專利名稱：中繼裝置、中繼裝置的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在網(wǎng)絡(luò)通信中發(fā)送接收數(shù)據(jù)包的中繼裝置、該中繼裝置的控制方法及控制程序。
背景技術(shù)：
IPdnternet Protocol:互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議)具有從發(fā)送源向發(fā)送目的地分發(fā)數(shù)據(jù)包的功能。在IP網(wǎng)中使用TCP (TransmissionControl Protocol:傳輸控制協(xié)議)以及UDP (UserDatagramProtocol:用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議)作為傳輸層的協(xié)議。
TCP是在進(jìn)行基于數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)發(fā)送之前在發(fā)送源與發(fā)送目的地的終端之間建立連接的連接型的協(xié)議。在TCP中，在終端之間建立了連接的基礎(chǔ)上管理通信狀態(tài)，或?qū)?shù)據(jù)包是否有缺損、是否有重復(fù)、順序是否不同等數(shù)據(jù)包錯(cuò)誤進(jìn)行確認(rèn)。并且，進(jìn)行為了糾錯(cuò)而重新發(fā)送數(shù)據(jù)包的重新發(fā)送控制。其結(jié)果，進(jìn)行沒有錯(cuò)誤的可靠性高的數(shù)據(jù)包通信。另一方面，由于連接的建立、切斷、糾正確認(rèn)、重新發(fā)送控制等而基于數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)通信耗時(shí)，因此直到傳輸完成為止的時(shí)間變長(zhǎng)，從而導(dǎo)致實(shí)時(shí)性差。
另一方面，UDP不同于TCP，是在發(fā)送源與發(fā)送目的地之間不進(jìn)行連接的建立的非連接型的協(xié)議。另外，UDP不同于TCP，錯(cuò)誤確認(rèn)、糾錯(cuò)以及重新發(fā)送控制均不進(jìn)行，只是從發(fā)送源向發(fā)送目的地單側(cè)發(fā)送基于數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)。其結(jié)果，可能產(chǎn)生數(shù)據(jù)包的順序不同、缺損、重復(fù)等問題，但是與不進(jìn)行連接的建立、切斷、糾正確認(rèn)、重新發(fā)送控制等相應(yīng)地，直到基于數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)傳輸完成為止的時(shí)間縮短，從而實(shí)時(shí)性優(yōu)良。
如以上那樣，在TCP與UDP的相對(duì)比較中，TCP的數(shù)據(jù)包通信具有可靠性優(yōu)良、實(shí)時(shí)性差的特征，UDP的數(shù)據(jù)包通信具有實(shí)時(shí)性優(yōu)良、可靠性差的特征。
利用這種特征的不同，在例如終端之間的文件傳輸、電子郵件的發(fā)送接收等與實(shí)時(shí)性相比更重視可靠性的通信的情況下設(shè)定TCP。另一方面，在例如語(yǔ)音通話、動(dòng)態(tài)圖像發(fā)布等與可靠性相比更重視實(shí)時(shí)性的通信的情況下設(shè)定UDP。
在大多數(shù)情況下，終端之間的數(shù)據(jù)包的發(fā)送接收通過交換集線器、路由器等中繼裝置進(jìn)行中繼。另外，根據(jù)在發(fā)送源的終端中所執(zhí)行的程序(Web瀏覽器、IP電話、動(dòng)態(tài)圖像再現(xiàn)、文件發(fā)送等)規(guī)定是通過TCP來(lái)執(zhí)行數(shù)據(jù)包的發(fā)送接收還是通過UDP來(lái)執(zhí)行數(shù)據(jù)包的發(fā)送接收，因此在中繼裝置中有時(shí)并行執(zhí)行TCP以及UDP的數(shù)據(jù)包通信。在這種情況下，需要通過中繼裝置調(diào)整實(shí)時(shí)性和可靠性。
作為進(jìn)行這種調(diào)整的裝置，存在搭載優(yōu)先控制功能的中繼裝置。優(yōu)先控制功能是指針對(duì)接收數(shù)據(jù)包決定優(yōu)先級(jí)并從優(yōu)先級(jí)高的數(shù)據(jù)包優(yōu)先傳輸?shù)墓δ?。在?yōu)先控制中，通過預(yù)先將需要實(shí)時(shí)性的數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級(jí)設(shè)定得高，能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)性高的通信。
另外，作為進(jìn)行上述調(diào)整的裝置，除了搭載優(yōu)先控制功能的中繼裝置以外，還已知搭載頻帶控制功能的中繼裝置(參照專利文獻(xiàn)I)。頻帶控制功能是指針對(duì)數(shù)據(jù)包的每個(gè)種類確?；蛳拗颇軌蚴褂玫念l帶的功能。在頻帶控制中，通過向需要實(shí)時(shí)性的數(shù)據(jù)包優(yōu)先分配頻帶，能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)性高的通信。
專利文獻(xiàn)1:日本特開2002-217966號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題
然而，當(dāng)通過上述優(yōu)先控制優(yōu)先傳輸需要實(shí)時(shí)性的UDP數(shù)據(jù)包、或通過上述頻帶控制優(yōu)先確保需要實(shí)時(shí)性的UDP數(shù)據(jù)包的頻帶時(shí)，產(chǎn)生如下問題。
S卩，中繼裝置具備暫時(shí)保存數(shù)據(jù)包的緩沖器。中繼裝置所接收的數(shù)據(jù)包暫時(shí)存在緩沖器之后發(fā)送給目的地，但是有時(shí)數(shù)據(jù)包過度集中于中繼裝置而導(dǎo)致超過緩沖器的容量。當(dāng)超過緩沖器的容量時(shí)導(dǎo)致數(shù)據(jù)包損失，從而可靠性受損。這里，當(dāng)通過上述優(yōu)先控制、頻帶控制按照預(yù)定的優(yōu)先級(jí)傳輸數(shù)據(jù)包或優(yōu)先確保頻帶時(shí)，中繼裝置不會(huì)向目的地優(yōu)先發(fā)送TCP數(shù)據(jù)包。由此，針對(duì)從緩沖器溢出的TCP數(shù)據(jù)包執(zhí)行重新發(fā)送控制。通過執(zhí)行重新發(fā)送控制再次將該部分量的數(shù)據(jù)包發(fā)送給中繼裝置，數(shù)據(jù)包變得更加容易從緩沖器溢出。產(chǎn)生帶來(lái)這種惡性循環(huán)這樣的問題。作為解決這種問題的裝置，提供具備流量控制功能的中繼裝置。
流量控制功能是指使發(fā)送源的終端中斷數(shù)據(jù)包的發(fā)送使得緩沖器不會(huì)溢出、或限制發(fā)送速度的調(diào)整功能。根據(jù)中繼裝置的設(shè)置環(huán)境由管理者靜態(tài)地進(jìn)行使中繼裝置的流量控制功能為有效或無(wú)效的設(shè)定。通過該流量控制功能能夠防止中繼裝置的緩沖器溢出導(dǎo)致的數(shù)據(jù)包的損失，能夠進(jìn)行可靠性高的通信。然而，由于中斷數(shù)據(jù)包的發(fā)送或限制發(fā)送速度，導(dǎo)致通信的實(shí)時(shí)性受損。
如以上那樣，在重視可靠性的數(shù)據(jù)包和重視實(shí)時(shí)性的數(shù)據(jù)包同時(shí)存在的情況下中繼裝置只具備優(yōu)先控制功能、頻帶控制功能、流量控制功能時(shí)，實(shí)際情況是并不能說能夠很平衡地調(diào)整實(shí)時(shí)性和可靠性。
本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于提供一種在多個(gè)終端之間混合進(jìn)行重視可靠性的通信和重視實(shí)時(shí)性的通信的情況下能夠自動(dòng)切換為適于通信狀況的通信方法的中繼裝置、該中繼裝置的控制方法及程序。
用于解決問題的方案
以下，根據(jù)需要一邊示出效果一邊說明有效解決上述問題的各種手段。
手段1.一種中繼裝置，發(fā)送接收數(shù)據(jù)包，其特征在于，具備:
使用狀況判斷部，其根據(jù)上述中繼裝置所接收的數(shù)據(jù)包和所發(fā)送的數(shù)據(jù)包中的至少一個(gè)判斷上述中繼裝置的使用狀況；
流量控制部，其控制上述中繼裝置所接收的數(shù)據(jù)包的流量；以及
模式切換部，其根據(jù)通過上述使用狀況判斷部判斷出的使用狀況來(lái)切換由上述流量控制部進(jìn)行的控制的有效和無(wú)效。
根據(jù)手段1，流量控制部通過暫時(shí)禁止來(lái)自終端的數(shù)據(jù)包的發(fā)送或調(diào)整發(fā)送速度來(lái)控制數(shù)據(jù)包的流量，由此中繼裝置能夠以防止數(shù)據(jù)包損失的可靠性高的通信方法進(jìn)行數(shù)據(jù)包的發(fā)送接收。另外，在根據(jù)使用狀況判斷部的判斷判斷為例如要求實(shí)時(shí)性的數(shù)據(jù)包多的情況下，能夠通過模式切換部的模式切換將由流量控制部進(jìn)行的控制設(shè)為無(wú)效。因而，還能夠根據(jù)使用狀況使流量控制部的控制無(wú)效化來(lái)以實(shí)時(shí)性高的通信方法進(jìn)行數(shù)據(jù)包的發(fā)送接收。如以上那樣通過與中繼裝置的使用狀況相應(yīng)地動(dòng)態(tài)執(zhí)行流量控制部的模式切換，由此自動(dòng)選擇適于通信狀況的通信方法。
手段2.根據(jù)手段I所述的中繼裝置，其特征在于，還具備優(yōu)先控制部，在由上述流量控制部進(jìn)行的控制被上述模式切換部切換為無(wú)效的情況下，該優(yōu)先控制部進(jìn)行用于將要求實(shí)時(shí)性的數(shù)據(jù)包優(yōu)先于要求可靠性的數(shù)據(jù)包發(fā)送的控制。
根據(jù)手段2，在流量控制部的控制設(shè)為無(wú)效的情況下，能夠通過優(yōu)先控制部?jī)?yōu)先發(fā)送要求實(shí)時(shí)性的數(shù)據(jù)包。由此，通過切換使得在要求可靠性的使用狀況中將流量控制部設(shè)為有效、在要求實(shí)時(shí)性的使用狀況中將流量控制部設(shè)為無(wú)效來(lái)使優(yōu)先控制部發(fā)揮功能，能夠?qū)τ谝罂煽啃缘氖褂脿顩r和要求實(shí)時(shí)性的使用狀況的相反的狀況恰當(dāng)?shù)剡M(jìn)行對(duì)應(yīng)。此夕卜，要求可靠性的數(shù)據(jù)包的代表例是TCP數(shù)據(jù)包，要求實(shí)時(shí)性的數(shù)據(jù)包的代表例是UDP數(shù)據(jù)包。另外，作為優(yōu)先控制部所進(jìn)行的“用于將要求實(shí)時(shí)性的數(shù)據(jù)包優(yōu)選于要求可靠性的數(shù)據(jù)包發(fā)送的控制”，除了針對(duì)要求可靠性的數(shù)據(jù)包決定優(yōu)先級(jí)來(lái)從優(yōu)先級(jí)高的數(shù)據(jù)包優(yōu)先傳輸?shù)膬?yōu)先控制以外，既可以是針對(duì)要求可靠性的數(shù)據(jù)包確保能夠使用的頻帶的頻帶控制，也可以是一起進(jìn)行這些優(yōu)先控制以及頻帶控制的控制。
手段3.根據(jù)手段I或2所述的中繼裝置，其特征在于，上述使用狀況判斷部檢測(cè)所接收的數(shù)據(jù)包中規(guī)定種類的數(shù)據(jù)包所占的占有率，并根據(jù)上述占有率判斷上述使用狀況。
根據(jù)手段3，在判斷使用狀況時(shí)，監(jiān)視中繼裝置所接收的數(shù)據(jù)包來(lái)檢測(cè)規(guī)定種類的數(shù)據(jù)包的占有率，由此使用狀況判斷部變得容易進(jìn)行客觀的判斷。其結(jié)果，使得模式切換也被恰當(dāng)?shù)貓?zhí)行。
手段4.根據(jù)手段3所述的中繼裝置，其特征在于，上述規(guī)定種類的數(shù)據(jù)包是要求實(shí)時(shí)性的數(shù)據(jù)包或者要求可靠性的數(shù)據(jù)包。
根據(jù)手段4，通過掌握要求實(shí)時(shí)性的數(shù)據(jù)包或者是要求可靠性的數(shù)據(jù)包中的至少一個(gè)的占有率，有助于判斷是要求實(shí)時(shí)性的使用狀況還是要求可靠性的使用狀況。
手段5.根據(jù)手段3或4所述的中繼裝置，其特征在于，上述使用狀況判斷部根據(jù)在固定時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)得到的數(shù)據(jù)包數(shù)檢測(cè)上述占有率。
根據(jù)手段5，通過利用固定時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)包數(shù)求出占有率來(lái)得到占有率，因此，只要在時(shí)間固定的前提下，作為實(shí)際的處理，只對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行計(jì)數(shù)就能夠掌握占有率，占有率的運(yùn)算處理變得容易。
手段6.根據(jù)手段:Γ5中的任一項(xiàng)所述的中繼裝置，其特征在于，上述規(guī)定種類的數(shù)據(jù)包使用端口編號(hào)來(lái)進(jìn)行分類，該端口編號(hào)用于確定數(shù)據(jù)包被發(fā)送到的目的地的程序，
上述使用狀況判斷部進(jìn)行與上述端口編號(hào)相應(yīng)的加權(quán)并利用該加權(quán)來(lái)檢測(cè)上述占有率。
在單純地檢測(cè)占有率的情況下，產(chǎn)生無(wú)法針對(duì)要特別關(guān)心的主要的數(shù)據(jù)包被發(fā)送到的目的地的程序執(zhí)行恰當(dāng)?shù)哪Ｊ角袚Q的情況。關(guān)于該點(diǎn)，根據(jù)手段6，對(duì)主要的數(shù)據(jù)包被發(fā)送到的目的地的程序進(jìn)行加權(quán)來(lái)檢測(cè)占有率，因此與簡(jiǎn)單的比較數(shù)據(jù)包數(shù)的情況相比能夠使主要的數(shù)據(jù)包優(yōu)先。
手段7.根據(jù)手段3飛中的任一項(xiàng)所述的中繼裝置，其特征在于，上述使用狀況判斷部根據(jù)上述占有率隨時(shí)間的變化判斷上述使用狀況。
根據(jù)手段7，通過加入占有率所時(shí)間的變化能夠預(yù)測(cè)近期將來(lái)的占有率。因而，模式切換部能夠執(zhí)行與所預(yù)想的近期將來(lái)的使用狀況相匹配的模式切換。
手段8.根據(jù)手段:Γ7中的任一項(xiàng)所述的中繼裝置，其特征在于，上述使用狀況判斷部將上述流量控制部的控制的有效和無(wú)效隨時(shí)間的變化記錄為歷史記錄，并使用上述歷史記錄和上述占有率判斷上述使用狀況。
根據(jù)手段8，能夠根據(jù)所記錄的歷史記錄掌握連接到中繼裝置的終端要求可靠性的場(chǎng)景多還是要求實(shí)時(shí)性的場(chǎng)景多這樣的傾向。通過利用所掌握的該傾向，能夠執(zhí)行更恰當(dāng)?shù)哪Ｊ角袚Q。
手段9.根據(jù)手段廣8中的任一項(xiàng)所述的中繼裝置，其特征在于，上述使用狀況判斷部根據(jù)規(guī)定種類的數(shù)據(jù)包的連續(xù)性檢測(cè)上述使用狀況。
根據(jù)手段9，還能夠在中繼裝置所發(fā)送接收的規(guī)定種類的數(shù)據(jù)包為連續(xù)的情況下，判斷為規(guī)定種類的數(shù)據(jù)包的占有率變高。通過利用它，還能夠不對(duì)規(guī)定種類的數(shù)據(jù)包的占有率進(jìn)行運(yùn)算處理就執(zhí)行恰當(dāng)?shù)哪Ｊ角袚Q，還能夠根據(jù)規(guī)定種類的數(shù)據(jù)包的連續(xù)性和實(shí)際的占有率這兩者執(zhí)行更加適于使用狀況的模式切換。
手段10.根據(jù)手段1、中的任一項(xiàng)所述的中繼裝置，其特征在于，上述模式切換部在切換由上述流量控制部進(jìn)行的控制的有效和無(wú)效之后禁止切換直到經(jīng)過規(guī)定的等待時(shí)間為止。
為了將中繼裝置的流量控制功能從有效切換為無(wú)效、或者從無(wú)效切換為有效，需要連接終端與中繼裝置之間進(jìn)行重新連接。并且，當(dāng)在連接終端與中繼裝置之間頻繁地進(jìn)行連接、切斷以及重新連接這樣的處理時(shí)，在該處理中無(wú)法進(jìn)行數(shù)據(jù)用的通信。因而，如手段10那樣在執(zhí)行了模式切換之后在固定時(shí)間內(nèi)禁止再次進(jìn)行模式切換，與不禁止再次進(jìn)行模式切換的情況相比，具有縮減不能進(jìn)行數(shù)據(jù)用的通信的期間的效果，在流量控制功能有效時(shí)或無(wú)效時(shí)都獲得有利的通信狀態(tài)。
手段11.根據(jù)手段f 10中的任一項(xiàng)所述的中繼裝置，其特征在于，
還具備多個(gè)端口，該多個(gè)端口用于與外部終端進(jìn)行連接，上述流量控制部能夠針對(duì)每個(gè)上述端口控制上述中繼裝置所接收的數(shù)據(jù)包的流量，
上述模式切換部能夠針對(duì)每個(gè)上述端口切換由上述流量控制部進(jìn)行的控制的有效和無(wú)效。
根據(jù)手段11，具備多個(gè)端口，因此中繼裝置能夠?qū)Χ鄠€(gè)外部終端進(jìn)行中繼。這里，每個(gè)端口所連接的終端都不同，因此通過根據(jù)各終端的數(shù)據(jù)包發(fā)送接收狀況對(duì)每個(gè)端口進(jìn)行流量控制功能的設(shè)定，能 夠進(jìn)行極為細(xì)致的控制。
關(guān)于以上說明的中繼裝置，作為代表例之一，假定應(yīng)用于交換集線器。另外，關(guān)于上述各手段以中繼裝置為前提進(jìn)行了說明，但是作為中繼裝置的控制方法、控制程序來(lái)進(jìn)行提供，也能夠解決上述問題。


圖1是中繼裝置的硬件結(jié)構(gòu)圖。
圖2是中繼裝置的功能框圖。
圖3是表示定期處理的流程圖。
圖4是表示模式?jīng)Q定處理的流程圖。
圖5是表示模式切換處理的流程圖。
圖6是表示模式?jīng)Q定處理的變形例(I)的流程圖。
圖7是表示模式?jīng)Q定處理的變形例(2)的流程圖。
圖8是表示模式?jīng)Q定處理的變形例(3)的流程圖。
圖9是表示模式?jīng)Q定處理的變形例(4)的流程圖。
附圖標(biāo)記說明
10:中繼裝置；21 23:外部終端；111:CPU ；112 =RAM ；113:快閃 ROM ;121:交換機(jī)引擎;1211、1221、1231:MAC 芯片;1212、1222、1232:物理層芯片;1213、1223、1233:端口；B1:控制部；B11:數(shù)據(jù)包信息獲取部；B12:使用狀況判斷部；B13:模式存儲(chǔ)部；B14:模式切換部；B2:數(shù)據(jù)包發(fā)送接收部；B21:流量控制部；B22:優(yōu)先控制部。
具體實(shí)施方式
以下，說明本實(shí)施方式所涉及的中繼裝置10。圖1是本實(shí)施方式中的中繼裝置10的硬件結(jié)構(gòu)圖。
在本實(shí)施方式中，中繼裝置10例如是交換集線器。此外，作為中繼裝置10，除了交換集線器之外也可以是路由器、第三層交換機(jī)等。中繼裝置10具備CPU IlURAM 112、快閃ROM (Flash ROM) 113、交換機(jī)引擎121、MAC芯片1211、1221、1231、物理層芯片(以下稱為PHY) 1212、1222、1232、以及端口 1213、1223、1233。并且，交換機(jī)引擎 121 和 MAC 芯片 1211、1221、1231以裝載在IC芯片的形式構(gòu)成交換機(jī)控制器。此外，也可以還將PHY 1212、1222、1232裝載在IC芯片而構(gòu)成交換機(jī)控制器。具備多個(gè)端口 1213、1223、1233，針對(duì)每個(gè)端口1213、1223、1233 具備 MAC 芯片 1211、1221、1231 以及 PHY 1212、1222、1232。中繼裝置 10通過端口 1213、1223、1233與外部終端21、22、23連接。例如，通過被IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)化的稱為以太網(wǎng)(注冊(cè)商標(biāo))的連接方式來(lái)進(jìn)行該連接，例如具有10Mbps、100Mbps、IGbps或者IOGps的全雙工或者半雙工的通信速度。
由外部終端21、22、23所發(fā)送的具有電信號(hào)的形式的數(shù)據(jù)包被PHY 1212、1222、1232轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)。而且，被轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包從PHY 1212、1222、1232發(fā)送給MAC芯片1211、1221、1231。這里，MAC芯片1211、1221、1231具有固有的識(shí)別編號(hào)。各MAC芯片1211、1221,1231經(jīng)由交換機(jī)引擎121相互連接。
MAC芯片1211、1221、1231將所接收的數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)換為MAC幀形式并向交換機(jī)引擎121發(fā)送。交換機(jī)引擎121具備未圖示的緩沖器，將從MAC芯片1211、1221、1231接收到的數(shù)據(jù)包暫時(shí)地保存在緩沖器。另外，交換機(jī)引擎121與CPU 111連接。CPUlll與RAM 112、Flash ROM 113 連接。
在Flash ROM 113保存有用于控制交換機(jī)引擎121的程序。CPU 111將用于控制交換機(jī)引擎121的程序展開在RAM 112來(lái)執(zhí)行。CPU 111從交換機(jī)引擎121獲取與保存在緩沖器的數(shù)據(jù)包有關(guān)的信息(以下稱為數(shù)據(jù)包信息)。并且，CPU 111根據(jù)數(shù)據(jù)包信息控制交換機(jī)引擎121或者M(jìn)AC芯片1211、1221、1231。這里，數(shù)據(jù)包信息是指所接收的數(shù)據(jù)包所使用的協(xié)議、端口編號(hào)、各數(shù)據(jù)包的包長(zhǎng)度等保存在數(shù)據(jù)包的信息。
交換機(jī)引擎121將保存在緩沖器的MAC幀形式的數(shù)據(jù)包按照包含在該數(shù)據(jù)包的控制信息發(fā)送給 MAC 芯片 1211、1221、1231。MAC 芯片 1211、1221、1231 通過 PHY 1212、1222、1232以及端口 1213、1223、1233向外部終端2廣23發(fā)送從交換機(jī)引擎121接收到的數(shù)據(jù)包。
圖2示出由以上的硬件結(jié)構(gòu)構(gòu)成的中繼裝置10的關(guān)注其功能的功能框圖。中繼裝置10具備控制部BI和數(shù)據(jù)包發(fā)送接收部B2?？刂撇緽 I具備數(shù)據(jù)包信息獲取部B11、使用狀況判斷部B12、模式存儲(chǔ)部B13以及模式切換部B14。數(shù)據(jù)包發(fā)送接收部B2具備流量控制部B21以及優(yōu)先控制部B22。
此外，圖2的控制部B I與圖1的CPU 111、RAM 112、FlashROM 113相對(duì)應(yīng)。另夕卜，圖2的數(shù)據(jù)包發(fā)送接收部B2與圖1的交換機(jī)引擎121、MAC芯片1211、1221、1231、PHY1212、1222、1232、端口 1213、1223、1233 相對(duì)應(yīng)。
數(shù)據(jù)包發(fā)送接收部B2從外部終端23接收數(shù)據(jù)包，向外部終端2廣23發(fā)送所接收的數(shù)據(jù)包。數(shù)據(jù)包發(fā)送接收部B2所具備的流量控制部B21通過向外部終端23發(fā)送Pause幀來(lái)中斷來(lái)自外部終端2廣23的數(shù)據(jù)包的發(fā)送。此外，除了中斷數(shù)據(jù)包的發(fā)送以外，也可以降低數(shù)據(jù)包的發(fā)送速度。這樣，流量控制部B21的流量控制功能是指使發(fā)送源的終端中斷數(shù)據(jù)包的發(fā)送使得緩沖器不會(huì)溢出、或限制發(fā)送速度的調(diào)整功能。
在流量控制功能有效的情況下，能夠抑制緩沖器溢出。因此，能夠進(jìn)行可靠性高的通信。并且，能夠抑制由緩沖器溢出導(dǎo)致的數(shù)據(jù)包的損失，因此還能夠減少進(jìn)行TCP數(shù)據(jù)包的重新發(fā)送控制的頻率。
優(yōu)先控制部B22進(jìn)行用于對(duì)從外部終端23接收到的數(shù)據(jù)包設(shè)定優(yōu)先級(jí)并先從優(yōu)先級(jí)高的數(shù)據(jù)包開始發(fā)送的優(yōu)先控制。優(yōu)先控制部B22所進(jìn)行的優(yōu)先控制在流量控制部B21所進(jìn)行的流量控制功能為有效的情況下不發(fā)揮功能，只在流量控制功能為無(wú)效的情況下發(fā)揮功能。另外，優(yōu)先控制部B22除了進(jìn)行上述優(yōu)先控制以外，也可以進(jìn)行針對(duì)數(shù)據(jù)包的每個(gè)種類確保或限制能夠使用的頻帶的頻帶控制(在本實(shí)施方式中，確保UDP數(shù)據(jù)包的頻帶，限制TCP數(shù)據(jù)包的頻帶)，還可以一起進(jìn)行這些優(yōu)先控制以及頻帶控制。
優(yōu)先控制部B22所使用的優(yōu)先級(jí)能夠根據(jù)數(shù)據(jù)包為TCP數(shù)據(jù)包和UDP數(shù)據(jù)包中的哪個(gè)來(lái)進(jìn)行設(shè)定。另外，能夠根據(jù)接收或者發(fā)送數(shù)據(jù)包的端口 1213、1223、1233來(lái)進(jìn)行設(shè)定。另外，也可以根據(jù)IEEE802.1p標(biāo)準(zhǔn)所定的Priority Code Point來(lái)進(jìn)行設(shè)定。另外，也可以使用數(shù)據(jù)包所具有的IP頭的Type of Service的值、Differentiated services codepoint的值來(lái)進(jìn)行設(shè)定。另外，也可以使用數(shù)據(jù)包所具有的端口編號(hào)來(lái)進(jìn)行設(shè)定。
在本實(shí)施方式的情況下，關(guān)于優(yōu)先控制部B22中的優(yōu)先級(jí)，與TCP數(shù)據(jù)包相比UDP數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級(jí)設(shè)定得高。由此，在進(jìn)行優(yōu)先控制部B22的優(yōu)先控制的情況下能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)性高的通信。
數(shù)據(jù)包信息獲取部Bll從數(shù)據(jù)包發(fā)送接收部B2獲取數(shù)據(jù)包發(fā)送接收部B2所接收的數(shù)據(jù)包信息。使用狀況判斷部B12根據(jù)數(shù)據(jù)包信息獲取部Bll所獲取的數(shù)據(jù)包信息判斷中繼裝置10的使用狀況。并且，使用狀況判斷部B12根據(jù)判斷出的使用狀況決定流量控制部B21的流量控制功能是設(shè)為有效還是設(shè)為無(wú)效的模式，將所決定的該模式作為模式信息寫入模式存儲(chǔ)部B13。
模式切換部B14從模式存儲(chǔ)部B13獲取決定為適于中繼裝置10的使用狀況的模式信息，切換流量控制部B21所具有的流量控制功能的有效和無(wú)效。這里，在IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)中流量控制功能的有效和無(wú)效的切換是在Auto Negotiation(自動(dòng)協(xié)商)的過程中執(zhí)行的。因而，在切換流量控制功能的有效和無(wú)效的情況下，需要中繼裝置10與外部終端23之間進(jìn)行重新連接。
在如以上那樣構(gòu)成的中繼裝置10中，通過CPU 111以固定時(shí)間間隔、例如I秒或者小于它的時(shí)間間隔定期地執(zhí)行定期處理。
使用圖3說明CPU 111 (圖2的控制部BI)所進(jìn)行的定期處理。控制部B I首先執(zhí)行模式?jīng)Q定處理(SI)。模式?jīng)Q定處理是指用于根據(jù)數(shù)據(jù)包信息獲取部Bll所獲取的信息判斷中繼裝置10的使用狀況來(lái)決定將流量控制部B21所具有的流量控制功能是設(shè)為有效還是設(shè)為無(wú)效的處理。
在模式?jīng)Q定處理之后，控制部BI判斷規(guī)定的定時(shí)器是否時(shí)間到(S2)。定時(shí)器用于決定在通過模式切換部B14執(zhí)行了模式切換之后到下一次的模式切換為止的最少時(shí)間，禁止在定時(shí)器所規(guī)定的時(shí)間內(nèi)連續(xù)進(jìn)行模式切換。當(dāng)判斷為時(shí)間到時(shí)(32:“是”)，跳轉(zhuǎn)到模式切換處理(S3)。另一方面，當(dāng)判斷為沒有時(shí)間到時(shí)(32:“否”)，不向模式切換處理跳轉(zhuǎn)而結(jié)束本定期處理。
模式切換處理是指由模式切換部B14根據(jù)在模式?jīng)Q定處理(SI)中決定的模式信息所完成的處理，且是將流量控制部B21所具有的流量控制功能的模式切換為有效或切換為無(wú)效的處理。
在模式切換處理之后，控制部BI判斷在本次的定期處理中是否進(jìn)行了模式切換(S4)。在本次的定期處理中進(jìn)行了模式切換的情況下(34:“是”)，設(shè)定定時(shí)器而結(jié)束本定期處理。定時(shí)器為了在步驟S2中規(guī)定模式切換的最少時(shí)間間隔而設(shè)定，例如設(shè)為10秒、5分鐘、0.5小時(shí)等至少足夠長(zhǎng)于定期處理的時(shí)間間隔的時(shí)間。這里，設(shè)定的定時(shí)器時(shí)間可以是預(yù)定的固定時(shí)間，但是也可以設(shè)為能夠通過中繼裝置10的管理者進(jìn)行變更設(shè)定。
在本次的定期處理中沒有進(jìn)行模式切換的情況下(S4 否”)，不設(shè)定定時(shí)器，維持時(shí)間到的狀態(tài)直接結(jié)束本定期處理。這是因?yàn)?可以說沒有進(jìn)行模式切換就已經(jīng)超過最少時(shí)間間隔，因此在下一次的定期處理中判斷為時(shí)間到來(lái)跳轉(zhuǎn)到模式切換處理。
接著，使用圖4說明在步驟S I中進(jìn)行的CPU 111 (圖2的使用狀況判斷部B12)所進(jìn)行的模式?jīng)Q定處理。數(shù)據(jù)包信息獲取部Bll從數(shù)據(jù)包發(fā)送接收部B2獲取數(shù)據(jù)包發(fā)送接收部B2所接收的數(shù)據(jù)包信息。在本實(shí)施方式中，利用數(shù)據(jù)包信息中的基于協(xié)議的數(shù)據(jù)包的種類(TCP數(shù)據(jù)包或UDP數(shù)據(jù)包)。
使用狀況判斷部B12從數(shù)據(jù)包信息獲取部Bll獲取數(shù)據(jù)包信息中的數(shù)據(jù)包的種類,對(duì)TCP數(shù)據(jù)包和UDP數(shù)據(jù)包占整體的數(shù)據(jù)包的占有率進(jìn)行運(yùn)算，由此檢測(cè)該占有率(SlO)。這里，TCP數(shù)據(jù)包以及UDP數(shù)據(jù)包的占有率設(shè)為在固定時(shí)間內(nèi)接收到的TCP數(shù)據(jù)包以及UDP數(shù)據(jù)包占全部數(shù)據(jù)包數(shù)的比例。接著，使用狀況判斷部B12進(jìn)行TCP數(shù)據(jù)包的占有率是否為預(yù)定的規(guī)定值以上的判斷(S12)。此外，步驟S12的判斷相當(dāng)于從TCP數(shù)據(jù)包的占有率一側(cè)判斷中繼裝置10的使用狀況的處理。
在TCP數(shù)據(jù)包的占有率為規(guī)定值以上的情況下(S12 是”)，判斷為使流量控制功能有效化(S14)。并且，將該判斷的結(jié)果作為模式信息寫入模式存儲(chǔ)部B13 (S16)，結(jié)束本模式?jīng)Q定處理。
另一方面，在步驟S12中TCP數(shù)據(jù)包的占有率小于規(guī)定值的情況下(S12 否”)，進(jìn)行UDP數(shù)據(jù)包的占有率是否為預(yù)定的規(guī)定值以上的判斷(S18)。此外，步驟S18的判斷相當(dāng)于從UDP數(shù)據(jù)包的占有率一側(cè)判斷中繼裝置10的使用狀況的處理。在UDP數(shù)據(jù)包的占有率為規(guī)定值以上的情況下(318:“是”)，判斷為使流量控制功能無(wú)效化(S20)。并且，將該判斷的結(jié)果作為模式信息寫入模式存儲(chǔ)部B13(S22)，結(jié)束本模式?jīng)Q定處理。在步驟S18中UDP數(shù)據(jù)包的占有率小于規(guī)定值的情況下(S18 否”)，結(jié)束本模式?jīng)Q定處理。
這里，在步驟S12以及步驟S18中與TCP數(shù)據(jù)包的占有率、UDP數(shù)據(jù)包的占有率進(jìn)行比較的規(guī)定值在本實(shí)施方式中例如都設(shè)定為60%。在這種情況下，只要TCP數(shù)據(jù)包和UDP數(shù)據(jù)包中的任一個(gè)的占有率均沒有為60%以上，就不發(fā)生流量控制功能的切換。即，例如，在中繼裝置10發(fā)送接收的全部的數(shù)據(jù)包由TCP數(shù)據(jù)包和UDP數(shù)據(jù)包所占的情況下、TCP數(shù)據(jù)包在40°/Γ60%內(nèi)變化的情況下(即，UDP數(shù)據(jù)包在40°/Γ60%內(nèi)變化的情況)下，不進(jìn)行模式切換。
由此，能夠抑制進(jìn)行流量控制功能的有效和無(wú)效的模式切換的頻率。即，還能夠只將TCP數(shù)據(jù)包的占有率和UDP數(shù)據(jù)包的占有率中的一個(gè)與規(guī)定值進(jìn)行比較(S12或者S18)來(lái)判斷中繼裝置10的使用狀況，但是通過將兩者與規(guī)定值進(jìn)行比較(S12以及S18)能夠使流量控制功能有效化時(shí)的閾值和使其無(wú)效化時(shí)的閾值保持寬度。其結(jié)果能夠降低模式切換的頻率。在本實(shí)施方式中，在降低模式切換的頻率的意義下作為規(guī)定值只要設(shè)定為高于50%即可，該數(shù)值越大則模式切換的決定頻率越減小。
此外，作為步驟S12以及步驟S18的占有率的閾值而使用的規(guī)定值優(yōu)選是能夠通過中繼裝置10的管理者來(lái)變更設(shè)定。在這種情況下，既可以以步驟S12以及步驟S18的兩規(guī)定值是相同的值為條件，也可以將互不相同的值設(shè)定為規(guī)定值。另外，通過將TCP數(shù)據(jù)包的占有率和m)P數(shù)據(jù)包的占有率這兩者與規(guī)定值進(jìn)行比較(S12以及S18)，能夠降低模式切換的頻率，但是只使用TCP數(shù)據(jù)包的占有率和UDP數(shù)據(jù)包的占有率中的一個(gè)占有率，將其與兩個(gè)數(shù)值不同的規(guī)定值進(jìn)行比較，也能夠獲得相同的效果。例如，通過變更為在步驟S12中將規(guī)定值設(shè)為60% (第一規(guī)定值)、在步驟S18中判斷TCP數(shù)據(jù)包的占有率是否為40%(第二規(guī)定值)以下，能夠?qū)崿F(xiàn)該效果。在這種情況下，只要在步驟SlO中只算出TCP數(shù)據(jù)包(或者UDP數(shù)據(jù)包)占整體的數(shù)據(jù)包數(shù)的占有率即可，因此還能獲得能夠相應(yīng)地降低處理負(fù)荷的效果。
接著，使用圖5說明在步驟S3中執(zhí)行的CPU 111 (圖2的模式切換部B14)的模式切換處理。
模式切換部B14從模式存儲(chǔ)部B13獲取適于中繼裝置10的使用狀況的流量控制部B21的模式信息(S30)。接 著，模式切換部B14判斷所獲取的模式是否為將流量控制功能設(shè)為有效的模式(S32)。在所獲取的模式為將流量控制功能設(shè)為有效的模式的情況下(S32 是”)，判斷當(dāng)前流量控制功能是否為有效(S34)。在當(dāng)前流量控制功能為有效的情況下(S34:“是”)，不需要進(jìn)行模式切換，因此直接結(jié)束本模式切換處理。另一方面，在流量控制功能為無(wú)效的情況下(S34 否”)，切換流量控制部B21的模式來(lái)將流量控制功能設(shè)為有效(S36)。并且，結(jié)束本模式切換處理。
另外，在步驟S30中所獲取的模式為將流量控制功能設(shè)為無(wú)效的模式的情況下(S32:“否”)，判斷當(dāng)前流量控制功能是否為無(wú)效(S40)。在當(dāng)前流量控制功能為無(wú)效的情況下(S40:“是”)，不需要進(jìn)行模式切換，因此直接結(jié)束本模式切換處理。另一方面，在流量控制功能為有效的情況下(S40 否”)，切換流量控制部B21的模式來(lái)將流量控制功能設(shè)為無(wú)效(S42)。并且，結(jié)束本模式切換處理。
通過執(zhí)行以上的處理，在要求可靠性的TCP數(shù)據(jù)包相對(duì)于中繼裝置10所接收的數(shù)據(jù)包占有率高的使用狀況下，使流量控制功能自動(dòng)地有效化。因此，能夠抑制交換機(jī)引擎121的緩沖器溢出，能夠進(jìn)行可靠性高的通信。并且，能夠抑制由緩沖器溢出導(dǎo)致的數(shù)據(jù)包的損失，因此也能夠減少進(jìn)行TCP數(shù)據(jù)包的重新發(fā)送控制的頻率。
另一方面，在要求實(shí)時(shí)性的UDP數(shù)據(jù)包相對(duì)于中繼裝置10所接收的數(shù)據(jù)包占有率高的使用狀況下，使流量控制功能自動(dòng)地?zé)o效化。通過使流量控制功能無(wú)效化，不執(zhí)行使發(fā)送源的終端中斷數(shù)據(jù)包的發(fā)送或限制發(fā)送速度的調(diào)整。其結(jié)果，與使流量控制功能有效化的情況相比，能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)性高的通信。并且，在本實(shí)施方式中，當(dāng)使流量控制功能無(wú)效化時(shí)，使得優(yōu)先控制部B22所進(jìn)行的優(yōu)先控制發(fā)揮功能。并且，在本實(shí)施方式中，在優(yōu)先控制部B22的優(yōu)先控制中設(shè)定為UDP數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級(jí)比TCP數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級(jí)高。其結(jié)果，與只使流量控制功能無(wú)效化的情況相比，將流量控制功能的無(wú)效化與實(shí)施提高UDP數(shù)據(jù)包的優(yōu)先級(jí)的優(yōu)先控制相結(jié)合，能夠進(jìn)行實(shí)時(shí)性更高的通信。
另外，在本實(shí)施方式中，不使模式?jīng)Q定處理(SI)和模式切換處理(S3)完全同步進(jìn)行，將它們?cè)O(shè)為相獨(dú)立的處理。由此，在禁止進(jìn)行模式切換的期間也能夠判斷使用狀況來(lái)進(jìn)行模式?jīng)Q定。由此，在禁止進(jìn)行模式切換的期間內(nèi)，也能夠根據(jù)最近的使用狀況更新了模式信息，進(jìn)行適于現(xiàn)狀的使用狀況的模式切換。
這里，為了切換流量控制功能的有效和無(wú)效，需要執(zhí)行AutoNegotiation的處理，因此需要在中繼裝置10與外部終端23之間進(jìn)行重新連接。在進(jìn)行該重新連接的期間，停止中繼裝置10與外部終端23之間進(jìn)行數(shù)據(jù)包的發(fā)送接收，因此當(dāng)頻繁地進(jìn)行連接、切斷以及重新連接的處理時(shí)數(shù)據(jù)包的通信效率下降。關(guān)于這點(diǎn)，在本實(shí)施方式中，在圖3的定期處理中通過步驟S2以及步驟S5的處理規(guī)定了流量控制功能的模式切換的最少時(shí)間間隔。由此，能夠抑制伴隨頻繁的流量控制功能的模式切換的數(shù)據(jù)包的通信效率的下降。
另外，通過在模式?jīng)Q定處理中將TCP數(shù)據(jù)包占有率、UDP數(shù)據(jù)包占有率這兩者與規(guī)定值進(jìn)行比較，并且所比較的規(guī)定值設(shè)定為高于50%，能夠使流量控制功能有效化時(shí)的閾值和使其無(wú)效化時(shí)的閾值保持寬度。其結(jié)果，能夠抑制頻繁的模式的切換。在該點(diǎn)上，能夠抑制伴隨頻繁的模式切換、由中繼裝置10與外部終端23之間的重新連接導(dǎo)致的通信效率的下降。
(變形例)
以下說明上述實(shí)施方式的變形例。
(I)作為使用狀況判斷部B12所進(jìn)行的模式?jīng)Q定處理，還能夠設(shè)為圖6所示的處理。
即，使用狀況判斷部B12從數(shù)據(jù)包信息獲取部Bll獲取數(shù)據(jù)包信息，對(duì)TCP數(shù)據(jù)包的單位時(shí)間的占有率進(jìn)行運(yùn)算，由此檢測(cè)該占有率(S50)。并且，使用狀況判斷部B12基于檢測(cè)出的占有率計(jì)算出TCP數(shù)據(jù)包的占有率的時(shí)間變化量(S52)。
使用狀況判斷部B12判斷計(jì)算出的時(shí)間變化量是否為預(yù)定的規(guī)定值以上(S54)。這里，該規(guī)定值設(shè)定為能夠判斷出TCP數(shù)據(jù)包的占有率有增加傾向的值。此外，步驟S54的判斷相當(dāng)于從TCP數(shù)據(jù)包的占有率中的時(shí)間變化量一側(cè)判斷中繼裝置10的使用狀況的處理。在步驟S54的判斷的結(jié)果，判斷為TCP數(shù)據(jù)包的占有率的時(shí)間變化量為規(guī)定值以上、SPTCP數(shù)據(jù)包的占有率有增加傾向的情況下(S54 是”)，使用狀況判斷部B12判斷為要使流量控制功能有效化(S56)。并且，使用狀況判斷部B12將該結(jié)果作為模式信息寫入模式存儲(chǔ)部B13 (S58)，結(jié)束本模式?jīng)Q定處理。
另一方面，在判斷為TCP數(shù)據(jù)包的占有率的時(shí)間變化量小于規(guī)定值的情況下(S54 否”)，使用狀況判斷部B12判斷為要使流量控制功能無(wú)效化(S60)。并且，使用狀況判斷部B12將該結(jié)果作為模式信息寫入模式存儲(chǔ)部B13 (S62)，結(jié)束本模式?jīng)Q定處理。
根據(jù)本變形例，能夠基于占有率隨時(shí)間的變化預(yù)測(cè)近期將來(lái)的使用狀況來(lái)進(jìn)行模式的切換。此外，在本變形例中，只對(duì)TCP數(shù)據(jù)包的占有率的時(shí)間變化量進(jìn)行了判斷，但是也可以針對(duì)UDP數(shù)據(jù)包的占有率的時(shí)間變化量進(jìn)行計(jì)算，將該時(shí)間變化量用于使用狀況判斷。
(2)作為使用狀況判斷部B12所進(jìn)行的模式?jīng)Q定處理，還能夠設(shè)為圖7所示的處理。
即，使用狀況判斷部B12從數(shù)據(jù)包信息獲取部Bll獲取數(shù)據(jù)包信息，檢測(cè)固定時(shí)間內(nèi)的TCP數(shù)據(jù)包占全部的數(shù)據(jù)包的占有率(S70)。接著，使用狀況判斷部B12參照歷史記錄比較被寫入到模式存儲(chǔ)部B13的模式信息中的使流量控制功能有效化的次數(shù)和使流量控制功能無(wú)效化的次數(shù)(S72)。此外，每當(dāng)使用狀況判斷部B12將模式信息寫入模式存儲(chǔ)部B13時(shí)，通過在歷史記錄存儲(chǔ)用的存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)過去固定次數(shù)的模式信息、或?qū)⑦^去固定次數(shù)的模式信息作為歷史記錄信息存儲(chǔ)在模式存儲(chǔ)部B13，能夠參照歷史記錄。
在判斷為使流量控制功能有效化的次數(shù)是使流量控制功能無(wú)效化的次數(shù)的固定比率(這里設(shè)為兩倍)以上的情況下(S72 是”)，判斷TCP數(shù)據(jù)包的占有率是第一規(guī)定值以上還是小于第一規(guī)定值(S74)。在判斷為TCP數(shù)據(jù)包的占有率為第一規(guī)定值以上的情況下(S74 是”)，使用狀況判斷部B12判斷為要將流量控制部B21的流量控制功能設(shè)為有效(S76)。使用狀況判斷部B12將該判斷的結(jié)果作為模式信息寫入模式存儲(chǔ)部B13 (S78)。并且，更新所寫入的模式所涉及的歷史記錄(S80)，結(jié)束本模式?jīng)Q定處理。
在步驟S74中判斷為TCP數(shù)據(jù)包的占有率小于第一規(guī)定值的情況下(S74 否”)，使用狀況判斷部B12判斷為要將流量控制部B21的流量控制功能設(shè)為無(wú)效(S82)。使用狀況判斷部B12將該判斷的結(jié)果作為模式信息寫入模式存儲(chǔ)部B13 (S84)。并且，更新所寫入的模式所涉及的歷史記錄(S80)，結(jié)束本模式?jīng)Q定處理。
在步驟S72中判斷為使流量控制功能有效化的次數(shù)小于使流量控制功能無(wú)效化的次數(shù)的固定比率(這里設(shè) 為兩倍)的情況下(372:“否”)，判斷^^數(shù)據(jù)包的占有率是否為第二規(guī)定值以上(S86)。這里，第二規(guī)定值設(shè)定為高于第一規(guī)定值。在判斷為TCP數(shù)據(jù)包的占有率為第二規(guī)定值以上的情況下(S86 是”)，判斷為將流量控制功能設(shè)為有效(S88)，將判斷結(jié)果作為模式信息寫入模式存儲(chǔ)部B13 (S90)。將所寫入的判斷結(jié)果存儲(chǔ)為歷史記錄(S80)，結(jié)束本模式?jīng)Q定處理。
在步驟S80中判斷為TCP數(shù)據(jù)包占有率小于第二規(guī)定值的情況下(S86 否”)，判斷為將流量控制功能設(shè)為無(wú)效(S92)，將判斷結(jié)果作為模式信息寫入模式存儲(chǔ)部B13(S94)。將所寫入的判斷結(jié)果存儲(chǔ)為歷史記錄(S80)，結(jié)束本模式?jīng)Q定處理。此外，步驟S72、S74、S86的判斷相當(dāng)于從歷史記錄以及TCP數(shù)據(jù)包的占有率一側(cè)判斷中繼裝置10的使用狀況的處理，在當(dāng)進(jìn)行該判斷時(shí)進(jìn)行歷史記錄的加權(quán)方面具有特征。
流量控制功能設(shè)為有效的傾向強(qiáng)的終端在發(fā)生暫時(shí)使流量控制功能設(shè)為無(wú)效的情況下，也立即將流量控制功能切換為有效。通過該切換，擔(dān)心重新連接導(dǎo)致通信效率發(fā)生下降。在本變形例中，記錄流量控制功能的模式的歷史記錄。并且，在參照歷史記錄而設(shè)為有效的次數(shù)為設(shè)為無(wú)效的次數(shù)的固定比率以上(這里設(shè)為兩倍以上)的情況下，在判斷出使用了 TCP數(shù)據(jù)包的占有率的使用狀況時(shí)使用低于第二規(guī)定值的第一規(guī)定值(S74)。
由此，在連接有流量控制功能設(shè)為有效的傾向強(qiáng)的終端的情況下，流量控制功能的模式難以切換為無(wú)效。由此，能夠抑制模式切換導(dǎo)致的通信效率的下降。此外，在該例子中，如果成為判斷閾值的固定比率設(shè)為比兩倍還大，則與設(shè)定為兩倍的情況相比能夠進(jìn)一步降低模式切換的頻率。
(3)作為使用狀況判斷部B12所進(jìn)行的模式?jīng)Q定處理，還能夠設(shè)為圖8所示的處理。
即，使用狀況判斷部B12從數(shù)據(jù)包信息獲取部Bll獲取數(shù)據(jù)包信息(S100)。這里，利用所獲得的數(shù)據(jù)包信息中的端口編號(hào)以及數(shù)據(jù)包的種類。并且，基于數(shù)據(jù)包信息檢測(cè)每個(gè)端口編號(hào)的TCP數(shù)據(jù)包的占有率(S102)。接著，根據(jù)與端口編號(hào)相對(duì)應(yīng)的程序的優(yōu)先級(jí)針對(duì)每個(gè)端口編號(hào)加以預(yù)定的權(quán)重。即，對(duì)TCP數(shù)據(jù)包的占有率進(jìn)行與端口編號(hào)相應(yīng)的加權(quán)(S104)。對(duì)于占有率的加權(quán)是如下實(shí)施:例如對(duì)于用于重要的程序的數(shù)據(jù)包將根據(jù)數(shù)據(jù)包數(shù)檢測(cè)出的占有率設(shè)為10倍，對(duì)于用于其它程序的數(shù)據(jù)包所檢測(cè)的占有率不作任何處理。
并且，判斷所加權(quán)的TCP數(shù)據(jù)包的占有率是規(guī)定值以上還是小于規(guī)定值(S106)。此外，步驟S106的判斷相當(dāng)于從對(duì)每個(gè)端口編號(hào)的進(jìn)行了加權(quán)的TCP數(shù)據(jù)包的占有率一側(cè)判斷中繼裝置10的使用狀況的處理。這里，在判斷為TCP數(shù)據(jù)包的占有率為規(guī)定值以上的情況下(S106 是”)，使用狀況判斷部B12判斷為要將流量控制功能設(shè)為有效(S108)，將該判斷結(jié)果作為模式信息寫入模式存儲(chǔ)部B13 (SllO)。并且，結(jié)束本模式?jīng)Q定處理。另一方面，在步驟S106中判斷為TCP數(shù)據(jù)包的占有率小于規(guī)定值的情況下(S106 否”)，使用狀況判斷部B 12判斷為要將流量控制功能設(shè)為無(wú)效(S112)，將該判斷結(jié)果作為模式信息寫入模式存儲(chǔ)部B13 (SI 14)。并且，結(jié)束本模式?jīng)Q定處理。
在本變形例中，在判斷使用狀況時(shí)參照數(shù)據(jù)包的端口編號(hào)使用對(duì)每個(gè)端口編號(hào)進(jìn)行加權(quán)的占有率。由此，在用于重要的程序的通信的數(shù)據(jù)包為需要實(shí)時(shí)性的數(shù)據(jù)包的情況下，能夠?qū)⒘髁靠刂乒δ茉O(shè)為無(wú)效。另外，在用于重要的程序的通信的數(shù)據(jù)包為需要可靠性的數(shù)據(jù)包的情況下，能夠?qū)⒘髁靠刂乒δ茉O(shè)為有效。由此，能夠根據(jù)加入程序的重要性的使用狀況進(jìn)行流量控制功能的模式切換。
(4)作為使用狀況判斷部B12所進(jìn)行的模式?jīng)Q定處理，還能夠設(shè)為圖9所示的處理。
即，使用狀況判斷部B12從所接收的數(shù)據(jù)包的連續(xù)性判斷中繼裝置10的使用狀況。使用狀況判斷部B12使用第一計(jì)數(shù)器測(cè)量TCP數(shù)據(jù)包的連續(xù)數(shù)，使用第二計(jì)數(shù)器測(cè)量UDP數(shù)據(jù)包的連續(xù)數(shù)。此外，在中繼裝置10的電源接通時(shí)第一計(jì)數(shù)器以及第二計(jì)數(shù)器的初始值設(shè)定為O。然后，首先，通過數(shù)據(jù)包信息獲取部Bll獲取數(shù)據(jù)包信息(S122)。在本變形例中，利用數(shù)據(jù)包信息中的協(xié)議來(lái)判斷所接收的數(shù)據(jù)包的協(xié)議是否為TCP(S124)。
在判斷為所接收的數(shù)據(jù)包的協(xié)議為TCP的情況下(S124 是”)，第一計(jì)數(shù)器的值加1(S126)。另外，第二計(jì)數(shù)器的值初始化為O (S128)。并且，在第一計(jì)數(shù)器與規(guī)定值相等的情況下(S130 是”)、即TCP數(shù)據(jù)包連續(xù)了規(guī)定的數(shù)量的情況下，使用狀況判斷部B 12判斷為要將流量控制功能設(shè)為有效(S132)。并且，使用狀況判斷部B12將判斷結(jié)果作為模式信息寫入模式存儲(chǔ)部B13 (S134)，結(jié)束本模式?jīng)Q定處理。另外，在步驟S130中第一計(jì)數(shù)器與規(guī)定值不相等的情況下(S130 否”)、即沒有連續(xù)接收到規(guī)定的數(shù)量的TCP數(shù)據(jù)包的情況下，結(jié)束本模式?jīng)Q定處理。此外，步驟S130的判斷相當(dāng)于從TCP數(shù)據(jù)包的連續(xù)性一側(cè)判斷中繼裝置10的使用狀況的處理。
另一方面，在步驟S124中判斷為接收數(shù)據(jù)包的協(xié)議不是TCP的情況下(S124:“否”)，判斷接收數(shù)據(jù)包的協(xié)議是否為UDP(S136)。在判斷為接收數(shù)據(jù)包的協(xié)議是UDP的情況下(S136 是”)，第二計(jì)數(shù)器的值加1(S138)。另外，第一計(jì)數(shù)器的值初始化為O (S140)。并且，判斷第二計(jì)數(shù)器的值是否與規(guī)定值相等(S142)。在判斷為第二計(jì)數(shù)器的值與規(guī)定值相等的情況下(S142 是”)、即判斷為中繼裝置10連續(xù)接收到規(guī)定數(shù)量的UDP數(shù)據(jù)包的情況下，使用狀況判斷部B12判斷為要將流量控制功能設(shè)為無(wú)效(S144)。并且，將判斷結(jié)果作為模式信息寫入模式存儲(chǔ)部B13 (S146)，結(jié)束本模式?jīng)Q定處理。
另外，在步驟S136中判斷為接收數(shù)據(jù)包的協(xié)議不是UDP的情況下(S136 否”)，結(jié)束本模式?jīng)Q定處理。而且，在步驟S142中判斷為第二計(jì)數(shù)器的值與規(guī)定值不相等的情況下(S142 否”)、即沒有連續(xù)接收到規(guī)定數(shù)量的UDP數(shù)據(jù)包的情況下，結(jié)束本模式?jīng)Q定處理。此外，步驟S142的判斷相當(dāng)于從UDP數(shù)據(jù)包的連續(xù)性一側(cè)判斷中繼裝置10的使用狀況的處理。
關(guān)于中繼裝置10所接收的數(shù)據(jù)包，在TCP數(shù)據(jù)包連續(xù)固定數(shù)量等、特定種類(同種)的數(shù)據(jù)包連續(xù)固定數(shù)量的情況下，能夠估計(jì)為該特定種類的數(shù)據(jù)包的占有率高。與如上述實(shí)施方式那樣根據(jù)固定時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)包總數(shù)和特定種類的數(shù)據(jù)包數(shù)量對(duì)占有率進(jìn)行運(yùn)算的情況相比，該方法在占有率的檢測(cè)精度方面有可能低。但是，與獲取固定時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)包、之后對(duì)數(shù)據(jù)包的占有率進(jìn)行運(yùn)算來(lái)獲取該占有率的方法相比，當(dāng)使用在固定數(shù)量的數(shù)據(jù)包連續(xù)的情況下切換模式的方法時(shí)，能夠更快地掌握使用狀況。因而，當(dāng)只關(guān)注占有率的檢測(cè)精度時(shí)其精度有可能降低，但是能夠縮短直到掌握使用狀況為止的時(shí)間，因此作為結(jié)果，能夠設(shè)定適于當(dāng)前的中繼裝置10的使用狀況的模式。
(5)在上述實(shí)施方式中，將用于可靠性高的通信的協(xié)議設(shè)為TCP，將用于實(shí)時(shí)性高的通信的協(xié)議設(shè)為m)P，但是也可以代替這些、或者除了這些之外，使用sctp、Rsvp,UDP-Lite等其它協(xié)議。在任意的情況下，只要如上述實(shí)施方式、上述各變形例那樣相對(duì)地根據(jù)是重視可靠性的協(xié)議還是重視實(shí)時(shí)性的協(xié)議來(lái)區(qū)分即可。
(6)在上述實(shí)施方式中，設(shè)為使用數(shù)據(jù)包的數(shù)量來(lái)檢測(cè)TCP數(shù)據(jù)包以及UDP數(shù)據(jù)包的占有率，但是也可以代替在固定時(shí)間內(nèi)接收到的數(shù)據(jù)包的數(shù)量而設(shè)為在固定時(shí)間內(nèi)接收到的總數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度(數(shù)據(jù)包內(nèi)數(shù)據(jù)量的總數(shù))。
在這種情況下，從數(shù)據(jù)包信息獲取部Bll獲取數(shù)據(jù)包信息，利用數(shù)據(jù)包信息中的數(shù)據(jù)包發(fā)送接收部B2所接收的數(shù)據(jù)包所使用的協(xié)議以及數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度。并且，通過針對(duì)數(shù)據(jù)包的每個(gè)種類對(duì)在固定時(shí)間內(nèi)接收到的各數(shù)據(jù)包內(nèi)的數(shù)據(jù)量進(jìn)行相加的處理，針對(duì)數(shù)據(jù)包的每個(gè)種類獲得數(shù)據(jù)包內(nèi)數(shù)據(jù)量的總數(shù)。在這種情況下，例如，即使在TCP數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)包數(shù)量比UDP數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)包數(shù)量少一些時(shí)，而TCP數(shù)據(jù)包的各數(shù)據(jù)包內(nèi)數(shù)據(jù)量大時(shí)，在數(shù)據(jù)量方面TCP數(shù)據(jù)包的占有率大。通過這樣，代替數(shù)據(jù)包數(shù)量而基于數(shù)據(jù)量判斷使用狀況，能夠進(jìn)行更與實(shí)際的使用狀況相應(yīng)的判斷。
(7)按照每個(gè)端口 1213、1223、1233進(jìn)行模式?jīng)Q定處理，關(guān)于模式切換處理，也能夠以端口 1213、1223、1233為單位進(jìn)行。另外，在端口 1213、1223、1233被VLAN等劃分的情況下，也能夠應(yīng)用于每個(gè)VLAN。由此，例如，針對(duì)如VoIP專用終端那樣始終進(jìn)行要求實(shí)時(shí)性的通信的外部終端所連接的端口， 始終將流量控制功能設(shè)為無(wú)效，能夠提高通信效率。
(8)上述實(shí)施方式和變形例(1Γ(7)也可以適當(dāng)組合。通過將上述實(shí)施方式和變形例(1Γ(3)組合使用，能夠更準(zhǔn)確地進(jìn)行與使用狀況相應(yīng)的流量控制功能的模式的切換。
權(quán)利要求
1.一種中繼裝置，發(fā)送接收數(shù)據(jù)包，其特征在于，具備: 使用狀況判斷部，其根據(jù)上述中繼裝置所接收的數(shù)據(jù)包和所發(fā)送的數(shù)據(jù)包中的至少一個(gè)判斷上述中繼裝置的使用狀況； 流量控制部，其控制上述中繼裝置所接收的數(shù)據(jù)包的流量；以及模式切換部，其根據(jù)通過上述使用狀況判斷部判斷出的使用狀況來(lái)切換由上述流量控制部進(jìn)行的控制的有效和無(wú)效。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中繼裝置，其特征在于， 還具備優(yōu)先控制部，在由上述流量控制部進(jìn)行的控制設(shè)為無(wú)效的情況下，該優(yōu)先控制部進(jìn)行用于將要求實(shí)時(shí)性的數(shù)據(jù)包優(yōu)先于要求可靠性的數(shù)據(jù)包發(fā)送的控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的中繼裝置，其特征在于， 上述使用狀況判斷部檢測(cè)所接收的數(shù)據(jù)包中規(guī)定種類的數(shù)據(jù)包所占的占有率，并根據(jù)上述占有率判斷上述使用狀況。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的中繼裝置，其特征在于， 上述規(guī)定種類的數(shù)據(jù)包是要求實(shí)時(shí)性的數(shù)據(jù)包或者是要求可靠性的數(shù)據(jù)包。
5.根據(jù)權(quán)利要求 3或4所述的中繼裝置，其特征在于， 上述使用狀況判斷部根據(jù)在固定時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)得到的數(shù)據(jù)包數(shù)檢測(cè)上述占有率。
6.根據(jù)權(quán)利要求3 5中的任一項(xiàng)所述的中繼裝置，其特征在于， 上述規(guī)定種類的數(shù)據(jù)包使用端口編號(hào)來(lái)進(jìn)行分類，該端口編號(hào)用于確定數(shù)據(jù)包被發(fā)送到的目的地的程序， 上述使用狀況判斷部進(jìn)行與上述端口編號(hào)相對(duì)應(yīng)的加權(quán)并利用該加權(quán)來(lái)檢測(cè)上述占有率。
7.根據(jù)權(quán)利要求3飛中的任一項(xiàng)所述的中繼裝置，其特征在于， 上述使用狀況判斷部根據(jù)上述占有率隨時(shí)間的變化判斷上述使用狀況。
8.根據(jù)權(quán)利要求3 7中的任一項(xiàng)所述的中繼裝置，其特征在于， 上述使用狀況判斷部將上述流量控制部的控制的有效和無(wú)效隨時(shí)間的變化記錄為歷史記錄，并使用上述歷史記錄和上述占有率判斷上述使用狀況。
9.根據(jù)權(quán)利要求廣8中的任一項(xiàng)所述的中繼裝置，其特征在于， 上述使用狀況判斷部根據(jù)規(guī)定種類的數(shù)據(jù)包的連續(xù)性檢測(cè)上述使用狀況。
10.根據(jù)權(quán)利要求廣9中的任一項(xiàng)所述的中繼裝置，其特征在于， 上述模式切換部在切換由上述流量控制部進(jìn)行的控制的有效和無(wú)效之后禁止切換直到經(jīng)過規(guī)定的等待時(shí)間為止。
11.根據(jù)權(quán)利要求f10中的任一項(xiàng)所述的中繼裝置，其特征在于， 還具備多個(gè)端口，該多個(gè)端口用于與外部終端進(jìn)行連接， 上述流量控制部能夠針對(duì)每個(gè)上述端口控制上述中繼裝置所接收的數(shù)據(jù)包的流量，上述模式切換部能夠針對(duì)每個(gè)上述端口切換由上述流量控制部進(jìn)行的控制的有效和無(wú)效。
12.根據(jù)權(quán)利要求f11中的任一項(xiàng)所述的中繼裝置，其特征在于， 上述中繼裝置是交換集線器。
13.—種中繼裝置的控制方法，控制能夠發(fā)送接收數(shù)據(jù)包且具備控制所接收的數(shù)據(jù)包的流量的流量控制部的中繼裝置，其特征在于，包括如下步驟: 使用狀況判斷步驟，根據(jù)上述中繼裝置所接收的數(shù)據(jù)包和所發(fā)送的數(shù)據(jù)包中的至少一個(gè)判斷上述中繼裝置的使用狀況；以及 模式切換步驟，根據(jù)通過上述使用狀況判斷步驟判斷出的使用狀況來(lái)切換由上述流量控制部針對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行的流量控`制的有效和無(wú)效。
全文摘要
本發(fā)明提供一種中繼裝置、中繼裝置的控制方法，在多個(gè)終端之間混合進(jìn)行重視可靠性的通信和重視實(shí)時(shí)性的通信的情況下自動(dòng)切換為適于通信狀況的通信方法。該中繼裝置具備使用狀況判斷部(B12)，其根據(jù)中繼裝置(10)所接收的數(shù)據(jù)包和所發(fā)送的數(shù)據(jù)包中的至少一個(gè)判斷發(fā)送接收數(shù)據(jù)包的中繼裝置(10)的使用狀況；流量控制部(B21)，其控制中繼裝置(10)所接收的數(shù)據(jù)包的流量；以及模式切換部(B14)，其根據(jù)通過使用狀況判斷部(B12)判斷出的使用狀況來(lái)切換由流量控制部(B21)進(jìn)行的控制的有效和無(wú)效。
文檔編號(hào)H04L12/801GK103107949SQ20121044928
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2012年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月9日
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