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JP2000183880A - Packet flow monitoring device - Google Patents

Packet flow monitoring device

Info

Publication number
JP2000183880A
JP2000183880A JP10358886A JP35888698A JP2000183880A JP 2000183880 A JP2000183880 A JP 2000183880A JP 10358886 A JP10358886 A JP 10358886A JP 35888698 A JP35888698 A JP 35888698A JP 2000183880 A JP2000183880 A JP 2000183880A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
packet
time
token bucket
monitoring device
counter value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP10358886A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Kawasaki
健 川崎
Kiyonari Takashima
研也 高島
Tadaaki Watanabe
直聡 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP10358886A priority Critical patent/JP2000183880A/en
Publication of JP2000183880A publication Critical patent/JP2000183880A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明はパケット流量監視装置に関し、ハー
ドウェア量を低減することができるパケット流量監視装
置を提供することを目的としている。 【解決手段】 トークンバケットを用いた可変長パケッ
トの流量監視装置において、前回のパケット到着時にそ
の時刻とトークンバケットカウンタ値を記憶しておく手
段23と、パケット到着時に、記憶したトークンバケッ
トパラメータと前記到着時刻と現在の時刻と、加算レー
トからその時点のトークンバケットカウンタ値を計算す
る手段21と、計算した値をパケット長と比較する比較
手段21とを具備し、到着パケットの適合/非適合判定
を行なうように構成する。
(57) [Summary] The present invention relates to a packet flow monitoring device, and an object thereof is to provide a packet flow monitoring device capable of reducing the amount of hardware. SOLUTION: In a variable length packet flow monitoring device using a token bucket, means 23 for storing the time and the token bucket counter value at the time of previous packet arrival, the stored token bucket parameter at the time of packet arrival, and A means 21 for calculating the token bucket counter value at that time from the arrival time, the current time, and the added rate; and a comparing means 21 for comparing the calculated value with the packet length. Is configured to be performed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はパケット流量監視装
置に関する。近年、インターネット等の可変長のパケッ
トを用いた通信において、従来なかったend−to−
endの遅延又は常時占有できる帯域等を保証する品質
保証型サービスの提供がIETF(Intenet E
ngineering Task Force)等で検
討されている。
The present invention relates to a packet flow monitoring device. In recent years, in communication using variable-length packets such as the Internet, end-to-
The provision of a quality assurance type service that guarantees end delay or a band that can always be occupied is realized by IETF (Internet E
Negering Task Force).

【0002】ユーザがフロー毎に送出パケットの流量等
の情報が予め与えられ、網側においてその情報を基に網
内の資源をユーザに対して予約することになる。しかし
ながら、ユーザがその情報に従わないパケットを送出し
た場合には、網内の資源が予想より輻輳し、そのパケッ
トの影響により、他のユーザの品質を結果させるおそれ
があるため、網はユーザが出力するパケットの流量を監
視し、ユーザがパケットを多く送出した場合、そのパケ
ットを廃棄する、或いは超過したパケットの品質を落と
して、網が輻輳した場合にそのパケットを先立って廃棄
する必要がある。IP(Internet Protc
ol)パケットの流量監視機能として、通常トークンバ
ケットアルゴリズムを用いる。
[0002] A user is given information such as the flow rate of outgoing packets for each flow in advance, and the network side reserves resources in the network for the user based on the information. However, if the user sends a packet that does not follow the information, the network congests resources more than expected, and the effect of the packet may result in the quality of other users. It is necessary to monitor the flow rate of output packets and discard the packets if the user sends many packets, or reduce the quality of the excess packets and discard the packets before the network becomes congested. . IP (Internet Protc)
ol) As a packet flow monitoring function, a normal token bucket algorithm is used.

【0003】[0003]

【従来の技術】図10は従来の流量監視機能の説明図で
ある。従来の可変長パケット2に対するトークンバケッ
トによる流量監視機能では、トークンバケットカウンタ
1を用いて、保証する帯域流量に対応して、一定時間毎
に降ってくるトークンをカウントし、そのカウンタ値を
最大値まで加算していく。そして、ユーザパケット2が
到着時にトークンバケットカウンタ値とユーザのパケッ
ト長を比較する。
2. Description of the Related Art FIG. 10 is an explanatory diagram of a conventional flow rate monitoring function. In the conventional flow monitoring function using a token bucket for a variable-length packet 2, a token bucket counter 1 is used to count tokens falling at regular intervals in accordance with a guaranteed bandwidth flow rate, and set the counter value to a maximum value. Add up to When the user packet 2 arrives, the token bucket counter value is compared with the packet length of the user.

【0004】ここで、カウンタ値の方が大きい場合に
は、パケットを適合と判定し、トークンバケットカウン
タ値をパケット長分減算してパケットを送出する。カウ
ンタ値が小さい場合には、パケットを非適合と判定して
到着パケットを廃棄する。若しくは、網での到着パケッ
トの品質条件を落としてパケットを送出する。
If the counter value is larger, the packet is determined to be conforming, and the packet is transmitted after subtracting the token bucket counter value by the packet length. If the counter value is small, the packet is determined to be non-conforming and the arriving packet is discarded. Alternatively, the quality condition of the arriving packet on the network is lowered and the packet is transmitted.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の技術で
は、ユーザからのフロー毎にカウンタを用意しなければ
ならず、網の入口で監視するフローの数が多い場合に
は、多数のカウンタが必用となり、ハードウェアの量が
多くなるという問題がある。
In the above-mentioned prior art, a counter must be prepared for each flow from the user. If the number of flows to be monitored at the entrance of the network is large, a large number of counters are required. There is a problem that it becomes necessary and the amount of hardware increases.

【0006】本発明はこのような課題に鑑みてなされた
ものであって、ハードウェア量を低減することができる
パケット流量監視装置を提供することを目的としてい
る。
The present invention has been made in view of such a problem, and has as its object to provide a packet flow monitoring device capable of reducing the amount of hardware.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】(1)図1は第1の発明
の原理ブロック図である。図において、2は入力される
可変長パケット、3は該可変長パケットを受けて、フロ
ーを判別し、パケットサイズを判別する判別部である。
4は該判別部3から出力されるパケットを受けて、後述
する演算制御部20からの判定結果に応じて、パケット
を送出するかしないかを決めるパケット操作部である。
(1) FIG. 1 is a principle block diagram of the first invention. In the figure, reference numeral 2 denotes an input variable-length packet, and reference numeral 3 denotes a determination unit that receives the variable-length packet, determines a flow, and determines a packet size.
Reference numeral 4 denotes a packet operation unit that receives a packet output from the determination unit 3 and determines whether or not to transmit the packet in accordance with a determination result from the operation control unit 20 described later.

【0008】20は本発明を特徴づける部分である演算
制御部である。該演算制御部20において、22は時刻
情報を出力する時計、23はフロー毎にトークンバケッ
トパラメータを記憶するメモリである。21は判別部3
から出力されるパケットサイズとフロー識別信号とを受
け、また時計22からの時刻情報を受け、またメモリ2
3からのフローに対応したパラメータを受けて、トーク
ンバケットカウンタ値を計算してパケット2のパケット
長と比較する判別機能部である。該判別機能部21は、
前記パケット操作部4に判別結果を通知するようになっ
ている。
Reference numeral 20 denotes an arithmetic control unit which characterizes the present invention. In the arithmetic and control unit 20, reference numeral 22 denotes a clock for outputting time information, and reference numeral 23 denotes a memory for storing token bucket parameters for each flow. 21 is a discriminator 3
, A packet size and a flow identification signal output from the clock 22, time information from the clock 22,
3 is a discrimination function unit that receives a parameter corresponding to the flow from 3 and calculates a token bucket counter value and compares it with the packet length of the packet 2. The discrimination function unit 21
The determination result is notified to the packet operation unit 4.

【0009】この発明の構成によれば、パケット到着時
に計算したトークンバケットカウンタ値とパケット長と
を比較して到着パケットの適合/非適合を判定すること
ができる。これによれば、フロー毎にパケット長比較の
ためのカウンタを設ける必用がないので、ハードウェア
量を低減することができる。
According to the configuration of the present invention, the conformity / non-conformity of the arriving packet can be determined by comparing the token bucket counter value calculated when the packet arrives with the packet length. According to this, it is not necessary to provide a counter for packet length comparison for each flow, so that the amount of hardware can be reduced.

【0010】(2)第2の発明は、トークンバケットを
用いた可変長パケットの流量監視装置において、前回の
パケット到着時に、トークンバケットカウンタ値が初期
値であるバケットサイズに戻る時刻を計算して記憶して
おく手段と、パケット到着時に記憶した時刻と現在の時
刻と加算レートから、その時点におけるトークンバケッ
トカウンタ値を計算する手段と、計算した値をパケット
長と比較する比較手段とを具備し、到着パケットの適合
/非適合判定を行なうことを特徴としている。
(2) According to a second aspect of the present invention, in a variable length packet flow monitoring device using a token bucket, the time when the token bucket counter value returns to the initial bucket size when the previous packet arrives is calculated. Means for calculating the token bucket counter value at that time from the time stored at the time of packet arrival, the current time, and the addition rate; and comparing means for comparing the calculated value with the packet length. In addition, it is characterized in that the conformity / non-conformity determination of the arriving packet is performed.

【0011】この発明の構成によれば、パラメータの数
を少なくすることができる。 (3)第3の発明は、トークンバケットを用いた可変長
パケットの流量監視装置において、前回のパケット到着
時にその時刻とトークンバケットカウンタ値を記憶して
おく手段と、一定周期毎にトークンバケットカウンタ値
を再計算し、再記憶しておく手段と、パケット到着時
に、記憶したトークンバケットパラメータと到着時刻ま
たは再計算した時刻と現在の時刻と加算レートから、そ
の時点のトークンバケットカウンタ値を計算する手段
と、計算した値をパケット長と比較する比較手段とを具
備し、到着パケットの適合/非適合判定を行なうことを
特徴としている。
According to the configuration of the present invention, the number of parameters can be reduced. (3) A third invention relates to a variable length packet flow monitoring device using a token bucket, a means for storing the time and the token bucket counter value at the time of previous packet arrival, and a token bucket counter for every fixed period. Means for recalculating and re-storing the value, and upon packet arrival, calculating the token bucket counter value at that time from the stored token bucket parameter and the arrival time or the recalculated time, the current time, and the addition rate. Means and a comparing means for comparing the calculated value with the packet length, and is adapted to judge the conformity / non-conformity of the arriving packet.

【0012】この発明の構成によれば、メモリ及び時計
のビット数を小さくすることができる。 (4)第4の発明は、第3の発明の前記加算レートが1
となるように、各パラメータを設定したことを特徴とし
ている。
According to the configuration of the present invention, the number of bits of the memory and the clock can be reduced. (4) In the fourth invention, the addition rate of the third invention is 1
It is characterized in that each parameter is set such that

【0013】この発明の構成によれば、加算レートとし
てrではなく1/rをメモリに記憶しておくことによ
り、除算が不要となり回路を簡単化することができる。
According to the configuration of the present invention, by storing 1 / r instead of r as the addition rate in the memory, the division becomes unnecessary and the circuit can be simplified.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態例を詳細に説明する。図2は本発明の第1の実
施の形態例を示すブロック図である。図1と同一のもの
は、同一の符号を付して示す。図に示す構成は、図1の
演算制御部20の詳細構成を示している。図において、
31は時計22からの時刻情報Tとメモリ23からの時
刻情報pTを受ける減算器、32は該減算器31の出力
(T−pT)と、メモリ23からの加算レート信号rを
受けて、r×(T−pT)演算を行なう乗算器である。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 2 is a block diagram showing the first embodiment of the present invention. 1 are denoted by the same reference numerals. The configuration shown in the figure shows the detailed configuration of the arithmetic control unit 20 in FIG. In the figure,
A subtractor 31 receives the time information T from the clock 22 and the time information pT from the memory 23, and 32 receives the output (T-pT) of the subtractor 31 and the addition rate signal r from the memory 23, and A multiplier for performing a × (T−pT) operation.

【0015】33は該乗算器32の出力r×(T−p
T)とメモリ23からの情報pTBCを受けてpTBC
+r×(T−pT)演算を行なう加算器、34は該加算
器33の出力とメモリ23からのバケットサイズbを受
けて、何れか小さい方をTBCとして出力する最小値選
択部、36は最小値選択部34の出力とパケットサイズ
を受けてこれらの差分をとる減算器、35はパケットサ
イズLと計算結果による値TBCとを比較して適合/非
適合を決定する比較部である。メモリ23には、パラメ
ータb、r、pT、pTBCとがフロー毎に記憶されて
おり、演算を行なう時には、該当フローがセレクトさ
れ、対応する各データを出力する。このように構成され
た回路の動作を説明すれば、以下の通りである。
Reference numeral 33 denotes an output r × (T−p) of the multiplier 32.
T) and the information pTBC from the memory 23
+ R × (T−pT) operation, an adder 34 receives the output of the adder 33 and the bucket size b from the memory 23, and outputs the smaller one as the TBC. A subtractor 35 receives the output of the value selection unit 34 and the packet size and calculates the difference between them. A comparison unit 35 compares the packet size L with the value TBC based on the calculation result to determine conformity / nonconformity. In the memory 23, parameters b, r, pT, and pTBC are stored for each flow. When an operation is performed, the flow is selected and corresponding data is output. The operation of the circuit thus configured will be described as follows.

【0016】ユーザとの固定契約ベース又はRSVP等
の予約プロトコルを用いてフロー毎の品質QOS保証サ
ービスが開始される。サービス開始時に、そのフローの
バケットサイズb、レート情報rのフロー固有のパラメ
ータと、サービス開始時刻を前到着時刻pT、バケット
サイズbをトークンバケットカウンタ値pTBCの初期
値の変化パラメータとしてメモリ23に設定する。
A quality QOS guarantee service for each flow is started using a fixed contract base with a user or a reservation protocol such as RSVP. When the service is started, the flow-specific parameters of the flow's bucket size b and rate information r, the service start time are set to the previous arrival time pT, and the bucket size b is set in the memory 23 as a change parameter of the initial value of the token bucket counter value pTBC. I do.

【0017】図3は第1の実施の形態例の動作説明図で
ある。縦軸はトークン量、横軸は時間tである。トーク
ン量の初期値はbである。これがバケットサイズ初期値
となる。パケット到着毎に、判別機能部21はパケット
のフローを識別し、パラメータb、r、pT、pTBC
をメモリ23よりもらう。そして、これらの情報と時計
22の時刻情報Tより、現時点でのトークンバケットカ
ウンタ値TBCを計算により求める。
FIG. 3 is an explanatory diagram of the operation of the first embodiment. The vertical axis is the token amount, and the horizontal axis is the time t. The initial value of the token amount is b. This is the bucket size initial value. Each time a packet arrives, the discrimination function unit 21 identifies the flow of the packet, and sets parameters b, r, pT, pTBC.
From the memory 23. Then, a token bucket counter value TBC at the present time is obtained by calculation from the information and the time information T of the clock 22.

【0018】先ず、減算器31がT−pTを演算し、次
に乗算器32がr×(T−pT)を演算し、次に加算器
33がpTBC+r×(T−pT)を演算する。この結
果、最小値選択部34は、上述の演算により求めた値p
TBC+r×(T−pT)と、バケットとサイズbとを
比較し、小さい値の方をTBCとしてセレクトする。つ
まり、TBC=min(b,pTBC+r×(T−p
T))とする。
First, the subtractor 31 calculates T-pT, the multiplier 32 calculates r × (T-pT), and the adder 33 calculates pTBC + r × (T-pT). As a result, the minimum value selecting unit 34 calculates the value p obtained by the above-described calculation.
TBC + r × (T−pT) is compared with the bucket and the size b, and the smaller value is selected as the TBC. That is, TBC = min (b, pTBC + r × (T−p
T)).

【0019】この計算が終了すると、比較部35でこの
値TBCと到着パケットのサイズLとの比較を行なう。
比較部35は若し、L>TBCの場合には到着パケット
は不適合として廃棄、若しくは優先度又は品質を落とし
て転送する。この時、メモリ23のpT及びpTBCは
そのままでもよいし、時刻情報TとTBCを記憶しても
よい。
When this calculation is completed, the comparing unit 35 compares the value TBC with the size L of the arriving packet.
If L> TBC, the comparing unit 35 discards the arriving packet as non-conforming, or transfers the packet with reduced priority or quality. At this time, pT and pTBC in the memory 23 may be left as they are, or the time information T and TBC may be stored.

【0020】L≦TBCの場合には、到着パケットは適
合として転送する。その時のメモリのpT=T、pTB
C=TBC−Lとして比較部35からの書き込み指示に
よりメモリ23に書き込む。
If L ≦ TBC, the arriving packet is forwarded as conforming. PT = T, pTB of the memory at that time
As C = TBC-L, the data is written to the memory 23 in response to a write instruction from the comparison unit 35.

【0021】このように、この実施の形態例によれば、
1つの演算器とメモリとで、トークンバケット判定アル
ゴリズムが実現できる。この実施の形態例によれば、パ
ケット到着時に計算したトークンバケットカウンタ値と
パケット長とを比較して到着パケットの適合/非適合を
判定することができる。また、これによれば、フロー毎
にパケット長との比較のためのカウンタを設ける必用が
ないので、ハードウェア量を低減することができる。
As described above, according to this embodiment,
The token bucket determination algorithm can be realized with one arithmetic unit and one memory. According to this embodiment, the conformity / non-conformity of the arriving packet can be determined by comparing the token bucket counter value calculated when the packet arrives with the packet length. Further, according to this, it is not necessary to provide a counter for comparing with the packet length for each flow, so that the amount of hardware can be reduced.

【0022】また、pTBCの初期値を0、パケット到
着時のTBCをTBC=max(0,pTBC−r×
(T−pT))として計算し、TBC+L>bの場合に
到着パケットを不適合とし、TBC+L≦bの場合に到
着パケットを適合と判定し、pTBC=TBC+Lとし
て記憶するリーキバケットアルゴリズムでも実現するこ
とができる。
The initial value of pTBC is 0, and the TBC at the time of packet arrival is TBC = max (0, pTBC-r ×
(T−pT)), the arriving packet is determined to be non-conforming if TBC + L> b, and the arriving packet is determined to be conforming if TBC + L ≦ b. it can.

【0023】図4は本発明の第2の実施の形態例を示す
ブロック図である。図2と同一のものは、同一の符号を
付して示す。この実施の形態例でメモリ23に記憶され
るのは、バケットサイズbと、レート情報rと、時刻n
Tである。ユーザとの契約ベース又はRSVP等の予約
プロトコルを用いて、フロー毎のQOS保証サービuス
は開始される。サービス開始時に、そのフローのバケッ
トサイズb、レート情報rのフロー固有のパラメータ
と、サービス開始時刻をカウンタ初期値時刻nTの初期
値としてメモリ23に記憶させる。
FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention. The same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. In this embodiment, the memory 23 stores the bucket size b, the rate information r, and the time n
T. The QOS guarantee service for each flow is started using a contract protocol with the user or a reservation protocol such as RSVP. When the service is started, the flow-specific parameters of the bucket size b and the rate information r of the flow and the service start time are stored in the memory 23 as the initial value of the counter initial value time nT.

【0024】パケット到着毎に、判別機能部21は、パ
ケットのフローを識別し、メモリ23から対応するb、
r、nTをもらう。これらの情報と時計の現時刻情報T
より、現時点でのトークンバケットカウンタ値TBCと
して、パケット到着時刻を演算により求める。図5は第
2の実施の形態例の動作説明図である。
Each time a packet arrives, the discrimination function unit 21 identifies the flow of the packet, and stores the corresponding b,
Receive r and nT. These information and the current time information T of the clock
As a result, the packet arrival time is obtained by calculation as the current token bucket counter value TBC. FIG. 5 is an operation explanatory diagram of the second embodiment.

【0025】nT>Tの場合には、TBC=b−r×
(nT−T)により、nT≦Tの場合にはTBC=bと
して計算する。図4において、減算器31は時計22か
らの情報Tと、メモリ23からの時刻情報nTを受けて
nT−Tを求める。次に、乗算器32はメモリ23から
レート情報を受けてr×(nT−T)を演算により求め
る。次に、減算器37はメモリからb情報を受けて、b
−r×(nT−T)を演算する。
When nT> T, TBC = br × r
According to (nT−T), when nT ≦ T, the calculation is performed as TBC = b. In FIG. 4, a subtractor 31 receives information T from a clock 22 and time information nT from a memory 23 to obtain nT-T. Next, the multiplier 32 receives the rate information from the memory 23 and calculates r × (nT−T) by calculation. Next, the subtractor 37 receives the b information from the memory,
Calculate −r × (nT−T).

【0026】選択部38には、減算器37の出力とメモ
リ23からのb情報とが入力されている。選択部38
は、TとnTを入力してその大小関係に応じて、nT>
Tの場合には、減算器37の出力を選択部38から選択
してTBCとして出力し、nT≦Tの場合にはbを選択
してTBCとして出力する。
The output of the subtracter 37 and the b information from the memory 23 are input to the selector 38. Selector 38
Is input T and nT, and nT>
In the case of T, the output of the subtracter 37 is selected from the selection unit 38 and output as TBC, and in the case of nT ≦ T, b is selected and output as TBC.

【0027】比部35は、パケットサイズLと、TBC
との大小を比較する。そして、比較結果に応じて、当該
パケットが適合するかしないかの適合/非適合信号を出
力する。つまり、TBCがパケットサイズLより大きい
場合には、そのパケットを転送し、TBCがパケットサ
イズLより小さい場合には、適合不可とし、当該パケッ
トを廃棄或いは優先度を落として転送する。その時、メ
モリ23のnTはそのままとする。
The ratio unit 35 includes a packet size L, a TBC
Compare the size with. Then, according to the comparison result, a conformity / non-conformity signal indicating whether or not the packet conforms is output. That is, if the TBC is larger than the packet size L, the packet is transferred, and if the TBC is smaller than the packet size L, the packet is determined to be unsuitable and the packet is discarded or the priority is lowered and transferred. At that time, nT of the memory 23 is left as it is.

【0028】適合の場合のnT値は以下のようにして求
める。除算器41はレート情報rとパケットサイズ情報
Lとを受けて、L/rを演算する。次に、加算器42は
除算器41の出力と、最大値選択部40の出力max
(nT,T)を受けて双方の値を加算する。つまり、L
≦TBCの場合には、到着パケットは適合として転送
し、その時のメモリ23にはnT=max(nT,T)
+(L/r)として又は、 nT=T+(b−(TBC−L))/r として記憶する。後段の式は、図11に基づくものであ
る。
The nT value in the case of a match is obtained as follows. The divider 41 receives the rate information r and the packet size information L and calculates L / r. Next, the adder 42 outputs the output of the divider 41 and the output max of the maximum value selector 40.
In response to (nT, T), both values are added. That is, L
If ≦ TBC, the arriving packet is transferred as conforming, and the memory 23 at that time is stored in the memory 23 as nT = max (nT, T).
+ (L / r) or nT = T + (b− (TBC−L)) / r. The latter equation is based on FIG.

【0029】この実施の形態例によれば、パラメータの
数を小さくすることができる。即ち、図2の場合に比較
してパラメータpTBCが1個減っている。また、パケ
ット到着時のTBCとして、nT>Tの場合には、TB
C=r×(nT−T)、nT≦Tの場合にはTBC=0
とし、TBC+L>bの場合に、到着パケットを不適合
とし、TBC+L≦bの場合に到着パケットを適合とす
ることにより、リーキバケットアルゴリズムでも実現す
ることができる。
According to this embodiment, the number of parameters can be reduced. That is, the parameter pTBC is reduced by one compared to the case of FIG. When nT> T, the TBC at the time of packet arrival is TB
C = r × (nT−T), TBC = 0 when nT ≦ T
If TBC + L> b, arriving packets are made non-conforming, and if TBC + L ≦ b, arriving packets are made conforming, it is also possible to realize the leaky bucket algorithm.

【0030】図6は本発明の第3の実施の形態例を示す
ブロック図である。図2と同一のものは、同一の符号を
付して示す。図において、21は判別機能部で図2の第
1の実施の形態例と同様の構成のものである。40は再
計算機能部で、減算器45、乗算器46、加算器47、
最小値選択部48及びフロー識別生成部49より構成さ
れている。
FIG. 6 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention. The same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. In the figure, reference numeral 21 denotes a discrimination function unit having the same configuration as that of the first embodiment of FIG. 40 is a recalculation function unit, which includes a subtractor 45, a multiplier 46, an adder 47,
It comprises a minimum value selector 48 and a flow identification generator 49.

【0031】この実施の形態例の場合、記憶するパラメ
ータは第1の実施の形態例と同様であるが、周期的にp
T、pTBCの値の再計算を行なう再計算機能を持って
いる。サービス開始時の設定及びパケット到着の設定は
第1の実施の形態例と同じである。図7は第3の実施の
形態例の動作説明図である。
In the case of this embodiment, the parameters to be stored are the same as those of the first embodiment.
It has a recalculation function for recalculating the values of T and pTBC. The setting at the time of service start and the setting of packet arrival are the same as in the first embodiment. FIG. 7 is an operation explanatory diagram of the third embodiment.

【0032】再計算機能部40は、各フローに対して一
定の周期でメモリ23よりb、r、pT、pTBCをも
らう。そして、以下の計算により、現時点でのトークン
バケットカウンタ値TBCを求める。
The recalculation function unit 40 receives b, r, pT, and pTBC from the memory 23 at a constant cycle for each flow. Then, the current token bucket counter value TBC is obtained by the following calculation.

【0033】減算器45は、時計22からの時刻情報T
と、メモリ23からの情報pTを受けて、T−pTを演
算する。次の乗算器46は、減算器45の出力とレート
情報rを受けてr×(T−pT)を演算する。次の加算
器47は、乗算器46の出力とpTBCを受けてpTB
C+r×(T−pT)を演算する。最小値選択部48
は、初期値bと演算器47の出力を受けて、小さい方の
値をトークンバケットカウンタ値TBCとして選択す
る。即ち、 TBC=min(b,pTBC+r×(T−pT)) この式が再計算式である。そして、pT=T、TBC=
pTBCとして判別機能部21に優先してメモリ23に
記憶する。ここで、再計算により求めたTBCがbを超
えていた場合にはbとし、超えていない場合にはpTB
Cとする。
The subtractor 45 generates time information T from the clock 22.
And the information pT from the memory 23, and calculates T-pT. The next multiplier 46 receives the output of the subtractor 45 and the rate information r and calculates r × (T−pT). The next adder 47 receives the output of the multiplier 46 and pTBC and receives pTB
Calculate C + r × (T−pT). Minimum value selector 48
Receives the initial value b and the output of the calculator 47 and selects the smaller value as the token bucket counter value TBC. That is, TBC = min (b, pTBC + r × (T−pT)) This equation is a recalculation equation. And pT = T, TBC =
It is stored in the memory 23 as pTBC in preference to the discrimination function unit 21. Here, when the TBC obtained by the recalculation exceeds b, b is set, and when the TBC does not exceed b, pTB is set.
C.

【0034】これにより、パケット到着時点でのTとp
Tとの差分は、再計算機能の再計算機能以下に限定され
るので、pTを記憶するメモリ及び時計22のビット数
を小さくすることができる。
Thus, T and p at the time of packet arrival
Since the difference from T is limited to the recalculation function of the recalculation function or less, the number of bits of the memory for storing pT and the clock 22 can be reduced.

【0035】また、第1の実施の形態例で述べたのと同
様に、再計算機能が、TBC=max(0,pTBC−
r×(T−pT))として計算し、TBC=pTBCと
して記憶すれば、リーキバケットアルゴリEズムでも実
現することができる。
Also, as described in the first embodiment, the recalculation function is performed when TBC = max (0, pTBC-
If it is calculated as r × (T−pT)) and stored as TBC = pTBC, it can also be realized by a leaky bucket algorithm.

【0036】図8は本発明の第4の実施の形態例を示す
ブロック図である。図2と同一のものは、同一の符号を
付して示す。ユーザとの固定契約ベース又はRSVP等
の予約プロトコルを用いて、フロー毎のQOS保証サー
ビスは開始される。サービス開始時に、そのフローのバ
ケットサイズの相対値b’=b/r、レート情報rのフ
ロー固有のパラメータと、サービス開始時刻を前到着時
刻pT、バケットサイズb’の相対値をトークンバケッ
トカウンタ値の相対値pTBC’=pTBC/rの初期
値として、変化パラメータとしてメモリ23に設定す
る。ここで、b及びpTBCは図2に記載したパラメー
タと同じである。
FIG. 8 is a block diagram showing a fourth embodiment of the present invention. The same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. The QoS guarantee service for each flow is started using a fixed contract base with the user or a reservation protocol such as RSVP. At the start of service, the relative value b '= b / r of the bucket size of the flow, the flow-specific parameter of the rate information r, the service start time is defined as the previous arrival time pT, and the relative value of the bucket size b' is defined as the token bucket counter value. Is set in the memory 23 as a change parameter as an initial value of the relative value pTBC ′ = pTBC / r. Here, b and pTBC are the same as the parameters described in FIG.

【0037】図9は第4の実施の形態例の動作説明図で
ある。パケット到着毎に、判別機能部21は、パケット
のフローを識別し、対応するパラメータb’、r、p
T、pTBC’をメモリ23からもらう。これらの情報
と、時計22の現在時刻Tより、現時点でのトークンバ
ケットカウンタの相対値TBC’を、 TBC’=min(b’,pTBC+(T−pT)) により計算する。この式の算出過程について、以下に説
明する。
FIG. 9 is a diagram for explaining the operation of the fourth embodiment. Each time a packet arrives, the discrimination function unit 21 identifies the flow of the packet and sets the corresponding parameters b ′, r, p
T and pTBC ′ are received from the memory 23. Based on this information and the current time T of the clock 22, the relative value TBC 'of the token bucket counter at the present time is calculated by TBC' = min (b ', pTBC + (T-pT)). The process of calculating this equation will be described below.

【0038】先ず減算器31は、時計22からの時刻情
報Tとメモリ23からの時刻情報pTを受けて、T−p
Tを演算する。次に、加算器33、減算器31の出力と
メモリ23からのpTBCを受けてpTBC+(T−p
T)を演算する。この加算器33の出力と、メモリ23
からのrで正規化されたb’との大小を比較する。
First, the subtractor 31 receives the time information T from the clock 22 and the time information pT from the memory 23, and
Calculate T. Next, receiving the outputs of the adder 33 and the subtractor 31 and pTBC from the memory 23, pTBC + (T−p
T) is calculated. The output of the adder 33 and the memory 23
Is compared with b ′ normalized by r from.

【0039】最小値選択部34は、加算器33の出力p
TBC+(T−pT)とb’のうち、小さい方のデータ
をTBC’として出力する。即ち、上式である TBC’=min(b’,pTBC+(T−pT)) が成り立つ。
The minimum value selector 34 outputs the output p of the adder 33
The smaller of TBC + (T−pT) and b ′ is output as TBC ′. That is, TBC ′ = min (b ′, pTBC + (T−pT)), which is the above equation, holds.

【0040】一方、乗算部50は、パケットサイズLと
メモリ23からの1/rを受けて、Lをrで正規化し
L’=L/rを得る。比較部35は、このL/rと前記
TBC’との比較を行なう。
On the other hand, the multiplication unit 50 receives the packet size L and 1 / r from the memory 23, normalizes L with r, and obtains L '= L / r. The comparing unit 35 compares L / r with the TBC '.

【0041】L’>TBC’の場合には、到着パケット
は不適合として、廃棄若しくは優先度又は品質を落とし
て転送する。この時、メモリ23のpT及びpTBCは
そのままでもよいし、TとTBC’を記憶してもよい。
In the case of L '>TBC', the arriving packet is determined to be non-conforming and is discarded or transferred with reduced priority or quality. At this time, pT and pTBC of the memory 23 may be left as they are, or T and TBC 'may be stored.

【0042】L’≦TBC’の場合には、到着パケット
は適合として転送する。この時のメモリのpT=T、p
TBC’はpTBC’=TBC’−(L/r)として記
憶する。つまり、減算器36がL/rとTBC’とを受
けて、その差分TBC’−L/rをメモリ23のpTB
Cに書き込む。
If L'≤TBC ', the arriving packet is forwarded as conforming. PT of memory at this time = T, p
TBC 'is stored as pTBC' = TBC '-(L / r). That is, the subtractor 36 receives L / r and TBC ′, and calculates the difference TBC′−L / r into the pTB of the memory 23.
Write to C.

【0043】この実施の形態例によれば、レート情報
(加算レート)rの代わりにパラメータ1/rを記憶し
ておくことにより、pTBC’計算時の除算が不要とな
り、回路を簡単化することができる。
According to this embodiment, storing the parameter 1 / r instead of the rate information (addition rate) r eliminates the need for division at the time of calculating pTBC ', thereby simplifying the circuit. Can be.

【0044】また、リーキバケットアルゴリズムでも実
現できるのは、他の実施の形態例と同様である。このよ
うに、本発明によれば、フロー毎にパラメータをメモリ
に記憶し、それらのパラメータを用いて、パケット到着
毎及び一定周期毎にフロー判定を行なうことにより、フ
ロー毎のカウンタを用いることなしに、多数のパケット
のフロー監視を行なうことができる。
The leaky bucket algorithm can be realized similarly to the other embodiments. As described above, according to the present invention, the parameters are stored in the memory for each flow, and the flow determination is performed for each packet arrival and for each fixed period by using those parameters, whereby the counter for each flow is not used. In addition, the flow monitoring of a large number of packets can be performed.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、 (1)第1の発明によれば、トークンバケットを用いた
可変長パケットの流量監視装置において、前回のパケッ
ト到着時にその時刻とトークンバケットカウンタ値を記
憶しておく手段と、パケット到着時に、記憶したトーク
ンバケットパラメータと前記到着時刻と現在の時刻と、
加算レートからその時点のトークンバケットカウンタ値
を計算する手段と、計算した値をパケット長と比較する
比較手段とを具備し、到着パケットの適合/非適合判定
を行なうことにより、パケット到着時に計算したトーク
ンバケットカウンタ値とパケット長とを比較して到着パ
ケットの適合/非適合を判定することができる。これに
よれば、フロー毎にパケット長比較のためのカウンタを
設ける必用がないので、ハードウェア量を低減すること
ができる。
As described above in detail, (1) According to the first invention, in the variable length packet flow monitoring device using the token bucket, the time when the previous packet arrived and the token bucket counter Means for storing a value, at the time of packet arrival, the stored token bucket parameter, the arrival time, the current time,
It is provided with a means for calculating the token bucket counter value at that time from the addition rate, and a comparing means for comparing the calculated value with the packet length. The conformity / non-conformity of the arriving packet can be determined by comparing the token bucket counter value with the packet length. According to this, it is not necessary to provide a counter for packet length comparison for each flow, so that the amount of hardware can be reduced.

【0046】(2)第2の発明によれば、トークンバケ
ットを用いた可変長パケットの流量監視装置において、
前回のパケット到着時に、トークンバケットカウンタ値
が初期値であるバケットサイズに戻る時刻を計算して記
憶しておく手段と、パケット到着時に記憶した時刻と現
在の時刻と加算レートから、その時点におけるトークン
バケットカウンタ値を計算する手段と、計算した値をパ
ケット長と比較する比較手段とを具備し、到着パケット
の適合/非適合判定を行なうことにより、パラメータの
数を小さくすることができる。
(2) According to the second invention, in the variable length packet flow monitoring device using the token bucket,
Means for calculating and storing the time when the token bucket counter value returns to the bucket size which is the initial value when the packet arrives at the previous time, and the token at the time based on the time stored at the time of packet arrival, the current time, and the addition rate. The apparatus includes a means for calculating a bucket counter value, and a comparing means for comparing the calculated value with the packet length, and makes a determination as to whether or not a received packet is suitable or not, thereby reducing the number of parameters.

【0047】(3)第3の発明によれば、トークンバケ
ットを用いた可変長パケットの流量監視装置において、
前回のパケット到着時にその時刻とトークンバケットカ
ウンタ値を記憶しておく手段と、一定周期毎にトークン
バケットカウンタ値を再計算し、再記憶しておく手段
と、パケット到着時に、記憶したトークンバケットパラ
メータと到着時刻と現在の時刻と加算レートから、その
時点のトークンバケットカウンタ値を計算する手段と、
計算した値をパケット長と比較する比較手段とを具備
し、到着パケットの適合/非適合判定を行なうことによ
り、メモリ及び時計のビット数を小さくすることができ
る。
(3) According to the third invention, in the flow rate monitoring device for variable length packets using the token bucket,
Means for storing the time and the token bucket counter value at the time of the previous packet arrival, means for recalculating and storing the token bucket counter value at regular intervals, and the token bucket parameter stored at the time of packet arrival. Means for calculating a token bucket counter value at that time from the arrival time, the arrival time, the current time, and the addition rate;
Comparing means for comparing the calculated value with the packet length is provided, and the conformity / nonconformity determination of the arriving packet is performed, whereby the number of bits of the memory and the clock can be reduced.

【0048】(4)第4の発明によれば、前記加算レー
トが1となるように、各パラメータを設定したことによ
り、加算レートとしてrではなく1/rをメモリに記憶
しておくことにより、除算が不要となり回路を簡単化す
ることができる。
(4) According to the fourth aspect of the invention, by setting each parameter so that the addition rate becomes 1, the 1 / r is stored in the memory instead of r as the addition rate. , The division becomes unnecessary and the circuit can be simplified.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1の発明の原理ブロック図である。FIG. 1 is a principle block diagram of the first invention.

【図2】本発明の第1の実施の形態例を示すブロック図
である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a first embodiment of the present invention.

【図3】第1の実施の形態例の動作説明図である。FIG. 3 is an operation explanatory diagram of the first embodiment.

【図4】本発明の第2の実施の形態例を示すブロック図
である。
FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図5】第2の実施の形態例の動作説明図である。FIG. 5 is an operation explanatory diagram of the second embodiment.

【図6】本発明の第3の実施の形態例を示すブロック図
である。
FIG. 6 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図7】第3の実施の形態例の動作説明図である。FIG. 7 is an operation explanatory diagram of the third embodiment.

【図8】本発明の第4の実施の形態例を示すブロック図
である。
FIG. 8 is a block diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図9】第4の実施の形態例の動作説明図である。FIG. 9 is an operation explanatory diagram of the fourth embodiment.

【図10】流量の監視機能の説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of a flow rate monitoring function.

【図11】第2の実施の形態例の他の動作説明図でる。FIG. 11 is another operation explanatory view of the second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 可変長パケット 3 判別部 4 パケット操作部 20 演算制御部 21 判別機能部 22 時計 23 メモリ 2 Variable length packet 3 Discriminator 4 Packet operation unit 20 Operation control unit 21 Discrimination function unit 22 Clock 23 Memory

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 直聡 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 Fターム(参考) 5K030 GA05 HB15 HB16 HB28 HC01 JA10 KA13 LC04 MB09 MB11 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Naoto Watanabe 4-1-1, Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa F-term within Fujitsu Limited (reference) 5K030 GA05 HB15 HB16 HB28 HC01 JA10 KA13 LC04 MB09 MB11

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 トークンバケットを用いた可変長パケッ
トの流量監視装置において、 前回のパケット到着時にその時刻とトークンバケットカ
ウンタ値を記憶しておく手段と、 パケット到着時に、記憶したトークンバケットパラメー
タと前記到着時刻と現在の時刻と、加算レートからその
時点のトークンバケットカウンタ値を計算する手段と、 計算した値をパケット長と比較する比較手段とを具備
し、到着パケットの適合/非適合判定を行なうことを特
徴とするパケット流量監視装置。
1. A variable-length packet flow monitoring device using a token bucket, comprising: means for storing a time and a token bucket counter value at the time of previous packet arrival; A means for calculating the token bucket counter value at that time from the arrival time, the current time, and the addition rate; and a comparing means for comparing the calculated value with the packet length, and determines whether or not the arrival packet conforms. A packet flow monitoring device, characterized in that:
【請求項2】 トークンバケットを用いた可変長パケッ
トの流量監視装置において、 前回のパケット到着時に、トークンバケットカウンタ値
が初期値であるバケットサイズに戻る時刻を計算して記
憶しておく手段と、 パケット到着時に記憶した時刻と現在の時刻と加算レー
トから、その時点におけるトークンバケットカウンタ値
を計算する手段と、 計算した値をパケット長と比較する比較手段とを具備
し、到着パケットの適合/非適合判定を行なうことを特
徴とするパケット流量監視装置。
2. A variable length packet flow monitoring device using a token bucket, comprising: means for calculating and storing a time at which a token bucket counter value returns to an initial value bucket size when a previous packet arrives; A means for calculating the token bucket counter value at that time from the time stored at the time of packet arrival, the current time, and the addition rate; and a comparing means for comparing the calculated value with the packet length. A packet flow monitoring device for determining a match.
【請求項3】 トークンバケットを用いた可変長パケッ
トの流量監視装置において、 前回のパケット到着時にその時刻とトークンバケットカ
ウンタ値を記憶しておく手段と、 一定周期毎にトークンバケットカウンタ値を再計算し、
再記憶しておく手段と、 パケット到着時に、記憶したトークンバケットパラメー
タと到着時刻と現在の時刻と加算レートから、その時点
のトークンバケットカウンタ値を計算する手段と、 計算した値をパケット長と比較する比較手段とを具備
し、到着パケットの適合/非適合判定を行なうことを特
徴とするパケット流量監視装置。
3. A variable length packet flow monitoring device using a token bucket, means for storing the time and the token bucket counter value at the time of previous packet arrival, and recalculating the token bucket counter value at regular intervals. And
Means for re-storing, means for calculating the token bucket counter value at the time from the stored token bucket parameters, arrival time, current time and addition rate when the packet arrives, and comparing the calculated value with the packet length A packet flow monitoring device, comprising: comparing means for determining whether a packet has arrived or not.
【請求項4】 前記加算レートが1となるように、各パ
ラメータを設定したことを特徴とする請求項1乃至3の
何れかに記載のパケット流量監視装置。
4. The packet flow monitoring device according to claim 1, wherein each parameter is set such that the addition rate is 1.
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