特許 7441024 転送装置、転送システム、および転送プログラム

(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】

(24)【登録日】2024-02-20

(45)【発行日】2024-02-29

(54)【発明の名称】転送装置、転送システム、および転送プログラム

(51)【国際特許分類】

   H04L 47/00 20220101AFI20240221BHJP

   H04L 12/46 20060101ALI20240221BHJP

   H04L 12/28 20060101ALI20240221BHJP

【ＦＩ】

H04L47/00

H04L12/46 D

H04L12/28

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2019192048

(22)【出願日】2019-10-21

(65)【公開番号】P2021068973

(43)【公開日】2021-04-30

【審査請求日】2022-08-18

(73)【特許権者】

【識別番号】504411166

【氏名又は名称】アラクサラネットワークス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001678

【氏名又は名称】藤央弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】山手 圭一郎

【審査官】中川 幸洋

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－０４８４５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２１０６０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－３２６６８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／００５１６０４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｌ ４７／００

Ｈ０４Ｌ １２／４６

Ｈ０４Ｌ １２／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

データを転送する転送装置であって、
前記データを入力順に蓄積し前記入力順に出力可能な保持部と、
前記保持部に蓄積されたデータを廃棄するデータ量である廃棄キュー長が大きいほど帯域が小さくなるように前記廃棄キュー長と前記帯域とを対応付けた対応情報を記憶する記憶部と、
前記保持部への入力対象データに記録されている記録帯域に応じて特定の廃棄キュー長を前記対応情報から特定し、前記特定の廃棄キュー長と、前記保持部に滞留しているデータ量である滞留キュー長と、に基づいて、前記入力対象データを前記保持部に入力するか廃棄するかを判定し、前記滞留キュー長が前記特定の廃棄キュー長以上である場合、前記入力対象データを廃棄する入力判定部と、
を有することを特徴とする転送装置。

【請求項2】

請求項１に記載の転送装置であって、
前記入力判定部は、前記記録帯域よりも大きい帯域に対応する廃棄キュー長を前記特定の廃棄キュー長として特定する、
ことを特徴とする転送装置。

【請求項3】

請求項２に記載の転送装置であって、
前記入力判定部は、前記記録帯域よりも大きい帯域の中で最小の帯域に対応する廃棄キュー長を前記特定の廃棄キュー長として特定する、
ことを特徴とする転送装置。

【請求項4】

請求項１に記載の転送装置であって、
前記入力判定部は、前記滞留キュー長が前記特定の廃棄キュー長がよりも小さい場合、前記入力対象データを前記保持部に入力する、
ことを特徴とする転送装置。

【請求項5】

請求項１に記載の転送装置であって、
回線に接続され、前記滞留キュー長の合計帯域が前記回線の残存帯域よりも小さい場合、前記保持部に蓄積されたデータを前記入力順に前記回線に送信する送信部と、
を有することを特徴とする転送装置。

【請求項6】

データを転送する転送装置であって、
前記データを入力順に蓄積し前記入力順に出力可能な保持部と、
データ廃棄を必ず行うデータ量である廃棄確定キュー長と、ランダムなデータ廃棄を行うデータ量であるランダム廃棄キュー長と、前記保持部への入力対象データの廃棄確率と、帯域と、を対応付けた対応情報を記憶する記憶部と、
前記入力対象データに記録されている記録帯域に応じて特定の廃棄確定キュー長、特定のランダム廃棄キュー長、および特定の廃棄確率を前記対応情報から特定し、前記特定の廃棄確定キュー長、前記特定のランダム廃棄キュー長、および前記特定の廃棄確率と、前記保持部からの滞留キュー長と、に基づいて、前記入力対象データを前記保持部に入力するか廃棄するかを判定し、前記滞留キュー長が前記特定の廃棄確定キュー長以上である場合、前記入力対象データを廃棄する入力判定部と、
を有することを特徴とする転送装置。

【請求項7】

請求項６に記載の転送装置であって、
前記入力判定部は、前記記録帯域よりも大きい帯域に対応する廃棄キュー長を前記特定の廃棄確定キュー長として特定し、前記特定の廃棄確定キュー長に対応するランダム廃棄キュー長を前記特定のランダム廃棄キュー長として特定し、前記特定の廃棄確定キュー長に対応する廃棄確率を前記特定の廃棄確率として特定する、
ことを特徴とする転送装置。

【請求項8】

請求項７に記載の転送装置であって、
前記入力判定部は、前記記録帯域よりも大きい帯域の中で最小の帯域に対応する廃棄キュー長を前記特定の廃棄確定キュー長として特定する、
ことを特徴とする転送装置。

【請求項9】

請求項６に記載の転送装置であって、
前記入力判定部は、前記滞留キュー長が前記特定のランダム廃棄キュー長よりも小さい場合、前記入力対象データを前記保持部に入力する、
ことを特徴とする転送装置。

【請求項10】

請求項６に記載の転送装置であって、
前記入力判定部は、前記対応情報において前記特定のランダム廃棄キュー長が前記特定のランダム廃棄キュー長未満に設定されている場合で、かつ、前記滞留キュー長が前記特定のランダム廃棄キュー長以上で、かつ、前記特定の廃棄確定キュー長よりも小さい場合、前記特定の廃棄確率に基づいて、前記入力対象データを前記保持部に入力するか廃棄するかを判定する、
ことを特徴とする転送装置。

【請求項11】

データを転送する転送装置であって、
帯域別に設けられ、該当する帯域のデータを入力順に蓄積し前記入力順に出力可能な複数の保持部と、
前記複数の保持部の各々の識別情報と前記識別情報ごとに異なる帯域とを対応付けた対応情報を記憶する記憶部と、
入力対象データに記録されている記録帯域よりも大きい帯域の中で最小の帯域に応じた特定の識別情報を前記対応情報から特定し、前記複数の保持部のうち前記特定の識別情報によって特定される特定の保持部に前記入力対象データを入力し、前記特定の保持部に前記入力対象データを入力できない場合は前記入力対象データを廃棄する入力判定部と、
回線に接続され、前記複数の保持部のうち前記帯域が小さい保持部のデータから順次前記回線に送信する送信部と、
を有することを特徴とする転送装置。

【請求項12】

第１転送装置と、前記第１転送装置と通信可能に接続される第２転送装置と、を有する転送システムであって、
前記第１転送装置は、
複数の通信装置の各々と通信可能に接続される複数の通信部と、
フローを特定するフロー特定情報と前記フローごとに異なる帯域計測番号とを対応付けた第１対応情報と、前記帯域計測番号ごとに帯域が加算される帯域情報と、を記憶する第１記憶部と、
前記第１対応情報を参照して、前記複数の通信部のいずれかからの判定対象データに含まれているフロー特定情報に基づいて、前記判定対象データの帯域計測番号を特定し、前記帯域情報において前記判定対象データの帯域計測番号に対応する帯域に、前記判定対象データのサイズを加算し、前記サイズが加算された加算後の帯域を前記判定対象データに記録するフロー判定部と、
前記フロー判定部によってフローが判定された前記判定対象データの宛先アドレスに基づいて、前記複数の通信装置のうち前記宛先アドレスで特定される前記第２転送装置（コア）に接続される特定の通信部を決定する転送先決定部と、を有し、
前記第２転送装置は、
前記第１転送装置からのデータを入力順に蓄積し前記入力順に出力可能な保持部と、
前記保持部に蓄積されたデータを廃棄するデータ量である廃棄キュー長が大きいほど帯域が小さくなるように前記廃棄キュー長と前記帯域とを対応付けた第２対応情報を記憶する第２記憶部と、
前記第１転送装置からの前記保持部への入力対象データに記録されている記録帯域に応じて特定の廃棄キュー長を前記第２対応情報から特定し、前記特定の廃棄キュー長と、前記保持部に滞留しているデータ量である滞留キュー長と、に基づいて、前記入力対象データを前記保持部に入力するか廃棄するかを判定し、前記滞留キュー長が前記特定の廃棄キュー長以上である場合、前記入力対象データを廃棄する入力判定部と、
を有することを特徴とする転送システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、データを転送する転送装置、転送システム、および転送プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

インターネットが普及したことにより、サーバーやサービスの仮想化技術が進化している。これにより、ユーザーである組織が個別にサーバーを購入および管理するよりも、データセンターからサーバーやサービスをレンタルし、インターネット経由で利用する方が、費用、稼働率などの品質およびサーバー増強などのスケーラビリティーなど多くの面において優位となっている。この結果、データセンターが収容するサーバーの台数も増え続けている。あわせて、データセンターのネットワークではトラフィックも常時増加している。

【0003】

データセンター運用者は、トラフィックの増加に対して、将来のトラフィック量を予想し、事前に回線やネットワーク転送装置（以降「スイッチ」と呼ぶ）を増強する。これにより、トラフィックがネットワークの帯域を越えないよう管理される。しかし、データセンターでは、一般的には、全サーバーが最大性能でパケットを送信した場合の帯域が、データセンターネットワークに用意されていない。このため、サーバーが予測を越えたトラフィックを送信した場合、トラフィックが回線の帯域を越えるので、トラフィックの一部が廃棄される。

【0004】

トラフィックがネットワークの帯域を越えた場合の回線帯域の使用方法として、公平制御という方法がある。公平制御を実現する方法としては、たとえばフェアキューを使用する方法がある。この方法は、各スイッチにおいて回線へ送信するトラフィックを個別のフローに分離し、フロー個別にキューを用意して該当フローのパケットを対応するキューに滞留させ、ラウンドロビンで各キューからパケットを引き抜いて送信する。これにより、トラフィックの合計帯域が回線帯域を越える場合には、帯域の大きなフローのトラフィックを廃棄する。したがって、フロー間の公平性が実現される。フェアキューを利用して公平制御を実現する方法の一例は、特許文献１に開示されている。

【0005】

特許文献１の公平アクセスネットワークシステムは、論理的に多重化されたＶＬＡＮの数に従って各ＶＬＡＮにそれぞれ対応するキューを作成し、受信したパケットの宛先ＩＰアドレスに基づき、このパケットを送信する場合に所属するＶＬＡＮのキューにこのパケットのデータを振り分け、次に複数のキューにそれぞれ振り分けられたパケットのデータを各キューから所定の順序で送出する。

【0006】

さらに、非特許文献１に提示されているＲａｎｄｏｍ Ｅａｒｌｙ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ（以降、「ランダム初期検出」と呼ぶ）を使用して公平制御を実現する場合、フェアキュー等によりフロー個別の帯域またはパケットの滞留状態を把握し、帯域が大きなフローを狙ってランダム初期検出によるパケット検出および廃棄をする。これにより、ランダム初期検出を動作させつつフロー間の公平性を向上することができる。

【0007】

また、トラフィックがネットワークの帯域を越えた場合の回線帯域の使用方法として、非特許文献２に紹介されているＴｗｏ Ｒａｔｅ Ｔｈｒｅｅ Ｍａｒｋｅｒという方法がある。この方法は、たとえば、送信元であるサーバーごとに保証帯域（Ｃｏｍｍｉｔｔｅｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｒａｔｅ（ＣＩＲ））とピーク帯域（Ｐｅａｋ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｒａｔｅ（ＰＩＲ））とを設定し、保証帯域以下のトラフィック、保証帯域以上ピーク帯域以下のトラフィック、およびピーク帯域を越えるトラフィックの３種類にトラフィック内のパケットを分別して各パケットのＤＳフィールドに記録する。

【0008】

そして、この方法は、データセンターネットワークの入り口であるエッジスイッチでサーバー個別に保証帯域とピーク帯域を設定してＴｗｏ Ｒａｔｅ Ｔｈｒｅｅ Ｍａｒｋｅｒにしたがってパケットに３種類の種別を記録する。これにより、ネットワーク内の輻輳ポイントにおいてこの３種類を区別して保証帯域以下のパケットを最優先、保証帯域以上ピーク帯域以下のパケットを次善優先として扱う。したがって、トラフィック間の公平性が実現される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【文献】特開２００４－１０４７０８号公報

【非特許文献】

【0010】

【文献】Ｆｌｏｙｄ， Ｓ．， ａｎｄ Ｊａｃｏｂｓｏｎ， Ｖ “Ｒａｎｄｏｍ Ｅａｒｌｙ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｇａｔｅｗａｙｓ ｆｏｒ Ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ”，ＩＥＥＥ／ＡＣＭ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ， Ｖ．１ Ｎ．４， Ａｕｇｕｓｔ １９９３，

【文献】“Ａ Ｔｗｏ Ｒａｔｅ Ｔｈｒｅｅ Ｃｏｌｏｒ Ｍａｒｋｅｒ”， ＲＦＣ ２６９８， Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ １９９９．

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

しかしながら、フェアキューを使うためには、少なくともフローと同じ数のキューが必要であり、各キューに少なくとも１パケット分のパケットバッファーが必要である。データセンターが収容するサーバーの台数が増えるとフローの数も増加するので、スイッチに大量のキューとバッファー用メモリが必要となる。したがって、データセンター向けに公平制御を実現したスイッチは高価となる。さらに、スイッチのキューの数に上限がある場合、収容サーバーの増加に伴うフローの増加により、スイッチの公平制御機能が使用できなくなる可能性がある。

【0012】

図２０は、データセンターのネットワーク構成例を示す説明図である。ここで、図２０を用いて、フェアキューを使用した場合のコアスイッチに必要なキューの数を説明する。図２０に示すデータセンターには、図２０から省略されている装置を含めて１０００台のサーバーＳ１～Ｓ１０００がある。サーバーＳ１～Ｓ１０００を区別しない場合は、単に、サーバーＳと表記する。

【0013】

これらサーバーＳ１～Ｓ１０００をネットワークに接続するために、図２０から省略されている装置を含めて１００台のエッジスイッチＥ１～Ｅ１００がある。エッジスイッチＥ１～Ｅ１００を区別しない場合は、単に、エッジスイッチＥと表記する。Ｓ１からＳ１０までの１０台のサーバーは、エッジスイッチＥ１に接続している。同様に図２０から省略されている装置および回線を含めてＳ１１～Ｓ１０００までの９９０台のサーバーも、それぞれ１０台ずつ、対応するＥ２～Ｅ１００までの９９台のエッジスイッチに接続している。

【0014】

これら１００台のエッジスイッチＥ１～Ｅ１００を接続するために、図２０から省略されている装置を含めて１０台のコアスイッチＣ１１～Ｃ２０がある。Ｅ１からＥ１０までの１０台のエッジスイッチはコアスイッチＣ１１に接続している。同様に図２０から省略されている装置および回線を含めてＥ２～Ｅ１００までの９９台のエッジスイッチも、それぞれ１０台ずつ、対応するＣ１２～Ｃ２０までの９台のコアスイッチに接続している。

【0015】

さらにこれら１０台のコアスイッチＣ１１～Ｃ２０を接続するために、１台のコアスイッチＣ１がある。１０台のコアスイッチＣ１１～Ｃ２０はコアスイッチＣ１と接続している。コアスイッチＣ１～Ｃ２０を区別しない場合は、単に、コアスイッチＣと表記する。

【0016】

図２０のサーバーＳとエッジスイッチＥとの間、エッジスイッチＥとコアスイッチＣとの間、コアスイッチＣ同士の間を接続する回線の帯域は、すべて１０［Ｇｂｉｔ／ｓ］であると仮定する。

【0017】

ここで、Ｓ１からＳ１００までの１００台のサーバーがそれぞれ、Ｓ９０１からＳ１０００の１００台のサーバーのどれかへ、１００［Ｍｂｉｔ／ｓ］でトラフィックを送信していると仮定する（合計１０［Ｇｂｉｔ／ｓ］のトラフィック）。また、Ｓ１０１からＳ９００までの８００台のサーバーも、Ｓ９０１からＳ１０００の１００台のサーバーのどれかへ、１０［Ｍｂｉｔ／ｓ］でトラフィックを送信していると仮定する（合計８［Ｇｂｉｔ／ｓ］のトラフィック）。

【0018】

この仮定したトラフィックはすべて、コアスイッチＣ１からコアスイッチＣ２０への回線２０００を通過する。この回線２０００は１０［Ｇｂｉｔ／ｓ］であるが、サーバーＳ１～Ｓ９００までのトラフィックの合計は１８［Ｇｂｉｔ／ｓ］なので、８［Ｇｂｉｔ／ｓ］超過している。送信元サーバーＳ１～Ｓ９００別に公平制御を目標とする場合、サーバーＳ１～Ｓ１００が送信する１００［Ｍｂｉｔ／ｓ］のトラフィックをそれぞれ８０［Ｍｂｉｔ／ｓ］廃棄して各々２０［Ｍｂｉｔ／ｓ］とし、合計１０［Ｇｂｉｔ／ｓ］とするのが適切である。

【0019】

フェアキューを使用した場合、コアスイッチＣ１のコアスイッチＣ２０への回線が接続しているインターフェースにおいて、通過するトラフィックの９００台のサーバーＳ１～Ｓ９００それぞれ個別のキューの各々から、フェアキューにしたがって、パケットがある限りラウンドロビンでパケットを引き抜いて送信される。たとえば、９００台のサーバーＳ１～Ｓ９００に対応する９００本のキューから１０［Ｍｂｉｔ／ｓ］のトラフィックが送信される（合計９［Ｇｂｉｔ／ｓ］のトラフィック）。残った１［Ｇｂｉｔ／ｓ］の帯域に対して１０［Ｍｂｉｔ／ｓ］では送信しきれないＳ１からＳ１００までのサーバーに対応する１００本のキューから、追加で［１０Ｍｂｉｔ／ｓ］のトラフィックが送信される（合計１［Ｇｂｉｔ／ｓ］のトラフィック）。これにより、公平制御される。

【0020】

しかし、フェアキューを実現するために、コアスイッチＣ１に９００本のキューが必要である。この数はデータセンターにあるサーバーの数とほぼ同等である。このため、データセンターに収容するサーバーの台数が増加すると必要なキューの数も増える。この結果、コアスイッチＣのキュー数でデータセンターの規模が制限されてしまう。

【0021】

また、非特許文献２のＴｗｏ Ｒａｔｅ Ｔｈｒｅｅ Ｍａｒｋｅｒを使用する場合、エッジスイッチＥ１～Ｅ１００の各々が接続している１０台のサーバーが送信したトラフィックをエッジスイッチＥ１～Ｅ１００の各々が識別し、各サーバーについてピーク帯域として２０［Ｍｂｉｔ／ｓ］を設定してＴｗｏ Ｒａｔｅ Ｔｈｒｅｅ Ｍａｒｋｅｒを動作させてＤＳフィールドに記録する。

【0022】

コアスイッチＣ１のコアスイッチＣ２０への回線が接続しているインターフェースにおいてＤＳフィールドの値に応じてパケット送信キューを変更すると、サーバーＳ１～Ｓ１００が送信したトラフィックのうち２０［Ｍｂｉｔ／ｓ］分のパケット（合計２［Ｇｂｉｔ／ｓ］のトラフィック）とサーバーＳ１０１～Ｓ９００が送信したトラフィックの１０［Ｍｂｉｔ／ｓ］分のパケット（合計９［Ｇｂｉｔ／ｓ］のトラフィック）とが送信される。これにより、公平制御される。

【0023】

しかし、適切な公平制御のための送信元サーバーＳあたりのトラフィックの帯域上限は、状況により変化する。上記例の場合は、ピーク帯域を２０［Ｍｂｉｔ／ｓ］に制限すると公平であったが、サーバーＳ１０１～Ｓ９００が１１［Ｍｂｉｔ／ｓ］で送信している場合（合計９．９［Ｇｂｉｔ／ｓ］のトラフィック）は、サーバーＳ１～Ｓ１００を１２［Ｍｂｉｔ／ｓ］（合計１．２［Ｇｂｉｔ／ｓ］のトラフィック）に制限すると公平になる。

【0024】

公平になるためのピーク帯域はトラフィックの状況によって異なる。したがって、状況に合わせた適切な帯域を求め、エッジスイッチＥのＴｗｏ Ｒａｔｅ Ｔｈｒｅｅ Ｍａｒｋｅｒの設定に反映する必要がある。しかし、コアスイッチＣにおいて公平制御のための適切な帯域を求めるためにはフロー個別の帯域を調べる必要があり、結局データセンターのサーバー台数に比例した資源が必要となる。さらに、適切な帯域を求めてエッジスイッチＥへ反映している間にもトラフィックの帯域が変化し、反映が間に合わず適切な動作とならない可能性もある。

【0025】

このため、データセンターネットワークで公平性を実現するためには、フェアキューのようにサーバー台数に比例したリソースを各スイッチに要求することなく、かつＴｗｏ Ｒａｔｅ Ｔｈｒｅｅ Ｍａｒｋｅｒのようにサーバー別トラフィックの帯域に応じたピーク帯域計算も必要としない簡便な公平制御の実現方法が必要である。

【0026】

本発明は、簡便な公平制御を実現することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0027】

本願において開示される発明の一側面となる転送装置は、データを転送する転送装置であって、前記データを入力順に蓄積し前記入力順に出力可能な保持部と、前記保持部に蓄積されたデータを廃棄するデータ量である廃棄キュー長が大きいほど帯域が小さくなるように前記廃棄キュー長と前記帯域とを対応付けた対応情報を記憶する記憶部と、前記保持部への入力対象データに記録されている記録帯域に応じて特定の廃棄キュー長を前記対応情報から特定し、前記特定の廃棄キュー長と、前記保持部に滞留しているデータ量である滞留キュー長と、に基づいて、前記入力対象データを前記保持部に入力するか廃棄するかを判定し、前記滞留キュー長が前記特定の廃棄キュー長以上である場合、前記入力対象データを廃棄する入力判定部と、を有することを特徴とする。

【0028】

本願において開示される発明の他の側面となる転送装置は、データを転送する転送装置であって、帯域別に設けられ、該当する帯域のデータを入力順に蓄積し前記入力順に出力可能な複数の保持部と、前記複数の保持部の各々の識別情報と前記識別情報ごとに異なる帯域とを対応付けた対応情報を記憶する記憶部と、入力対象データに記録されている記録帯域よりも大きい帯域の中で最小の帯域に応じた特定の識別情報を前記対応情報から特定し、前記複数の保持部のうち前記特定の識別情報によって特定される特定の保持部に前記入力対象データを入力し、前記特定の保持部に前記入力対象データを入力できない場合は前記入力対象データを廃棄する入力判定部と、回線に接続され、前記複数の保持部のうち前記帯域が小さい保持部のデータから順次前記回線に送信する送信部と、を有することを特徴とする。

【0029】

本願において開示される発明の別の側面となる転送装置は、データを転送する転送装置であって、複数の通信装置の各々と通信可能に接続される複数の通信部と、フローを特定するフロー特定情報と前記フローごとに異なる帯域計測番号とを対応付けた対応情報と、前記帯域計測番号ごとに帯域が加算される帯域情報と、を記憶する記憶部と、前記対応情報を参照して、前記複数の通信部のいずれかからの判定対象データに含まれているフロー特定情報に基づいて、前記判定対象データの帯域計測番号を特定し、前記帯域情報において前記判定対象データの帯域計測番号に対応する帯域に、前記判定対象データのサイズを加算し、前記サイズが加算された加算後の帯域を前記判定対象データに記録するフロー判定部と、前記フロー判定部によってフローが判定された前記判定対象データの宛先アドレスに基づいて、前記宛先アドレスで特定される特定の通信装置に接続される特定の通信部を決定する転送先決定部と、を有することを特徴とする。

【0030】

本願において開示される発明の一側面となる転送システムは、第１転送装置と、前記第１転送装置と通信可能に接続される第２転送装置と、を有する転送システムであって、前記第１転送装置は、複数の通信装置の各々と通信可能に接続される複数の通信部と、フローを特定するフロー特定情報と前記フローごとに異なる帯域計測番号とを対応付けた対応情報と、前記帯域計測番号ごとに帯域が加算される帯域情報と、を記憶する記憶部と、前記対応情報を参照して、前記複数の通信部のいずれかからの判定対象データに含まれているフロー特定情報に基づいて、前記判定対象データの帯域計測番号を特定し、前記帯域情報において前記判定対象データの帯域計測番号に対応する帯域に、前記判定対象データのサイズを加算し、前記サイズが加算された加算後の帯域を前記判定対象データに記録するフロー判定部と、前記フロー判定部によってフローが判定された前記判定対象データの宛先アドレスに基づいて、前記複数の通信装置のうち前記宛先アドレスで特定される前記第２転送装置に接続される特定の通信部を決定する転送先決定部と、を有し、前記第２転送装置は、前記第１転送装置からのデータを入力順に蓄積し前記入力順に出力可能な保持部と、前記保持部に蓄積されたデータを廃棄するデータ量である廃棄キュー長が大きいほど帯域が小さくなるように前記廃棄キュー長と前記帯域とを対応付けた対応情報を記憶する記憶部と、前記第１転送装置からの前記保持部への入力対象データに記録されている記録帯域に応じて特定の廃棄キュー長を前記対応情報から特定し、前記特定の廃棄キュー長と、前記保持部に滞留しているデータ量である滞留キュー長と、に基づいて、前記入力対象データを前記保持部に入力するか廃棄するかを判定し、前記滞留キュー長が前記特定の廃棄キュー長以上である場合、前記入力対象データを廃棄する入力判定部と、を有することを特徴とする。

【0031】

本願において開示される発明の一側面となる転送プログラムは、複数の通信装置の各々と通信可能に接続される複数の通信部によるデータ転送をプロセッサに実行させる転送プログラムであって、前記プロセッサは、フローを特定するフロー特定情報と前記フローごとに異なる帯域計測番号とを対応付けた対応情報と、前記帯域計測番号ごとに帯域が加算される帯域情報と、を記憶する記憶部にアクセス可能であり、前記プロセッサに、前記対応情報を参照して、前記複数の通信部のいずれかからの判定対象データに含まれているフロー特定情報に基づいて、前記判定対象データの帯域計測番号を特定し、前記帯域情報において前記判定対象データの帯域計測番号に対応する帯域に、前記判定対象データのサイズを加算し、前記サイズが加算された加算後の帯域を前記判定対象データに記録するフロー判定処理と、前記フロー判定処理によってフローが判定された前記判定対象データの宛先アドレスに基づいて、前記宛先アドレスで特定される特定の通信装置に接続される特定の通信部を決定する転送先決定処理と、を実行させることを特徴とする。

【発明の効果】

【0032】

本発明の代表的な実施の形態によれば、簡便な公平制御を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】図１は、実施例１にかかるエッジスイッチＥの構成例を示すブロック図である。

【図2】図２は、図１に示したフロー判定部の構成例を示すブロック図である。

【図3】図３は、実施例１にかかるパケットフォーマットの一例を示す説明図である。

【図4】図４は、帯域の値をその２を底とする対数に変換した場合の例を示す表である。

【図5】図５は、エッジスイッチのサーバーＳおよびコアスイッチとの回線接続図である。

【図6】図６は、エッジスイッチにおけるフロー表の設定例を示す説明図である。

【図7】図７は、パケットに記録される帯域例１を示す表である。

【図8】図８は、実施例１にかかるコアスイッチの構成例を示すブロック図である。

【図9】図９は、図８に示したコアスイッチの送信部の構成例を示すブロック図である。

【図10】図１０は、パケットの記録帯域ごとにおける送信パケット数、送信情報量、全サーバー合計帯域、および廃棄キュー長の集計例１を示す説明図である。

【図11】図１１は、フロー表の変形例１を示す説明図である。

【図12】図１２は、フロー表の変形例２を示す説明図である。

【図13】図１３は、パケットに記録される帯域例２を示す表である。

【図14】図１４は、パケットの記録帯域ごとにおける送信パケット数、送信情報量、全サーバー合計帯域、および廃棄キュー長の集計例２を示す説明図である。

【図15】図１５は、フロー表の変形例を示す説明図である。

【図16】図１６は、実施例２にかかるコアスイッチの送信部の構成例を示すブロック図である。

【図17】図１７は、パケットの記録帯域ごとにおける送信パケット数、送信情報量、全サーバー合計帯域、および送信キュー番号の集計例を示す説明図である。

【図18】図１８は、実施例３にかかるコアスイッチＣの送信部の構成例を示すブロック図である。

【図19】図１９は、ケース３またはケース４において、送信部が回線へ送信すべきパケットの記録帯域別の１［ｍｓ］当たりパケット数、１［ｍｓ］あたり送信情報量、帯域、および廃棄確定キュー長とランダム廃棄キュー長を示す表である。

【図20】図２０は、データセンターのネットワーク構成例を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0034】

以下に示す各実施例は、データを転送する転送装置、転送システム、および転送プログラムに関し、たとえば、データセンターネットワークのように、端末を多数収容して通信を支えるプライベートネットワークおよびＶＰＮネットワークに適用可能である。

【実施例1】

【0035】

実施例１は、コアスイッチＣのインターフェースにある送信キューの長さを利用して公平制御を実現する例である。以下、図１から図１６、および図２０を用いて実施例１を説明する。

【0036】

＜エッジスイッチＥの構成例＞
図１は、実施例１にかかるエッジスイッチＥの構成例を示すブロック図である。エッジスイッチＥは、制御部１０１と、パケット処理部１０２と、データバス１０３と、複数のインターフェース部１０４と、を有する転送装置である。パケット処理部１０２は、パケットバッファー１１０と、フロー判定部１１１と、転送先決定部１１２と、を有する。各インターフェース部１０４は、受信部１１３と送信部１１４とを有する。

【0037】

サーバーＳが送信したパケットは、サーバーＳと接続しているエッジスイッチＥのインターフェース部１０４の受信部１１３によって受信される。受信されたパケットは、データバス１０３を経由してパケット処理部１０２にあるパケットバッファー１１０に蓄積される。

【0038】

フロー判定部１１１は、パケットバッファー１１０に蓄積されたパケットの各々についてフロー判定処理を実行し、判定結果に応じて必要がある場合に当該パケットを書き換える。フロー判定部１１１の詳細は、図２で後述する。

【0039】

転送先決定部１１２は、パケットの宛先アドレスに基づいて、当該パケットを送信すべき送信インターフェースを決定する。最後に、転送先決定部１１２によって送信インターフェースに決定されたインターフェース部１０４の送信部１１４が、パケットバッファー１１０からパケットを読み取り、パケットを送信する。これにより、パケットが転送される。

【0040】

なお、フロー判定部１１１および転送先決定部１１２は、メモリに記憶されたプログラムをプロセッサにより実行させることにより実現される機能としてもよく、ＬＳＩによって実行されてもよい。

【0041】

＜フロー判定部１１１の構成例＞
図２は、図１に示したフロー判定部１１１の構成例を示すブロック図である。フロー判定部１１１は、フロー判定処理部２０１と、フロー表２０２と、帯域表２０３と、帯域リセット部２０４と、を有する。フロー表２０２および帯域表２０３は、図示しないメモリに記憶されている。

【0042】

フロー判定処理部２０１は、フロー判定処理をパケットごとに実行する。フロー表２０２は、フローを判定するためのテーブルであり、フィールドとして、受信インターフェース２２１、送信元アドレス２２２、帯域計測番号２２３および帯域記録係数２２４を保持する。受信インターフェース２２１には、値として、パケットが受信されたインターフェース部１０４の識別情報が記録される。送信元アドレス２２２には、値として、受信されたパケットの送信元アドレスが記録される。受信インターフェース２２１および送信元アドレス２２２がフローを特定するフロー特定情報である。

【0043】

帯域計測番号２２３には、値として、フローごとに異なる番号が記録される。帯域記録係数２２４には、値として、あらかじめ設定された値が記録される。たとえば、帯域記録係数２２４の列には、全フローについて「１」が設定される。帯域記録係数２２４は通信コストに関する値であり、帯域を重み付けする。帯域記録係数２２４の値が小さいほどそのパケットが送信されやすくなり通信コストが上昇する。

【0044】

帯域表２０３は、帯域計測番号２２３毎に計測された帯域２３０を記録する。帯域リセット部２０４は、帯域表２０３に記録された帯域２３０をリセットする。フロー判定処理部２０１の動作について詳細に説明する。

【0045】

フロー判定処理部２０１は、パケットバッファー１１０から判定対象パケットの受信インターフェースと送信元アドレスとパケットサイズを読み出す。

【0046】

フロー判定処理部２０１は、パケットバッファー１１０から読み出した受信インターフェースおよび送信元アドレスと一致する受信インターフェース２２１および送信元アドレス２２２の行をフロー表２０２から検索し、該当行の帯域計測番号２２３と帯域記録係数２２４を読み出す。該当行がない場合には、フロー判定処理部２０１は、これ以上何もしない。

【0047】

フロー判定処理部２０１は、帯域表２０３から該当した帯域計測番号２２３の行を読み出し、その行の帯域２３０に、パケットバッファー１１０から読み出したパケットサイズを加算する。そして、フロー判定処理部２０１は、加算後の帯域２３０を取り出し、帯域表２０３から読み出した行の帯域記録係数２２４を乗算して、判定対象パケットの帯域フィールドに記録する。フロー判定処理とは別に、帯域リセット部２０４が、１［ｍｓ］周期で帯域表２０３の全行にアクセスし、アクセスした行の帯域２３０を０にリセットする。

【0048】

＜パケットフォーマット＞
図３は、実施例１にかかるパケットフォーマットの一例を示す説明図である。パケット３００は、ＩＰヘッダ３０１と、データを格納するペイロード３０２と、を有する。ＩＰヘッダ３０１は、パケット３００の転送に必要な情報を格納する複数のフィールドを有する。これらのフィールドのうち前述の帯域フィールドとしてはサービス種別３０３のフィールドを使用することができる。ただし、サービス種別３０３のうち帯域の格納に利用できる部分は６ビットなので、０から６３までの６４個の数値しか表現できない。そのため、たとえば、帯域の値の２を底とする対数をとって、その値を格納するという方法が一例である。

【0049】

図４は、帯域の値をその２を底とする対数に変換した場合の例を示す表である。この方法によれば、丸め誤差が入るものの、２の６４乗のまでの値をＩＰヘッダ３０１の標準フィールドに格納することができる。他の格納方法としては、ＩＰヘッダ３０１の長さが標準より長くなることが大きな問題とならないのであれば、独自の格納方法を定義して、図３の拡張情報３０４に格納することもできる。

【0050】

＜エッジスイッチＥのサーバーＳおよびコアスイッチＣとの回線接続＞
図５は、エッジスイッチＥのサーバーＳおよびコアスイッチＣとの回線接続図である。図５では、エッジスイッチＥとしてエッジスイッチＥ１、サーバーＳとしてサーバーＳ１～Ｓ１０、コアスイッチＣとしてコアスイッチＣ１を例に挙げて説明する。

【0051】

エッジスイッチＥ１は、インターフェース部１０４として、１１個のインターフェース部５０１～５１１を有する。インターフェース部５０１はサーバーＳ１と回線接続される。同様に、インターフェース部５０２はサーバーＳ２と、インターフェース部５０３はサーバーＳ３と、インターフェース部５０４はサーバーＳ４と、インターフェース部５０５はサーバーＳ５と、インターフェース部５０６はサーバーＳ６と、インターフェース部５０７はサーバーＳ７と、インターフェース部５０８はサーバーＳ８と、インターフェース部５０９はサーバーＳ９と、インターフェース部５１０はサーバーＳ１０と、インターフェース部５１１はコアスイッチＣ１１と接続される。

【0052】

＜フロー表２０２の設定例＞
図６は、エッジスイッチＥ１におけるフロー表２０２の設定例を示す説明図である。エッジスイッチＥ１は、フロー表２０２を用いて、送信元サーバーＳ別にフローを分別し、パケット３００にフローの帯域を記録する。なお、サーバーＳ１～Ｓ１０には、それぞれアドレス「１０．０．０．１」～「１０．０．０．１０」が割り当てられているものとする。

【0053】

フロー表２０２の各行はそれぞれサーバーＳ１～Ｓ１０に対応する。具体的には、たとえば、受信インターフェース２２１の列には各サーバーＳ１～Ｓ１０と接続しているインターフェース部５０１～５１０の識別情報として、便宜的にインターフェース部５０１～５１０の符号５０１～５１０が設定される。送信元アドレス２２２の列には各サーバーＳ１～Ｓ１０のアドレス「１０．０．０．１」～「１０．０．０．１０」が設定される。帯域計測番号２２３の列には、各フローで異なる番号が設定される。

【0054】

＜パケット３００に記録される帯域例１＞
図７は、パケット３００に記録される帯域例１を示す表である。図７では、例として、サーバーＳ１が１００［Ｍｂｉｔ／ｓ］のトラフィックを１２５０バイトのパケット３００に分割し、分割したパケット３００を１００［μｓ］周期で送信した場合に、エッジスイッチＥ１がパケット３００に記録する帯域の例を示す。

【0055】

図７のとおり、サーバーＳ１が１００［μｓ］周期でしたパケット３００に対し、エッジスイッチＥ１のフロー判定部１１１は、図６のフロー表２０２の先頭行における帯域計測番号２２３の値「１」と帯域記録係数２２４の値「１」をフロー表２０２から取得する。次いで、フロー判定部１１１は、時刻が５０［μｓ］において、帯域表２０３の帯域計測番号２２３の値「１」番である行の帯域２３０の値「０」にパケットサイズである１２５０［Ｂｙｔｅ］を加算する。

【0056】

これ以降の時刻で、サーバーＳ１が送信する一連のパケット３００について、エッジスイッチＥ１において１２５０［Ｂｙｔｅ］，２５００［Ｂｙｔｅ］，３７５０［Ｂｙｔｅ］，…のように、１２５０［Ｂｙｔｅ］単位の累積値を算出する。これら累積値が、対応するパケット３００および帯域表２０３の帯域２３０に記録される。しかし一方で、帯域リセット部２０４が１［ｍｓ］周期で帯域表２０３の帯域２３０の値を「０」でリセットするので、パケット３００に記録される帯域は１５０００［Ｂｙｔｅ］を越えることがなく１２５０［Ｂｙｔｅ］に戻る。

【0057】

＜コアスイッチＣの構成例＞
図８は、実施例１にかかるコアスイッチＣの構成例を示すブロック図である。コアスイッチＣは、制御部８０１と、パケット処理部８０２と、データバス８０３と、複数のインターフェース部８０４と、を有する転送装置である。パケット処理部８０２は、パケットバッファー８１０と、転送先決定部８１２と、を有する。各インターフェース部８０４は、受信部８１３と送信部８１４と、を有する。

【0058】

コアスイッチＣもエッジスイッチＥ同様、コアスイッチＣと接続している接続先スイッチがコアスイッチＣへ送信したパケット３００は、コアスイッチＣ内の当該接続先スイッチと接続しているインターフェース部８０４の受信部８１３によって受信される。接続先スイッチとは、コアスイッチＣがコアスイッチＣ１であれば、コアスイッチＣ１１～Ｃ２０である、コアスイッチＣがコアスイッチＣ１１～Ｃ２０のいずれかであれば、コアスイッチＣ１およびエッジスイッチＥ（たとえば、コアスイッチＣがコアスイッチＣ１１であれば、エッジスイッチＥ１～Ｅ１０）である。受信されたパケット３００は、データバス８０３を経由してパケット処理部８０２にあるパケットバッファー８１０に蓄積される。

【0059】

転送先決定部８１２は、パケットバッファー８１０に蓄積されたパケット３００の各々について、パケット３００の宛先アドレスに基づいて、当該パケット３００を送信すべき送信インターフェースを決定する。最後に、転送先決定部８１２によって送信インターフェースに決定されたインターフェース部８０４の送信部８１４が、パケットバッファー８１０からパケット３００を読み取り、パケット３００を送信する。これにより、パケット３００が転送される。

【0060】

＜コアスイッチＣの送信部８１４の構成例＞
図９は、図８に示したコアスイッチＣの送信部８１４の構成例を示すブロック図である。コアスイッチＣの送信部８１４は、送信キュー９０１と、回線送信部９０２と、入力判定部９０３と、廃棄優先度表９０４と、を有する。廃棄優先度表９０４は、図示しないメモリに記憶されている。

【0061】

送信キュー９０１は、パケット３００を先入れ先出しするリスト構造（ＦＩＦＯメモリ）である。送信キュー９０１は、たとえば、１０００パケットまでパケット３００を保持する。回線送信部９０２は、回線送信部９０２の接続先のスイッチのインターフェース部に、送信キュー９０１から出力されるパケット３００を送信する。

【0062】

入力判定部９０３は、パケットバッファー８１０からパケット３００を送信キュー９０１に入力すべきか否かを、廃棄優先度表９０４に基づいて判定する。廃棄優先度表９０４は、フィールドとして、廃棄キュー長９４２を帯域９４１別にあらかじめ設定したテーブルである。廃棄キュー長９４２とは、入力判定部９０３がパケットバッファー８１０から読み取ったパケット３００を、送信キュー９０１に搭載するか、または、廃棄するかを決定するためのパラメータである。送信キュー９０１に搭載されているパケット数である送信キュー長に基づき、廃棄キュー長９４２には、パケット廃棄を行う最小の送信キュー長が設定される。コアスイッチＣの送信部８１４の動作について詳細に説明する。

【0063】

入力判定部９０３は、パケット３００をパケットバッファー８１０から読み取ると、廃棄優先度表９０４から、パケット３００の帯域フィールドに記録された帯域（記録帯域）よりも大きい帯域９４１の中で最小な帯域９４１を記した行を検索する。たとえば、記録帯域が１００００［ｂｉｔ／ｓ］であれば、１００００［ｂｉｔ／ｓ］よりも大きい帯域９４１（１８０００～１２５００００［ｂｉｔ／ｓ］）の中で、最小の帯域９４１である１８０００［ｂｉｔ／ｓ］の行が検索される。

【0064】

入力判定部９０３は、検索された行の廃棄キュー長９４２を取得する。上記の例では、入力判定部９０３は、帯域９４１である１８０００［ｂｉｔ／ｓ］の行の廃棄キュー長９４２である「５００」を取得する。

【0065】

次いで、入力判定部９０３は、送信キュー９０１に滞留しているパケット３００の数（以降、「滞留キュー長」と呼ぶ）を送信キュー９０１から取得する。入力判定部９０３は、滞留キュー長と廃棄優先度表９０４から得た廃棄キュー長９４２とを比較する。入力判定部９０３は、滞留キュー長が廃棄キュー長９４２の値よりも小さい場合、パケットバッファー８１０から読み取ったパケット３００を送信キュー９０１に入力する。

【0066】

回線送信部９０２は、送信キュー９０１にパケット３００が滞留している場合、送信キュー９０１の先頭パケットを抽出し、回線速度に従って回線へ送信する。一方、入力判定部９０３は、滞留キュー長が廃棄キュー長９４２の値以上である場合、パケットバッファー８１０から読み取ったパケット３００を廃棄する。

【0067】

図１０は、パケット３００の記録帯域ごとにおける送信パケット数、送信情報量、全サーバー合計帯域、および廃棄キュー長９４２の集計例１を示す説明図である。集計例１では、コアスイッチＣのインターフェース部８０４にある送信キュー９０１の長さを利用して公平制御を実現する構成が適用される。

【0068】

具体的には、たとえば、サーバー群からあるトラフィックが送信されてエッジスイッチＥ１が図６に示すフロー表２０２を使用した場合において、コアスイッチＣ１がコアスイッチＣ２０へ本来送信すべきトラフィックをパケット３００の記録帯域別に集計した例である。

【0069】

より具体的には、たとえば、図１０では、以下のケース１およびケース２を想定する。（ケース１）サーバーＳ１～Ｓ１００が、サーバーＳ９００～Ｓ１０００のいずれかに、１００［Ｍｂｉｔ／ｓ］のトラフィックを１００［μｓ］間隔の１２５０バイトのパケット３００で送信する。

【0070】

（ケース２）サーバーＳ１０１～Ｓ９００が、サーバーＳ９００～Ｓ１０００のいずれかに、１０［Ｍｂｉｔ／ｓ］のトラフィックを１［ｍｓ］間隔の１２５０バイトのパケット３００で送信する。

【0071】

図１０では、ケース１またはケース２の場合の、コアスイッチＣ１のコアスイッチＣ２０へ接続するインターフェース部８０４の送信部８１４において、本来送信すべきパケット３００の記録帯域別の１［ｍｓ］あたりパケット数、１［ｍｓ］あたり情報量、通信帯域および廃棄キュー長を示す。

【0072】

ここで、滞留キュー長が「６５０」である場合を考える。この場合、図１０に示したとおり、図９の廃棄優先度表９０４により、廃棄キュー長９４２の値「６５０」に対応する帯域９４１は、５８００［ｂｉｔ／ｓ］未満である。したがって、５８００［ｂｉｔ／ｓ］未満のパケット３００が、送信キュー９０１に積まれる。

【0073】

図１０によると記録帯域が５８００［ｂｉｔ／ｓ］未満のパケット３００の記録帯域別全サーバー合計帯域の累積値は、合計１２［Ｇｂｉｔ／ｓ］（＝９＋１＋１＋１）の帯域となるが、コアスイッチＣのインターフェース部８０４は、１０［Ｇｂｉｔ／ｓ］しか送信速度がない。このため、回線送信部９０２による送信キュー９０１からのパケット出力よりも、入力判定部９０３による送信キュー９０１へのパケット入力の方が多い。その結果、滞留キュー長が伸張する。

【0074】

また、滞留キュー長が「８５０」の場合、図１０に示したとおり、図９の廃棄優先度表９０４により、廃棄キュー長９４２の値「８５０」に対応する帯域９４１は、１８００［ｂｉｔ／ｓ］未満である。したがって、１８００［ｂｉｔ／ｓ］未満のパケット３００のみが送信キュー９０１に積まれる。

【0075】

記録帯域１８００［ｂｉｔ／ｓ］未満のパケット３００の記録帯域別全サーバー合計帯域の累積値は、９［Ｇｂｉｔ／ｓ］の帯域となるが、コアスイッチＣのインターフェース部８０４の送信速度１０［Ｇｂｉｔ／ｓ］の方が速い。このため、回線送信部９０２による送信キュー９０１からのパケット出力よりも、入力判定部９０３による送信キュー９０１へのパケット入力の方が少ない。その結果、滞留キュー長が短縮する。

【0076】

そして、滞留キュー長が７０１～８００の状態において、帯域９４１が３２００［ｂｉｔ／ｓ］未満であるパケット３００（合計１０［Ｇｂｉｔ／ｓ］）が送信キュー９０１に積まれる。したがって、図１０のトラフィックは、コアスイッチＣのインターフェース部８０４の送信速度１０［Ｇｂｉｔ／ｓ］とつりあって安定する。

【0077】

この結果、サーバーＳ１０１～Ｓ９００（ケース２）の１０［Ｍｂｉｔ／ｓ］のトラフィックについては、１００［μｓ］間隔の１２５０バイトのパケット３００はすべて送信される。一方、サーバーＳ１～Ｓ１００（ケース１）の１００［Ｍｂｉｔ／ｓ］のトラフィックはそれぞれ１［ｍｓ］あたり１０パケット送信される。この１０パケットの中で、記録帯域が１２５０と２５００である２パケットのみが通過するので２０［Ｍｂｉｔ／ｓ］となり、公平制御が実現できる。

【0078】

なお、実施例１では、フロー判定をパケット３００の送信元アドレスに基づいて行う例で説明したが、パケット３００中のその他の要素をフロー判定に用いてもよい。

【0079】

図１１は、フロー表２０２の変形例１を示す説明図である。図１１のフロー表１１０２は、図６のフロー表２０２に、宛先アドレス１１０１が追加されたテーブルである。フロー表１１０２を用いると、フロー判定処理部２０１は、送信元アドレス２２２と宛先アドレス１１０１の組み合わせでフロー判定を行うことができる。

【0080】

ここで、図１１において、宛先アドレス１１０１の値「＊」は、すべての宛先アドレスを意味する。したがって、フロー判定処理部２０１は、フロー表１１０２の検索を、は一番上の行から順に、マッチする行が見つかるまで実行する。

【0081】

図１１の例で説明すると、受信インターフェース２２１の値が「６０３」であるインターフェース部５０３に接続された送信元アドレス１２０１の値「１０．０．０．３」のサーバーＳ３からパケット３００が送信されたとする。このパケット群について、宛先アドレスが１９２．１６８．０．１であるパケット３００とそれ以外のパケット３００で異なる帯域計測番号２２３が割り当てられる。したがって、この特定の宛先アドレス１１０１の値「１９２．１６８．０．１」に対するパケット３００だけ個別に帯域計測可能である。

【0082】

たとえば、送信元アドレス２２２だけでフロー判定した場合だと、送信元アドレス２２２と宛先アドレスの組み合わせでフロー判定する場合に比べて、計測帯域が大きく廃棄の影響を受ける場合である。一方、特定の宛先アドレス１１０１に対するパケット３００だけ個別に帯域計測して、その結果が送信元アドレス２２２だけでフロー判定する場合に比べて小さな帯域となれば、そのパケット３００は廃棄の影響を受けない。

【0083】

また、フロー表１１０２を適用した例では、特定のサーバーＳが送信するパケット３００に記録する帯域を送信元アドレス２２２だけでフロー判定する場合に比べて小さくすることにより、特定のサーバーＳのトラフィックを他サーバーＳより多くすることもできる。

【0084】

図１２は、フロー表２０２の変形例２を示す説明図である。図１２は、エッジスイッチＥ１のフロー判定部１１１のフロー表２０２を示す。フロー表２０２において、受信インターフェース２２１の値「６０２」の行の帯域記録係数２２４が「０．５」である。受信インターフェース２２１の値「６０２」は、サーバーＳ２と接続されるインターフェース部５０２を示す。公平制御のパケット３００の重みである帯域記録係数２２４を他の帯域記録係数２２４の半分であるため、サーバーＳ２は、他サーバーＳの２倍のトラフィックを流す。

【0085】

図１３は、パケット３００に記録される帯域例２を示す表である。図１３では、例として、サーバーＳ２が１００［μｓ］周期で１２５０バイトのパケット３００を送信した場合に、エッジスイッチＥ１のフロー判定部１１１が図１２に示すフロー表２０２設定時にパケット３００に帯域を記録した例を示す。図８の場合と異なり、図１２では、受信インターフェース２２１が「６０２」の行の帯域記録係数２２４が「０．５」であるため、パケット３００に記録される帯域の値はすべて、０．５が乗じられて半分となる。

【0086】

図１４は、パケット３００の記録帯域ごとにおける送信パケット数、送信情報量、全サーバー合計帯域、および廃棄キュー長９４２の集計例２を示す説明図である。集計例２では、エッジスイッチＥ１が図１２に示すフロー表２０２を使用する点を除いて、集計例１と同一条件である。

【0087】

ここで、滞留キュー長が「８００」未満である場合を考える。図１４において記録帯域が３２００［ｂｉｔ／ｓ］未満のパケット３００が、送信キュー９０１に積まれる。すると、送信キュー９０１に入力されたトラフィックの合計帯域が１０．０３［Ｇｂｉｔ／ｓ］となり、コアスイッチＣのインターフェース部８０４の送信速度である１０［Ｇｂｉｔ／ｓ］を超える。その結果、滞留キュー長が伸張する。

【0088】

滞留キュー長が伸張して８００以上となると、図１４において記録帯域が１８００［ｂｉｔ／ｓ］未満のパケット３００だけが送信キュー９０１に積まれる。この結果、送信キュー９０１に入力されるトラフィックの合計帯域が９．０１［Ｇｂｉｔ／ｓ］となり、コアスイッチＣのインターフェース部８０４の送信速度である１０［Ｇｂｉｔ／ｓ］を下回る。その結果、滞留キュー長が短縮する。

【0089】

このように、滞留キュー長は８００前後で増減する。そして、記録帯域が６２５［ｂｉｔ／ｓ］および１２５０［ｂｉｔ／ｓ］であるトラフィック９．０１［Ｇｂｉｔ／ｓ］のすべてと、記録帯域が１８７５［ｂｉｔ／ｓ］、２５００［ｂｉｔ／ｓ］および３１２５［ｂｉｔ／ｓ］であるトラフィック１．０１［Ｇｂｉｔ／ｓ］の一部との合計である１０［Ｇｂｉｔ／ｓ］のトラフィックが送信される。

【0090】

このとき、送信される１０［Ｇｂｉｔ／ｓ］のうち、前者の９．０１［Ｇｂｉｔ／ｓ］のトラフィックはすべて送信されるので、残りの帯域０．９９［Ｇｂｉｔ／ｓ］が後者の１．０２［Ｇｂｉｔ／ｓ］のトラフィックの送信に使用される。すなわち、後者のトラフィック１．０２［Ｇｂｉｔ／ｓ］のうち実際に送信されるのは０．９９［Ｇｂｉｔ／ｓ］（約９７％）で、残りの約３％は廃棄されることになる。

【0091】

以上の動作により、フロー表２０２において帯域記録係数２２４の値が「１」であるサーバーＳ１のトラフィックにおいては、１［ｍｓ］あたり記録帯域が１２５０［ｂｉｔ／ｓ］および２５００［ｂｉｔ／ｓ］である２パケット通過することが期待できる。一方、帯域記録係数２２４の値が「０．５」であるサーバーＳ２のトラフィックにおいては、１［ｍｓ］あたり記録帯域が６２５、１２５０、１８７５、２５００［ｂｉｔ／ｓ］である４パケットのほとんどが通過することが期待できる。

【0092】

このようにして、フローの実帯域に対して重みを考慮した値をパケット３００に帯域として記録することにより、他フローに対するトラフィックの重みの違いを表現し、コアスイッチＣでの輻輳時に重要トラフィックを優先して送信することが可能になる。

【0093】

なお、フロー表２０２によるフロー判定は、帯域記録係数２２４を利用する場合でも、図６に対する図１１のフロー表１１０２と同様に、送信元アドレス２２２以外の要素を使ってもよい。

【0094】

図１５は、フロー表の変形例を示す説明図である。図１５のフロー表１５０２は、図１３のフロー表２０２に、宛先アドレス１１０１が追加されたテーブルである。フロー表１５０２を用いると、フロー判定処理部２０１は、送信元アドレス２２２と宛先アドレス１１０１の組み合わせでフロー判定を行うことができる。

【0095】

なお、図１５では、送信元アドレス２２２の値「１０．０．０．３」のサーバーＳから送信されるパケット３００のうち、宛先アドレス１１０１の値「１９２．１６８．０．１」のパケット３００だけに別の帯域記録係数２２４を適用できる。これにより、このパケット３００を重要トラフィックとして扱うことができる。

【実施例2】

【0096】

実施例２は、コアスイッチＣのインターフェースに複数の送信キュー９０１を適用して公平制御を実現する例を示す。実施例２のコアスイッチＣの送信部８１４の構造が実施例１と異なる。なお、実施例１と同一構成には同一符号を付しその説明を省略する。

【0097】

図１６は、実施例２にかかるコアスイッチＣの送信部８１４の構成例を示すブロック図である。送信部８１４は、複数の送信キュー９０１と、回線送信部１６０２と、入力判定部１６０３と、キュー番号表１６０４と、を有する。キュー番号表１６０４は、図示しないメモリに記憶される。

【0098】

複数の送信キュー９０１には、１から始まる送信キュー番号がついており、それぞれ１００パケットまでパケット３００を搭載することができるものとする。

【0099】

回線送信部１６０２は、複数ある送信キュー９０１のいずれか１つにパケット３００が滞留している場合、送信キュー番号１６４２の値が最小の送信キュー９０１からパケット３００を１つ抽出し、回線へ送信する。

【0100】

入力判定部１６０３は、パケットバッファー８１０からパケット３００をいずれの送信キュー９０１に入力すべきか否かを、キュー番号表１６０４に基づいて判定する。キュー番号表１６０４は、送信キュー９０１ごとに付与された送信キュー番号１６４２を帯域９４１別にあらかじめ設定したテーブルである。コアスイッチＣの送信部８１４の動作について詳細に説明する。

【0101】

入力判定部１６０３は、パケット３００をパケットバッファー８１０から読み取り、キュー番号表１６０４から、パケット３００に記録されている帯域よりも大きい帯域９４１の中で最小の帯域９４１を記録した行を検索する。たとえば、記録帯域が１００００［ｂｉｔ／ｓ］であれば、１００００［ｂｉｔ／ｓ］よりも大きい帯域９４１（１８０００～１２５００００［ｂｉｔ／ｓ］）の中で、最小の帯域９４１である１８０００［ｂｉｔ／ｓ］の行が検索される。

【0102】

入力判定部１６０３は、検索された行の送信キュー番号１６４２を取得する。上記の例では、入力判定部１６０３は、帯域９４１である１８０００［ｂｉｔ／ｓ］の行の送信キュー番号１６４２である「７」を取得する。

【0103】

次いで、入力判定部１６０３は、パケット３００を、取得した送信キュー番号１６４２の送信キュー９０１に搭載する。取得した送信キュー番号１６４２の送信キュー９０１に空きがない場合は、入力判定部１６０３は、当該パケット３００を廃棄する。

【0104】

図１７は、パケット３００の記録帯域ごとにおける送信パケット数、送信情報量、全サーバー合計帯域、および送信キュー番号１６４２の集計例を示す説明図である。本集計例では、廃棄キュー長９４２から送信キュー番号１６４２に変更された点を除いて、集計例１と同一条件である。なお、送信キュー番号１６４２に値が＃である送信キュー９０１を、送信キュー９０１－＃と表記する。

【0105】

図１７に示すトラフィックに対して回線送信部１６０２が回線帯域である１０［Ｇｂｉｔ／ｓ］でパケット３００を送信する場合、まず、送信部８１４は、送信キュー９０１－２から９［Ｇｂｉｔ／ｓ］のパケット３００を回線送信部１６０２に出力する。

【0106】

回線帯域が１［Ｇｂｉｔ／ｓ］余っているので、送信キュー９０１－３から１［Ｇｂｉｔ／ｓ］のパケット３００を回線送信部１６０２に出力する。この結果、回線帯域をすべて消費したので、送信キュー９０１－４番以降に滞留するパケット３００は回線送信部１６０２に出力されない。そして、サーバーＳ１０１～Ｓ９００の１０［Ｍｂｉｔ／ｓ］のトラフィックのパケット３００はすべて送信される。一方、サーバーＳ１～Ｓ１００の１００［Ｍｂｉｔ／ｓ］のトラフィックについては、それぞれ１［ｍｓ］あたり１０パケットある中で記録帯域が１２５０［ｂｉｔ／ｓ］と２５００［ｂｉｔ／ｓ］である２パケットのみが通過する。これにより、サーバーＳ１～Ｓ１００からの１０［Ｍｂｉｔ／ｓ］分のトラフィックのパケット３００が送信されるため、公平制御が実現できる。

【実施例3】

【0107】

実施例３は、ランダム初期検出による廃棄を実現する例である。実施例３のコアスイッチＣの送信部８１４の内部構造が実施例１と異なる。実施例１と同一構成には同一符号を付し、その説明を省略する。

【0108】

図１８は、実施例３にかかるコアスイッチＣの送信部８１４の構成例を示すブロック図である。送信部８１４は、送信キュー９０１と、回線送信部９０２と、入力判定部１８０３と、ランダム廃棄優先度表１８０４と、を有する。

【0109】

入力判定部１８０３は、パケットバッファー８１０からパケット３００を送信キュー９０１に入力すべきか否かを、ランダム廃棄優先度表１８０４に基づいて判定する。ランダム廃棄優先度表１８０４は、廃棄確定キュー長１８４２、ランダム廃棄キュー長１８４３およびランダム廃棄確率１８４４を帯域９４１別にあらかじめ設定したテーブルである。廃棄確定キュー長１８４２、ランダム廃棄キュー長１８４３およびランダム廃棄確率１８４４は、入力判定部１８０３がパケットバッファー８１０から読み取ったパケット３００を送信キュー９０１に入力するか、または、廃棄するかを決定するためのパラメータである。

【0110】

廃棄確定キュー長１８４２は、送信キュー９０１に搭載されているパケット数である滞留キュー長に基づき、パケット廃棄を必ず行う最小の送信キュー長である。ランダム廃棄キュー長１８４３は、廃棄確率に基づいたパケット３００のランダム廃棄を行う最小の滞留キュー長である。ランダム廃棄確率１８４４は、ランダム廃棄を行う際の廃棄確率である。ここで、廃棄確定キュー長１８４２は、ランダム廃棄キュー長１８４３の値以上に設定される。換言すれば、ランダム廃棄キュー長１８４３は、廃棄確定キュー長１８４２以の値以下に設定される。コアスイッチＣの送信部８１４の動作について詳細に説明する。

【0111】

入力判定部１８０３は、パケットバッファー８１０から送信すべきパケット３００を読み取り、ランダム廃棄優先度表１８０４から、パケット３００に記録されている帯域よりも大きい帯域９４１の中で最小な帯域９４１を記録した行を検索する。たとえば、記録帯域が１００００［ｂｉｔ／ｓ］であれば、１００００［ｂｉｔ／ｓ］よりも大きい帯域９４１（１８０００～１２５００００［ｂｉｔ／ｓ］）の中で、最小の帯域９４１である１８０００［ｂｉｔ／ｓ］の行が検索される。

【0112】

入力判定部９０３は、検索された行の廃棄確定キュー長１８４２、ランダム廃棄キュー長１８４３およびランダム廃棄確率１８４４を取得する。上記の例では、入力判定部９０３は、帯域９４１である１８０００［ｂｉｔ／ｓ］の行の廃棄確定キュー長１８４２の値「４００」、ランダム廃棄キュー長１８４３の値「３００」、およびランダム廃棄確率１８４４の値「１％」を取得する。次いで入力判定部９０３は、滞留キュー長を送信キュー９０１から取得する。

【0113】

入力判定部９０３は、ランダム廃棄優先度表１８０４から得た廃棄確定キュー長１８４２およびランダム廃棄キュー長１８４３と、取得した滞留キュー長と、を比較する。比較対象のランダム廃棄キュー長１８４３の値が、比較対象の廃棄確定キュー長１８４２の値未満に設定されている場合は、以下のようになる。

【0114】

滞留キュー長がランダム廃棄キュー長より１８４３も小さい場合、入力判定部９０３は、パケット３００を送信キュー９０１に入力する。滞留キュー長がランダム廃棄キュー長１８４３以上で、かつ、廃棄確定キュー長１８４２より短い場合、入力判定部９０３は、ランダム廃棄優先度表１８０４から得たランダム廃棄確率１８４４の値でパケット３００を廃棄する。一方、廃棄しなかった場合、入力判定部９０３は、パケット３００を送信キュー９０１に入力する。滞留キュー長が廃棄確定キュー長１８４２以上である場合、入力判定部９０３は、パケット３００を廃棄する。

【0115】

比較対象のランダム廃棄キュー長１８４３の値が、比較対象の廃棄確定キュー長１８４２の値と同一に設定されている場合は、以下のようになる。

【0116】

滞留キュー長がランダム廃棄キュー長より１８４３（＝廃棄確定キュー長１８４２）も小さい場合、入力判定部９０３は、パケット３００を送信キュー９０１に入力する。滞留キュー長がランダム廃棄キュー長１８４３以上（＝廃棄確定キュー長１８４２）である場合、入力判定部９０３は、パケット３００を廃棄する。

【0117】

つぎに、コアスイッチＣ１がランダム初期廃棄を実現する場合におけるランダム廃棄優先度表１８０４の設定例について説明する。具体的には、たとえば、以下のケース３またはケース４においてコアスイッチＣ１のコアスイッチＣ２０へ接続する送信部８１４の動作を説明する。

【0118】

（ケース３）サーバーＳ１～Ｓ１００がサーバーＳ９００～Ｓ１０００のいずれかへ、２０［Ｍｂｉｔ／ｓ］のトラフィックを５００［μｓ］間隔の１２５０バイトのパケットで送信する。

【0119】

（ケース４）サーバーＳ１０１～Ｓ９００がサーバーＳ９００～Ｓ１０００のいずれかへ、１０［Ｍｂｉｔ／ｓ］のトラフィックを１［ｍｓ］間隔の１２５０バイトのパケットで送信する。

【0120】

図１９は、ケース３またはケース４において、回線送信部９０２が回線へ送信すべきパケット３００の記録帯域別の１［ｍｓ］当たりパケット数、１［ｍｓ］あたり送信情報量、帯域、および廃棄確定キュー長とランダム廃棄キュー長を示す表である。

【0121】

滞留キュー長が「６００」未満の場合、記録帯域が１２５０［ｂｉｔ／ｓ］から３７５０［ｂｉｔ／ｓ］までのパケット３００による１１［Ｇｂｉｔ／ｓ］のトラフィックはすべて送信キュー９０１に積まれる。この結果、回線帯域１０［Ｇｂｉｔ／ｓ］よりも送信対象のトラフィックの合計１１［Ｇｂｉｔ／ｓ］の方が大きい。その結果、滞留キュー長が伸張する。

【0122】

滞留キュー長が伸張して６００～６９９になると、記録帯域が１２５０［ｂｉｔ／ｓ］および２５００［ｂｉｔ／ｓ］であるパケット３００による合計１０［Ｇｂｉｔ／ｓ］のトラフィックはすべて送信キュー９０１に積まれる。一方、記録帯域が３７５０［ｂｉｔ／ｓ］であるパケット３００による１［Ｇｂｉｔ／ｓ］のトラフィックについては、滞留キュー長がランダム廃棄キュー長１８４３より長いのでランダム廃棄確率１％のパケット３００が廃棄されて０．９９［Ｇｂｉｔ／ｓ］だけ送信キュー９０１に積まれる。

【0123】

こうして、回線帯域よりも送信すべきトラフィックの合計帯域の方が大きく、かつ、滞留キュー長が伸張した場合に、サーバーＳ１０１～Ｓ９００が送信したトラフィックに比べて記録帯域が大きなパケット３００を含む（すなわち、送信トラフィック帯域も大きい）Ｓ１～Ｓ１００が送信したトラフィックだけをランダム初期検出による廃棄の対象とし、公平なランダム初期検出を実現する。

【0124】

以上説明したように、上述した各実施例では、ネットワークのエッジスイッチＥが、ネットワーク外部から受信したパケット３００をフローに分別し、フロー個別に帯域を計測し、パケット３００に帯域を記録する。コアスイッチＣは、パケット３００を転送するにあたり、パケット３００の記録帯域を参照し、記録帯域が小さなパケットを優先して送信する。

【0125】

これにより、コアスイッチＣにおいて回線帯域よりも該当回線へ送信すべきトラフィックの合計帯域の方が大きい場合に、記録帯域が大きなパケットを廃棄することができる。結果として帯域の大きなフローのパケット３００が優先して廃棄されるので、結果的に複数フロー間で帯域を公平制御できる。

【0126】

また、エッジスイッチＥとコアスイッチＣとで機能を分担してネットワーク全体で公平制御を実現したことにより、エッジスイッチＥではフローの数だけ帯域計測機能が必要になるが、エッジスイッチＥを通過してネットワークに入ってくるパケット３００はエッジスイッチＥに接続しているサーバーＳが送信したデータとなる。したがって、エッジスイッチＥで管理すべきフローの数はデータセンター全体のフロー数とは無関係な充分に少ない数となる。また、コアスイッチＣではフロー個別の動作がないので、データセンター全体のフロー数を考慮する必要がなくなる。

【0127】

たとえば、端末が多数接続されているネットワークにおいて、ネットワーク上のどのスイッチにも端末数に比例するリソースを用意することなく、回線での輻輳時に端末間で帯域を公平制御することができる。

【0128】

また、上述した転送装置および転送システムは、下記（１）～（２０）のように構成することもできる。

【0129】

（１）パケット３００を転送する転送装置の一例であるコアスイッチＣは、たとえば、実施例１に示したように、パケット３００を入力順に蓄積し入力順に出力可能な保持部（たとえば、送信キュー９０１）と、保持部に蓄積された第１データ量（たとえば、廃棄キュー長９４２）が多いほど帯域９４１が小さくなるように第１データ量と帯域とを対応付けた対応情報（たとえば、廃棄優先度表９０４）を記憶する記憶部と、入力対象パケットに記録されている記録帯域に応じて特定の第１データ量を対応情報から特定し、特定の第１データ量と、保持部からの取得データ量である滞留キュー長と、に基づいて、入力対象パケットを保持部に入力するか廃棄するかを判定する入力判定部９０３と、を有する。

【0130】

これにより、記録帯域が大きいほど入力対象パケットが廃棄されやすく、記録帯域が小さいほど保持部に入力されやすくなる。したがって、簡便な公平制御を実現することができる。

【0131】

（２）上記（１）のコアスイッチＣにおいて、入力判定部９０３は、記録帯域よりも大きい帯域に対応する第１データ量を特定の第１データ量として特定する。これにより、特定の第１データ量を、記録帯域に対応する第１データ量よりも小さく設定することができ、入力対象パケットが廃棄されやすくなる。

【0132】

（３）上記（２）のコアスイッチＣにおいて、入力判定部９０３は、記録帯域よりも大きい帯域の中で最小の帯域に対応する第１データ量を特定の第１データ量として特定する。これにより、記録帯域に対応する第１データ量よりも小さい特定の第１データ量の低下を抑制することができ、入力対象パケットの廃棄されやすさと、入力のされやすさとのバランスを保つことができる。

【0133】

（４）上記（１）のコアスイッチＣにおいて、入力判定部９０３は、取得データ量が特定の第１データ量がよりも小さい場合、入力対象データを保持部に入力する。これにより、滞留キュー長を伸張させることができる。

【0134】

（５）上記（１）のコアスイッチＣにおいて、入力判定部９０３は、取得データ量が特定の第１データ量以上である場合、入力対象データを廃棄する。これにより、滞留キュー長の伸張を抑制することができる。

【0135】

（６）上記（１）のコアスイッチＣにおいて、たとえば、実施例３に示したように、対応情報（たとえば、ランダム廃棄優先度表１８０４）は、第１データ量（たとえば、廃棄確定キュー長１８４２）と、第１データ量以下の第２データ量（たとえば、ランダム廃棄キュー長１８４３）と、入力対象パケットの廃棄確率（たとえば、ランダム廃棄確率１８４４）と、帯域９４１と、を対応付けており、入力判定部１８０３は、記録帯域に応じて特定の第１データ量、特定の第２データ量、および特定の廃棄確率を対応情報から特定し、特定の第１データ量、特定の第２データ量、および特定の廃棄確率と、保持部からの取得データ量と、に基づいて、入力対象パケットを保持部に入力するか廃棄するかを判定する。

【0136】

これにより、ランダム初期検出による入力対象パケットの廃棄の簡便化を図ることができる。

【0137】

（７）上記（６）のコアスイッチＣにおいて、入力判定部１８０３は、記録帯域よりも大きい帯域に対応する第１データ量を特定の第１データ量として特定し、特定の第１データ量に対応する第２データ量を特定の第２データ量として特定し、特定の第１データ量に対応する廃棄確率を特定の廃棄確率として特定する。

【0138】

これにより、ランダム初期検出において、特定の第１データ量を、記録帯域に対応する第１データ量よりも小さく設定することができ、入力対象パケットが廃棄されやすくなる。

【0139】

（８）上記（７）のコアスイッチＣにおいて、入力判定部１８０３は、記録帯域よりも大きい帯域の中で最小の帯域に対応する第１データ量を特定の第１データ量として特定する。これにより、ランダム初期検出において、記録帯域に対応する第１データ量よりも小さい特定の第１データ量の低下を抑制することができ、入力対象パケットの廃棄されやすさと、入力のされやすさとのバランスを保つことができる。

【0140】

（９）上記（６）のコアスイッチＣにおいて、入力判定部１８０３は、取得データ量が特定の第２データ量よりも小さい場合、入力対象データを保持部に入力する。これにより、ランダム初期検出において、滞留キュー長を伸張させることができる。

【0141】

（１０）上記（６）のコアスイッチＣにおいて、入力判定部１８０３は、対応情報において特定の第２データ量が特定の第２データ量未満に設定されている場合で、かつ、取得データ量が特定の第２データ量以上で、かつ、特定の第１データ量よりも小さい場合、特定の廃棄確率に基づいて、入力対象データを保持部に入力するか廃棄するかを判定する。

【0142】

これにより、ランダム初期検出において、滞留キュー長の伸縮制御を簡略化することができる。

【0143】

（１１）上記（６）のコアスイッチＣにおいて、入力判定部１８０３は、取得データ量が特定の第１データ量以上である場合、入力対象データを廃棄する。これにより、ランダム初期検出において、滞留キュー長の伸張を抑制することができる。

【0144】

（１２）上記（１）のコアスイッチＣにおいて、たとえば、実施例１および実施例３に示したように、回線に接続され、取得データ量の合計帯域が回線の残存帯域よりも小さい場合、保持部に蓄積されたパケットを入力順に回線に送信する回線送信部９０２を有する。

【0145】

これにより、帯域が大きいフローほど、そのフローに属するパケット３００が優先して廃棄され、結果的に複数フロー間で帯域を公平制御することができる。

【0146】

（１３）パケット３００を転送する転送装置の一例であるコアスイッチＣは、たとえば、実施例２に示したように、帯域別に設けられ、該当する帯域のパケットを入力順に蓄積し入力順に出力可能な複数の保持部（たとえば、複数の送信キュー９０１）と、入力対象パケットに記録されている記録帯域に基づいて、複数の保持部のうち入力対象パケットをいずれの保持部に入力すべきかを判定する入力判定部１６０３と、を有する。

【0147】

これにより、帯域９４１別に、滞留キュー長を伸縮制御することができる。

【0148】

（１４）上記（１３）のコアスイッチＣは、複数の保持部の各々の識別情報（たとえば、送信キュー番号１６４２）と識別情報ごとに異なる帯域９４１とを対応付けた対応情報（たとえばキュー番号表１６０４）を記憶する記憶部を有し、入力判定部１６０３は、記録帯域に応じて特定の識別情報を対応情報から特定し、複数の保持部のうち特定の識別情報によって特定される保持部に入力対象パケットを入力する。

【0149】

これにより、帯域９４１別に、滞留キュー長を伸張させることができる。

【0150】

（１５）上記（１３）のコアスイッチＣは、回線に接続され、複数の保持部からのパケット３００を回線に送信する回線送信部１６０２を有し、回線送信部１６０２は、複数の保持部のうち第１保持部よりも帯域が小さい第２保持部に蓄積されたパケット３００を入力順に回線に送信する。

【0151】

これにより、帯域９４１が小さい保持部に滞留するパケット３００ほど優先的に送信されるため、結果的に複数フロー間で帯域を公平制御することができる。

【0152】

（１６）パケット３００を転送する転送装置の一例であるエッジスイッチＥは、たとえば、実施例１に示したように、複数の通信装置（たとえば、サーバーＳやコアスイッチＣ）の各々と通信可能に接続される複数の通信部（たとえば、インターフェース部１０４）と、フローを特定するフロー特定情報（たとえば、受信インターフェース２２１および送信元アドレス２２２）とフローごとに異なる帯域計測番号２２３とを対応付けた対応情報（たとえば、フロー表２０２）と、帯域計測番号２２３ごとに帯域２３０が加算される帯域情報（たとえば、帯域表２０３）と、を記憶する記憶部と、対応情報を参照して、複数の通信部のいずれかからの判定対象パケットに含まれているフロー特定情報に基づいて、判定対象パケットの帯域計測番号２２３を特定し、帯域情報において判定対象パケットの帯域計測番号２２３に対応する帯域２３０に、判定対象パケットのサイズ（たとえば、１２５０Ｂｙｔｅ）を加算し、サイズが加算された加算後の帯域２３０を判定対象パケットに記録するフロー判定部１１１と、フロー判定部１１１によってフローが判定された判定対象パケットの宛先アドレスに基づいて、宛先アドレスで特定される特定の通信装置（たとえば、コアスイッチＣ）に接続される特定の通信部を決定する転送先決定部１１２と、を有する。

【0153】

これにより、判定対象パケットの転送先のコアスイッチＣは、転送されてくる判定対象パケットの記録帯域を用いて、フロー判定および滞留キュー長の伸縮制御を行うことができる。

【0154】

（１７）上記（１６）のエッジスイッチＥにおいて、フロー判定部１１１は、所定時間単位で帯域情報の帯域をリセットする。これにより、帯域２３０の過剰な増加を抑制することができ、フローごとに帯域２３０を均等に分散することができる。

【0155】

（１８）上記（１６）のエッジスイッチＥにおいて、対応情報（たとえば、フロー表２０２）は、帯域２３０を重み付けする帯域記録係数２２４を対応付けており、フロー判定部１１１は、対応情報を参照して、フロー特定情報に基づいて、判定対象パケットの帯域計測番号および帯域記録係数を特定し、帯域情報において判定対象パケットの帯域計測番号２２３に対応する帯域に、判定対象パケットのサイズに判定対象パケットの帯域記録係数２２４を乗じた値を加算し、サイズが加算された加算後の帯域２３０を判定対象パケットに記録する。

【0156】

これにより、フロー別に帯域２３０を重み付けすることができる。たとえば、帯域記録係数２２４の値が小さいほどそのパケットが送信されやすくなり通信コストが上昇する。

【0157】

（１９）上記（１８）のエッジスイッチＥでは、対応情報において、第１帯域計測番号２２３に対応する第１帯域記録係数２２４と、第１帯域計測番号２２３とは異なる第２帯域計測番号２２３に対応する第２帯域記録係数２２４と、が異なる。

【0158】

これにより、帯域記録係数２２４の差異により、フローごとに通信コストが異なるように設定することができる。

【0159】

（２０）転送システムは、上記（１６）のエッジスイッチＥと、上記（１）のコアスイッチＣと、を有する。これにより、ネットワークのエッジスイッチＥが、ネットワーク外部から受信したパケット３００をフローに分別し、フロー個別に帯域を計測し、パケット３００に帯域を記録する。コアスイッチＣは、パケット３００を転送するにあたり、パケット３００の記録帯域を参照し、記録帯域が小さなパケットを優先して送信する。

【0160】

これにより、コアスイッチＣにおいて回線帯域よりも該当回線へ送信すべきトラフィックの合計帯域の方が大きい場合に、記録帯域が大きなパケットを廃棄することができる。結果として帯域の大きなフローのパケット３００が優先して廃棄されるので、結果的に複数フロー間で帯域を公平制御できる。

【符号の説明】

【0161】

１０１ 制御部
１０２ パケット処理部
１０４ インターフェース部
１１０ パケットバッファー
１１１ フロー判定部
１１２ 転送先決定部
１１３ 受信部
１１４ 送信部
２０１ フロー判定処理部
２０２ フロー表
２０３ 帯域表
２０４ 帯域リセット部
２２１ 受信インターフェース
２２２ 送信元アドレス
２２３ 帯域計測番号
２２４ 帯域記録係数
２３０ 帯域
３００ パケット
８０１ 制御部
８０２ パケット処理部
８０４ インターフェース部
８１０ パケットバッファー
８１２ 転送先決定部
８１３ 受信部
８１４ 送信部
９０１ 送信キュー
９０２ 回線送信部
９０３ 入力判定部
９０４ 廃棄優先度表
９４１ 帯域
９４２ 廃棄キュー長
１１０２ フロー表
１５０２ フロー表
１６０２ 回線送信部
１６０３ 入力判定部
１６０４ キュー番号表
１６４２ 送信キュー番号
１８０３ 入力判定部
１８０４ ランダム廃棄優先度表
１８４２ 廃棄確定キュー長
１８４３ ランダム廃棄キュー長
１８４４ ランダム廃棄確率
Ｃ コアスイッチ
Ｅ エッジスイッチ
Ｓ サーバー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】