JP3925234B2 - データ通信システム、データ通信管理装置、および方法、並びにコンピュータ・プログラム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ通信システム、データ通信管理装置、および方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。さらに詳細には、ＩＥＥＥ８０２．３において相互接続されたネットワーク機器における改良されたフロー制御を実行するデータ通信システム、データ通信管理装置、および方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
昨今、様々な通信ネットワークを介したデータ転送が盛んに行なわれている。ＰＣ、ワークステーション、ＰＤＡ、携帯端末等、様々な、情報処理機器、通信機器が相互にネットワーク接続されデータ通信が行なわれている。これら様々な、通信機器を相互に接続し、通信処理を行なうためのプロトコルとして、例えばＴＣＰ／ＩＰプロトコルがある。ＴＣＰ／ＩＰプロトコルは、論理アドレスであるＩＰアドレスを用いて、ネットワーク上に通信端末位置を特定することができる。さらに、各情報処理装置、通信端末自体を識別するＭＡＣアドレス（イーサネットアドレス）が、各々の情報処理装置のネットワーク内での一意性を確保し、ネットワークを介するデータパケット（またはフレーム）の端末間の通信を可能としている。
【０００３】
ＭＡＣアドレスはハードウェアの製造業者に対して割り当てられる３バイト、および各装置に対して付与される３バイトの計６バイトによって構成され、ＩＥＥＥ（The Institute of Electrical and Electronics Engineers,Inc.）によって管理されており、各装置に固有なアドレスとして設定される。
【０００４】
一方、最近ではネットワーク上でのデータ転送の品質を保証したＱｏＳ（Quality of Service）やＣｏＳ(Class of Service)を提供するような高付加価値型のネットワークが望まれる状況となっている。例えば動画像配信等においてリアルタイム再生を実現すためには、動画像を構成するパケットを遅延することなく、宛先装置に送信することが必要となる。一方、時間的な遅れが許容されるデータパケットもある。このようにネットワーク上のパケット処理においては、各パケットの処理優先度を判別して、処理を実行することが必要となってきている。
【０００５】
データフロー単位、すなわち送信元アドレスと送信先アドレスによって特定されるデータフロー単位で、ＱｏＳを提供、すなわちデータ転送の品質保証を実行するための１つの処理装置としては、ネットワーク上に接続されたルータ、スイッチ等のデータ転送制御機器がある。
【０００６】
このような、データ転送制御機器、すなわち、ルータやスイッチなどのネットワーク機器において、フロー単位でのＱｏＳを提供する場合には、通常はＩＰパケットの送信者アドレス／受信者アドレスを確認するだけでなく、ＴＣＰやＵＤＰのヘッダ情報に含まれるポート番号を確認し、どのパケットがどのフローに属するかを特定して、ポート番号によって識別されたフローに従った優先制御処理を実行する方法がある。
【０００７】
しかし、ＩＰパケットはフラグメント、すなわち分割され複数のパケットとされている可能性もあり、全ての分割パケットにＴＣＰやＵＤＰのポート番号が含まれているとは限らない。従って、ＴＣＰやＵＤＰのポート番号の確認によるデータフロー識別は容易ではない。
【０００８】
さらに、ＩＰヘッダは可変長であるため、ＴＣＰやＵＤＰのポート番号がパケットの先頭から何バイト目に含まれているかが各パケットによって異なる場合がある。従って、たとえ、ＩＳＯ参照モデルにおけるレイヤ２（Ｌａｙｅｒ２：データリンク層）において制御を実行するスイッチであっても、ＴＣＰやＵＤＰのポート番号の確認によるデータフロー識別を実行しようとすると、レイヤ３（Ｌａｙｅｒ３：ネットワーク層、ＩＰ層）やレイヤ４（Ｌａｙｅｒ４：トランスポート層、ＴＣＰ／ＵＤＰ層）のデータフレームを再構成する必要があり、フロー単位でのＱｏＳを提供する為には、多くの計算量が必要となる。
【０００９】
このように、ＴＣＰやＵＤＰのヘッダ情報としてのポート番号に基づくデータ転送制御は、処理に要する時間の増大を招くことになり、かえってデータ転送遅延を発生させ、例えばリアルタイム再生を困難にするなど、ＱｏＳ提供の実現を困難とする。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、プライオリティタグの割り当て処理を実行するタグ管理端末を設定することにより、ネットワーク上に接続されたスイッチ、ルータ、ハブ等、データ転送御機器において効率的にフロー単位での優先度に応じたデータ転送制御を効率的に実行することを可能としたデータ通信システム、データ通信管理装置、および方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の側面は、
ネットワークを介したデータ通信制御を実行するデータ通信システムであり、データ送信元ターミナルからのタグ割り当て要求に応じて、データフレームの付加情報としてのプライオリティタグの割り当て処理を実行するタグ管理端末装置と、
前記タグ管理端末装置において割り当てられたプライオリティタグをデータフレームの付加情報として設定したデータフレームを送信するデータ送信ターミナルと、
前記データ送信元ターミナルから受信するデータフレームの付加情報としてのプライオリティタグに基づいて、データフロー識別処理を実行し、識別データフローに対応して選択されるキューにデータフレームを格納し、予め定められたスケジュールに従って、キューに格納されたデータフレームの出力処理を実行するデータ通信制御装置と、
を有することを特徴とするデータ通信システムにある。
【００１２】
さらに、本発明のデータ通信システムの一実施態様において、前記タグ管理端末装置は、データ通信先ノード識別子と、データ送信元ノード識別子と、データ通信制御装置におけるキュー識別子とを対応付け、管理ネットワーク内におけるデータ通信制御装置におけるキュー使用状態を判別可能としたキュー使用状態テーブルを有し、前記データ送信元ターミナルからの要求に応じて、該キュー使用状態テーブルを参照し、使用済みキューと重複しないキューに対応するプライオリティタグを割り当てタグとして設定する構成であることを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明のデータ通信システムの一実施態様において、前記タグ管理端末装置は、管理ネットワーク内の通信制御装置の保有するプライオリティタグと出力キューとを対応付けたプライオリティテーブル情報を有し、前記キュー使用状態テーブルにおいて選択されたキューに対応して設定可能なプライオリティタグをプライオリティテーブルに基づいて抽出し、抽出したプライオリティタグを割り当てタグとして設定する構成であることを特徴とする。
【００１４】
さらに、本発明のデータ通信システムの一実施態様において、データ送信元ターミナルからのタグ割り当て要求には、データ通信先ノード識別子と、データ送信元ノード識別子とが含まれ、前記タグ管理端末装置は、タグ割り当て要求に含まれるデータ通信先ノード識別子と、データ送信元ノード識別子に基づいて、前記キュー使用状態テーブルを参照し、使用済みキューと重複しないキューに対応するプライオリティタグを割り当てタグとして設定する構成であることを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明のデータ通信システムの一実施態様において、データ送信元ターミナルの送信するデータフレームは、ＩＥＥＥ８０２．３において規定されたデータフレームであり、前記データ通信制御装置は、ＩＥＥＥ８０２．３データフレームに格納されたプライオリティタグに基づいて、データフロー識別処理を実行する構成であることを特徴とする。
【００１６】
さらに、本発明の第２の側面は、
ネットワークを介したデータ通信制御処理を実行するデータ通信管理装置であり、
データ送信元ターミナルからのタグ割り当て要求に応じて、データフレームの付加情報としてのプライオリティタグの割り当て処理を実行するデータ通信管理装置にある。
【００１７】
さらに、本発明のデータ通信管理装置の一実施態様において、前記データ通信管理装置は、データ通信先ノード識別子と、データ送信元ノード識別子と、ネットワーク内においてデータ転送制御を実行するデータ通信制御装置におけるキュー識別子とを対応付け、管理ネットワーク内におけるデータ通信制御装置のキュー使用状態を判別可能としたキュー使用状態テーブルを有し、前記データ送信元ターミナルからの要求に応じて、該キュー使用状態テーブルを参照し、使用済みキューと重複しないキューに対応するプライオリティタグを割り当てタグとして設定する構成であることを特徴とする。
【００１８】
さらに、本発明のデータ通信管理装置の一実施態様において、前記データ通信管理装置は、管理ネットワーク内の通信制御装置の保有するプライオリティタグと出力キューとを対応付けたプライオリティテーブル情報を有し、前記キュー使用状態テーブルにおいて選択されたキューに対応して設定可能なプライオリティタグをプライオリティテーブルに基づいて抽出し、抽出したプライオリティタグを割り当てタグとして設定する構成であることを特徴とする。
【００１９】
さらに、本発明のデータ通信管理装置の一実施態様において、前記データ通信管理装置は、タグ割り当て要求に含まれるデータ通信先ノード識別子と、データ送信元ノード識別子に基づいて、前記キュー使用状態テーブルを参照し、使用済みキューと重複しないキューに対応するプライオリティタグを割り当てタグとして設定する構成であることを特徴とする。
【００２０】
さらに、本発明のデータ通信管理装置の一実施態様において、データ送信元ターミナルの送信するデータフレームは、ＩＥＥＥ８０２．３において規定されたデータフレームであり、前記データ通信管理装置は、ＩＥＥＥ８０２．３データフレームに設定するプライオリティタグを割り当てタグとして設定する構成であることを特徴とする。
【００２１】
さらに、本発明の第３の側面は、
ネットワークを介したデータ通信制御を実行するデータ通信制御方法であり、
タグ管理端末装置において、データ送信元ターミナルからのタグ割り当て要求に応じて、データフレームの付加情報としてのプライオリティタグの割り当て処理を実行するタグ割り当てステップと、
データ送信元ターミナルにおいて、前記タグ割り当てステップにおいて割り当てられたプライオリティタグをデータフレームの付加情報として設定したデータフレームを送信するデータ送信ステップと、
データ通信制御装置において、前記データ送信元ターミナルから受信するデータフレームの付加情報としてのプライオリティタグに基づいて、データフロー識別処理を実行し、識別データフローに対応して選択されるキューにデータフレームを格納し、予め定められたスケジュールに従って、キューに格納されたデータフレームの出力処理を実行するデータ通信制御ステップと、
を有することを特徴とするデータ通信制御方法にある。
【００２２】
さらに、本発明のデータ通信制御方法の一実施態様において、前記タグ管理端末装置におけるタグ割り当てステップは、データ通信先ノード識別子と、データ送信元ノード識別子と、データ通信制御装置におけるキュー識別子とを対応付け、管理ネットワーク内におけるデータ通信制御装置におけるキュー使用状態を判別可能としたキュー使用状態テーブルに基づいて、前記データ送信元ターミナルからの要求に応じて、使用済みキューと重複しないキューに対応するプライオリティタグを割り当てタグとして設定する処理を実行することを特徴とする。
【００２３】
さらに、本発明のデータ通信制御方法の一実施態様において、前記タグ管理端末装置におけるタグ割り当てステップは、管理ネットワーク内の通信制御装置の保有するプライオリティタグと出力キューとを対応付けたプライオリティテーブル情報に基づいて、前記キュー使用状態テーブルにおいて選択されたキューに対応して設定可能なプライオリティタグを抽出し、抽出したプライオリティタグを割り当てタグとして設定する処理を実行することを特徴とする。
【００２４】
さらに、本発明のデータ通信制御方法の一実施態様において、データ送信元ターミナルからのタグ割り当て要求には、データ通信先ノード識別子と、データ送信元ノード識別子とが含まれ、前記タグ管理端末装置におけるタグ割り当てステップは、タグ割り当て要求に含まれるデータ通信先ノード識別子と、データ送信元ノード識別子に基づいて、前記キュー使用状態テーブルを参照し、使用済みキューと重複しないキューに対応するプライオリティタグを割り当てタグとして設定する処理を実行することを特徴とする。
【００２５】
さらに、本発明のデータ通信制御方法の一実施態様において、データ送信元ターミナルの送信するデータフレームは、ＩＥＥＥ８０２．３において規定されたデータフレームであり、前記データ通信制御装置におけるデータ通信制御ステップは、ＩＥＥＥ８０２．３データフレームに格納されたプライオリティタグに基づいて、データフロー識別処理を実行することを特徴とする。
【００２６】
さらに、本発明の第４の側面は、
ネットワークを介したデータ通信制御処理を実行するデータ通信管理方法であり、
データ送信元ターミナルからのタグ割り当て要求に応じて、データフレームの付加情報としてのプライオリティタグの割り当て処理を実行することを特徴とするデータ通信管理方法にある。
【００２７】
さらに、本発明のデータ通信管理方法の一実施態様において、前記タグ割り当て処理は、データ通信先ノード識別子と、データ送信元ノード識別子と、ネットワーク内においてデータ転送制御を実行するデータ通信制御装置におけるキュー識別子とを対応付け、管理ネットワーク内におけるデータ通信制御装置のキュー使用状態を判別可能としたキュー使用状態テーブルを参照して、前記データ送信元ターミナルからの要求に応じて、使用済みキューと重複しないキューに対応するプライオリティタグを割り当てタグとして設定する処理を実行することを特徴とする。
【００２８】
さらに、本発明のデータ通信管理方法の一実施態様において、前記タグ割り当て処理は、管理ネットワーク内の通信制御装置の保有するプライオリティタグと出力キューとを対応付けたプライオリティテーブル情報を参照し、前記キュー使用状態テーブルにおいて選択されたキューに対応して設定可能なプライオリティタグを抽出し、抽出したプライオリティタグを割り当てタグとして設定する処理を含むことを特徴とする。
【００２９】
さらに、本発明のデータ通信管理方法の一実施態様において、前記タグ割り当て処理は、タグ割り当て要求に含まれるデータ通信先ノード識別子と、データ送信元ノード識別子に基づいて、前記キュー使用状態テーブルを参照し、使用済みキューと重複しないキューに対応するプライオリティタグを割り当てタグとして設定する処理を含むことを特徴とする。
【００３０】
さらに、本発明のデータ通信管理方法の一実施態様において、前記タグ割り当て処理は、ＩＥＥＥ８０２．３データフレームに設定するプライオリティタグを割り当てタグとして設定する構成であることを特徴とする。
【００３１】
さらに、本発明の第５の側面は、
ネットワークを介したデータ通信の制御処理の実行プログラムとしてのコンピュータ・プログラムであって、
データ送信元ターミナルからのタグ割り当て要求を受信するステップと、
データ通信先ノード識別子と、データ送信元ノード識別子と、ネットワーク内においてデータ転送制御を実行するデータ通信制御装置におけるキュー識別子とを対応付けたキュー使用状態テーブルを参照するステップと、
該キュー使用状態テーブルの格納データに基づいて使用済みキューと重複しないキューに対応するプライオリティタグを割り当てタグとして設定するステップと、
を具備することを特徴とするコンピュータ・プログラムにある。
【００３２】
なお、本発明のコンピュータ・プログラムは、例えば、様々なプログラム・コードを実行可能な汎用コンピュータ・システムに対して、コンピュータ可読な形式で提供する記憶媒体、通信媒体、例えば、ＣＤやＦＤ、ＭＯなどの記憶媒体、あるいは、ネットワークなどの通信媒体によって提供可能なコンピュータ・プログラムである。このようなプログラムをコンピュータ可読な形式で提供することにより、コンピュータ・システム上でプログラムに応じた処理が実現される。
【００３３】
本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施例や添付する図面に基づく、より詳細な説明によって明らかになるであろう。なお、本明細書においてシステムとは、複数の装置の論理的集合構成であり、各構成の装置が同一筐体内にあるものには限らない。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について、図面を参照して説明する。
【００３５】
［ＩＥＥＥ８０２．１ｐにおける処理］
まず、本発明の通信制御構成を適用する通信規格としてのＩＥＥＥ８０２．１ｐの一般的な実現方法を述べる。ＩＥＥＥ８０２．１ｐ準拠のネットワーク接続されるデータ転送制御装置のブロック図を図１に示す。
【００３６】
図１に示すデータ転送制御装置におけるデータ転送制御手順は、以下に説明する（１）〜（６）の処理手順に従って実行される。
【００３７】
（１）インタフェース（ＰＨＹ）１０１で受け取ったデータフレーム（またはデータパケット）を制御部（ＭＡＣアドレス処理部）１０２に渡す。
（２）制御部（ＭＡＣアドレス処理部）１０２は受信データフレームからヘッダ情報を取り出し、フロー識別処理部（Ｆｏｒｗａｒｄｅｒ）１０３に渡す。
（３）フロー識別処理部（Ｆｏｒｗａｒｄｅｒ）１０３はＭＡＣテーブル１０４及びプライオリティテーブル１０５の値を元に、出力先のネットワークインタフェース及び入力キューを決定し、その結果を制御部（ＭＡＣアドレス処理部）１０２に伝える。
【００３８】
（４）制御部（ＭＡＣアドレス処理部）１０２は、フロー識別処理部（Ｆｏｒｗａｒｄｅｒ）１０３の決定情報に従って、受信したデータフレームを、転送キュー１０５の指定キューに格納（エンキュー）する。
（５）ＩＥＥＥ８０２．１ｐプライオリティタグ、または事前に設定されたスケジューラ１０７の指定パラメータ値に従って送信キューを決定し、選択したキューからデータフレームを取り出し、転送キュー１０５から制御部（ＭＡＣアドレス処理部）１０２に渡す
（６）制御部（ＭＡＣアドレス処理部）１０２はインタフェース（ＰＨＹ）１０１にデータフレームを渡す。
【００３９】
上述の処理手順を実行するデータ転送制御装置としてのスイッチを持つネットワーク構成例を図２に示す。
【００４０】
図２のネットワーク構成において、通信端末装置としてのターミナルＸ２１１、ターミナルＹ２１２、ターミナルＺ２１３がデータ通信制御装置としてのスイッチ０，２０１の各ポートに接続され、また、スイッチ０，２０１のポートに接続されたスイッチ１，２２１の各ポートに複数の通信端末装置としてのターミナルＡ２３１、ターミナルＢ２３２、ターミナルＣ２３３が接続されている。各ターミナルは、スイッチを介して接続され、相互に通信を行なう。
【００４１】
スイッチ０，２０１、スイッチ１，２２１は、先に説明した図１の構成を持ち、各ターミナル間において送受信されるデータフレームの転送制御を実行する。
【００４２】
各ターミナル間で送受信されるデータフレーム構成を図３に示す。（ａ）に示す構成は、プライオリティタグを持たない形式のイーサネットデータフレーム構成であり、（ｂ）に示す構成は、プライオリティタグを持つ形式のイーサネットデータフレーム構成である。本発明のデータ通信制御においては、（ｂ）に示すプライオリティタグを持つ形式のイーサネットデータフレームを適用する。
【００４３】
（ａ）に示すイーサネットデータフレームは、データ送信先の機器に対応する機器固有のアドレスとしての、宛先ＭＡＣアドレス（６バイト）、、データ送信元の機器固有のアドレスとしてのソースＭＡＣアドレス（６バイト）、さらに、データフレームに格納されたデータ処理タイプ等を記録するタイプフィールド（２バイト）、ＴＣＰ、ＵＤＰバケット等が格納されるデータフィールド（最大１，５００バイト）、さらに、冗長コードとしてのＣＲＣ（４バイト）を持つ。
【００４４】
（ｂ）に示すイーサネットデータフレームは、上記各フィールドに加え、タグプロトコルの識別子としてのタグプロトコルＩＤ（ＴＰＩＤ）、およびタグコントロール情報（ＴＣＩ：Ｔａｇ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を有し、タグコントロール情報には、優先度情報としてのプライオリティ（３ビット）、タグヘッダ内に経路制御情報（Ｅ−ＲＩＦ：Ｅｍｂｄｄｅｄ Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｆｉｅｌｄ）を含んでいるか否かをフラグ（１ビット）、仮想的に構築されるＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ ＬＡＮ）の識別子（ＶＬＡＮＩＤ）（１２ビット）が格納される。
【００４５】
優先度情報としてのプライオリティ（３ビット）は、データフレームの送信元において任意に設定可能な３ビット情報であり、０［０００］〜７［１１１］の８種類の優先度（プライオリティ）を設定可能である。
【００４６】
図２に示す通信制御装置としてのスイッチ０，２０１は、例えば、図４に示すＭＡＣテーブル、および図５に示すプライオリティテーブルを有する。ＭＡＣテーブルは、図４に示すように、データフレームに格納された宛先ＭＡＣアドレスに基づいて、出力ポートを決定するために適用するテーブルであり、宛先ＭＡＣアドレスと出力ポートとを対応付けたテーブルとして構成される。
【００４７】
また、プライオリティテーブルは、データフレームに格納されたタグに基づいて、出力キューを決定するために適用するテーブルであり、図５に示すようにタグとキューとを対応付けたテーブルとして構成される。
【００４８】
図４に示すＭＡＣテーブルは、アドレスを自動学習してテーブルに格納するエントリを生成する処理を通信制御装置自体で実行して、テーブルデータ生成処理を実行するのが一般的なテーブル生成法である。ただし、ユーザが事前に設定しても構わない。
【００４９】
図４に示すＭＡＣテーブルに示すように、宛先ＭＡＣアドレス（ＤｓｔＭＡＣ）に対しては、一意に出力先のネットワークインタフェース（出力ポート：ＯｕｔＰｏｒｔ）が決定する。しかし、出力ポートに基づいて、宛先ＭＡＣアドレスが一意に定まることは保証されない。例えば、図２に示すネットワーク構成におけるスイッチ０，２０１の出力ポート２のように、他のスイッチ１，２２１を介して複数のターミナルＡ〜Ｃが接続されている構成の場合、複数の宛先ＭＡＣ（Ａ、Ｂ、Ｃ）が１つの出力ポートに出力され、このような構成においては、宛先ＭＡＣアドレス（ＤｓｔＭＡＣ）に対して一意に出力先のネットワークインタフェース（出力ポート：ＯｕｔＰｏｒｔ）が決定するが、出力ポートに対して複数の宛先ＭＡＣアドレス（ＤｓｔＭＡＣ）が設定される。
【００５０】
図５に示すプライオリティテーブルは、データフレームに格納されたタグに基づいて、入力キューを決定するために適用するテーブルであり、タグとキューとを対応付けたテーブルである。図３を参照して説明したように、ＩＥＥＥ８０２．１Ｐイーサネットデータフレームには３ビットのプライオリティデータが格納され、０［０００］〜７［１１１］の値を取ることができる。
【００５１】
プライオリティテーブルにおいては、必ずしも各プライオリティ毎に異なるキューを用意する必要はない。例えば図５に示すテーブルのように、タグ０〜２に対してキュー０を割り当て、タグ３〜５に対してキュー１を割り当て、タグ６〜７に対してキュー３を割り当てる等の任意の対応付けが可能である。プライオリティとキュー番号との対応付けは予め用意された固定値でも構わないし、ユーザが設定しても構わない。
【００５２】
通信制御装置としてのスイッチの有する転送キュー（図１の転送キュー１０６に対応）の構成例を図６に示す。図６に示す例では、３つのキュー、キュー＃０，３２０、キュー＃１，３２１、キュー＃２，３２２を持つ転送キューの例を示しているが、これらのキューの数は、任意に設定可能である。
【００５３】
転送キューに対するデータフレームの入力は、先に図１を参照して説明したように、フロー識別処理部（Ｆｏｒｗａｒｄｅｒ）１０３がＭＡＣテーブル１０４及びプライオリティテーブル１０５の値を元に、出力先のネットワークインタフェース及び入力キューを決定し、その結果を制御部（ＭＡＣアドレス処理部）１０２に伝え、制御部（ＭＡＣアドレス処理部）１０２が、フロー識別処理部（Ｆｏｒｗａｒｄｅｒ）１０３の決定情報に従って、受信したデータフレームを、転送キュー１０５の指定キューに格納（エンキュー）する処理として実行される。
【００５４】
図６では、３つのキュー、キュー＃０，３２０、キュー＃１，３２１、キュー＃２，３２２のいずれに対してデータフレーム（パケット）を入力（エンキュー）するかをプライオリティテーブル３０２を参照して入力セレクタ３０１が設定する。なお、プライオリティテーブル３０２の参照は、フロー識別処理部（Ｆｏｒｗａｒｄｅｒ）３０３が実行し、フロー識別処理部（Ｆｏｒｗａｒｄｅｒ）３０３が決定した入力キュー情報に基づいて入力セレクタ３０１が入力パケットを各キューに入力（エンキュー）する構成としてもよい。
【００５５】
出力セレクタ３１１は、どのキューに幾つデータフレーム（パケット）が入っているかなどのキュー状態をスケジューラ３１２に渡す。スケジューラ３１２は、予め設定されたアルゴリズムに従って次に出力するキューを順次決定し、これを出力セレクタ３１１に通知する。出力セレクタ３１１はスケジューラ３１２から指定されたキューからデータフレーム（パケット）を取り出して、制御部１０２（図１参照）の制御の元に、インタフェース１０１を介して、データフレーム（パケット）を出力する。
【００５６】
出力キューを選択するアルゴリズムとしては、例えば、キュー＃２にパケットが存在する限りキュー＃１からはパケットが出力（デキュー：ｄｅｑｕｅｕｅ）されないといったように、より高位のキューにパケットが存在する限り低位のキューは選択されないようなアルゴリズムや、キュー＃２、＃１、＃０からパケットをそれぞれ１０対５対１で出力すると言ったような出力割合を指定したアルゴリズム等を適用可能である。
【００５７】
次に、データ通信制御装置としてのスイッチにおける処理手順について図７を参照して説明する。各ステップの処理について説明する。
【００５８】
先ず、ステップＳ１０１において、各ターミナルからイーサネットデータフレームを受信すると、ステップＳ１０２において、データフレーム内のヘッダ情報（図３参照）を取得する。
【００５９】
ステップＳ１０３において、ＭＡＣテーブル（図４参照）を参照して、ヘッダ情報から取得した宛先ＭＡＣアドレスに対応して設定された出力ポート情報を取得し、受信データフレームに適用する出力ポートを決定する。
【００６０】
ステップＳ１０４、ステップＳ１０５において、プライオリティテーブル（図５参照）に基づいて、データフレーム中のプライオリテイタグからキューを決定する。フローに示す例は、図５に示すプライオリティテーブルの場合の処理例であり、タグが０，１，２のいずれかであれば、ステップＳ１０６に進み、データフレームをキュー０に入力（エンキュー）する。タグが３，４，５のいずれかであれば、ステップＳ１０７に進み、データフレームをキュー１に入力（エンキュー）する。タグが１〜５以外、すなわち６または７のいずれかであれば、ステップＳ１０８に進み、データフレームをキュー２に入力（エンキュー）する。
【００６１】
次に、ステップＳ１０９において、スケジューラに予め設定されたアルゴリズムに従って、キューを選択し、ステップＳ１１０において、選択されたキューからデータフレームを出力（デキュー）し、ステップＳ１１１において、キューから出力したデータフレームを送信する。
【００６２】
次に、図２に示したネットワーク構成におけるターミナル間でのデータ通信処理例を示して、データ通信制御装置としてのスイッチの処理について説明する。図８にターミナル間でのデータ通信処理例を示す。
【００６３】
図８に示す様に各ターミナル間でのデータフローとして、フロー０、フロー１、フロー２という３本のフローが存在する環境を考える。
フロー０は、ターミナルＸ２１１からターミナルＺ２１３に対する通信、
フロー１は、ターミナルＹ２１２からターミナルＺ２１３に対する通信、
フロー２は、ターミナルＢ２３２からターミナルＺ２１３に対する通信、
である。
【００６４】
各フローが合流するスイッチ０，２０１において、各フローに対するＱｏＳ保証を行なう際、ポート番号に基づいてフロー識別を実行すると、前述のようにＴＣＰ／ＩＰやＵＤＰ／ＩＰのヘッダを確認する必要がある。このポート番号確認処理は、前述したように、レイヤ３（Ｌａｙｅｒ３：ネットワーク層、ＩＰ層）やレイヤ４（Ｌａｙｅｒ４：トランスポート層、ＴＣＰ／ＵＤＰ層）のデータフレームを再構成する必要があり、処理負担が増加し、かえってデータの転送遅延を発生させることになってしまう。
【００６５】
［通信制御処理具体例］
次に、ネットワーク内のある特定の端末にプライオリティタグの利用を管理させる構成例について説明する。
【００６６】
図９に示すネットワーク構成において、通信端末装置としてのターミナルＸ２１１、ターミナルＹ２１２、ターミナルＺ２１３がデータ通信制御装置としてのスイッチ０，２０１の各ポートに接続され、また、スイッチ０，２０１のポートに接続されたスイッチ１，２２１の各ポートに複数の通信端末装置としてのターミナルＡ２３１、ターミナルＢ２３２、ターミナルＣ２３３が接続されている。各ターミナルは、通信制御装置としてのスイッチを介して接続され、相互に通信を行なう。
【００６７】
スイッチ０，２０１、スイッチ１，２２１は、先に説明した図１の構成を持ち、各ターミナル間において送受信されるデータフレームの転送制御を実行する。さらに、ターミナルＡ，２３１を、ネットワーク内のデータ通信におけるタグの利用を管理するタグ管理端末として設定する。
【００６８】
例えば、ターミナルＸ２１１、ターミナルＹ２１２、ターミナルＢ２３２が、ＱｏＳ制御を要するフロー（フロー０、フロー１、フロー２）を送信する場合には、タグ管理を行なう端末として設定されたタグ管理端末としてのターミナルＡ２３１にタグ割り当て要求を送信し、お互いに競合しないタグを割り当ててもらう処理を実行する。
【００６９】
すなわち、ＱｏＳ制御を要するフローを送信しようとするターミナルは、データフロー送信処理の開始以前のステップとして、タグ管理端末に対して、タグ割り当て要求を送信し、応答送信としての割り当てタグを受信し、この割り当てられたタグをイーサネットデータフレームのタグコントロール情報（ＴＣＩ）中のプライオリティタグとして設定して、データフレームを宛先に対して送信する。
【００７０】
タグ管理端末はサブネットワーク内のデータ通信制御装置としての各スイッチが、各出力ポート毎に幾つのプライオリティキューを持っており、またＩＥＥＥ８０２．１ｐプライオリティタグとキュー番号との対応付けがどのような設定として構成されているかという情報、すなわち、各スイッチにおけるプライオリティテーブル情報を持つ。
【００７１】
タグ管理端末は、例えば図１０に示すように、サブネットワーク内のデータ通信制御装置としての各スイッチのＭＡＣテーブル、プライオリティテーブル情報を有しており、これらの情報に基づいて、後述するキュー使用状態テーブル（図１３参照）を生成し、キューの使用状況を判別してタグ割り当て処理を実行する。なお、タグ管理端末は必ずしもサブネットワーク内に存在する必然性は無いが、図９に示すネットワーク構成例ではサブネットワーク内のターミナルＡ，２３１がタグ管理端末であるとする。
【００７２】
ターミナルＸ，２１１、ターミナルＢ，２３２は、プライオリティ制御を要するフロー０、フロー１を送信する前に、タグ管理端末であるターミナルＡ，２３１にタグ割り当て要求を発行して、使用可能なタグを通知してもらう。
【００７３】
このとき、実際に通信を行なう端末（ターミナル）側の処理の流れを図１１のフローを参照して説明する。
【００７４】
優先処理、例えばＱｏＳ保証のされたデータフローとしての通信処理を実行しようとするターミナル端末は、ステップＳ２０１において、タグ管理端末に対してタグ割り当て要求を送信する。タグ割り当て要求には、自己の端末識別子としてのソースノード識別子と、データフレーム送信予定の宛先端末識別子としての宛先ノード識別子が含まれる。
【００７５】
ステップＳ２０２において、タグ管理端末からの割り当て成功または、割り当て失敗の応答送信を受信し、ステップＳ２０３において、応答送信がタグ割り当て成功か失敗かを判別する。
【００７６】
タグ割り当て成功であれば、ステップＳ２０４において、割り当てタグを送信データフレームのタグコントロール情報（ＴＣＩ）内のプライオリティタグフィールドに設定して、データフレームを送信する。一方、ステップＳ２０３の判定がＮｏ、すなわちタグ割り当て失敗の応答をタグ管理端末から受信した場合は、ステップＳ２０５に進み、ＱｏＳ保証されない任意タグの設定による通信を実行するか、あるいは、タグ管理端末に対するタグ割り当て要求を再実行する。
【００７７】
一方、タグ管理端末の処理について、図１２のフローを参照して説明する。タグ管理端末は、ステップＳ３０１において、ＱｏＳ保証データ通信を実行しようとするターミナルからタグ割り当て要求を受信する。タグ割り当て要求には、タグ割り当て要求の送信ターミナルの端末識別子としてのソースノード識別子と、データフレーム送信予定の宛先端末識別子としての宛先ノード識別子が含まれる。
【００７８】
タグ管理端末は、タグ割り当て要求を受信すると、ステップＳ３０２において、管理端末内に格納しているキュー使用状態テーブルを参照する。キュー使用状態テーブルの例を図１３に示す。キュー使用状態テーブルは、タグ管理端末の管理する例えばサブネットワーク内のキュー使用状況を管理するテーブルであり、図１３に示すように、通信を実行している宛先ノード（データ送信先ターミナル）と、ソースノード（データ送信元ターミナル）および使用キューを対応付けたテーブルとして構成される。これらは、各通信制御装置（スイッチ）のＭＡＣテーブルおよびプライオリティテーブル情報に基づいて生成され、ネットワーク状況の監視情報または、自己が割り当てたタグ情報に基づいて逐次更新される。
【００７９】
図１３に示すキュー使用状態テーブルの例は、図９に示したネットワーク構成に対応するものであり、サブネットに６台の端末が存在し、各ポート毎に３つのキューが存在する例であり、６×３＝１８行のエントリが存在する。ただし、ベストエフォートなどのプライオリティ制御を行なわないフローはＩＥＥＥ８０２．１ｐプライオリティタグとして０を利用しているので、キュー［０］は他のフローと競合する可能性が発生するため、ＱｏＳを保証したデータフローに対しては、割り当て不可能なキューとしている。すなわち、キュー［１］またはキュー［２］がＱｏＳを保証したデータフローに対して割り当て可能なキューとする。
【００８０】
各通信に使用される出力ポートは、先に図４を参照して説明したＭＡＣテーブルによって一義的に識別可能であり、その識別された出力ポートにおける使用キューに応じて、図１３に示すキュー使用状態テーブルは逐次更新されることになる。
【００８１】
タグ管理端末は、ターミナルからタグ割り当て要求を受信すると、図１３に示すキュー使用状態テーブルと、タグ割り当て要求の送信ターミナルの端末識別子としてのソースノード識別子と、データフレーム送信予定の宛先端末識別子としての宛先ノード識別子との情報に基づいて、通信に適用する出力ポートにＱｏＳ保証キューを割り当てることが可能か否かを判定する。具体的には、通信に適用する出力ポートにＱｏＳ保証専用キュー（例えばキュー［１］または［２］）に空きがあれば、これをＱｏＳ保証データ通信用の専用キューとして設定することが可能となり、一方、すでに使用中であれば、ＱｏＳ保証データ通信用の専用キューとしての設定が不可能であると判定する。
【００８２】
ターミナルＸ，２１１及びターミナルＢ，２３２に対して、それぞれＩＥＥＥ８０２．１ｐプライオリティタグ番号５（キュー番号［１］に対応）及びＩＥＥＥ８０２．１ｐプライオリティタグ番号７（キュー番号［２］に対応）を割り当て、それに応じてテーブルを更新する。キューとプライオリティタグの対応は、プライオリティテーブル（図５参照）に基づいて決定されるものである。
【００８３】
すなわち、タグ管理端末は、管理ネットワーク内の通信制御装置の保有するプライオリティタグと出力キューとを対応付けたプライオリティテーブル情報を有し、キュー使用状態テーブルにおいて選択されたキューに対応して設定可能なプライオリティタグをプライオリティテーブルに基づいて抽出し、抽出したプライオリティタグを割り当てタグとして設定する。
【００８４】
図１３に示すキュー使用状態テーブルは、ターミナルＸ，２１１及びターミナルＢ，２３２に対して、それぞれＩＥＥＥ８０２．１ｐプライオリティタグ番号５（キュー番号［１］に対応）及びＩＥＥＥ８０２．１ｐプライオリティタグ番号７（キュー番号［２］に対応）を割り当てた結果更新されたテーブルデータを示しており、ターミナルＸからターミナルＺに対する通信が、当該通信に使用される出力ポートにおけるキュー［１］を使用して実行中であることを示し、また、ターミナルＢからターミナルＺに対する通信が、当該通信に使用される出力ポートにおけるキュー［２］を使用して実行中であることを示している。
【００８５】
このように、タグ割り当てが可能である場合（ステップＳ３０３でＹｅｓ）は、ステップＳ３０４において上述したキュー使用状態テーブル更新処理を実行し、ステップＳ３０５において、割り当てタグ情報をタグ割り当て要求を実行した端末に送信する。
【００８６】
一方、例えばサブネットワーク内において、様々な通信が実行されており、あるターミナルからタグ割り当て要求があり、その通信の使用する出力ポートのＱｏＳ保証専用キュー（例えばキュー［１］または［２］）がすでに他の通信に使用済みである場合には、タグ割り当て不可能と判定（Ｓ３０３でＮｏ）し、ステップＳ３０６に進み、タグ割り当て処理失敗通知をタグ割り当て要求を実行した端末に送信する。
【００８７】
タグ割り当て要求を実行した端末がタグの割り当て成功通知をタグ管理端末から受信した場合には、割り当てタグを送信データフレームのタグコントロール情報（ＴＣＩ）内のプライオリティタグフィールドに設定して、データフレームを送信することでＱｏＳ保証通信が可能となる。すなわち、通信制御装置としてのスイッチにおいて専用のキューを用いることが可能となり、他のフローの影響を受けることなく通信を行なうことが可能となる。
【００８８】
また、ＩＥＥＥ８０２．１ｐプライオリティタグは、受信端末が異なれば異なるタグを付けることも可能なので、例えば図１４に示すようにターミナルＡ，２３１からターミナルＣ，２３３に向かうフロー２には、ターミナルＢ，２３２からターミナルＺ，２１３に向かうフロー１と同じＩＥＥＥ８０２．１ｐプライオリティタグ番号［７］を割り当てることも可能である。
【００８９】
また、この例で示すターミナルＡ，２３１のように、タグ割り当て端末自身が通信端末となることも可能である。この割り当てを行なった後のキュー使用状態テーブルを図１５に示す。ここで、図１６に示すネットワークにおいて、新たにターミナルＹ，２１２からターミナルＺ，２１３に向かうフロー要求（フロー３）があり、タグ割り当て要求がターミナルＹ，２１２からタグ管理端末としてのターミナルＡ，２３１にあった場合、タグ管理端末においてキュー使用状態テーブルを参照し、割り当て可能なキューが残っていないことが確認されることになるため、タグ割り当ては失敗し、タグ割り当て失敗通知がタグ管理端末としてのターミナルＡ，２３１からターミナルＹ，２１２に送信される。
【００９０】
この場合、ターミナルＹ，２１２は、フロー３を通常のベストエフォートのフローとして通信を行なうか、プライオリティ制御ができない場合には通信を行なわないなどの選択が可能であるこれらの選択は、各ターミナルにおけるアプリケーションや端末における判断に依存することとなる。
【００９１】
このように、特定ターミナルにおけるタグ管理を行なうと、特定の出力ポートに対して重複したタグを発生させることを未然に防止することが可能となり、スイッチ等の通信制御装置において、特定の出力ポートの特定キューにデータフローが集中して蓄積されることがなくなり、効率的なデータフローの転送処理が可能となり、ＱｏＳを保証したデータ転送処理が実現可能となる。スイッチ等の通信制御装置においては、タグ管理端末の設定したタグに基づくデータフローのエンキュー処理を、タグとキューとのみを対応付けたプライオリティテーブルを適用して実行するのみで、重複したキューの使用を排除可能となる。
【００９２】
データ通信制御装置としてのスイッチ０，２０１はＩＥＥＥ８０２．３（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）フレームの優先度識別子であるＩＥＥＥ８０２．１ｐプライオリティタグを、フローの識別子として用いる。すなわち、データ通信制御装置としてのスイッチはイーサネット・フレームヘッダの確認を実行するのみでフローの特定を行なう。
【００９３】
先に図３を参照して説明したイーサネットデータフレームに付与されたタグコントロール情報中の３ビットのプライオリティタグ：０００〜１１１に基づいて、データ通信制御装置としてのスイッチが複数のフローの識別を実行する。
【００９４】
従来の構成においては、ＩＥＥＥ８０２．１ｐプライオリティタグは各送信者で自由につけることができるため、キューの使用が重複する可能性があったが、本発明の構成においては、タグ管理端末が設定したタグをＩＥＥＥ８０２．１ｐプライオリティタグとしたて適用する構成とすることで、キューの競合が排除され、ＱｏＳを保証したデータ通信が可能となる。
【００９５】
データ通信制御装置としてのスイッチに構成される転送キューの構成を図１７に示す。図１７に示すように、転送キューは、プライオリティタグ０［０００］〜７［１１１］の８つのタグに対応して対応する複数のキュー＃０〜＃ｎが設定される。キューの数は任意の数として設定可能である。
【００９６】
複数のキュー：キュー＃０〜キュー＃ｎのいずれのキューに対してデータフレーム（パケット）を入力（エンキュー）するかを入力セレクタ５０１が設定する。入力セレクタ５０１は、タグに対してキューが対応付けられたプライオリティテーブル５０２（図５参照）の値を元に決定した入力キューに対して、データフレーム（パケット）を入力（エンキュー）する処理を実行する。なお、プライオリティテーブル５０２の参照は、フロー識別処理部（Ｆｏｒｗａｒｄｅｒ）５０３が実行し、フロー識別処理部（Ｆｏｒｗａｒｄｅｒ）５０３が決定した入力キュー情報に基づいて入力セレクタ５０１が入力パケットを各キューに入力（エンキュー）する構成としてもよい。
【００９７】
プライオリティテーブル５０２は、図５を参照して説明したように、各フローのデータフレームに格納されたタグに基づいて、入力キューを一意に決定することが可能な構成を持ち、入力セレクタ５０１は、データフレームのタグを判別して、プライオリティテーブル５０２を参照して入力キューを選択して、データフレーム（パケット）を選択キューに入力（エンキュー）する。
【００９８】
一方、出力セレクタ５１１は、どのキューに幾つデータフレーム（パケット）が入っているかなどのキュー状態をスケジューラ５１２に渡す。スケジューラ５１２は、予め設定されたアルゴリズムに従って次に出力するキューを順次決定し、これを出力セレクタ５１１に通知する。出力セレクタ５１１はスケジューラ５１２から指定されたキューからデータフレーム（パケット）を取り出して、制御部１０２（図１参照）の制御の元に、インタフェース１０１を介して、データフレーム（パケット）を出力する。
【００９９】
スケジューラ５１２は各キューからどのような頻度でパケットを出力するかをパラメータとして持っている。出力キューを選択するアルゴリズムとしては、例えば、キュー＃２にパケットが存在する限りキュー＃１からはパケットが出力（デキュー：ｄｅｑｕｅｕｅ）されないといったように、より高位のキューにパケットが存在する限り低位のキューは選択されないようなアルゴリズムや、キュー＃２、＃１、＃０からパケットをそれぞれ１０対５対１で出力すると言ったような出力割合を指定したアルゴリズム等を適用可能である。
【０１００】
ただし、例えばＱｏＳ提供データフローを格納したキュー、すなわち優先処理対象データフローを格納したキューに対する処理に関しては、トークンバケットアルゴリズムを前提としてＲＦＣ２２１５に示されるような、「トークンの生成間隔」、「バケツの深さ」、「トークンバケットのピークレート」、「最小取り扱いサイズ」、「最大データグラムサイズ」などのパラメータを持っており、これらのパラメータを元にスケジューラ５１２はパケットを出力するキューを選択し、出力セレクタ５１１に通知し、出力セレクタは、スケジューラ５１２の設定するスケジューリングに従ったパケット出力を行なう。
【０１０１】
以上、特定の実施例を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施例の修正や代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、限定的に解釈されるべきではない。本発明の要旨を判断するためには、冒頭に記載した特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。
【０１０２】
なお、明細書中において説明した一連の処理はハードウェア、またはソフトウェア、あるいは両者の複合構成によって実行することが可能である。ソフトウェアによる処理を実行する場合は、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれたコンピュータ内のメモリにインストールして実行させるか、あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることが可能である。
【０１０３】
例えば、プログラムは記録媒体としてのハードディスクやＲＯＭ（Read Only Memory)に予め記録しておくことができる。あるいは、プログラムはフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ(Compact Disc Read Only Memory)，ＭＯ(Magneto optical)ディスク，ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)、磁気ディスク、半導体メモリなどのリムーバブル記録媒体に、一時的あるいは永続的に格納（記録）しておくことができる。このようなリムーバブル記録媒体は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することができる。
【０１０４】
なお、プログラムは、上述したようなリムーバブル記録媒体からコンピュータにインストールする他、ダウンロードサイトから、コンピュータに無線転送したり、ＬＡＮ(Local Area Network)、インターネットといったネットワークを介して、コンピュータに有線で転送し、コンピュータでは、そのようにして転送されてくるプログラムを受信し、内蔵するハードディスク等の記録媒体にインストールすることができる。
【０１０５】
なお、明細書に記載された各種の処理は、記載に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されてもよい。
【０１０６】
【発明の効果】
以上、説明してきたように、本発明のデータ通信システム、データ通信管理装置、および方法によれば、優先度識別子であるＩＥＥＥ８０２．１ｐのプライオリティタグの設定を、タグ管理端末の管理の下に実行する構成とし、優先処理、例えばＱｏＳ保証対象のデータフローに対しては、ネットワークに接続されたスイッチ等の通信制御装置におけるキューが重複しないように、プライオリティタグの設定を実行する構成としたので、優先処理対象のデータフローの処理を遅れなく実行することが可能となる。
【０１０７】
本発明のデータ通信システム、データ通信管理装置、および方法によれば、優先度識別子であるＩＥＥＥ８０２．１ｐのプライオリティタグの設定を、タグ管理端末の管理の下に実行する構成とし、優先処理、例えばＱｏＳ保証対象のデータフローに対しては、ネットワークに接続されたスイッチ等の通信制御装置におけるキューが重複しないように、プライオリティタグの設定を実行する構成としたので、データ転送制御を実行するネットワーク接続されたスイッチ等の通信制御機器において、タグとキューとを対応付けたプライオリティテーブルを適用した処理を実行するのみで、優先処理対象データフローについての重複したキュー設定の発生が防止され、優先処理データフローの確実な優先処理が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】データ通信制御装置（スイッチ）のシステム構成を示す図である。
【図２】本発明のデータ通信制御システムの動作するネットワーク構成例を示す図である。
【図３】本発明のデータ通信制御システムの制御対象となるＩＥＥＥ８０２．１ｐデータフレームの構成例を説明する図である。
【図４】ＭＡＣテーブルの構成例を示す図である。
【図５】プライオリティテーブルの構成例を示す図である。
【図６】転送キューの構成例を示す図である。
【図７】データ通信制御装置におけるデータ通信制御手順を説明するフロー図である。
【図８】本発明のデータ通信制御システムの動作するネットワーク構成における通信処理例を示す図である。
【図９】本発明のデータ通信制御システムの動作するネットワーク構成における通信処理例を示す図である。
【図１０】タグ管理端末の保有する情報について説明する図である。
【図１１】タグ割り当て要求を実行するターミナル（端末）の処理を説明するフロー図である。
【図１２】タグ割り当て処理を実行するタグ管理端末の処理を説明するフロー図である。
【図１３】タグ割り当て処理を実行するタグ管理端末の保有するキュー使用状態テーブルの例を示す図である。
【図１４】本発明のデータ通信制御システムの動作するネットワーク構成における通信処理例を示す図である。
【図１５】タグ割り当て処理を実行するタグ管理端末の保有するキュー使用状態テーブルの例を示す図である。
【図１６】本発明のデータ通信制御システムの動作するネットワーク構成における通信処理例を示す図である。
【図１７】データ通信制御装置の転送キュー構成を示す図である。
【符号の説明】
１０１ インタフェース（ＰＨＹ）
１０２ 制御部
１０３ フロー識別処理部
１０４ ＭＡＣテーブル
１０５ プライオリティテーブル
１０６ 転送キュー
１０７ スケジューラ
２０１ スイッチ
２１１，２１２，２１３ ターミナル
２２１ スイッチ
２３１，２３２，２３３ ターミナル
３０１ 入力セレクタ
３０２ プライオリティテーブル
３０３ フロー識別処理部
３１１ 出力セレクタ
３１２ スケジューラ
３２０，３２１，３２２ キュー
５０１ 入力セレクタ
５０２ プライオリティテーブル
５０３ フロー識別処理部
５１１ 出力セレクタ
５１２ スケジューラ
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ通信システム、データ通信管理装置、および方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。さらに詳細には、ＩＥＥＥ８０２．３において相互接続されたネットワーク機器における改良されたフロー制御を実行するデータ通信システム、データ通信管理装置、および方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
昨今、様々な通信ネットワークを介したデータ転送が盛んに行なわれている。ＰＣ、ワークステーション、ＰＤＡ、携帯端末等、様々な、情報処理機器、通信機器が相互にネットワーク接続されデータ通信が行なわれている。これら様々な、通信機器を相互に接続し、通信処理を行なうためのプロトコルとして、例えばＴＣＰ／ＩＰプロトコルがある。ＴＣＰ／ＩＰプロトコルは、論理アドレスであるＩＰアドレスを用いて、ネットワーク上に通信端末位置を特定することができる。さらに、各情報処理装置、通信端末自体を識別するＭＡＣアドレス（イーサネットアドレス）が、各々の情報処理装置のネットワーク内での一意性を確保し、ネットワークを介するデータパケット（またはフレーム）の端末間の通信を可能としている。
【０００３】
ＭＡＣアドレスはハードウェアの製造業者に対して割り当てられる３バイト、および各装置に対して付与される３バイトの計６バイトによって構成され、ＩＥＥＥ（The Institute of Electrical and Electronics Engineers,Inc.）によって管理されており、各装置に固有なアドレスとして設定される。
【０００４】
一方、最近ではネットワーク上でのデータ転送の品質を保証したＱｏＳ（Quality of Service）やＣｏＳ(Class of Service)を提供するような高付加価値型のネットワークが望まれる状況となっている。例えば動画像配信等においてリアルタイム再生を実現すためには、動画像を構成するパケットを遅延することなく、宛先装置に送信することが必要となる。一方、時間的な遅れが許容されるデータパケットもある。このようにネットワーク上のパケット処理においては、各パケットの処理優先度を判別して、処理を実行することが必要となってきている。
【０００５】
データフロー単位、すなわち送信元アドレスと送信先アドレスによって特定されるデータフロー単位で、ＱｏＳを提供、すなわちデータ転送の品質保証を実行するための１つの処理装置としては、ネットワーク上に接続されたルータ、スイッチ等のデータ転送制御機器がある。
【０００６】
このような、データ転送制御機器、すなわち、ルータやスイッチなどのネットワーク機器において、フロー単位でのＱｏＳを提供する場合には、通常はＩＰパケットの送信者アドレス／受信者アドレスを確認するだけでなく、ＴＣＰやＵＤＰのヘッダ情報に含まれるポート番号を確認し、どのパケットがどのフローに属するかを特定して、ポート番号によって識別されたフローに従った優先制御処理を実行する方法がある。
【０００７】
しかし、ＩＰパケットはフラグメント、すなわち分割され複数のパケットとされている可能性もあり、全ての分割パケットにＴＣＰやＵＤＰのポート番号が含まれているとは限らない。従って、ＴＣＰやＵＤＰのポート番号の確認によるデータフロー識別は容易ではない。
【０００８】
さらに、ＩＰヘッダは可変長であるため、ＴＣＰやＵＤＰのポート番号がパケットの先頭から何バイト目に含まれているかが各パケットによって異なる場合がある。従って、たとえ、ＩＳＯ参照モデルにおけるレイヤ２（Ｌａｙｅｒ２：データリンク層）において制御を実行するスイッチであっても、ＴＣＰやＵＤＰのポート番号の確認によるデータフロー識別を実行しようとすると、レイヤ３（Ｌａｙｅｒ３：ネットワーク層、ＩＰ層）やレイヤ４（Ｌａｙｅｒ４：トランスポート層、ＴＣＰ／ＵＤＰ層）のデータフレームを再構成する必要があり、フロー単位でのＱｏＳを提供する為には、多くの計算量が必要となる。
【０００９】
このように、ＴＣＰやＵＤＰのヘッダ情報としてのポート番号に基づくデータ転送制御は、処理に要する時間の増大を招くことになり、かえってデータ転送遅延を発生させ、例えばリアルタイム再生を困難にするなど、ＱｏＳ提供の実現を困難とする。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、プライオリティタグの割り当て処理を実行するタグ管理端末を設定することにより、ネットワーク上に接続されたスイッチ、ルータ、ハブ等、データ転送御機器において効率的にフロー単位での優先度に応じたデータ転送制御を効率的に実行することを可能としたデータ通信システム、データ通信管理装置、および方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の側面は、
ネットワークを介したデータ通信制御を実行するデータ通信システムであり、データ送信元ターミナルからのタグ割り当て要求に応じて、データフレームの付加情報としてのプライオリティタグの割り当て処理を実行するタグ管理端末装置と、
前記タグ管理端末装置において割り当てられたプライオリティタグをデータフレームの付加情報として設定したデータフレームを送信するデータ送信ターミナルと、
前記データ送信元ターミナルから受信するデータフレームの付加情報としてのプライオリティタグに基づいて、データフロー識別処理を実行し、識別データフローに対応して選択されるキューにデータフレームを格納し、予め定められたスケジュールに従って、キューに格納されたデータフレームの出力処理を実行するデータ通信制御装置と、
を有することを特徴とするデータ通信システムにある。
【００１２】
さらに、本発明のデータ通信システムの一実施態様において、前記タグ管理端末装置は、データ通信先ノード識別子と、データ送信元ノード識別子と、データ通信制御装置におけるキュー識別子とを対応付け、管理ネットワーク内におけるデータ通信制御装置におけるキュー使用状態を判別可能としたキュー使用状態テーブルを有し、前記データ送信元ターミナルからの要求に応じて、該キュー使用状態テーブルを参照し、使用済みキューと重複しないキューに対応するプライオリティタグを割り当てタグとして設定する構成であることを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明のデータ通信システムの一実施態様において、前記タグ管理端末装置は、管理ネットワーク内の通信制御装置の保有するプライオリティタグと出力キューとを対応付けたプライオリティテーブル情報を有し、前記キュー使用状態テーブルにおいて選択されたキューに対応して設定可能なプライオリティタグをプライオリティテーブルに基づいて抽出し、抽出したプライオリティタグを割り当てタグとして設定する構成であることを特徴とする。
【００１４】
さらに、本発明のデータ通信システムの一実施態様において、データ送信元ターミナルからのタグ割り当て要求には、データ通信先ノード識別子と、データ送信元ノード識別子とが含まれ、前記タグ管理端末装置は、タグ割り当て要求に含まれるデータ通信先ノード識別子と、データ送信元ノード識別子に基づいて、前記キュー使用状態テーブルを参照し、使用済みキューと重複しないキューに対応するプライオリティタグを割り当てタグとして設定する構成であることを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明のデータ通信システムの一実施態様において、データ送信元ターミナルの送信するデータフレームは、ＩＥＥＥ８０２．３において規定されたデータフレームであり、前記データ通信制御装置は、ＩＥＥＥ８０２．３データフレームに格納されたプライオリティタグに基づいて、データフロー識別処理を実行する構成であることを特徴とする。
【００１６】
さらに、本発明の第２の側面は、
ネットワークを介したデータ通信制御処理を実行するデータ通信管理装置であり、
データ送信元ターミナルからのタグ割り当て要求に応じて、データフレームの付加情報としてのプライオリティタグの割り当て処理を実行するデータ通信管理装置にある。
【００１７】
さらに、本発明のデータ通信管理装置の一実施態様において、前記データ通信管理装置は、データ通信先ノード識別子と、データ送信元ノード識別子と、ネットワーク内においてデータ転送制御を実行するデータ通信制御装置におけるキュー識別子とを対応付け、管理ネットワーク内におけるデータ通信制御装置のキュー使用状態を判別可能としたキュー使用状態テーブルを有し、前記データ送信元ターミナルからの要求に応じて、該キュー使用状態テーブルを参照し、使用済みキューと重複しないキューに対応するプライオリティタグを割り当てタグとして設定する構成であることを特徴とする。
【００１８】
さらに、本発明のデータ通信管理装置の一実施態様において、前記データ通信管理装置は、管理ネットワーク内の通信制御装置の保有するプライオリティタグと出力キューとを対応付けたプライオリティテーブル情報を有し、前記キュー使用状態テーブルにおいて選択されたキューに対応して設定可能なプライオリティタグをプライオリティテーブルに基づいて抽出し、抽出したプライオリティタグを割り当てタグとして設定する構成であることを特徴とする。
【００１９】
さらに、本発明のデータ通信管理装置の一実施態様において、前記データ通信管理装置は、タグ割り当て要求に含まれるデータ通信先ノード識別子と、データ送信元ノード識別子に基づいて、前記キュー使用状態テーブルを参照し、使用済みキューと重複しないキューに対応するプライオリティタグを割り当てタグとして設定する構成であることを特徴とする。
【００２０】
さらに、本発明のデータ通信管理装置の一実施態様において、データ送信元ターミナルの送信するデータフレームは、ＩＥＥＥ８０２．３において規定されたデータフレームであり、前記データ通信管理装置は、ＩＥＥＥ８０２．３データフレームに設定するプライオリティタグを割り当てタグとして設定する構成であることを特徴とする。
【００２１】
さらに、本発明の第３の側面は、
ネットワークを介したデータ通信制御を実行するデータ通信制御方法であり、
タグ管理端末装置において、データ送信元ターミナルからのタグ割り当て要求に応じて、データフレームの付加情報としてのプライオリティタグの割り当て処理を実行するタグ割り当てステップと、
データ送信元ターミナルにおいて、前記タグ割り当てステップにおいて割り当てられたプライオリティタグをデータフレームの付加情報として設定したデータフレームを送信するデータ送信ステップと、
データ通信制御装置において、前記データ送信元ターミナルから受信するデータフレームの付加情報としてのプライオリティタグに基づいて、データフロー識別処理を実行し、識別データフローに対応して選択されるキューにデータフレームを格納し、予め定められたスケジュールに従って、キューに格納されたデータフレームの出力処理を実行するデータ通信制御ステップと、
を有することを特徴とするデータ通信制御方法にある。
【００２２】
さらに、本発明のデータ通信制御方法の一実施態様において、前記タグ管理端末装置におけるタグ割り当てステップは、データ通信先ノード識別子と、データ送信元ノード識別子と、データ通信制御装置におけるキュー識別子とを対応付け、管理ネットワーク内におけるデータ通信制御装置におけるキュー使用状態を判別可能としたキュー使用状態テーブルに基づいて、前記データ送信元ターミナルからの要求に応じて、使用済みキューと重複しないキューに対応するプライオリティタグを割り当てタグとして設定する処理を実行することを特徴とする。
【００２３】
さらに、本発明のデータ通信制御方法の一実施態様において、前記タグ管理端末装置におけるタグ割り当てステップは、管理ネットワーク内の通信制御装置の保有するプライオリティタグと出力キューとを対応付けたプライオリティテーブル情報に基づいて、前記キュー使用状態テーブルにおいて選択されたキューに対応して設定可能なプライオリティタグを抽出し、抽出したプライオリティタグを割り当てタグとして設定する処理を実行することを特徴とする。
【００２４】
さらに、本発明のデータ通信制御方法の一実施態様において、データ送信元ターミナルからのタグ割り当て要求には、データ通信先ノード識別子と、データ送信元ノード識別子とが含まれ、前記タグ管理端末装置におけるタグ割り当てステップは、タグ割り当て要求に含まれるデータ通信先ノード識別子と、データ送信元ノード識別子に基づいて、前記キュー使用状態テーブルを参照し、使用済みキューと重複しないキューに対応するプライオリティタグを割り当てタグとして設定する処理を実行することを特徴とする。
【００２５】
さらに、本発明のデータ通信制御方法の一実施態様において、データ送信元ターミナルの送信するデータフレームは、ＩＥＥＥ８０２．３において規定されたデータフレームであり、前記データ通信制御装置におけるデータ通信制御ステップは、ＩＥＥＥ８０２．３データフレームに格納されたプライオリティタグに基づいて、データフロー識別処理を実行することを特徴とする。
【００２６】
さらに、本発明の第４の側面は、
ネットワークを介したデータ通信制御処理を実行するデータ通信管理方法であり、
データ送信元ターミナルからのタグ割り当て要求に応じて、データフレームの付加情報としてのプライオリティタグの割り当て処理を実行することを特徴とするデータ通信管理方法にある。
【００２７】
さらに、本発明のデータ通信管理方法の一実施態様において、前記タグ割り当て処理は、データ通信先ノード識別子と、データ送信元ノード識別子と、ネットワーク内においてデータ転送制御を実行するデータ通信制御装置におけるキュー識別子とを対応付け、管理ネットワーク内におけるデータ通信制御装置のキュー使用状態を判別可能としたキュー使用状態テーブルを参照して、前記データ送信元ターミナルからの要求に応じて、使用済みキューと重複しないキューに対応するプライオリティタグを割り当てタグとして設定する処理を実行することを特徴とする。
【００２８】
さらに、本発明のデータ通信管理方法の一実施態様において、前記タグ割り当て処理は、管理ネットワーク内の通信制御装置の保有するプライオリティタグと出力キューとを対応付けたプライオリティテーブル情報を参照し、前記キュー使用状態テーブルにおいて選択されたキューに対応して設定可能なプライオリティタグを抽出し、抽出したプライオリティタグを割り当てタグとして設定する処理を含むことを特徴とする。
【００２９】
さらに、本発明のデータ通信管理方法の一実施態様において、前記タグ割り当て処理は、タグ割り当て要求に含まれるデータ通信先ノード識別子と、データ送信元ノード識別子に基づいて、前記キュー使用状態テーブルを参照し、使用済みキューと重複しないキューに対応するプライオリティタグを割り当てタグとして設定する処理を含むことを特徴とする。
【００３０】
さらに、本発明のデータ通信管理方法の一実施態様において、前記タグ割り当て処理は、ＩＥＥＥ８０２．３データフレームに設定するプライオリティタグを割り当てタグとして設定する構成であることを特徴とする。
【００３１】
さらに、本発明の第５の側面は、
ネットワークを介したデータ通信の制御処理の実行プログラムとしてのコンピュータ・プログラムであって、
データ送信元ターミナルからのタグ割り当て要求を受信するステップと、
データ通信先ノード識別子と、データ送信元ノード識別子と、ネットワーク内においてデータ転送制御を実行するデータ通信制御装置におけるキュー識別子とを対応付けたキュー使用状態テーブルを参照するステップと、
該キュー使用状態テーブルの格納データに基づいて使用済みキューと重複しないキューに対応するプライオリティタグを割り当てタグとして設定するステップと、
を具備することを特徴とするコンピュータ・プログラムにある。
【００３２】
なお、本発明のコンピュータ・プログラムは、例えば、様々なプログラム・コードを実行可能な汎用コンピュータ・システムに対して、コンピュータ可読な形式で提供する記憶媒体、通信媒体、例えば、ＣＤやＦＤ、ＭＯなどの記憶媒体、あるいは、ネットワークなどの通信媒体によって提供可能なコンピュータ・プログラムである。このようなプログラムをコンピュータ可読な形式で提供することにより、コンピュータ・システム上でプログラムに応じた処理が実現される。
【００３３】
本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施例や添付する図面に基づく、より詳細な説明によって明らかになるであろう。なお、本明細書においてシステムとは、複数の装置の論理的集合構成であり、各構成の装置が同一筐体内にあるものには限らない。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成について、図面を参照して説明する。
【００３５】
［ＩＥＥＥ８０２．１ｐにおける処理］
まず、本発明の通信制御構成を適用する通信規格としてのＩＥＥＥ８０２．１ｐの一般的な実現方法を述べる。ＩＥＥＥ８０２．１ｐ準拠のネットワーク接続されるデータ転送制御装置のブロック図を図１に示す。
【００３６】
図１に示すデータ転送制御装置におけるデータ転送制御手順は、以下に説明する（１）〜（６）の処理手順に従って実行される。
【００３７】
（１）インタフェース（ＰＨＹ）１０１で受け取ったデータフレーム（またはデータパケット）を制御部（ＭＡＣアドレス処理部）１０２に渡す。
（２）制御部（ＭＡＣアドレス処理部）１０２は受信データフレームからヘッダ情報を取り出し、フロー識別処理部（Ｆｏｒｗａｒｄｅｒ）１０３に渡す。
（３）フロー識別処理部（Ｆｏｒｗａｒｄｅｒ）１０３はＭＡＣテーブル１０４及びプライオリティテーブル１０５の値を元に、出力先のネットワークインタフェース及び入力キューを決定し、その結果を制御部（ＭＡＣアドレス処理部）１０２に伝える。
【００３８】
（４）制御部（ＭＡＣアドレス処理部）１０２は、フロー識別処理部（Ｆｏｒｗａｒｄｅｒ）１０３の決定情報に従って、受信したデータフレームを、転送キュー１０５の指定キューに格納（エンキュー）する。
（５）ＩＥＥＥ８０２．１ｐプライオリティタグ、または事前に設定されたスケジューラ１０７の指定パラメータ値に従って送信キューを決定し、選択したキューからデータフレームを取り出し、転送キュー１０５から制御部（ＭＡＣアドレス処理部）１０２に渡す
（６）制御部（ＭＡＣアドレス処理部）１０２はインタフェース（ＰＨＹ）１０１にデータフレームを渡す。
【００３９】
上述の処理手順を実行するデータ転送制御装置としてのスイッチを持つネットワーク構成例を図２に示す。
【００４０】
図２のネットワーク構成において、通信端末装置としてのターミナルＸ２１１、ターミナルＹ２１２、ターミナルＺ２１３がデータ通信制御装置としてのスイッチ０，２０１の各ポートに接続され、また、スイッチ０，２０１のポートに接続されたスイッチ１，２２１の各ポートに複数の通信端末装置としてのターミナルＡ２３１、ターミナルＢ２３２、ターミナルＣ２３３が接続されている。各ターミナルは、スイッチを介して接続され、相互に通信を行なう。
【００４１】
スイッチ０，２０１、スイッチ１，２２１は、先に説明した図１の構成を持ち、各ターミナル間において送受信されるデータフレームの転送制御を実行する。
【００４２】
各ターミナル間で送受信されるデータフレーム構成を図３に示す。（ａ）に示す構成は、プライオリティタグを持たない形式のイーサネットデータフレーム構成であり、（ｂ）に示す構成は、プライオリティタグを持つ形式のイーサネットデータフレーム構成である。本発明のデータ通信制御においては、（ｂ）に示すプライオリティタグを持つ形式のイーサネットデータフレームを適用する。
【００４３】
（ａ）に示すイーサネットデータフレームは、データ送信先の機器に対応する機器固有のアドレスとしての、宛先ＭＡＣアドレス（６バイト）、、データ送信元の機器固有のアドレスとしてのソースＭＡＣアドレス（６バイト）、さらに、データフレームに格納されたデータ処理タイプ等を記録するタイプフィールド（２バイト）、ＴＣＰ、ＵＤＰバケット等が格納されるデータフィールド（最大１，５００バイト）、さらに、冗長コードとしてのＣＲＣ（４バイト）を持つ。
【００４４】
（ｂ）に示すイーサネットデータフレームは、上記各フィールドに加え、タグプロトコルの識別子としてのタグプロトコルＩＤ（ＴＰＩＤ）、およびタグコントロール情報（ＴＣＩ：Ｔａｇ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を有し、タグコントロール情報には、優先度情報としてのプライオリティ（３ビット）、タグヘッダ内に経路制御情報（Ｅ−ＲＩＦ：Ｅｍｂｄｄｅｄ Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｆｉｅｌｄ）を含んでいるか否かをフラグ（１ビット）、仮想的に構築されるＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ ＬＡＮ）の識別子（ＶＬＡＮＩＤ）（１２ビット）が格納される。
【００４５】
優先度情報としてのプライオリティ（３ビット）は、データフレームの送信元において任意に設定可能な３ビット情報であり、０［０００］〜７［１１１］の８種類の優先度（プライオリティ）を設定可能である。
【００４６】
図２に示す通信制御装置としてのスイッチ０，２０１は、例えば、図４に示すＭＡＣテーブル、および図５に示すプライオリティテーブルを有する。ＭＡＣテーブルは、図４に示すように、データフレームに格納された宛先ＭＡＣアドレスに基づいて、出力ポートを決定するために適用するテーブルであり、宛先ＭＡＣアドレスと出力ポートとを対応付けたテーブルとして構成される。
【００４７】
また、プライオリティテーブルは、データフレームに格納されたタグに基づいて、出力キューを決定するために適用するテーブルであり、図５に示すようにタグとキューとを対応付けたテーブルとして構成される。
【００４８】
図４に示すＭＡＣテーブルは、アドレスを自動学習してテーブルに格納するエントリを生成する処理を通信制御装置自体で実行して、テーブルデータ生成処理を実行するのが一般的なテーブル生成法である。ただし、ユーザが事前に設定しても構わない。
【００４９】
図４に示すＭＡＣテーブルに示すように、宛先ＭＡＣアドレス（ＤｓｔＭＡＣ）に対しては、一意に出力先のネットワークインタフェース（出力ポート：ＯｕｔＰｏｒｔ）が決定する。しかし、出力ポートに基づいて、宛先ＭＡＣアドレスが一意に定まることは保証されない。例えば、図２に示すネットワーク構成におけるスイッチ０，２０１の出力ポート２のように、他のスイッチ１，２２１を介して複数のターミナルＡ〜Ｃが接続されている構成の場合、複数の宛先ＭＡＣ（Ａ、Ｂ、Ｃ）が１つの出力ポートに出力され、このような構成においては、宛先ＭＡＣアドレス（ＤｓｔＭＡＣ）に対して一意に出力先のネットワークインタフェース（出力ポート：ＯｕｔＰｏｒｔ）が決定するが、出力ポートに対して複数の宛先ＭＡＣアドレス（ＤｓｔＭＡＣ）が設定される。
【００５０】
図５に示すプライオリティテーブルは、データフレームに格納されたタグに基づいて、入力キューを決定するために適用するテーブルであり、タグとキューとを対応付けたテーブルである。図３を参照して説明したように、ＩＥＥＥ８０２．１Ｐイーサネットデータフレームには３ビットのプライオリティデータが格納され、０［０００］〜７［１１１］の値を取ることができる。
【００５１】
プライオリティテーブルにおいては、必ずしも各プライオリティ毎に異なるキューを用意する必要はない。例えば図５に示すテーブルのように、タグ０〜２に対してキュー０を割り当て、タグ３〜５に対してキュー１を割り当て、タグ６〜７に対してキュー３を割り当てる等の任意の対応付けが可能である。プライオリティとキュー番号との対応付けは予め用意された固定値でも構わないし、ユーザが設定しても構わない。
【００５２】
通信制御装置としてのスイッチの有する転送キュー（図１の転送キュー１０６に対応）の構成例を図６に示す。図６に示す例では、３つのキュー、キュー＃０，３２０、キュー＃１，３２１、キュー＃２，３２２を持つ転送キューの例を示しているが、これらのキューの数は、任意に設定可能である。
【００５３】
転送キューに対するデータフレームの入力は、先に図１を参照して説明したように、フロー識別処理部（Ｆｏｒｗａｒｄｅｒ）１０３がＭＡＣテーブル１０４及びプライオリティテーブル１０５の値を元に、出力先のネットワークインタフェース及び入力キューを決定し、その結果を制御部（ＭＡＣアドレス処理部）１０２に伝え、制御部（ＭＡＣアドレス処理部）１０２が、フロー識別処理部（Ｆｏｒｗａｒｄｅｒ）１０３の決定情報に従って、受信したデータフレームを、転送キュー１０５の指定キューに格納（エンキュー）する処理として実行される。
【００５４】
図６では、３つのキュー、キュー＃０，３２０、キュー＃１，３２１、キュー＃２，３２２のいずれに対してデータフレーム（パケット）を入力（エンキュー）するかをプライオリティテーブル３０２を参照して入力セレクタ３０１が設定する。なお、プライオリティテーブル３０２の参照は、フロー識別処理部（Ｆｏｒｗａｒｄｅｒ）３０３が実行し、フロー識別処理部（Ｆｏｒｗａｒｄｅｒ）３０３が決定した入力キュー情報に基づいて入力セレクタ３０１が入力パケットを各キューに入力（エンキュー）する構成としてもよい。
【００５５】
出力セレクタ３１１は、どのキューに幾つデータフレーム（パケット）が入っているかなどのキュー状態をスケジューラ３１２に渡す。スケジューラ３１２は、予め設定されたアルゴリズムに従って次に出力するキューを順次決定し、これを出力セレクタ３１１に通知する。出力セレクタ３１１はスケジューラ３１２から指定されたキューからデータフレーム（パケット）を取り出して、制御部１０２（図１参照）の制御の元に、インタフェース１０１を介して、データフレーム（パケット）を出力する。
【００５６】
出力キューを選択するアルゴリズムとしては、例えば、キュー＃２にパケットが存在する限りキュー＃１からはパケットが出力（デキュー：ｄｅｑｕｅｕｅ）されないといったように、より高位のキューにパケットが存在する限り低位のキューは選択されないようなアルゴリズムや、キュー＃２、＃１、＃０からパケットをそれぞれ１０対５対１で出力すると言ったような出力割合を指定したアルゴリズム等を適用可能である。
【００５７】
次に、データ通信制御装置としてのスイッチにおける処理手順について図７を参照して説明する。各ステップの処理について説明する。
【００５８】
先ず、ステップＳ１０１において、各ターミナルからイーサネットデータフレームを受信すると、ステップＳ１０２において、データフレーム内のヘッダ情報（図３参照）を取得する。
【００５９】
ステップＳ１０３において、ＭＡＣテーブル（図４参照）を参照して、ヘッダ情報から取得した宛先ＭＡＣアドレスに対応して設定された出力ポート情報を取得し、受信データフレームに適用する出力ポートを決定する。
【００６０】
ステップＳ１０４、ステップＳ１０５において、プライオリティテーブル（図５参照）に基づいて、データフレーム中のプライオリテイタグからキューを決定する。フローに示す例は、図５に示すプライオリティテーブルの場合の処理例であり、タグが０，１，２のいずれかであれば、ステップＳ１０６に進み、データフレームをキュー０に入力（エンキュー）する。タグが３，４，５のいずれかであれば、ステップＳ１０７に進み、データフレームをキュー１に入力（エンキュー）する。タグが１〜５以外、すなわち６または７のいずれかであれば、ステップＳ１０８に進み、データフレームをキュー２に入力（エンキュー）する。
【００６１】
次に、ステップＳ１０９において、スケジューラに予め設定されたアルゴリズムに従って、キューを選択し、ステップＳ１１０において、選択されたキューからデータフレームを出力（デキュー）し、ステップＳ１１１において、キューから出力したデータフレームを送信する。
【００６２】
次に、図２に示したネットワーク構成におけるターミナル間でのデータ通信処理例を示して、データ通信制御装置としてのスイッチの処理について説明する。図８にターミナル間でのデータ通信処理例を示す。
【００６３】
図８に示す様に各ターミナル間でのデータフローとして、フロー０、フロー１、フロー２という３本のフローが存在する環境を考える。
フロー０は、ターミナルＸ２１１からターミナルＺ２１３に対する通信、
フロー１は、ターミナルＹ２１２からターミナルＺ２１３に対する通信、
フロー２は、ターミナルＢ２３２からターミナルＺ２１３に対する通信、
である。
【００６４】
各フローが合流するスイッチ０，２０１において、各フローに対するＱｏＳ保証を行なう際、ポート番号に基づいてフロー識別を実行すると、前述のようにＴＣＰ／ＩＰやＵＤＰ／ＩＰのヘッダを確認する必要がある。このポート番号確認処理は、前述したように、レイヤ３（Ｌａｙｅｒ３：ネットワーク層、ＩＰ層）やレイヤ４（Ｌａｙｅｒ４：トランスポート層、ＴＣＰ／ＵＤＰ層）のデータフレームを再構成する必要があり、処理負担が増加し、かえってデータの転送遅延を発生させることになってしまう。
【００６５】
［通信制御処理具体例］
次に、ネットワーク内のある特定の端末にプライオリティタグの利用を管理させる構成例について説明する。
【００６６】
図９に示すネットワーク構成において、通信端末装置としてのターミナルＸ２１１、ターミナルＹ２１２、ターミナルＺ２１３がデータ通信制御装置としてのスイッチ０，２０１の各ポートに接続され、また、スイッチ０，２０１のポートに接続されたスイッチ１，２２１の各ポートに複数の通信端末装置としてのターミナルＡ２３１、ターミナルＢ２３２、ターミナルＣ２３３が接続されている。各ターミナルは、通信制御装置としてのスイッチを介して接続され、相互に通信を行なう。
【００６７】
スイッチ０，２０１、スイッチ１，２２１は、先に説明した図１の構成を持ち、各ターミナル間において送受信されるデータフレームの転送制御を実行する。さらに、ターミナルＡ，２３１を、ネットワーク内のデータ通信におけるタグの利用を管理するタグ管理端末として設定する。
【００６８】
例えば、ターミナルＸ２１１、ターミナルＹ２１２、ターミナルＢ２３２が、ＱｏＳ制御を要するフロー（フロー０、フロー１、フロー２）を送信する場合には、タグ管理を行なう端末として設定されたタグ管理端末としてのターミナルＡ２３１にタグ割り当て要求を送信し、お互いに競合しないタグを割り当ててもらう処理を実行する。
【００６９】
すなわち、ＱｏＳ制御を要するフローを送信しようとするターミナルは、データフロー送信処理の開始以前のステップとして、タグ管理端末に対して、タグ割り当て要求を送信し、応答送信としての割り当てタグを受信し、この割り当てられたタグをイーサネットデータフレームのタグコントロール情報（ＴＣＩ）中のプライオリティタグとして設定して、データフレームを宛先に対して送信する。
【００７０】
タグ管理端末はサブネットワーク内のデータ通信制御装置としての各スイッチが、各出力ポート毎に幾つのプライオリティキューを持っており、またＩＥＥＥ８０２．１ｐプライオリティタグとキュー番号との対応付けがどのような設定として構成されているかという情報、すなわち、各スイッチにおけるプライオリティテーブル情報を持つ。
【００７１】
タグ管理端末は、例えば図１０に示すように、サブネットワーク内のデータ通信制御装置としての各スイッチのＭＡＣテーブル、プライオリティテーブル情報を有しており、これらの情報に基づいて、後述するキュー使用状態テーブル（図１３参照）を生成し、キューの使用状況を判別してタグ割り当て処理を実行する。なお、タグ管理端末は必ずしもサブネットワーク内に存在する必然性は無いが、図９に示すネットワーク構成例ではサブネットワーク内のターミナルＡ，２３１がタグ管理端末であるとする。
【００７２】
ターミナルＸ，２１１、ターミナルＢ，２３２は、プライオリティ制御を要するフロー０、フロー１を送信する前に、タグ管理端末であるターミナルＡ，２３１にタグ割り当て要求を発行して、使用可能なタグを通知してもらう。
【００７３】
このとき、実際に通信を行なう端末（ターミナル）側の処理の流れを図１１のフローを参照して説明する。
【００７４】
優先処理、例えばＱｏＳ保証のされたデータフローとしての通信処理を実行しようとするターミナル端末は、ステップＳ２０１において、タグ管理端末に対してタグ割り当て要求を送信する。タグ割り当て要求には、自己の端末識別子としてのソースノード識別子と、データフレーム送信予定の宛先端末識別子としての宛先ノード識別子が含まれる。
【００７５】
ステップＳ２０２において、タグ管理端末からの割り当て成功または、割り当て失敗の応答送信を受信し、ステップＳ２０３において、応答送信がタグ割り当て成功か失敗かを判別する。
【００７６】
タグ割り当て成功であれば、ステップＳ２０４において、割り当てタグを送信データフレームのタグコントロール情報（ＴＣＩ）内のプライオリティタグフィールドに設定して、データフレームを送信する。一方、ステップＳ２０３の判定がＮｏ、すなわちタグ割り当て失敗の応答をタグ管理端末から受信した場合は、ステップＳ２０５に進み、ＱｏＳ保証されない任意タグの設定による通信を実行するか、あるいは、タグ管理端末に対するタグ割り当て要求を再実行する。
【００７７】
一方、タグ管理端末の処理について、図１２のフローを参照して説明する。タグ管理端末は、ステップＳ３０１において、ＱｏＳ保証データ通信を実行しようとするターミナルからタグ割り当て要求を受信する。タグ割り当て要求には、タグ割り当て要求の送信ターミナルの端末識別子としてのソースノード識別子と、データフレーム送信予定の宛先端末識別子としての宛先ノード識別子が含まれる。
【００７８】
タグ管理端末は、タグ割り当て要求を受信すると、ステップＳ３０２において、管理端末内に格納しているキュー使用状態テーブルを参照する。キュー使用状態テーブルの例を図１３に示す。キュー使用状態テーブルは、タグ管理端末の管理する例えばサブネットワーク内のキュー使用状況を管理するテーブルであり、図１３に示すように、通信を実行している宛先ノード（データ送信先ターミナル）と、ソースノード（データ送信元ターミナル）および使用キューを対応付けたテーブルとして構成される。これらは、各通信制御装置（スイッチ）のＭＡＣテーブルおよびプライオリティテーブル情報に基づいて生成され、ネットワーク状況の監視情報または、自己が割り当てたタグ情報に基づいて逐次更新される。
【００７９】
図１３に示すキュー使用状態テーブルの例は、図９に示したネットワーク構成に対応するものであり、サブネットに６台の端末が存在し、各ポート毎に３つのキューが存在する例であり、６×３＝１８行のエントリが存在する。ただし、ベストエフォートなどのプライオリティ制御を行なわないフローはＩＥＥＥ８０２．１ｐプライオリティタグとして０を利用しているので、キュー［０］は他のフローと競合する可能性が発生するため、ＱｏＳを保証したデータフローに対しては、割り当て不可能なキューとしている。すなわち、キュー［１］またはキュー［２］がＱｏＳを保証したデータフローに対して割り当て可能なキューとする。
【００８０】
各通信に使用される出力ポートは、先に図４を参照して説明したＭＡＣテーブルによって一義的に識別可能であり、その識別された出力ポートにおける使用キューに応じて、図１３に示すキュー使用状態テーブルは逐次更新されることになる。
【００８１】
タグ管理端末は、ターミナルからタグ割り当て要求を受信すると、図１３に示すキュー使用状態テーブルと、タグ割り当て要求の送信ターミナルの端末識別子としてのソースノード識別子と、データフレーム送信予定の宛先端末識別子としての宛先ノード識別子との情報に基づいて、通信に適用する出力ポートにＱｏＳ保証キューを割り当てることが可能か否かを判定する。具体的には、通信に適用する出力ポートにＱｏＳ保証専用キュー（例えばキュー［１］または［２］）に空きがあれば、これをＱｏＳ保証データ通信用の専用キューとして設定することが可能となり、一方、すでに使用中であれば、ＱｏＳ保証データ通信用の専用キューとしての設定が不可能であると判定する。
【００８２】
ターミナルＸ，２１１及びターミナルＢ，２３２に対して、それぞれＩＥＥＥ８０２．１ｐプライオリティタグ番号５（キュー番号［１］に対応）及びＩＥＥＥ８０２．１ｐプライオリティタグ番号７（キュー番号［２］に対応）を割り当て、それに応じてテーブルを更新する。キューとプライオリティタグの対応は、プライオリティテーブル（図５参照）に基づいて決定されるものである。
【００８３】
すなわち、タグ管理端末は、管理ネットワーク内の通信制御装置の保有するプライオリティタグと出力キューとを対応付けたプライオリティテーブル情報を有し、キュー使用状態テーブルにおいて選択されたキューに対応して設定可能なプライオリティタグをプライオリティテーブルに基づいて抽出し、抽出したプライオリティタグを割り当てタグとして設定する。
【００８４】
図１３に示すキュー使用状態テーブルは、ターミナルＸ，２１１及びターミナルＢ，２３２に対して、それぞれＩＥＥＥ８０２．１ｐプライオリティタグ番号５（キュー番号［１］に対応）及びＩＥＥＥ８０２．１ｐプライオリティタグ番号７（キュー番号［２］に対応）を割り当てた結果更新されたテーブルデータを示しており、ターミナルＸからターミナルＺに対する通信が、当該通信に使用される出力ポートにおけるキュー［１］を使用して実行中であることを示し、また、ターミナルＢからターミナルＺに対する通信が、当該通信に使用される出力ポートにおけるキュー［２］を使用して実行中であることを示している。
【００８５】
このように、タグ割り当てが可能である場合（ステップＳ３０３でＹｅｓ）は、ステップＳ３０４において上述したキュー使用状態テーブル更新処理を実行し、ステップＳ３０５において、割り当てタグ情報をタグ割り当て要求を実行した端末に送信する。
【００８６】
一方、例えばサブネットワーク内において、様々な通信が実行されており、あるターミナルからタグ割り当て要求があり、その通信の使用する出力ポートのＱｏＳ保証専用キュー（例えばキュー［１］または［２］）がすでに他の通信に使用済みである場合には、タグ割り当て不可能と判定（Ｓ３０３でＮｏ）し、ステップＳ３０６に進み、タグ割り当て処理失敗通知をタグ割り当て要求を実行した端末に送信する。
【００８７】
タグ割り当て要求を実行した端末がタグの割り当て成功通知をタグ管理端末から受信した場合には、割り当てタグを送信データフレームのタグコントロール情報（ＴＣＩ）内のプライオリティタグフィールドに設定して、データフレームを送信することでＱｏＳ保証通信が可能となる。すなわち、通信制御装置としてのスイッチにおいて専用のキューを用いることが可能となり、他のフローの影響を受けることなく通信を行なうことが可能となる。
【００８８】
また、ＩＥＥＥ８０２．１ｐプライオリティタグは、受信端末が異なれば異なるタグを付けることも可能なので、例えば図１４に示すようにターミナルＡ，２３１からターミナルＣ，２３３に向かうフロー２には、ターミナルＢ，２３２からターミナルＺ，２１３に向かうフロー１と同じＩＥＥＥ８０２．１ｐプライオリティタグ番号［７］を割り当てることも可能である。
【００８９】
また、この例で示すターミナルＡ，２３１のように、タグ割り当て端末自身が通信端末となることも可能である。この割り当てを行なった後のキュー使用状態テーブルを図１５に示す。ここで、図１６に示すネットワークにおいて、新たにターミナルＹ，２１２からターミナルＺ，２１３に向かうフロー要求（フロー３）があり、タグ割り当て要求がターミナルＹ，２１２からタグ管理端末としてのターミナルＡ，２３１にあった場合、タグ管理端末においてキュー使用状態テーブルを参照し、割り当て可能なキューが残っていないことが確認されることになるため、タグ割り当ては失敗し、タグ割り当て失敗通知がタグ管理端末としてのターミナルＡ，２３１からターミナルＹ，２１２に送信される。
【００９０】
この場合、ターミナルＹ，２１２は、フロー３を通常のベストエフォートのフローとして通信を行なうか、プライオリティ制御ができない場合には通信を行なわないなどの選択が可能であるこれらの選択は、各ターミナルにおけるアプリケーションや端末における判断に依存することとなる。
【００９１】
このように、特定ターミナルにおけるタグ管理を行なうと、特定の出力ポートに対して重複したタグを発生させることを未然に防止することが可能となり、スイッチ等の通信制御装置において、特定の出力ポートの特定キューにデータフローが集中して蓄積されることがなくなり、効率的なデータフローの転送処理が可能となり、ＱｏＳを保証したデータ転送処理が実現可能となる。スイッチ等の通信制御装置においては、タグ管理端末の設定したタグに基づくデータフローのエンキュー処理を、タグとキューとのみを対応付けたプライオリティテーブルを適用して実行するのみで、重複したキューの使用を排除可能となる。
【００９２】
データ通信制御装置としてのスイッチ０，２０１はＩＥＥＥ８０２．３（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）フレームの優先度識別子であるＩＥＥＥ８０２．１ｐプライオリティタグを、フローの識別子として用いる。すなわち、データ通信制御装置としてのスイッチはイーサネット・フレームヘッダの確認を実行するのみでフローの特定を行なう。
【００９３】
先に図３を参照して説明したイーサネットデータフレームに付与されたタグコントロール情報中の３ビットのプライオリティタグ：０００〜１１１に基づいて、データ通信制御装置としてのスイッチが複数のフローの識別を実行する。
【００９４】
従来の構成においては、ＩＥＥＥ８０２．１ｐプライオリティタグは各送信者で自由につけることができるため、キューの使用が重複する可能性があったが、本発明の構成においては、タグ管理端末が設定したタグをＩＥＥＥ８０２．１ｐプライオリティタグとしたて適用する構成とすることで、キューの競合が排除され、ＱｏＳを保証したデータ通信が可能となる。
【００９５】
データ通信制御装置としてのスイッチに構成される転送キューの構成を図１７に示す。図１７に示すように、転送キューは、プライオリティタグ０［０００］〜７［１１１］の８つのタグに対応して対応する複数のキュー＃０〜＃ｎが設定される。キューの数は任意の数として設定可能である。
【００９６】
複数のキュー：キュー＃０〜キュー＃ｎのいずれのキューに対してデータフレーム（パケット）を入力（エンキュー）するかを入力セレクタ５０１が設定する。入力セレクタ５０１は、タグに対してキューが対応付けられたプライオリティテーブル５０２（図５参照）の値を元に決定した入力キューに対して、データフレーム（パケット）を入力（エンキュー）する処理を実行する。なお、プライオリティテーブル５０２の参照は、フロー識別処理部（Ｆｏｒｗａｒｄｅｒ）５０３が実行し、フロー識別処理部（Ｆｏｒｗａｒｄｅｒ）５０３が決定した入力キュー情報に基づいて入力セレクタ５０１が入力パケットを各キューに入力（エンキュー）する構成としてもよい。
【００９７】
プライオリティテーブル５０２は、図５を参照して説明したように、各フローのデータフレームに格納されたタグに基づいて、入力キューを一意に決定することが可能な構成を持ち、入力セレクタ５０１は、データフレームのタグを判別して、プライオリティテーブル５０２を参照して入力キューを選択して、データフレーム（パケット）を選択キューに入力（エンキュー）する。
【００９８】
一方、出力セレクタ５１１は、どのキューに幾つデータフレーム（パケット）が入っているかなどのキュー状態をスケジューラ５１２に渡す。スケジューラ５１２は、予め設定されたアルゴリズムに従って次に出力するキューを順次決定し、これを出力セレクタ５１１に通知する。出力セレクタ５１１はスケジューラ５１２から指定されたキューからデータフレーム（パケット）を取り出して、制御部１０２（図１参照）の制御の元に、インタフェース１０１を介して、データフレーム（パケット）を出力する。
【００９９】
スケジューラ５１２は各キューからどのような頻度でパケットを出力するかをパラメータとして持っている。出力キューを選択するアルゴリズムとしては、例えば、キュー＃２にパケットが存在する限りキュー＃１からはパケットが出力（デキュー：ｄｅｑｕｅｕｅ）されないといったように、より高位のキューにパケットが存在する限り低位のキューは選択されないようなアルゴリズムや、キュー＃２、＃１、＃０からパケットをそれぞれ１０対５対１で出力すると言ったような出力割合を指定したアルゴリズム等を適用可能である。
【０１００】
ただし、例えばＱｏＳ提供データフローを格納したキュー、すなわち優先処理対象データフローを格納したキューに対する処理に関しては、トークンバケットアルゴリズムを前提としてＲＦＣ２２１５に示されるような、「トークンの生成間隔」、「バケツの深さ」、「トークンバケットのピークレート」、「最小取り扱いサイズ」、「最大データグラムサイズ」などのパラメータを持っており、これらのパラメータを元にスケジューラ５１２はパケットを出力するキューを選択し、出力セレクタ５１１に通知し、出力セレクタは、スケジューラ５１２の設定するスケジューリングに従ったパケット出力を行なう。
【０１０１】
以上、特定の実施例を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施例の修正や代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、限定的に解釈されるべきではない。本発明の要旨を判断するためには、冒頭に記載した特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。
【０１０２】
なお、明細書中において説明した一連の処理はハードウェア、またはソフトウェア、あるいは両者の複合構成によって実行することが可能である。ソフトウェアによる処理を実行する場合は、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれたコンピュータ内のメモリにインストールして実行させるか、あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることが可能である。
【０１０３】
例えば、プログラムは記録媒体としてのハードディスクやＲＯＭ（Read Only Memory)に予め記録しておくことができる。あるいは、プログラムはフレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ(Compact Disc Read Only Memory)，ＭＯ(Magneto optical)ディスク，ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)、磁気ディスク、半導体メモリなどのリムーバブル記録媒体に、一時的あるいは永続的に格納（記録）しておくことができる。このようなリムーバブル記録媒体は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することができる。
【０１０４】
なお、プログラムは、上述したようなリムーバブル記録媒体からコンピュータにインストールする他、ダウンロードサイトから、コンピュータに無線転送したり、ＬＡＮ(Local Area Network)、インターネットといったネットワークを介して、コンピュータに有線で転送し、コンピュータでは、そのようにして転送されてくるプログラムを受信し、内蔵するハードディスク等の記録媒体にインストールすることができる。
【０１０５】
なお、明細書に記載された各種の処理は、記載に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されてもよい。
【０１０６】
【発明の効果】
以上、説明してきたように、本発明のデータ通信システム、データ通信管理装置、および方法によれば、優先度識別子であるＩＥＥＥ８０２．１ｐのプライオリティタグの設定を、タグ管理端末の管理の下に実行する構成とし、優先処理、例えばＱｏＳ保証対象のデータフローに対しては、ネットワークに接続されたスイッチ等の通信制御装置におけるキューが重複しないように、プライオリティタグの設定を実行する構成としたので、優先処理対象のデータフローの処理を遅れなく実行することが可能となる。
【０１０７】
本発明のデータ通信システム、データ通信管理装置、および方法によれば、優先度識別子であるＩＥＥＥ８０２．１ｐのプライオリティタグの設定を、タグ管理端末の管理の下に実行する構成とし、優先処理、例えばＱｏＳ保証対象のデータフローに対しては、ネットワークに接続されたスイッチ等の通信制御装置におけるキューが重複しないように、プライオリティタグの設定を実行する構成としたので、データ転送制御を実行するネットワーク接続されたスイッチ等の通信制御機器において、タグとキューとを対応付けたプライオリティテーブルを適用した処理を実行するのみで、優先処理対象データフローについての重複したキュー設定の発生が防止され、優先処理データフローの確実な優先処理が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】データ通信制御装置（スイッチ）のシステム構成を示す図である。
【図２】本発明のデータ通信制御システムの動作するネットワーク構成例を示す図である。
【図３】本発明のデータ通信制御システムの制御対象となるＩＥＥＥ８０２．１ｐデータフレームの構成例を説明する図である。
【図４】ＭＡＣテーブルの構成例を示す図である。
【図５】プライオリティテーブルの構成例を示す図である。
【図６】転送キューの構成例を示す図である。
【図７】データ通信制御装置におけるデータ通信制御手順を説明するフロー図である。
【図８】本発明のデータ通信制御システムの動作するネットワーク構成における通信処理例を示す図である。
【図９】本発明のデータ通信制御システムの動作するネットワーク構成における通信処理例を示す図である。
【図１０】タグ管理端末の保有する情報について説明する図である。
【図１１】タグ割り当て要求を実行するターミナル（端末）の処理を説明するフロー図である。
【図１２】タグ割り当て処理を実行するタグ管理端末の処理を説明するフロー図である。
【図１３】タグ割り当て処理を実行するタグ管理端末の保有するキュー使用状態テーブルの例を示す図である。
【図１４】本発明のデータ通信制御システムの動作するネットワーク構成における通信処理例を示す図である。
【図１５】タグ割り当て処理を実行するタグ管理端末の保有するキュー使用状態テーブルの例を示す図である。
【図１６】本発明のデータ通信制御システムの動作するネットワーク構成における通信処理例を示す図である。
【図１７】データ通信制御装置の転送キュー構成を示す図である。
【符号の説明】
１０１ インタフェース（ＰＨＹ）
１０２ 制御部
１０３ フロー識別処理部
１０４ ＭＡＣテーブル
１０５ プライオリティテーブル
１０６ 転送キュー
１０７ スケジューラ
２０１ スイッチ
２１１，２１２，２１３ ターミナル
２２１ スイッチ
２３１，２３２，２３３ ターミナル
３０１ 入力セレクタ
３０２ プライオリティテーブル
３０３ フロー識別処理部
３１１ 出力セレクタ
３１２ スケジューラ
３２０，３２１，３２２ キュー
５０１ 入力セレクタ
５０２ プライオリティテーブル
５０３ フロー識別処理部
５１１ 出力セレクタ
５１２ スケジューラ
Claims (21)
- ネットワークを介したデータ通信制御を実行するデータ通信システムであり、
データ送信元ターミナルからのタグ割り当て要求に応じて、データフレームの付加情報としてのプライオリティタグの割り当て処理を実行するタグ管理端末装置と、
前記タグ管理端末装置において割り当てられたプライオリティタグをデータフレームの付加情報として設定したデータフレームを送信するデータ送信ターミナルと、
前記データ送信元ターミナルから受信するデータフレームの付加情報としてのプライオリティタグに基づいて、データフロー識別処理を実行し、識別データフローに対応して選択されるキューにデータフレームを格納し、予め定められたスケジュールに従って、キューに格納されたデータフレームの出力処理を実行するデータ通信制御装置と、
を有することを特徴とするデータ通信システム。 - 前記タグ管理端末装置は、
データ通信先ノード識別子と、データ送信元ノード識別子と、データ通信制御装置におけるキュー識別子とを対応付け、管理ネットワーク内におけるデータ通信制御装置におけるキュー使用状態を判別可能としたキュー使用状態テーブルを有し、前記データ送信元ターミナルからの要求に応じて、該キュー使用状態テーブルを参照し、使用済みキューと重複しないキューに対応するプライオリティタグを割り当てタグとして設定する構成であることを特徴とする請求項１に記載のデータ通信システム。 - 前記タグ管理端末装置は、
管理ネットワーク内の通信制御装置の保有するプライオリティタグと出力キューとを対応付けたプライオリティテーブル情報を有し、前記キュー使用状態テーブルにおいて選択されたキューに対応して設定可能なプライオリティタグをプライオリティテーブルに基づいて抽出し、抽出したプライオリティタグを割り当てタグとして設定する構成であることを特徴とする請求項２に記載のデータ通信システム。 - データ送信元ターミナルからのタグ割り当て要求には、データ通信先ノード識別子と、データ送信元ノード識別子とが含まれ、
前記タグ管理端末装置は、タグ割り当て要求に含まれるデータ通信先ノード識別子と、データ送信元ノード識別子に基づいて、前記キュー使用状態テーブルを参照し、使用済みキューと重複しないキューに対応するプライオリティタグを割り当てタグとして設定する構成であることを特徴とする請求項２に記載のデータ通信システム。 - データ送信元ターミナルの送信するデータフレームは、ＩＥＥＥ８０２．３において規定されたデータフレームであり、
前記データ通信制御装置は、
ＩＥＥＥ８０２．３データフレームに格納されたプライオリティタグに基づいて、データフロー識別処理を実行する構成であることを特徴とする請求項１に記載のデータ通信システム。 - ネットワークを介したデータ通信制御処理を実行するデータ通信管理装置であり、
データ送信元ターミナルからのタグ割り当て要求に応じて、データフレームの付加情報としてのプライオリティタグの割り当て処理を実行するデータ通信管理装置。 - 前記データ通信管理装置は、
データ通信先ノード識別子と、データ送信元ノード識別子と、ネットワーク内においてデータ転送制御を実行するデータ通信制御装置におけるキュー識別子とを対応付け、管理ネットワーク内におけるデータ通信制御装置のキュー使用状態を判別可能としたキュー使用状態テーブルを有し、前記データ送信元ターミナルからの要求に応じて、該キュー使用状態テーブルを参照し、使用済みキューと重複しないキューに対応するプライオリティタグを割り当てタグとして設定する構成であることを特徴とする請求項６に記載のデータ通信管理装置。 - 前記データ通信管理装置は、
管理ネットワーク内の通信制御装置の保有するプライオリティタグと出力キューとを対応付けたプライオリティテーブル情報を有し、前記キュー使用状態テーブルにおいて選択されたキューに対応して設定可能なプライオリティタグをプライオリティテーブルに基づいて抽出し、抽出したプライオリティタグを割り当てタグとして設定する構成であることを特徴とする請求項７に記載のデータ通信管理装置。 - 前記データ通信管理装置は、タグ割り当て要求に含まれるデータ通信先ノード識別子と、データ送信元ノード識別子に基づいて、前記キュー使用状態テーブルを参照し、使用済みキューと重複しないキューに対応するプライオリティタグを割り当てタグとして設定する構成であることを特徴とする請求項７に記載のデータ通信管理装置。
- データ送信元ターミナルの送信するデータフレームは、ＩＥＥＥ８０２．３において規定されたデータフレームであり、
前記データ通信管理装置は、
ＩＥＥＥ８０２．３データフレームに設定するプライオリティタグを割り当てタグとして設定する構成であることを特徴とする請求項６に記載のデータ通信管理装置。 - ネットワークを介したデータ通信制御を実行するデータ通信制御方法であり、タグ管理端末装置において、データ送信元ターミナルからのタグ割り当て要求に応じて、データフレームの付加情報としてのプライオリティタグの割り当て処理を実行するタグ割り当てステップと、
データ送信元ターミナルにおいて、前記タグ割り当てステップにおいて割り当てられたプライオリティタグをデータフレームの付加情報として設定したデータフレームを送信するデータ送信ステップと、
データ通信制御装置において、前記データ送信元ターミナルから受信するデータフレームの付加情報としてのプライオリティタグに基づいて、データフロー識別処理を実行し、識別データフローに対応して選択されるキューにデータフレームを格納し、予め定められたスケジュールに従って、キューに格納されたデータフレームの出力処理を実行するデータ通信制御ステップと、
を有することを特徴とするデータ通信制御方法。 - 前記タグ管理端末装置におけるタグ割り当てステップは、
データ通信先ノード識別子と、データ送信元ノード識別子と、データ通信制御装置におけるキュー識別子とを対応付け、管理ネットワーク内におけるデータ通信制御装置におけるキュー使用状態を判別可能としたキュー使用状態テーブルに基づいて、前記データ送信元ターミナルからの要求に応じて、使用済みキューと重複しないキューに対応するプライオリティタグを割り当てタグとして設定する処理を実行することを特徴とする請求項１１に記載のデータ通信制御方法。 - 前記タグ管理端末装置におけるタグ割り当てステップは、
管理ネットワーク内の通信制御装置の保有するプライオリティタグと出力キューとを対応付けたプライオリティテーブル情報に基づいて、前記キュー使用状態テーブルにおいて選択されたキューに対応して設定可能なプライオリティタグを抽出し、抽出したプライオリティタグを割り当てタグとして設定する処理を実行することを特徴とする請求項１２に記載のデータ通信制御方法。 - データ送信元ターミナルからのタグ割り当て要求には、データ通信先ノード識別子と、データ送信元ノード識別子とが含まれ、
前記タグ管理端末装置におけるタグ割り当てステップは、
タグ割り当て要求に含まれるデータ通信先ノード識別子と、データ送信元ノード識別子に基づいて、前記キュー使用状態テーブルを参照し、使用済みキューと重複しないキューに対応するプライオリティタグを割り当てタグとして設定する処理を実行することを特徴とする請求項１２に記載のデータ通信制御方法。 - データ送信元ターミナルの送信するデータフレームは、ＩＥＥＥ８０２．３において規定されたデータフレームであり、
前記データ通信制御装置におけるデータ通信制御ステップは、
ＩＥＥＥ８０２．３データフレームに格納されたプライオリティタグに基づいて、データフロー識別処理を実行することを特徴とする請求項１１に記載のデータ通信制御方法。 - ネットワークを介したデータ通信制御処理を実行するデータ通信管理方法であり、
データ送信元ターミナルからのタグ割り当て要求に応じて、データフレームの付加情報としてのプライオリティタグの割り当て処理を実行することを特徴とするデータ通信管理方法。 - 前記タグ割り当て処理は、
データ通信先ノード識別子と、データ送信元ノード識別子と、ネットワーク内においてデータ転送制御を実行するデータ通信制御装置におけるキュー識別子とを対応付け、管理ネットワーク内におけるデータ通信制御装置のキュー使用状態を判別可能としたキュー使用状態テーブルを参照して、前記データ送信元ターミナルからの要求に応じて、使用済みキューと重複しないキューに対応するプライオリティタグを割り当てタグとして設定する処理を実行することを特徴とする請求項１６に記載のデータ通信管理方法。 - 前記タグ割り当て処理は、
管理ネットワーク内の通信制御装置の保有するプライオリティタグと出力キューとを対応付けたプライオリティテーブル情報を参照し、前記キュー使用状態テーブルにおいて選択されたキューに対応して設定可能なプライオリティタグを抽出し、抽出したプライオリティタグを割り当てタグとして設定する処理を含むことを特徴とする請求項１７に記載のデータ通信管理方法。 - 前記タグ割り当て処理は、
タグ割り当て要求に含まれるデータ通信先ノード識別子と、データ送信元ノード識別子に基づいて、前記キュー使用状態テーブルを参照し、使用済みキューと重複しないキューに対応するプライオリティタグを割り当てタグとして設定する処理を含むことを特徴とする請求項１７に記載のデータ通信管理方法。 - 前記タグ割り当て処理は、
ＩＥＥＥ８０２．３データフレームに設定するプライオリティタグを割り当てタグとして設定する構成であることを特徴とする請求項１６に記載のデータ通信管理方法。 - ネットワークを介したデータ通信の制御処理の実行プログラムとしてのコンピュータ・プログラムであって、
データ送信元ターミナルからのタグ割り当て要求を受信するステップと、
データ通信先ノード識別子と、データ送信元ノード識別子と、ネットワーク内においてデータ転送制御を実行するデータ通信制御装置におけるキュー識別子とを対応付けたキュー使用状態テーブルを参照するステップと、
該キュー使用状態テーブルの格納データに基づいて使用済みキューと重複しないキューに対応するプライオリティタグを割り当てタグとして設定するステップと、
を具備することを特徴とするコンピュータ・プログラム。
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