロー制御情報の設定が共存することで、パケット中継装置管理者が意図していないフロー制御情報のフロー検出条件に一致することを防ぐことにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明においては、MPLS経路情報の管理するMPLS管理部からMPLS経路の追加、削除が発生したときにフロー管理部に対してフロー制御情報の追加、削除を要求することで、MPLS経路が存在する出力回線にのみフロー制御情報を設定するようにする。
【００１０】
また、本発明においては、フロー検索テーブルにフロー制御情報を設定するフロー管理部に対して、構成定義入力部に加えて、MPLS経路情報を管理するMPLS管理部からもフロー制御情報の設定を要求することを可能にする。
【００１１】
さらに、本発明においては、MPLS経路毎のフロー制御情報に設定可能なエントリ数の上限を設けることで、MPLS経路数の増加によって、フロー検索テーブルのリソースを全て使用してしまうことを防ぐことができる。また、フロー制御情報を構成定義コマンドによる入力が必要になり、MPLS経路で予約しているエントリを使用したい場合、MPLS経路によるフロー制御情報で予約しているエントリ数まで使用していない状態では使用中のエントリ数まで予約エントリ数を下げることを可能にする。
【００１２】
また、本発明においては、構成定義コマンドの入力によるフロー制御情報の設定、MPLS経路更新に伴うフロー制御情報の設定の各々に検索順番を設けることで、検索優先順位をパケット中継装置管理者が決定可能にする。
【００１３】
本発明の解決手段によると、
受信パケットのヘッダ情報を参照して送信先及びパケットを出力する際のフロー制御を決定するパケット転送部と、
前記パケット転送部によりフロー制御を実行するためのフロー制御情報を管理する装置管理部と
を備えたパケット中継装置であって、
前記パケット転送部は、
受信したパケットのヘッダに記述してある宛先情報から次に送信すべき出力回線を決定する経路判別部と、
受信したパケットのフロー制御に関する種別を判別するためのフロー制御情報を記憶する出力回線毎のフロー検索テーブルと、
受信したパケットのヘッダに記述してあるユーザ情報およびフロー制御に関する情報に基づき、前記フロー検索テーブルを参照してフロー制御を決定するフロー制御部と
を備え、
前記装置管理部は、
管理用端末からフロー制御情報を設定するための構成定義コマンドの入力を受ける構成定義入力部と、
他の中継装置と経路情報を送受する経路情報管理部と、
前記構成定義入力部において、前記構成定義コマンドの入力を受けたことを確認した後に、前記フロー検索テーブルにエントリの追加又は削除を行うこと、及び、前記経路情報管理部において、経路の追加又は削除を認識すると、前記フロー検索テーブルにエントリの追加又は削除を行うことで、フロー検索に必要なフロー制御情報のみを前記フロー検索テーブルに設定するフロー管理部と
を備え、
前記フロー管理部は、一つの出力回線の前記フロー検索テーブルに前記構成定義入力部及び前記経路情報管理部によるフロー制御情報を共存して設定することで、前記経路情報管理部により管理される経路毎に動的に設定するフロー制御情報と前記構成定義入力部から静的に設定されるフロー制御情報とを併せて検索可能にすることを特徴とするパケット中継装置が提供される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明に関連する技術を以下に従い説明する。
図１に、本発明に関連するパケット中継装置の機能ブロック図を示す。このパケット中継装置は受信パケットのヘッダに記述してある情報を参照して送信先及びパケットの出力する優先度を決定するパケット転送部F20と、パケット転送部F20を動作させるための情報を管理する装置管理部F10を備える。
【００１５】
パケット転送部F20は、経路判定部F21、出力回線毎にあるフロー制御部F221,F222（以後F221で説明する）を有する。フロー制御部F221は、IPアドレスやポート番号などを指定して、パケットの優先度をクラス分けするフロー制御情報エントリEを登録するフロー検索テーブルTBL1を備える。フロー制御情報エントリEは宛先アドレス、送信元アドレス、上位プロトコル、優先度情報（TOS type of service）、送信元ポート番号、宛先ポート番号等パケットを識別しフローを検出するためのフロー検出条件、検出したフローに対する優先または非優先クラス等の動作情報、フロー制御を実施する出力回線及び出力回線内で検索番号を含む。なお、検索番号は、例えば、シーケンシャル番号である。また、動作情報は、例えば、優先度レベル、帯域監視UPC（user parameter control）、TOSフィールドの書替え指示、パケットの廃棄する／廃棄しないに関する情報等である。
【００１６】
装置管理部F10は構成定義入力部F11、フロー管理部F12、MPLS管理部F13を備える。パケット中継装置管理者がコンソール端末C1でフロー制御情報を設定するための構成定義コマンドを入力すると、構成定義入力部F11は、入力したコマンドの構文が正しいこととエントリ数の上限を越えていないことを確認する。コマンドの構文が正しくエントリ数の上限を越えていない場合、フロー管理部F12はフロー制御情報エントリEを作成し、フロー制御情報テーブルTBL1を更新する。MPLS管理部F13は隣接するパケット中継装置のMPLS管理部とMPLS経路情報を交換し合い、MPLS経路の追加及び削除を認識する。MPLS管理部F13はMPLS経路のMPLS経路の追加及び削除が発生すると、経路判定部F21に経路の追加または削除を通知する。MPLSの経路はMPLSネットワークの状態により変化するため、パケットが出力する回線が固定的に決定されない。そのため、経路判定部F21は、MPLSの経路が設定される可能性のある全ての出力回線で同じ条件のフロー制御を実施するように、該出力回線に同じ構成定義コマンドを入力して静的に設定する必要がある。
【００１７】
MPLS経路毎のフロー制御情報Eはコンソール端末C1から構成定義入力部F11、フロー管理部F12を介してフロー検索テーブルTBL1にMPLS用のフロー制御情報であるエントリT1Em、フロー検索テーブルTBL2にMPLS用のフロー制御情報であるエントリT2Emを静的に設定する。
パケット中継装置はパケットを受信すると経路判定部F21がパケットのヘッダに記述してある情報を参照して出力回線を決定する。出力回線が出力回線１ L1の場合、フロー制御部１ F221はフロー検索テーブルTBL1に設定されたフロー制御情報エントリの検索番号に従って順次エントリT1E1からT1Enのフロー検出条件と受信したパケットのヘッダに記述してあるユーザ情報および優先度に関する情報を比較していく。受信したパケットのヘッダに記述してあるユーザ情報および優先度に関する情報がフロー制御情報エントリのフロー検出条件と一致したときにフロー制御情報エントリに設定している動作情報に従って優先度のクラス分けをする。一致した時点で比較は終了し、以降のフロー制御情報エントリとは比較しない。
【００１８】
つぎに、本発明の実施の形態について、以下、図面を参照して説明する。
図２は、パケット中継装置の機能ブロック図である。
まず、パケット中継装置の構成について説明する。パケット中継装置は、受信パケットのヘッダに記述してある情報を参照して送信先及びパケットの出力する優先度を決定するパケット転送部F20と、パケット転送部F20パケット転送部を動作させるための情報を管理する装置管理部F10を備える。
【００１９】
パケット転送部F20は、経路判定部F21、出力回線毎にあるフロー制御部F221,F222（以後F221で説明する）を備える。フロー制御部F221は、IPアドレスやポート番号などを指定して、パケットの優先度をクラス分けするフロー制御情報エントリEを登録するフロー検索テーブルTBL1を備える。フロー制御情報エントリEは、例えば、宛先アドレス、送信元アドレス、上位プロトコル、優先度情報、送信元ポート番号、宛先ポート番号等のパケットを識別しフローを検出するためのフロー検出条件、検出したフローに対する優先または非優先クラス等の動作情報、フロー制御を実施する出力回線番号及び出力回線内で検索番号を含む。なお、検索番号、動作情報については上述と同様である。
【００２０】
装置管理部F10は、構成定義入力部F11、フロー管理部F12、MPLS管理部F13を備える。パケット中継装置管理者がコンソール端末C1でフロー制御情報を設定するための構成定義コマンドを入力すると、構成定義入力部F11は、入力したコマンドの構文が正しいこと及びエントリ数の上限を越えていないこと等を確認する。ここで、構成定義入力部F11がコマンドの構文が正しくエントリ数の上限を超過していないと判断した場合、フロー管理部F12は、フロー制御情報エントリEを作成し、パケット転送部F20内のフロー制御情報テーブルTBL1を更新する。MPLS管理部F13は隣接するパケット中継装置のMPLS管理部とMPLS経路情報を交換し合い、MPLS経路の追加及び削除を認識する。MPLS管理部F13はMPLS経路の追加及び削除が発生すると、経路判定部F21に経路の追加または削除を通知する。また、MPLS管理部F13は、MPLS経路の追加時にMPLS経路毎にフロー制御情報エントリEを生成し、フロー管理部F12に転送する。フロー管理部F12は予め設けられたMPLS経路用のフロー制御情報エントリEの上限を超過していない場合、フロー経路が追加された出力回線１のフロー検索テーブルTBL1にフロー制御情報エントリT1Emを追加する。なお、MPLSの経路毎のフロー制御情報Eは、MPLS経路が存在する出力回線にのみ設定される。
【００２１】
図３に、フロー制御情報エントリの追加、削除発生を契機としたフロー管理部の動作フローチャートを示す。このフローチャートに従って、以下に、フロー制御情報の追加、削除を契機にしたフロー管理部の動作を説明する。フロー管理部F12は、フロー制御情報の追加、削除が発生すると、該当する出力回線を特定(ステップ FC0)する。次に、フロー管理部F12は、フロー制御エントリの追加か削除かを判断する（図3 FC1）。フロー制御情報エントリの追加の場合(ステップ FC5)で、該フロー制御情報エントリがMPLS経路用のフロー制御情報の場合、フロー管理部F12は、MPLS経路用のフロー制御情報の上限を超過していないか確認(ステップ FC2)する。上限を超えていない場合、フロー管理部F21は、フロー検索テーブルにエントリを追加し（ステップ FC3）、上限を超えている場合、フロー管理部F21は、処理を終了する。また、ステップ FC1でエントリの削除と判断された場合、フロー管理部F21は、フロー検索テーブルからエントリを削除する（ステップ FC4）。
【００２２】
次にMPLS経路用フロー制御情報の上限エントリ数の設定について説明する。
図４に、MPLS経路用のフロー制御情報エントリの上限設定例の説明図を示す。この例では、フロー検索テーブルに設定可能なエントリ数を20とする。エントリT1E1〜T1E20には各々検索番号が1から20まで設定されている。また、MPLS経路用のフロー制御情報エントリが検索番号6から15まで予約されている。よって、エントリT1E6〜T1E15までは、MPLS経路用のエントリであり、構成定義コマンド入力によるフロー制御情報のエントリを設定することはできない。また、検索番号が1から5、16から20のエントリT1E1〜T1E5,T1E15〜T1E20は、構成定義コマンド入力用のエントリなのでMPLS経路用のフロー制御情報のエントリを設定することはできない。例えば、エントリ使用状況管理テーブルMTBL1（左図）は、フロー検索テーブルTBL1（右図）の元となるテーブルであり、各フロー制御部F221等に設けられる。各フロー制御部F221では、このエントリ使用状況管理テーブルMTBL1から使用中のエントリを抽出することによりフロー検索テーブルMBL1が得られる。このフロー検索テーブルを検索することで処理の高速化が計図れる。
【００２３】
図５、図６に、MPLS経路用のフロー制御情報エントリの上限エントリ数増加例の説明図（変更前、変更後）を示す。フロー検索テーブルに構成定義コマンド入力用のエントリに空きが存在すれば、増加することが可能である。この例では、変更前は（図５）、MPLS経路用にエントリT1E6〜T1E15を予約している。構成定義コマンド入力用のエントリで未使用のエントリは、エントリT1E4,T1E5,T1E16〜T1E18である。該エントリをMPLS経路用のエントリとして予約可能なため、エントリT1E5,T1E16,T1E17を予約エントリに追加し、変更後の予約状況（図６）になる。
【００２４】
図７、図８に、MPLS経路用のフロー制御情報エントリの上限エントリ数削減例の説明図（変更前、変更後）を示す。フロー検索テーブルでMPLS経路用に使用しているエントリ数が予約数に達していない場合は、予約数をMPLS経路用に使用しているエントリ数まで削減することが可能である。この例では、変更前は（図７）、MPLS経路用にエントリT1E6〜T1E15を予約している。MPLS経路用のエントリで未使用のエントリはエントリT1E9〜T1E15である。該エントリの予約を解除可能なため、一例として、エントリT1E11〜T1E15を予約エントリから削除し、変更後の予約状況（図８）になる。
【００２５】
次にフロー検索テーブルのフロー制御情報エントリを追加した場合(ステップ FC3)について説明する。図９、図１０に、MPLS経路追加によるフロー制御情報追加時のフロー検索テーブル更新例の説明図を示す。一例として、MPLS管理部F13に入力されたほかの中継装置とのやりとりしたMPLS経路追加情報により、出力回線番号が1、MPLS経路番号が3のMPLS経路REが追加されると、MPLS管理部F13は、出力回線1用のエントリ使用状況管理テーブルMTBL1でMPLS経路用に予約しているエントリで空きエントリを検索する。MPLS経路用エントリで予約済の空きエントリはエントリT1E9〜T1E15なので、MPLS管理部F13は、例えば、順番が先の検索番号9のエントリT1E9を使用してフロー制御情報エントリEを生成する。MPLS管理部F13は、フロー制御情報エントリEをフロー管理部F12に転送する。フロー管理部F12は該当する出力回線１のフロー検索テーブルTBL1に、検索番号９の位置でフロー制御情報エントリT1E9を設定する。検索番号の昇順にエントリを並べるので、エントリT1E8とエントリT1E20の間にエントリT1E9を設定する。
【００２６】
つぎに、図１１、図１２に、構成定義コマンド入力によるフロー制御情報追加時のフロー検索テーブル更新例の説明図を示す。まず、コンソール端末C1により、一例として、出力回線番号が1、検索番号が4のフロー制御情報エントリCEの追加を指示する構成定義コマンドが入力される。すると、構成定義入力部F11は検索番号4が構成定義コマンド入力用のエントリであることをエントリ使用状況管理テーブルMTBL1で確認してからフロー制御情報エントリEを生成する。構成定義入力部F11はフロー制御情報Eをフロー管理部F12に転送する。フロー管理部F12は、フロー制御情報を追加する出力回線１のフロー検索テーブルTBL1にフロー制御情報エントリT1E4を設定する。検索番号の昇順にエントリを並べるので、エントリT1E2とエントリT1E6の間にエントリT1E4を設定する。フロー検索テーブルに設定されたフロー制御情報のエントリは検索番号の昇順に検索する。また、構成定義コマンド入力によるフロー制御情報の設定は、MPLS経路用のフロー制御情報エントリの前および後に適宜設定可能なので、MPLS経路用のフロー制御情報のエントリより先に検索するフロー制御情報の作成及び、後に検索するフロー制御情報の作成ができる。
【００２７】
次にフロー検索テーブルのフロー制御情報エントリを削除した場合(ステップ FC4)について説明する。図１３、図１４に、MPLS経路削除によるフロー制御情報削除時のフロー検索テーブルの更新例の説明図を示す。MPLS管理部F13に入力されたMPLS経路削除情報により、一例として、出力回線番号が1、MPLS経路番号が1のMPLS経路REが削除されると、MPLS管理部F13は出力回線1用のエントリ使用状況管理テーブルMTBL1からMPLS経路1で使用しているエントリを検索する。MPLS管理部F13は、図示のように経路１を使用していると該当するエントリT1E6,T1E7であると判断する。MPLS管理部F13は、エントリT1E6,T1E7を削除するためエントリ削除通知DEをフロー管理部F12に転送する。フロー管理部F12は、該当する出力回線１のフロー検索テーブルTBL1からエントリT1E6,T1E7を削除する。
【００２８】
つぎに、図１５、図１６に、構成定義コマンド入力によるフロー制御情報削除時のフロー検索テーブルの更新例の説明図を示す。コンソール端末C1により、例えば、出力回線番号が1、検索番号が2のフロー制御情報エントリCEの削除を指示する構成定義コマンドが入力されると、フロー管理部F12は、構成定義入力部F11は検索番号2のエントリがエントリ使用状況管理テーブルMTBL1で使用中であることを確認する。フロー管理部F12は、エントリ使用状況管理テーブルMTBL1の該当エントリT1E2を未使用にする。構成定義入力部F11はエントリT1E2を削除するためエントリ削除通知DEをフロー管理部F12に転送する。フロー管理部F12は該当する出力回線１のフロー検索テーブルTBL1からエントリT1E2を削除する。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、パケット中継装置のフロー検索方式において、フロー制御情報を設定するフロー検索テーブルの作成手段に関し、MPLS経路の追加が発生した場合にフロー制御情報をフロー検索テーブルに設定し、MPLS経路の削除が発生した場合にフロー制御情報をフロー検索テーブルから該当フロー制御情報を削除することで、フロー検索に必要なフロー制御情報のみをフロー検索テーブルに設定してフロー制御テーブルのリソースを節約することとフロー検索するエントリ数を必要最小限にすることで検索処理時間を短縮することができる。
【００３０】
また、本発明によれば、一つの出力回線のフロー検索テーブルに構成定義コマンドの入力によるフロー制御情報とMPLS経路毎のフロー制御情報を共存して設定することで、MPLS経路毎に動的に設定するフロー制御情報と構成定義入力部から静的に設定するフロー制御情報を併せて検索することが実現でき、この実現により、様々な組合せのフロー制御情報が設定可能とすることができる。
【００３１】
また、本発明によれば、MPLS管理部から設定するフロー制御情報数に変更可能な上限を設けることで、MPLS経路数が必要以上に増加した場合でも構成定義入力部からフロー検索テーブルにフロー制御情報を設定可能にすることができる。
また、本発明によれば、構成定義入力部、MPLS管理部各々から設定するフロー制御情報に検索する順番の検索番号を割り当てることで、MPLS経路毎のフロー制御情報の検索順番前後に構成定義コマンドによるフロー制御情報を設定可能になり、様々な組合せのフロー制御情報が設定可能にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関連するパケット中継装置の機能ブロック図。
【図２】パケット中継装置の機能ブロック図。
【図３】フロー制御情報エントリの追加、削除発生を契機としたフロー管理部の動作フローチャート。
【図４】 MPLS経路用のフロー制御情報エントリの上限設定例の説明図。
【図５】 MPLS経路用のフロー制御情報エントリの上限エントリ数増加例の説明図（変更前）。
【図６】 MPLS経路用のフロー制御情報エントリの上限エントリ数増加例の説明図（変更後）。
【図７】 MPLS経路用のフロー制御情報エントリの上限エントリ数削減例の説明図（変更前）。
【図８】 MPLS経路用のフロー制御情報エントリの上限エントリ数削減例の説明図（変更後）。
【図９】 MPLS経路追加によるフロー制御情報追加時のフロー検索テーブル更新例の説明図（１）。
【図１０】 MPLS経路追加によるフロー制御情報追加時のフロー検索テーブル更新例の説明図（２）。
【図１１】構成定義コマンド入力によるフロー制御情報追加時のフロー検索テーブル更新例の説明図（１）。
【図１２】構成定義コマンド入力によるフロー制御情報追加時のフロー検索テーブル更新例の説明図（２）。
【図１３】 MPLS経路削除によるフロー制御情報削除時のフロー検索テーブルの更新例の説明図（１）。
【図１４】 MPLS経路削除によるフロー制御情報削除時のフロー検索テーブルの更新例の説明図（２）。
【図１５】構成定義コマンド入力によるフロー制御情報削除時のフロー検索テーブルの更新例の説明図（１）。
【図１６】構成定義コマンド入力によるフロー制御情報削除時のフロー検索テーブルの更新例の説明図（２）。
【符号の説明】
F10：装置管理部
F11：構成定義入力部
F12：フロー管理部
F13：MPLS管理部
F20：パケット転送部
F21：経路判別部
F22x：フロー制御部(xは数字)
TBLx：フロー検索テーブル(xは数字)
TxEx：フロー制御情報エントリ(xは数字)
C1：コンソール端末
FCxx：フローチャートの要素(xは数字)
E：フロー制御情報エントリ追加通知
DE：フロー制御情報エントリ削除通知
RE：MPLS経路追加・削除通知
MTBLx：フロー制御情報エントリ使用状況テーブル(xは数字)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a packet relay device, and in particular, in a packet relay device that relays a packet in a computer network system, priority is given to outputting a packet with reference to information described in a header of the packet received by the packet relay device. The present invention relates to a packet relay device that determines the degree.
[0002]
[Prior art]
A conventional packet relay device manages information for operating a packet transfer unit and a packet transfer unit that determines a transmission destination and a priority to be output by the packet with reference to information described in a header of the received packet. A device management unit is provided. In such a packet relay device, when a packet is received, the packet transfer unit determines an output line with reference to information described in the packet header. The packet transfer unit compares the flow detection condition in the flow control information entry set in the internal flow search table with the user information and the priority information described in the header of the received packet. When the user information and priority information described in the header of the received packet matches the flow detection condition of the flow control information entry, the priority classification is performed according to the operation information set in the flow control information entry. To do.
[0003]
The device management unit has an MPLS (Multiprotocol Label Switching) management unit. The MPLS management unit exchanges MPLS route information with the MPLS management unit of the adjacent packet relay device, and recognizes the addition and deletion of the MPLS route. When an MPLS route is added or deleted, the MPLS management unit adds or deletes the route in the flow control table. Here, the flow control information for each MPLS path is the same for all output lines so that the flow control under the same conditions is performed for all the output lines where the MPLS path may be set regardless of the presence or absence of the MPLS path. The same flow control information is stored in each flow search table.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, conventionally, the number of entries set in the flow search table is increased, and therefore the search processing time may be increased. Conventionally, since the flow control information is set for each MPLS path, the number of MPLS paths increases, and a lot or all of the resources of the flow search table are used. In some cases, it became impossible to add. In addition, the flow control information setting by the input of the configuration definition command and the flow control information setting accompanying the MPLS route update existed separately, so the flow detection condition of the flow control information that the packet relay device administrator did not intend It was assumed that it would match.
[0005]
The first object of the present invention is to effectively use the resources of the flow search table and to reduce the number of entries set by dynamically setting flow control information only on the output line on which the MPLS path exists. This is to shorten the search processing time.
[0006]
A second object of the present invention is to coexist flow control information for each MPLS path and flow control information by inputting a configuration definition command in the flow search table of the output line where the MPLS path exists.
[0007]
The third object of the present invention is to set the flow control information for each MPLS route, so that the number of MPLS routes increases and all the resources of the flow search table are used, and the packet relay device administrator uses the configuration definition command. This is to prevent the addition of flow control information from becoming impossible.
[0008]
The fourth object of the present invention is that the flow control information setting by the input of the configuration definition command and the flow control information setting accompanying the MPLS route update coexist, so that the flow control information not intended by the packet relay device administrator This is to prevent the flow detection condition from being met.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, in the present invention, when an MPLS route is added or deleted from the MPLS management unit that manages MPLS route information, the flow management unit is requested to add or delete the flow control information. Thus, the flow control information is set only for the output line where the MPLS path exists.
[0010]
Further, in the present invention, in addition to the configuration definition input unit, the flow management unit that sets the flow control information in the flow search table requests the setting of the flow control information from the MPLS management unit that manages the MPLS path information. Make it possible to do.
[0011]
Furthermore, in the present invention, by setting an upper limit on the number of entries that can be set in the flow control information for each MPLS path, it is possible to prevent the use of all resources in the flow search table due to an increase in the number of MPLS paths. it can. Also, if flow control information needs to be entered using a configuration definition command and you want to use entries reserved by the MPLS route, use it when the number of entries reserved by the flow control information by the MPLS route is not used. The number of reserved entries can be reduced to the number of entries in the middle.
[0012]
In the present invention, the search priority is determined by the packet relay apparatus administrator by providing a search order for each of the flow control information setting by the input of the configuration definition command and the flow control information setting accompanying the MPLS path update. enable.
[0013]
According to the solution of the present invention,
A packet transfer unit that determines flow control when outputting a destination and a packet with reference to header information of a received packet;
A packet relay device comprising a device management unit that manages flow control information for executing flow control by the packet transfer unit,
The packet forwarding unit
A route discriminating unit that determines an output line to be transmitted next from destination information described in a header of a received packet;
A flow search table for each output line that stores flow control information for determining a type related to flow control of the received packet;
A flow control unit that determines flow control with reference to the flow search table based on user information and information related to flow control described in the header of the received packet;
The device management unit
A configuration definition input unit for receiving an input of a configuration definition command for setting flow control information from a management terminal;
A route information management unit that sends and receives route information to and from other relay devices;
After confirming that the configuration definition command has been input in the configuration definition input unit, adding or deleting an entry to the flow search table, and adding or deleting a route in the route information management unit A flow management unit that sets only the flow control information necessary for the flow search in the flow search table by adding or deleting an entry in the flow search table ,
The flow management unit sets the flow control information by the configuration definition input unit and the route information management unit in the flow search table of one output line together, thereby managing the route managed by the route information management unit There is provided a packet relay device characterized in that the flow control information dynamically set for each and the flow control information statically set from the configuration definition input unit can be searched together .
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A technique related to the present invention will be described below.
FIG. 1 shows a functional block diagram of a packet relay apparatus related to the present invention. This packet relay device refers to information described in the header of the received packet, and manages information for operating the packet transfer unit F20 for determining the transmission destination and the packet output priority, and for operating the packet transfer unit F20. A device management unit F10 is provided.
[0015]
The packet transfer unit F20 includes a route determination unit F21, and flow control units F221 and F222 (hereinafter described as F221) for each output line. The flow control unit F221 includes a flow search table TBL1 that registers a flow control information entry E that classifies the priority of a packet by specifying an IP address, a port number, and the like. Flow control information entry E is a destination address, source address, upper protocol, priority information (TOS type of service), source port number, destination port number, etc. Operation information such as priority or non-priority class for the selected flow, an output line for performing flow control, and a search number in the output line. Note that the search number is, for example, a sequential number. The operation information includes, for example, a priority level, a bandwidth monitoring UPC (user parameter control), a TOS field rewriting instruction, and information regarding whether or not to discard a packet.
[0016]
The device management unit F10 includes a configuration definition input unit F11, a flow management unit F12, and an MPLS management unit F13. When the packet relay system administrator enters a configuration definition command for setting flow control information on console terminal C1, the configuration input unit F11 confirms that the syntax of the entered command is correct and that the maximum number of entries has not been exceeded. Confirm. If the command syntax does not correctly exceed the upper limit of the number of entries, the flow management unit F12 creates a flow control information entry E and updates the flow control information table TBL1. The MPLS management unit F13 exchanges MPLS route information with the MPLS management unit of the adjacent packet relay device, and recognizes addition and deletion of MPLS routes. When the addition or deletion of the MPLS route of the MPLS route occurs, the MPLS management unit F13 notifies the route determination unit F21 of the addition or deletion of the route. Since the MPLS path changes depending on the state of the MPLS network, the line through which the packet is output is not fixedly determined. Therefore, the path determination unit F21 statically inputs the same configuration definition command to the output line so that the flow control under the same conditions is performed on all the output lines where the MPLS path may be set. Must be set.
[0017]
Flow control information E for each MPLS path is entered in the flow search table TBL1 from the console terminal C1 via the configuration definition input unit F11 and the flow management unit F12. The entry T1Em is the flow control information for MPLS, and the flow search table TBL2 The entry T2Em that is flow control information is statically set.
When the packet relay apparatus receives the packet, the route determination unit F21 determines the output line by referring to the information described in the header of the packet. When the output line is the output line 1 L1, the flow control unit 1 F221 sequentially describes the flow detection conditions of the entries T1E1 to T1En and the received packet header according to the search number of the flow control information entry set in the flow search table TBL1. Compare user information and priority information. Priority classification is performed according to the operation information set in the flow control information entry when the user information and priority information described in the header of the received packet matches the flow detection condition of the flow control information entry. . When they match, the comparison ends and is not compared with subsequent flow control information entries.
[0018]
Next, embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 2 is a functional block diagram of the packet relay apparatus.
First, the configuration of the packet relay device will be described. The packet relay device refers to the information described in the header of the received packet, determines the transmission destination and the packet output priority, and information for operating the packet transfer unit F20 packet transfer unit. Is provided with a device management unit F10.
[0019]
The packet transfer unit F20 includes a route determination unit F21 and flow control units F221 and F222 (hereinafter described as F221) for each output line. The flow control unit F221 includes a flow search table TBL1 that registers a flow control information entry E that classifies the priority of a packet by specifying an IP address, a port number, and the like. The flow control information entry E includes, for example, a flow detection condition for identifying a packet such as a destination address, a source address, a higher level protocol, priority information, a source port number, a destination port number, and detecting a flow. Operation information such as priority or non-priority class, output line number for executing flow control, and search number in the output line. The search number and operation information are the same as described above.
[0020]
The device management unit F10 includes a configuration definition input unit F11, a flow management unit F12, and an MPLS management unit F13. When the packet relay administrator enters a configuration definition command for setting flow control information on the console terminal C1, the configuration input unit F11 confirms that the syntax of the entered command is correct and that the maximum number of entries has not been exceeded. Check etc. Here, when the configuration definition input unit F11 determines that the command syntax is correct and does not exceed the upper limit of the number of entries, the flow management unit F12 creates a flow control information entry E and creates a flow in the packet transfer unit F20. Update the control information table TBL1. The MPLS management unit F13 exchanges MPLS route information with the MPLS management unit of the adjacent packet relay device, and recognizes addition and deletion of MPLS routes. When an MPLS route is added or deleted, the MPLS management unit F13 notifies the route determination unit F21 of the addition or deletion of the route. Further, the MPLS management unit F13 generates a flow control information entry E for each MPLS path when the MPLS path is added, and transfers the flow control information entry E to the flow management unit F12. If the upper limit of the flow control information entry E for the MPLS path provided in advance is not exceeded, the flow management unit F12 adds the flow control information entry T1Em to the flow search table TBL1 of the output line 1 to which the flow path is added. . The flow control information E for each MPLS path is set only for the output line on which the MPLS path exists.
[0021]
FIG. 3 shows an operation flowchart of the flow management unit triggered by the addition or deletion of the flow control information entry. The operation of the flow management unit triggered by the addition or deletion of the flow control information will be described below according to this flowchart. When flow control information is added or deleted, the flow management unit F12 identifies the corresponding output line (step FC0). Next, the flow management unit F12 determines whether to add or delete a flow control entry (FIG. 3 FC1). In the case of adding a flow control information entry (step FC5), if the flow control information entry is flow control information for an MPLS route, the flow management unit F12 does not exceed the upper limit of the flow control information for the MPLS route. Check (step FC2). If the upper limit is not exceeded, the flow management unit F21 adds an entry to the flow search table (step FC3). If the upper limit is exceeded, the flow management unit F21 ends the process. If it is determined in step FC1 that the entry is to be deleted, the flow management unit F21 deletes the entry from the flow search table (step FC4).
[0022]
Next, the setting of the upper limit number of entries in the MPLS path flow control information will be described.
FIG. 4 is an explanatory diagram of an example of setting the upper limit of the flow control information entry for the MPLS path. In this example, the number of entries that can be set in the flow search table is 20. Search numbers 1 to 20 are set in the entries T1E1 to T1E20, respectively. Also, flow control information entries for MPLS paths are reserved from search numbers 6 to 15. Therefore, entries T1E6 to T1E15 are entries for the MPLS path, and it is not possible to set an entry for flow control information by inputting a configuration definition command. Also, the entries T1E1 to T1E5 and T1E15 to T1E20 with search numbers 1 to 5 and 16 to 20 are entries for configuration definition command input, and therefore it is not possible to set an entry for the flow control information for the MPLS path. For example, the entry usage status management table MTBL1 (left diagram) is a table that is the basis of the flow search table TBL1 (right diagram), and is provided in each flow control unit F221 and the like. In each flow control unit F221, the flow search table MBL1 is obtained by extracting the entries in use from the entry usage status management table MTBL1. By searching this flow search table, the processing speed can be increased.
[0023]
FIGS. 5 and 6 are explanatory diagrams (before and after the change) of an example of increasing the upper limit number of flow control information entries for the MPLS path. If there is a vacancy in the entry for the configuration definition command input in the flow search table, it can be increased. In this example, before the change (FIG. 5), entries T1E6 to T1E15 are reserved for the MPLS path. The unused entries in the configuration definition command input are entries T1E4, T1E5, T1E16 to T1E18. Since the entry can be reserved as an entry for the MPLS path, the entries T1E5, T1E16, and T1E17 are added to the reserved entries, and the changed reservation status (FIG. 6) is obtained.
[0024]
7 and 8 are explanatory diagrams (before and after the change) of an example of reducing the upper limit entry number of the flow control information entry for the MPLS path. When the number of entries used for the MPLS path in the flow search table does not reach the reservation number, the number of reservations can be reduced to the number of entries used for the MPLS path. In this example, before the change (FIG. 7), entries T1E6 to T1E15 are reserved for the MPLS path. Entries unused for the MPLS route are entries T1E9 to T1E15. Since the reservation of the entry can be canceled, as an example, the entries T1E11 to T1E15 are deleted from the reserved entry, and the changed reservation status (FIG. 8) is obtained.
[0025]
Next, a case where a flow control information entry in the flow search table is added (step FC3) will be described. FIG. 9 and FIG. 10 are explanatory diagrams of examples of updating the flow search table when adding flow control information by adding an MPLS route. As an example, when an MPLS route RE having an output line number of 1 and an MPLS route number of 3 is added by the MPLS route addition information exchanged with another relay device input to the MPLS management unit F13, the MPLS management unit F13 Searches for an empty entry from the entries reserved for the MPLS path in the entry usage status management table MTBL1 for the output line 1. Since the reserved empty entries in the MPLS route entry are the entries T1E9 to T1E15, the MPLS management unit F13 generates the flow control information entry E using the entry T1E9 with the search number 9 in the order, for example. The MPLS management unit F13 transfers the flow control information entry E to the flow management unit F12. The flow management unit F12 sets the flow control information entry T1E9 at the position of the search number 9 in the flow search table TBL1 of the corresponding output line 1. Since entries are arranged in ascending order of search numbers, entry T1E9 is set between entry T1E8 and entry T1E20.
[0026]
Next, FIGS. 11 and 12 are explanatory diagrams of examples of updating the flow search table when adding flow control information by inputting a configuration definition command. First, as an example, the console terminal C1 inputs a configuration definition command instructing addition of a flow control information entry CE having an output line number of 1 and a search number of 4. Then, the configuration definition input unit F11 generates the flow control information entry E after confirming in the entry usage status management table MTBL1 that the search number 4 is an entry for configuration definition command input. The configuration definition input unit F11 transfers the flow control information E to the flow management unit F12. The flow management unit F12 sets the flow control information entry T1E4 in the flow search table TBL1 of the output line 1 to which the flow control information is added. Since entries are arranged in ascending order of search numbers, entry T1E4 is set between entry T1E2 and entry T1E6. The flow control information entries set in the flow search table are searched in ascending order of search numbers. In addition, flow control information can be set as appropriate before and after the flow control information entry for the MPLS path by setting the configuration definition command, so that flow control information to be searched before the flow control information entry for the MPLS path can be created. In addition, flow control information to be searched later can be created.
[0027]
Next, the case where the flow control information entry in the flow search table is deleted (step FC4) will be described. FIG. 13 and FIG. 14 are explanatory diagrams of an example of updating the flow search table when the flow control information is deleted by deleting the MPLS path. As an example, when MPLS route RE with output line number 1 and MPLS route number 1 is deleted by MPLS route deletion information input to MPLS management unit F13, MPLS management unit F13 uses the entry for output line 1. The entry used in MPLS path 1 is searched from the status management table MTBL1. If the path 1 is used as shown in the figure, the MPLS management unit F13 determines that the entries are the corresponding entries T1E6 and T1E7. The MPLS management unit F13 transfers the entry deletion notification DE to the flow management unit F12 in order to delete the entries T1E6 and T1E7. The flow management unit F12 deletes the entries T1E6 and T1E7 from the flow search table TBL1 for the corresponding output line 1.
[0028]
Next, FIGS. 15 and 16 are explanatory diagrams of an example of updating the flow search table when the flow control information is deleted by inputting the configuration command. When the console terminal C1 inputs a configuration definition command for instructing deletion of the flow control information entry CE having an output line number of 1 and a search number of 2, for example, the flow management unit F12 searches the configuration definition input unit F11. It is confirmed that the entry of number 2 is being used in the entry usage status management table MTBL1. The flow management unit F12 makes the corresponding entry T1E2 of the entry usage status management table MTBL1 unused. The configuration definition input unit F11 transfers the entry deletion notification DE to the flow management unit F12 in order to delete the entry T1E2. The flow management unit F12 deletes the entry T1E2 from the flow search table TBL1 of the corresponding output line 1.
[0029]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the flow search method of the packet relay apparatus, the flow search table creation means for setting the flow control information, the flow control information is displayed when the addition of the MPLS path occurs. If the MPLS path deletion occurs, the flow control information is deleted from the flow search table, and only the flow control information necessary for the flow search is set in the flow search table. The search processing time can be shortened by saving the resources of the table and minimizing the number of entries to be flow searched.
[0030]
In addition, according to the present invention, the flow control information by the input of the configuration definition command and the flow control information for each MPLS path are set and coexisted in the flow search table of one output line, so that each MPLS path can be dynamically set. It is possible to search together the flow control information to be set and the flow control information to be statically set from the configuration definition input unit, and by this realization, various combinations of flow control information can be set.
[0031]
In addition, according to the present invention, by providing an upper limit that can be changed to the number of flow control information set from the MPLS management unit, even if the number of MPLS paths increases more than necessary, flow control is performed from the configuration definition input unit to the flow search table. Information can be configurable.
Further, according to the present invention, by assigning a search number in the search order to the flow control information set from each of the configuration definition input unit and the MPLS management unit, the configuration definition command is set before and after the search order of the flow control information for each MPLS path. Can be set, and various combinations of flow control information can be set.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a functional block diagram of a packet relay apparatus related to the present invention.
FIG. 2 is a functional block diagram of a packet relay device.
FIG. 3 is an operation flowchart of a flow management unit triggered by the addition or deletion of a flow control information entry.
FIG. 4 is an explanatory diagram of an example of setting an upper limit of a flow control information entry for an MPLS route.
FIG. 5 is an explanatory diagram of an example of increasing the upper limit entry number of flow control information entries for an MPLS route (before change).
FIG. 6 is an explanatory diagram of an example of increasing the upper limit entry number of flow control information entries for an MPLS route (after change).
FIG. 7 is an explanatory diagram of an example of reducing the upper limit entry number of flow control information entries for an MPLS route (before change).
FIG. 8 is an explanatory diagram of an example of reducing the upper limit entry number of flow control information entries for an MPLS route (after change).
FIG. 9 is an explanatory diagram (1) of an example of updating a flow search table when adding flow control information by adding an MPLS route.
FIG. 10 is an explanatory diagram (2) of an example of updating a flow search table when adding flow control information by adding an MPLS route.
FIG. 11 is an explanatory diagram (1) of an example of updating a flow search table when adding flow control information by inputting a configuration definition command.
FIG. 12 is an explanatory diagram (2) of an example of updating a flow search table when adding flow control information by inputting a configuration definition command.
FIG. 13 is an explanatory diagram (1) of an example of updating a flow search table when flow control information is deleted by deleting an MPLS route.
FIG. 14 is an explanatory diagram (2) of an example of updating a flow search table when flow control information is deleted by deleting an MPLS route;
FIG. 15 is an explanatory diagram (1) of an example of updating a flow search table when flow control information is deleted by inputting a configuration definition command.
FIG. 16 is an explanatory diagram (2) of an example of updating a flow search table when flow control information is deleted by inputting a configuration definition command.
[Explanation of symbols]
F10: Device management department
F11: Configuration definition input section
F12: Flow management department
F13: MPLS Management Department
F20: Packet forwarding unit
F21: Route discriminator
F22x: Flow control unit (x is a number)
TBLx: Flow search table (x is a number)
TxEx: Flow control information entry (x is a number)
C1: Console terminal
FCxx: Flowchart elements (x is a number)
E: Flow control information entry addition notification
DE: Flow control information entry deletion notification
RE: MPLS route addition / deletion notification
MTBLx: Flow control information entry usage table (x is a number)

Claims

A packet transfer unit that determines flow control when outputting a destination and a packet with reference to header information of a received packet;
A packet relay device comprising a device management unit that manages flow control information for executing flow control by the packet transfer unit,
The packet forwarding unit
A route discriminating unit that determines an output line to be transmitted next from destination information described in a header of a received packet;
A flow search table for each output line that stores flow control information for determining a type related to flow control of the received packet;
A flow control unit that determines flow control with reference to the flow search table based on user information and information related to flow control described in the header of the received packet;
The device management unit
A configuration definition input unit for receiving an input of a configuration definition command for setting flow control information from a management terminal;
A route information management unit that sends and receives route information to and from other relay devices;
After confirming that the configuration definition command has been input in the configuration definition input unit, adding or deleting an entry to the flow search table, and adding or deleting a route in the route information management unit A flow management unit that sets only the flow control information necessary for the flow search in the flow search table by adding or deleting an entry in the flow search table ,
The flow management unit sets the flow control information by the configuration definition input unit and the route information management unit in the flow search table of one output line together, thereby managing the route managed by the route information management unit A packet relay apparatus characterized in that the flow control information that is dynamically set every time and the flow control information that is statically set from the configuration definition input unit can be searched together.

The packet relay device according to claim 1,
An upper limit that can be changed is set for the number of entries of flow control information set by the path information management unit or the configuration definition input unit, and the flow management unit adds flow control information to the flow search table when the upper limit is exceeded. A packet relay device characterized in that it is not added.

The packet relay device according to claim 1,
The configuration definition input unit or the route information management unit assigns a search number indicating a search order to the flow control information to be set,
When the flow control unit receives a packet, the flow control unit searches the flow control information in the flow search table according to a search number. When the flow control unit matches the flow detection condition of the received packet, the flow control unit ends the flow control information search. A packet relay device that transmits a packet in accordance with the flow control specified in 1.

The packet relay device according to claim 1,
The packet information managing unit manages addition or deletion of a multi-protocol label switching route based on multi-protocol label switching route information.

The packet relay device according to claim 1,
The flow control information includes an output line, a search number indicating a search order, a flow detection condition for identifying a desired packet and detecting a flow, and operation information indicating processing for the detected flow apparatus.

The packet relay device according to claim 1,
The packet relay apparatus according to claim 1, wherein the flow control is any one or a plurality of processes related to priority, packet discard, bandwidth, and rewriting of a predetermined field.