特許 5776981 ネットワーク中継装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5776981

(24)【登録日】2015年7月17日

(45)【発行日】2015年9月9日

(54)【発明の名称】ネットワーク中継装置

(51)【国際特許分類】

   H04L 12/801 20130101AFI20150820BHJP

   H04L 12/911 20130101ALI20150820BHJP

   H04L 12/70 20130101ALI20150820BHJP

   H04L 12/28 20060101ALI20150820BHJP

【ＦＩ】

   H04L12/801

   H04L12/911

   H04L12/70 100Z

   H04L12/28 200M

   H04L12/28 200D

【請求項の数】9

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2012-31506(P2012-31506)

(22)【出願日】2012年2月16日

(65)【公開番号】特開2013-168832(P2013-168832A)

(43)【公開日】2013年8月29日

【審査請求日】2014年3月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005083

【氏名又は名称】日立金属株式会社

(72)【発明者】

【氏名】桑田 斉

【審査官】 安藤 一道

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１２／１４７９０９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−２０６６９８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｌ １２／８０１

Ｈ０４Ｌ １２／２８

Ｈ０４Ｌ １２／７０

Ｈ０４Ｌ １２／９１１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

フレームを受信する受信ポートと、
前記フレームの内容を管理する処理を実行する制御部と、
前記受信ポートにより受信された前記フレームの受信量を測定する測定部と、
前記受信ポートにより受信された前記フレームを、特定のグループを含む複数のグループに分類するために、前記受信量に関する基準値を予め規定する基準値規定部と、
前記測定部により測定された前記フレームの受信量が前記基準値規定部に規定された基準値を超えているか否かを判断することにより、前記受信ポートにより受信された前記フレームが、前記複数のグループのうちいずれのグループに属するかを判断する判断部と、
前記判断部による判断結果が、前記特定のグループに属するとの判断結果である場合、前記受信ポートにより受信された前記フレームの内容を、前記制御部に送信する送信部と
を備え、
前記基準値規定部は、
前記基準値として、第１基準値、及び前記第１基準値よりも値が大きい第２基準値を規定しており、
前記判断部は、
前記受信量が前記第１基準値を超えており、かつ、前記受信量が前記第２基準値を超えていない場合、前記特定のグループに属するものと判断する
ネットワーク中継装置。

【請求項2】

請求項１に記載のネットワーク中継装置において、
前記複数のグループは、
前記特定のグループの他に、第１非特定のグループ及び第２非特定のグループを含み、
前記判断部は、
前記受信量が前記第１基準値を超えていない場合は前記第１非特定のグループに属するものと判断し、
前記受信量が前記第２基準値を超えている場合は前記第２非特定のグループに属するものと判断する
ネットワーク中継装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のネットワーク中継装置において、
前記第２基準値から前記第１基準値を減算した値は、
ネットワーク中継装置にて設定可能な最小の値である
ネットワーク中継装置。

【請求項4】

フレームを受信する受信ポートと、
前記フレームの内容を管理する処理を実行する制御部と、
前記受信ポートにより受信された前記フレームの受信量を測定する測定部と、
前記受信ポートにより受信された前記フレームを、特定のグループを含む複数のグループに分類するために、前記受信量に関する基準値を予め規定する基準値規定部と、
前記測定部により測定された前記フレームの受信量が前記基準値規定部に規定された基準値を超えているか否かを判断することにより、前記受信ポートにより受信された前記フレームが、前記複数のグループのうちいずれのグループに属するかを判断する判断部と、
前記判断部による判断結果が、前記特定のグループに属するとの判断結果である場合、前記受信ポートにより受信された前記フレームの内容を、前記制御部に送信する送信部と
を備え、
前記基準値規定部は、
前記基準値として、第１基準値、及び前記第１基準値と同じ値の第２基準値を規定しており、
前記判断部は、
前記受信量が前記第１基準値及び前記第２基準値を超えた場合であっても、超過量が一定の値の範囲内であれば前記特定のグループに属するものと判断する
ネットワーク中継装置。

【請求項5】

請求項４に記載のネットワーク中継装置において、
前記複数のグループは、
前記特定のグループの他に、第１非特定のグループ及び第２非特定のグループを含み、
前記判断部は、
前記受信量が前記第１基準値及び前記第２基準値を超えていない場合は前記第１非特定のグループに属するものと判断し、
前記受信量が前記第１基準値及び前記第２基準値を超えている場合であって、前記超過量が前記一定の値の範囲内にない場合、前記第２非特定のグループに属するものと判断する
ネットワーク中継装置。

【請求項6】

請求項１から５のいずれかに記載のネットワーク中継装置において、
前記制御部は、
前記送信部により送信された前記フレームの内容を記憶する
ネットワーク中継装置。

【請求項7】

請求項２又は５に記載のネットワーク中継装置において、
前記送信部は、
前記判断部による判断結果が、前記第１非特定のグループ又は前記第２非特定のグループのいずれかに属するとの判断結果である場合、前記受信ポートにより受信された前記フレームの内容を前記制御部に送信しない
ネットワーク中継装置。

【請求項8】

請求項１から７のいずれかに記載のネットワーク中継装置において、
前記測定部、前記基準値規定部、前記判断部及び前記送信部は、
同一の集積回路に設けられている
ネットワーク中継装置。

【請求項9】

請求項１から８のいずれかに記載のネットワーク中継装置において、
前記受信ポートは、
複数設けられており、
前記送信部は、
前記フレームの内容に、複数の前記受信ポートの中から前記特定のグループに属すると判断されたフレームを受信した受信ポートを特定するための情報を付加して送信する
ネットワーク中継装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ネットワーク中継装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来の技術として、ルータ等の通信装置間で、パケットやフレームによって通信を行う技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１の技術は、特に、パスが伝達するトラフィック量に応じてパス容量の増減を判断する技術であり、２段階以上の判断基準を有するパス容量増加判断ステップやパス容量減少判断ステップを採用している。

【0004】

このため、特許文献１の技術によれば、パス容量増加判断ステップやパス容量減少判断ステップによって長期及び短期のトラフィック変動の双方を考慮したパス容量の増加又は減少の判断を行うことができ、トラフィックロスを防ぎつつ、高品質なパスを上位レイヤネットワークに提供することができると考えられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００７−４３６４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ネットワーク中継装置においては、マイクロバーストが発生することがある。ここで、「マイクロバースト」とは、バースト的なトラフィックに起因する短期的かつランダムな通信状態の変化であり、突発的に短時間に大量の通信が発生する状態である。

【0007】

具体的には、マイクロバーストは、１秒未満でバーストするトラフィック特性であり、数秒間隔でのトラフィックのプロットでは平均化されてしまい検知することができないものである。
そして、このようなマイクロバーストが、スイッチのどのポートで発生しているのかを特定し、マイクロバーストの発生元（悪質なユーザ）がどこ（誰）であるのかを特定し、さらにそれをリアルタイムで検知したいという要望がある。

【0008】

ここで、マイクロバーストの発生元を特定するための要件は、以下の通りである。
（１）マイクロバーストを検知することができること。
マイクロバーストは、突発的に短時間に大量の通信が発生する状態であるため、いつどこで発生するか分からない。そのため、マイクロバーストを検知するためには、ネットワーク中継装置の各通信ポートのトラフィックを常時監視する必要がある。
（２）中継中のフレームの送信元を特定することができること。
中継中のフレームの送信元を特定するためには、ネットワーク中継装置の制御部で、中継中のフレームの内容をキャプチャ（捕獲）する必要がある。

【0009】

上記（１）（２）の要件を両方とも満たす手法として、ネットワーク中継装置の制御部で、ネットワーク中継装置の各通信ポートのトラフィックを常時監視し、中継中のフレームの内容をキャプチャ（捕獲）する手法（要するに、制御部で中継中のフレームの内容を常時監視する手法）が考えられる。しかし、この手法では、制御部による常時監視が必須となるため、制御部における処理負担、及び性能面を考えると、非現実的である。

【0010】

そこで本発明は、制御部における処理負担をできるだけ少なくしつつ、マイクロバーストの発生元を特定することができる技術の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記課題を解決するため、本発明のネットワーク中継装置は、フレームを受信する受信ポートと、前記フレームの内容を管理する処理を実行する制御部と、前記受信ポートにより受信された前記フレームの受信量を測定する測定部と、前記受信ポートにより受信された前記フレームを、特定のグループを含む複数のグループに分類するために、前記受信量に関する基準値を予め規定する基準値規定部と、前記測定部により測定された前記フレームの受信量が前記基準値規定部に規定された基準値を超えているか否かを判断することにより、前記受信ポートにより受信された前記フレームが、前記複数のグループのうちいずれのグループに属するかを判断する判断部と、前記判断部による判断結果が、前記特定のグループに属するとの判断結果である場合、前記受信ポートにより受信された前記フレームの内容を、前記制御部に送信する送信部とを備えるネットワーク中継装置である。
また、本発明のネットワーク中継装置は、フレームの中継を制御する制御部と、前記フレームを受信する受信ポートと、前記受信ポートにより受信された前記フレームの受信量を測定する測定部と、前記測定部により測定された前記フレームの受信量が所定範囲に属する場合、該所定範囲に属している間における前記フレームの内容を前記制御部に送信する送信部とを備えるネットワーク中継装置である。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、制御部における処理負担をできるだけ少なくしつつ、マイクロバーストの発生元を特定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】第１実施形態のネットワークシステム１０を示す図である。

【図2】第１実施形態のネットワーク中継装置２０の構成を示すブロック図である。

【図3】第１実施形態のスイッチングＬＳＩ４０の動作について説明する概念図である。

【図4】第１実施形態のスイッチングＬＳＩ４０により実行される情報処理の一部の内容を示すフローチャートである。

【図5】第２実施形態のネットワーク中継装置２０−２の構成を示すブロック図である。

【図6】第２実施形態のスイッチングＬＳＩ４０の動作について説明する概念図である。

【図7】第２実施形態のスイッチングＬＳＩ４０により実行される情報処理の一部の内容を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
〔第１実施形態〕
図１は、第１実施形態のネットワークシステム１０を示す図である。
ネットワークシステム１０は、互いに接続された複数のネットワーク中継装置２０（２０ａ〜２０ｄ）と、ネットワーク中継装置２０に接続された複数の外部端末３０（３０ａ〜３０ｄ）等とを備えている。

【0015】

ネットワーク中継装置２０は、フレームを中継するスイッチであり、複数のポート２２を有する。複数のポート２２は、フレームを受信する受信ポート、及びフレームを送信する送信ポートとして機能する。各ネットワーク中継装置２０同士は、通信ケーブル２４によって接続されている。

【0016】

〔外部端末〕
外部端末３０は、ユーザによって操作される情報処理装置であり、例えばデスクトップ型やノート型のパーソナルコンピュータを適用することができる。ネットワーク中継装置２０と外部端末３０とは、通信ケーブル２４によって接続されている。なお、図示の例では、ネットワーク中継装置２０と外部端末３０とは、通信ケーブル２４を介して直接接続されているが、ハブ等の中継装置を介して間接的に接続されていてもよい。

【0017】

図２は、第１実施形態のネットワーク中継装置２０の構成を示すブロック図である。
ネットワーク中継装置２０は、ポート２２、スイッチングＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ、大規模集積回路）４０、中継部５０、メモリ６０及び制御部７０を備える。

【0018】

〔ポート〕
ポート２２は、ネットワーク中継装置２０に設けられたポートの数に応じて複数設けられている。図示の例では、３つのポート２２のみ図示している。

【0019】

〔スイッチングＬＳＩ〕
スイッチングＬＳＩ４０は、符号化又は復号化等の処理を行って、ポート２２から中継部５０へ、又は中継部５０からポート２２へフレームを送信する。
また、スイッチングＬＳＩ４０は、測定部４２、基準値規定部４４、判断部４６及び送信部４８を有する。

【0020】

〔測定部〕
測定部４２は、ポート２２により受信されたフレームの受信量（受信帯域）を監視しており、ポート２２により受信されたフレームの受信量を測定する。

【0021】

〔基準値規定部〕
基準値規定部４４は、ポート２２により受信されたフレームを、特定のグループを含む３つのグループ（特定のグループ、第１非特定のグループ、第２非特定のグループ）に分類するために、フレームの受信量に関する基準値を予め規定している。

【0022】

〔判断部〕
判断部４６は、測定部４２により測定されたフレームの受信量が基準値規定部４４に規定された基準値を超えているか否かを判断することにより、ポート２２により受信されたフレームが、３つのグループのうちいずれのグループに属するかを判断する。

【0023】

〔送信部〕
送信部４８は、判断部４６による判断結果が、特定のグループに属するとの判断結果である場合、ポート２２により受信されたフレームの内容を、ネットワーク中継装置２０を制御する制御部７０に送信する。この場合、送信部４８は、ポート２２により受信されたフレームをそのまま複製（コピー）し、複製したフレームを制御部７０に送信する。
また、送信部４８は、複製したフレームを制御部７０に送信する際には、複製したフレームの内容に、複数のポート２２の中から特定のグループに属すると判断されたフレームを受信したポート２２を特定するための情報（受信ポート番号等）を付加して送信する。

【0024】

〔中継部〕
中継部５０は、メモリ６０及び制御部７０と協働して、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層の機能等を担当する。
中継部５０は、例えばＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ、特定用途向け集積回路）や、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等によって構成される。また、中継部５０は、入力処理ユニット５２及び出力処理ユニット５４を有する。

【0025】

〔メモリ〕
メモリ６０は、読み出し及び書き込みが可能な記憶装置であり、ＦＤＢ（Ｆｏｒｗａｒｄｉｎｇ Ｄａｔａ Ｂａｓｅ、転送データベース）６２を格納している。ＦＤＢ６２には、ポート２２の番号及びＭＡＣアドレスが相互に関連付けられて登録される。

【0026】

〔フレーム内容記憶部〕
また、メモリ６０には、フレーム内容記憶部６４が格納されている。フレーム内容記憶部６４には、送信部４８から送信されてきたフレームの内容や、ポート２２を特定するための情報（受信ポート番号）が記憶される。

【0027】

〔入力処理ユニット〕
入力処理ユニット５２は、フレーム中の宛先ＭＡＣアドレスに基づいて、ＦＤＢ６２等を参照しながら、出力先のポート２２を設定し、フレームを出力処理ユニット５４へ送信する処理を行う。また、入力処理ユニット５２は、スイッチングＬＳＩ４０から受け取ったフレーム中の送信元ＭＡＣアドレスを、フレームを受信したポート２２の番号と対応付けてＦＤＢ６２に登録する処理を行う。

【0028】

〔出力処理ユニット〕
出力処理ユニット５４は、入力処理ユニット５２から受け取ったフレームを、スイッチングＬＳＩ４０へ送信する。

【0029】

〔制御部〕
制御部７０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、中央演算処理装置）によって構成され、ネットワーク中継装置２０を制御する。また制御部７０は、フレーム内容管理部７６を有する。

【0030】

〔フレーム内容管理部〕
フレーム内容管理部７６は、スイッチングＬＳＩ４０の送信部４８から送信されてくる情報を管理する処理を実行する。具体的には、送信部４８から送信されてきたフレームの内容と、ポート２２を特定するための情報（受信ポート番号）とを組み合わせて、フレーム内容記憶部６４に記憶する処理を実行する。

【0031】

ここで、フレーム内容記憶部６４に記憶されるフレームには、例えば、宛先のＭＡＣアドレス、送信元のＭＡＣアドレス、宛先のＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレス、送信元のＩＰアドレス、仮想的なネットワークの識別番号を示すＶＩＤ（ＶｉｒｔｕａｌＬＡＮ ＩＤ）等が含まれる。

【0032】

図３は、第１実施形態のスイッチングＬＳＩ４０の動作について説明する概念図である。なお、図中、縦軸はフレームの受信帯域を示しており、横軸は時間を示している。

【0033】

ここで、第１実施形態のスイッチングＬＳＩ４０の基準値規定部４４では、２段階の基準値を規定している。１つ目の基準値は第１基準値であり、２つ目の基準値は第１基準値よりも値が大きい第２基準値である。
例えば、第１基準値は、ネットワーク中継装置２０が受信することができる最大の受信帯域（受信量）である最大受信帯域（最大受信量）の「９９．９％」の値とし、第２基準値は、後述する最小設定単位である「６４ｋバイト／秒」程度、第１基準値よりも大きい値とするとよい。

【0034】

また、第１実施形態では、受信帯域の値に基づいて、以下のように領域を設定している。
緑領域：受信帯域の値が０以上の値であり、かつ、第１基準値未満の値である場合
黄領域：受信帯域の値が第１基準値以上であり、かつ、第２基準値未満の値である場合
赤領域：受信帯域の値が第２基準値以上の値である場合

【0035】

そして、第１実施形態では、受信フレームを３つのグループに分類するために、緑領域を第１非特定のグループとし、黄領域を特定のグループとし、赤領域を第２非特定のグループと規定している。

【0036】

このため、判断部４６は、フレームの受信量が第１基準値を超えていない場合、受信したフレームが第１非特定のグループ（緑領域）に属するものと判断する。
また、判断部４６は、フレームの受信量が第１基準値を超えており、かつ、第２基準値を超えていない場合、受信したフレームが特定のグループ（黄領域）に属するものと判断する。
さらに、判断部４６は、フレームの受信量が第２基準値を超えている場合、第２非特定のグループ（赤領域）に属するものと判断する。

【0037】

ここで、第２基準値から第１基準値を減算した値は、ネットワーク中継装置２０にて設定可能な最小の値（最小設定単位）である。この最小設定単位は、ネットワーク中継装置２０の仕様や性能によって変化する値となるが、例えば「６４ｋバイト／秒」ごとに基準値を設定できる装置であれば、第２基準値から第１基準値を減算した値は、設定可能な最低帯域である「６４ｋバイト／秒」となる。このように、第１基準値と第２基準値との間隔を最小の値に設定する理由は、特定のグループに対応する黄領域をなるべく小さな領域に設定するためである。

【0038】

〔時刻ｔ０〜ｔ１〕
時刻ｔ０〜ｔ１において、ポート２２にて受信帯域が比較的小さいフレームが受信されている。この場合、判断部４６は、受信したフレームが第１非特定のグループ（緑領域）に属するフレームであると判断する。このため、送信部４８は、何も動作を行わない。

【0039】

〔時刻ｔ１〜ｔ２〕
時刻ｔ１〜ｔ２において、ポート２２にて受信帯域が大きいフレームが受信されている。このため、図中の波形が急激に立ち上がっている。しかし、この波形は、特定のグループに対応する黄領域に達するほどの波形ではない。この場合、判断部４６は、受信したフレームが第１非特定のグループ（緑領域）に属するフレームであると判断する。このため、送信部４８は、何も動作を行わない。

【0040】

〔時刻ｔ２〜ｔ３〕
時刻ｔ２〜ｔ３において、ポート２２にて受信帯域が小さいフレームが受信されている。この場合、判断部４６は、受信したフレームが第１非特定のグループ（緑領域）に属するフレームであると判断する。このため、送信部４８は、何も動作を行わない。

【0041】

〔時刻ｔ３〜ｔ４〕
時刻ｔ３〜ｔ４において、ポート２２にて受信帯域が大きいフレームが受信されている。このため、図中の波形が急激に立ち上がっている。そして、この波形は、特定のグループに対応する黄領域を超えて、第２非特定のグループに対応する赤領域に達するほどの波形である。この場合、判断部４６は、受信したフレームが特定のグループ（黄領域）に属するフレームであると判断した後に、第２非特定のグループ（赤領域）に属するフレームであると判断する。

【0042】

そうすると、送信部４８は、判断部４６が特定のグループ（黄領域）に属するフレームであると判断している最中は、ポート２２により受信されたフレームの内容を、ネットワーク中継装置２０を制御する制御部７０に送信する。すなわち、送信部４８は、測定部４２により測定されたフレームの受信量が所定範囲（特定のグループに対応する範囲）に属する場合、該所定範囲に属している間におけるフレームの内容を制御部７０に送信する。ただし、判断部４６が第２非特定のグループ（赤領域）に属するフレームであると判断している場合には、何も動作を行わない。

【0043】

〔時刻ｔ４以降〕
時刻ｔ４以降において、ポート２２にて受信帯域が比較的小さいフレームが受信されている。この場合、判断部４６は、受信したフレームが第１非特定のグループ（緑領域）に属するフレームであると判断する。このため、送信部４８は、何も動作を行わない。

【0044】

図４は、第１実施形態のスイッチングＬＳＩ４０により実行される情報処理の一部の内容を示すフローチャートである。

【0045】

ステップＳ１０：まず、スイッチングＬＳＩ４０の測定部４２からスイッチングＬＳＩ４０の判断部４６に対して、フレームの受信量（受信帯域）が通知される。

【0046】

ステップＳ１２：ついで、スイッチングＬＳＩ４０の判断部４６は、フレームの受信量が第１基準値未満であるか否かを判断する。
その結果、スイッチングＬＳＩ４０の判断部４６により、フレームの受信量が第１基準値未満であると判断された場合（Ｙｅｓ）、制御処理は終了となる。
一方、スイッチングＬＳＩ４０の判断部４６により、フレームの受信量が第１基準値以上であると判断された場合（Ｎｏ）、制御処理はステップＳ１４に進む。

【0047】

ステップＳ１４：さらに、スイッチングＬＳＩ４０の判断部４６は、フレームの受信量が第２基準値未満であるか否かを判断する。
その結果、スイッチングＬＳＩ４０の判断部４６により、フレームの受信量が第２基準値未満であると判断された場合（Ｙｅｓ）、制御処理はステップＳ１６に進む。
一方、スイッチングＬＳＩ４０の判断部４６により、フレームの受信量が第２基準値以上であると判断された場合（Ｎｏ）、制御処理は終了となる。

【0048】

ステップＳ１６：送信部４８は、ポート２２により受信されたフレームの内容を、ネットワーク中継装置２０を制御する制御部７０に送信する。なお、制御部７０に送信されたフレームの内容は、フレーム内容管理部７６によって管理される。
以上の手順を終えると制御処理は終了となるが、これら一連の流れは、スイッチングＬＳＩ４０が動作している間はループ状態で実行される処理となる。

【0049】

このように、第１実施形態によれば、以下のような効果がある。
（１）受信したフレームを受信量に応じてグループ分けし、特定のグループ（黄領域）に属する場合に限ってフレームの内容を制御部７０に送信するため、的を絞ってフレームの内容を制御部７０に送信することができる。したがって、中継中のフレームの内容を常時制御部で監視する手法と比較して、制御部７０における処理負担をできるだけ少なくしつつ、マイクロバーストの発生元を特定することができる。
（２）マイクロバーストは、いつどこで発生するか分からないものであるが、スイッチングＬＳＩ４０側でフレームの受信量を監視しているため、正確にマイクロバーストを検知することができるとともに、制御部７０の処理負担も軽減させることができる。

【0050】

（３）受信量が特定のグループに対応する黄領域に到達しさえすれば、制御部７０にフレームの内容が送信されるため、受信量が特定のグループ（黄領域）に滞在する時間が極端に短時間であったとしても、制御部７０にフレームの内容を確実に送信することができる。
（４）受信量が特定のグループに対応する黄領域を抜けて、第２非特定のグループに対応する赤領域に移行した場合は、制御部７０にはフレームの内容が送信されないため、制御部７０にフレームの内容が送信され続けるということがない。

【0051】

（５）マイクロバーストが発生した場合には、受信量が特定のグループに対応する黄領域に到達するため、制御部７０のフレーム内容管理部７６は、フレーム内容記憶部６４に、送信部４８から送信されてきたフレームの内容や、ポート２２を特定するための情報を記憶することになる。このため、例えばネットワーク管理者がフレーム内容記憶部６４に記憶されている情報を分析することにより、マイクロバーストを発生させる起因となった外部端末３０や、影響を受けた（パケットロスが発生した）外部端末３０を特定することができる。例えば、送信元ＭＡＣアドレスや受信ポート番号を確認することにより、問題を発生させている外部端末３０を特定することができる。これにより、その外部端末３０を利用しているテナント（通信事業者がネットワークサービスを提供している会社等）も特定することができる。なお、本実施形態では、制御部７０は、フレーム内容記憶部６４にフレームの内容を記憶した時点で処理を終了しているが、そこからさらに進んで制御部７０内でフレームの内容を解析したり、制御部７０から管理用の外部端末３０にフレームの内容を送信したりしてマイクロバーストが発生したことを通知することもできる。

【0052】

（６）第１基準値及び第２基準値を用いて、特定のグループ（黄領域）を規定しているため、マイクロバーストのみならず、様々なトラフィック特性に対応することができる。例えば、マイクロバーストを特定するためには、本実施形態のように第１基準値及び第２基準値を最大受信帯域に接近させた設定とすればよい。一方、第１基準値及び第２基準値に関しては、任意に変更可能な値とすることで、例えば第１基準値を最大受信帯域（最大受信量）の「７０％程度」に設定することにより、マイクロバーストほどはないが、ある程度突発的なトラフィック特性を特定することもできる。

【0053】

（７）特定のグループの他に、第１非特定のグループ及び第２非特定のグループを設定しているため、特定のグループをより明確なグループとすることができる。また、特定のグループに対応する黄領域は、第１非特定のグループに対応する緑領域と、第２非特定のグループに対応する赤領域との間に挟まれて配置される領域となるため、特定のグループに対応する黄領域を１つの閉じられた領域とすることができ、制御処理の複雑化を抑制し、より明確な制御処理を実現することができる。

【0054】

（８）第２基準値から第１基準値を減算した値は、ネットワーク中継装置２０にて設定可能な最小の値であるため、特定のグループに対応する黄領域をなるべく小さな領域とすることができ、受信帯域の波形が黄領域に滞在し続けることを抑制し、結果として、制御部７０の処理負担を軽減させることができる。

【0055】

（９）送信部４８は、判断部４６による判断結果が、第１非特定のグループ（緑領域）又は第２非特定のグループ（赤領域）のいずれかに属するとの判断結果である場合、ポート２２により受信されたフレームの内容を制御部７０に送信しない。このため、受信したフレームが特定のグループ（黄領域）以外に属している場合の制御部７０の処理負担を軽減させることができるのみならず、スイッチングＬＳＩ４０側の処理負担も軽減させることができる。

【0056】

（１０）測定部４２、基準値規定部４４、判断部４６及び送信部４８は、同一の集積回路（スイッチングＬＳＩ４０）に設けられているため、受信量を測定してからフレームの内容を送信するまでの一連の処理を同一の回路群内で完結させることができ、処理の迅速化を図ることができる。また、ここまでの一連の処理は、制御部７０に関連しない処理となるため、制御部７０の処理負担も軽減させることができる。

【0057】

〔第２実施形態〕
図５は、第２実施形態のネットワーク中継装置２０−２の構成を示すブロック図である。なお、以下の説明では、上述した第１実施形態と共通する事項については、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。

【0058】

第２実施形態のネットワーク中継装置２０−２は、第１実施形態のものと比較して、基準値規定部４４−２による基準値の設定内容と、判断部４６−２による判断内容が異なるものとなっている。

【0059】

基準値規定部４４−２は、基準値として、第１基準値、及び第１基準値と同じ値の第２基準値を規定している。このため、第２実施形態では、第１基準値と第２基準値とが同じ値となり、実質的に１つの共通基準値を規定していることになる。

【0060】

判断部４６−２は、測定部４２により測定されたフレームの受信量が基準値規定部４４−２に規定された共通基準値（第１基準値及び第２基準値）を超えているか否かを判断することにより、ポート２２により受信されたフレームが、３つのグループのうちいずれのグループに属するかを判断する。

【0061】

図６は、第２実施形態のスイッチングＬＳＩ４０の動作について説明する概念図である。なお、図中、縦軸はフレームの受信帯域を示しており、横軸は時間を示している。

【0062】

ここで、第２実施形態のスイッチングＬＳＩ４０の基準値規定部４４−２では、１つの共通基準値（第１基準値及び第２基準値）を規定している。例えば、共通基準値は、最大受信帯域（最大受信量）の「９９．９％」と設定することができる。

【0063】

また、第２実施形態では、受信帯域の値に基づいて、以下のように領域を設定している。
緑領域：受信帯域の値が０以上の値、かつ、共通基準値未満の値である場合
赤領域：受信帯域の値が共通基準値以上の値である場合
このため、第２実施形態では、第１実施形態のように幅のある黄領域が存在しないことになるが、黄領域は、共通基準値上に存在している。

【0064】

そして、第２実施形態でも同様に、受信フレームを３つのグループに分類するために、緑領域を第１非特定のグループとし、黄領域を特定のグループとし、赤領域を第２非特定のグループと規定している。

【0065】

判断部４６−２は、フレームの受信量が共通基準値を超えていない場合、受信したフレームが第１非特定のグループ（緑領域）に属するものと判断する。
また、判断部４６−２は、フレームの受信量が共通基準値を超えている場合、受信したフレームが第２非特定のグループ（赤領域）に属するものと判断する。
さらに、判断部４６−２は、フレームの受信量が共通基準値を超えた場合であっても、超過量が一定の値の範囲内（例えば３ｋバイト程度以内）であれば特定のグループ（黄領域）に属するものと判断する。

【0066】

本実施形態では、超過量が一定の値の範囲内にあるか否かの判断は、最大バケツサイズの仕組みを利用して判断することとしている。ここで、「最大バケツサイズ」とは、フレームの受信量がある一定の境界を越えた場合であっても、設定した最大バケツサイズの分だけは、一定の境界を越えてないものとみなして、最大バケツサイズの容量に限って通信を許容する値である。

【0067】

そして、この最大バケツサイズを設定することにより、フレームの受信量が各領域を移行する際の応答性を調整することができる。
例えば、最大バケツサイズを「０」に設定すると、領域の境界を超えたその時点で次の領域に移行したものとなる。
一方、最大バケツサイズを例えば「３ｋバイト」に設定すると、領域の境界を超えたとしても、３ｋバイト分までは領域の境界を超えていないものとみなされ、３ｋバイト分までは、境界を超える前の領域に滞在しているものとして、境界を超える前の領域に関する動作を行うことができる。

【0068】

そして、本実施形態では、緑領域と赤領域との境界（実質的には、黄領域と赤領域との境界）に関して３ｋバイト分の最大バケツサイズを設定しており、緑領域から赤領域に移行したとしても、３ｋバイト分までの超過量は黄領域での動作が行われることになる。
なお、最大バケツサイズを３ｋバイトに設定すれば、３ｋバイト分はフレームの内容を制御部７０に送信することができる。また、最大バケツサイズを３ｋバイトに設定している理由は、３ｋバイト程度のデータ量があればフレームの内容を充分に解析することができるからである。なお、本実施形態では、最大バケツサイズを３ｋバイトに設定しているが、最大バケツサイズは、フレームの内容を解析するのに必要なデータ量に合わせて変更することで、チューニングすることも可能である。

【0069】

〔時刻ｔ０〜ｔ１〕
時刻ｔ０〜ｔ１において、ポート２２にて受信帯域が比較的小さいフレームが受信されている。この場合、判断部４６−２は、受信したフレームが第１非特定のグループ（緑領域）に属するフレームであると判断する。このため、送信部４８は、何も動作を行わない。

【0070】

〔時刻ｔ１〜ｔ２〕
時刻ｔ１〜ｔ２において、ポート２２にて受信帯域が大きいフレームが受信されている。このため、図中の波形が急激に立ち上がっている。しかし、この波形は、共通基準値に達するほどの波形ではない。この場合、判断部４６−２は、受信したフレームが第１非特定のグループ（緑領域）に属するフレームであると判断する。このため、送信部４８は、何も動作を行わない。

【0071】

〔時刻ｔ２〜ｔ３〕
時刻ｔ２〜ｔ３において、ポート２２にて受信帯域が小さいフレームが受信されている。この場合、判断部４６−２は、受信したフレームが第１非特定のグループ（緑領域）に属するものと判断する。このため、送信部４８は、何も動作を行わない。

【0072】

〔時刻ｔ３〜ｔ４〕
時刻ｔ３〜ｔ４において、ポート２２にて受信帯域が大きいフレームが受信されている。このため、図中の波形が急激に立ち上がっている。そして、この波形は、共通基準値を超えて、第２非特定のグループに対応する赤領域に達するほどの波形である。この場合、判断部４６−２は、一定の超過分（３ｋバイト分）に限って、受信したフレームが特定のグループ（黄領域）に属するフレームであると判断した後に、一定の超過分をさらに超えたフレームに関しては第２非特定のグループ（赤領域）に属するフレームであると判断する。

【0073】

そうすると、送信部４８は、判断部４６−２が特定のグループ（黄領域）に属するフレームであると判断している最中は、ポート２２により受信されたフレームの内容を、ネットワーク中継装置２０−２を制御する制御部７０に送信する。ただし、判断部４６−２が第２非特定のグループ（赤領域）に属するフレームであると判断している場合には、何も動作を行わない。

【0074】

〔時刻ｔ４以降〕
時刻ｔ４以降において、ポート２２にて受信帯域が比較的小さいフレームが受信されている。この場合、判断部４６−２は、受信したフレームが第１非特定のグループ（緑領域）に属するフレームであると判断する。このため、送信部４８は、何も動作を行わない。

【0075】

図７は、第２実施形態のスイッチングＬＳＩ４０により実行される情報処理の一部の内容を示すフローチャートである。

【0076】

ステップＳ２０：まず、スイッチングＬＳＩ４０の測定部４２からスイッチングＬＳＩ４０の判断部４６−２に対して、フレームの受信量（受信帯域）が通知される。

【0077】

ステップＳ２２：ついで、スイッチングＬＳＩ４０の判断部４６−２は、フレームの受信量が共通基準値未満であるか否かを判断する。
その結果、スイッチングＬＳＩ４０の判断部４６−２により、フレームの受信量が共通基準値未満であると判断された場合（Ｙｅｓ）、制御処理は終了となる。
一方、スイッチングＬＳＩ４０の判断部４６−２により、フレームの受信量が共通基準値以上であると判断された場合（Ｎｏ）、制御処理はステップＳ２４に進む。

【0078】

ステップＳ２４：さらに、スイッチングＬＳＩ４０の判断部４６−２は、フレームの受信量の超過量が一定の値未満であるか否かを判断する。なお、ここでの超過量とは、共通基準値からの超過量である。
その結果、スイッチングＬＳＩ４０の判断部４６−２により、超過量が一定の値未満であると判断された場合（Ｙｅｓ）、制御処理はステップＳ２６に進む。
一方、スイッチングＬＳＩ４０の判断部４６−２により、超過量が一定の値以上であると判断された場合（Ｎｏ）、制御処理は終了となる。

【0079】

ステップＳ２６：送信部４８は、ポート２２により受信されたフレームの内容を、ネットワーク中継装置２０−２を制御する制御部７０に送信する。なお、制御部７０に送信されたフレームの内容は、フレーム内容管理部７６によって管理される。
以上の手順を終えると制御処理は終了となるが、これら一連の流れは、スイッチングＬＳＩ４０が動作している間はループ状態で実行される処理となる。

【0080】

このように、第２実施形態によれば、第１実施形態の効果に加え、以下のような効果がある。
（１）第１実施形態では２つの基準値を規定していたが、第２実施形態では１つの基準値である共通基準値を規定している。このため、特定のグループに対応する黄領域の幅が実質的になくなり、第１非特定のグループに対応する緑領域と、第２非特定のグループに対応する赤領域とが連続する領域となる。したがって、共通基準値を超える瞬間にだけ制御部７０にフレームの内容を送信することができるという効果がある。
（２）また、第２実施形態では、超過量に関する一定の値を極端に小さい値（例えば、第１実施形態で規定している最小設定単位よりも小さい値）に設定することで、特定のグループに対応する黄領域の幅を実質的になくすことができる。これにより、受信量が特定のグループに対応する黄領域に滞在し続けるということを回避することができ、その結果として、フレームの内容が制御部７０に送信され続けてしまうということを抑止することができる。すなわち、上述した第１実施形態の制御方式を採用すると、受信帯域の値によっては受信帯域が継続的に黄領域の中に入り続ける場合があり、その場合は制御部７０にフレームの内容がコピーされ続けてしまうおそれがある。これに対して、第２実施形態の制御方式を採用すれば、第一基準値と第二基準値とが同じ値である共通基準値を採用しているため、受信帯域が継続的に黄領域の中に入り続けることがなく、制御部７０にフレームの内容がコピーされ続けてしまうというおそれを回避することができる。

【0081】

本発明は、上述した一実施形態に制約されることなく、各種の変形や置換を伴って実施することができる。
例えば、ネットワークシステムを構成するネットワーク中継装置の数、ポートの数、各種設定値等は、一例として示したものであり、これに限定されるものではない。

【符号の説明】

【0082】

１０ ネットワークシステム
２０（２０ａ〜２０ｄ），２０−２ ネットワーク中継装置
２２ ポート
２４ 通信ケーブル
３０（３０ａ〜３０ｄ） 外部端末
４０ スイッチングＬＳＩ
４２ 測定部
４４，４４−２ 基準値規定部
４６，４６−２ 判断部
４８ 送信部
５０ 中継部
５２ 入力処理ユニット
５４ 出力処理ユニット
６０ メモリ
６２ ＦＤＢ
６４ フレーム内容記憶部
７０ 制御部
７６ フレーム内容管理部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】