JP2008153778A

JP2008153778A - Packet transfer device

Info

Publication number: JP2008153778A
Application number: JP2006337407A
Authority: JP
Inventors: Yasutaka Saito; 泰孝斎藤
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-12-14
Filing date: 2006-12-14
Publication date: 2008-07-03

Abstract

【課題】転送先ネットワークの伝送品質の悪さに応じてパケット分割ができるようにすることで、伝送品質の悪いパスでのスループットの向上を図ることができるパケット転送装置を得ること。
【解決手段】伝送品質が良く、パケット廃棄の少ないネットワーク３からのパケットを伝送品質が悪く、パケット廃棄が発生し易いネットワーク５に中継転送する場合に、パケット転送装置１では、転送先ネットワーク５の通信環境、パケット廃棄率などを取得し、取得した通信環境、パケット廃棄率などに応じて前記転送先ネットワークに送出するパケットの最適なパケット長を計算し、転送元ネットワーク３から受信したパケットを前記最適なパケット長に分割して転送先ネットワーク５に送出する。
【選択図】図１A packet transfer apparatus capable of improving throughput in a path with poor transmission quality by enabling packet division according to poor transmission quality of a transfer destination network.
When a packet from a network 3 with good transmission quality and low packet discard is relayed to a network 5 where transmission quality is poor and packet discard is likely to occur, the packet transfer apparatus 1 The communication environment, the packet discard rate, etc. are acquired, the optimal packet length of the packet sent to the transfer destination network is calculated according to the acquired communication environment, the packet discard rate, etc., and the packet received from the transfer source network 3 is The packet is divided into optimum packet lengths and sent to the transfer destination network 5.
[Selection] Figure 1

Description

この発明は、２つのネットワーク間のＴＣＰ／ＩＰに準拠したパケット通信を中継するパケット転送装置に関するものである。 The present invention relates to a packet transfer apparatus that relays packet communication conforming to TCP / IP between two networks.

ＴＣＰ／ＩＰ（Transport Control Protocol/Internet Protocol）に基づくパケット通信では、一般に、送信側のホストがその送信データをパケットに分割し、それら各パケットに送信元アドレス、宛先アドレス等のヘッダ情報をそれぞれ付加した後にネットワークに送出する。このとき、各々のホストがネットワークに対して送信できるパケットの最大長は、データの送受信を行うホスト間を接続する１以上のパス（ネットワーク）のデータリンク層でのプロトコルがサポートする最大転送ユニット（Maximum Transmission Unit：ＭＴＵ）によって決められる。 In packet communication based on TCP / IP (Transport Control Protocol / Internet Protocol), the sending host generally divides the transmission data into packets, and adds header information such as source address and destination address to each packet. Then send it to the network. At this time, the maximum length of the packet that each host can transmit to the network is the maximum transfer unit (supported by the protocol in the data link layer of one or more paths (networks) connecting the hosts that transmit and receive data ( Maximum Transmission Unit (MTU).

そこで、例えば特許文献１では、転送効率を悪くしている要因が、途中のパス（ネットワーク）でのデータリンク層のＭＴＵにある点に着目して転送効率を上げる技術が提案されている。 Therefore, for example, Patent Document 1 proposes a technique for increasing the transfer efficiency by paying attention to the fact that the factor that deteriorates the transfer efficiency is the MTU of the data link layer in the intermediate path (network).

すなわち、転送効率を悪くしているパスには、パケット転送装置がパケットを分割して送信することで、その転送効率を悪くしているパスでのＭＴＵに合わせることを行い、他のパスに対してはパケット転送装置がＭＴＵをもっと大きくして転送することで、転送系全体の転送効率を上げる。 In other words, for a path with poor transfer efficiency, the packet transfer device divides the packet and transmits it to match the MTU in the path with poor transfer efficiency. Thus, the packet transfer apparatus increases the MTU and transfers the packet to increase the transfer efficiency of the entire transfer system.

そして、ＭＴＵに応じてパケットを分割して送信したパケット転送装置では、受信ホストから確認応答（Ａｃｋ）を受信した場合、分割したパケットのうち最後に転送したパケットよりも前に転送したパケットに対する確認応答は破棄し、最後に転送したパケットに対する確認応答のみを送信ホストに対して転送することで、通信の整合性を図っている。 When a packet transfer apparatus that transmits a packet divided according to the MTU receives an acknowledgment (Ack) from the receiving host, it confirms the packet transferred before the last packet transferred among the divided packets. The response is discarded, and only the confirmation response for the last transferred packet is transferred to the transmission host, thereby ensuring communication consistency.

一方、非特許文献１では、無線ネットワークなど、ビットエラーやパケット廃棄が発生し易い通信環境では、パケット長を短くした方が、パケット廃棄率が下がり、スループットが向上するとの報告がなされている。 On the other hand, Non-Patent Document 1 reports that in a communication environment such as a wireless network where bit errors and packet discards are likely to occur, shortening the packet length decreases the packet discard rate and improves the throughput.

これによれば、伝送品質が悪くパケット廃棄が発生し易いパス（ネットワーク）でのスループットを向上するには、そのパス（ネットワーク）に転送するパケット転送装置がパケットを分割しパケット長を短くして送信すればよいことになる。 According to this, in order to improve the throughput in a path (network) where the transmission quality is poor and the packet is likely to be discarded, the packet transfer device transferring to the path (network) divides the packet and shortens the packet length. It is only necessary to transmit.

特開２００２−２９０４５９号公報JP 2002-290459 A 有本他“干渉が支配的なフェージング移動無線環境における最適伝送レートに関するネットワークシミュレータns-2による解析"、信学技法、ＲＣＳ２００５−４Arimoto et al. "Analysis by the network simulator ns-2 regarding the optimum transmission rate in interference fading mobile radio environment", IEICE Tech., RCS2005-4

しかしながら、伝送品質は通信中変化するので、パス（ネットワーク）の状態監視が必要であるが、上記の特許文献１に記載の技術では、パス（ネットワーク）の状態監視機能を備えていないので、伝送品質が悪くパケット廃棄が発生し易いパス（ネットワーク）に対しては、大きいサイズのパケットを小さいサイズのパケットに分割して送信することができず、スループットの向上を図ることができないという問題がある。 However, since the transmission quality changes during communication, it is necessary to monitor the state of the path (network). However, the technique described in Patent Document 1 does not have a function for monitoring the state of the path (network). For paths (networks) where quality is low and packet loss is likely to occur, there is a problem in that it is impossible to divide a large size packet into smaller size packets and transmit them, and thus throughput cannot be improved. .

この発明は、上記に鑑みてなされたものであり、転送先ネットワーク（パス）の伝送品質の悪さに応じてパケット分割ができるようにすることで、伝送品質の悪いパスでのスループットの向上を図ることができるパケット転送装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above. By enabling packet division according to the poor transmission quality of a transfer destination network (path), the throughput of a path with poor transmission quality is improved. It is an object of the present invention to obtain a packet transfer apparatus that can handle the above-mentioned problem.

上述した目的を達成するために、この発明は、２つのネットワーク間のＴＣＰ／ＩＰに準拠したパケット通信を中継するパケット転送装置において、転送先ネットワークの通信環境、パケット廃棄率などを取得し、取得した通信環境、パケット廃棄率などに応じて前記転送先ネットワークに送出するパケットの最適なパケット長を計算する最適パケット長決定手段と、転送元ネットワークから受信したパケットを前記最適パケット長決定手段が求めた最適なパケット長に分割するフラグメント手段とを備えていることを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, the present invention acquires and acquires the communication environment of the transfer destination network, the packet discard rate, etc. in a packet transfer apparatus that relays packet communication conforming to TCP / IP between two networks. The optimum packet length determining means for calculating the optimum packet length of the packet to be sent to the transfer destination network according to the communication environment and the packet discard rate, and the optimum packet length determining means for obtaining the packet received from the transfer source network. And fragment means for dividing the packet into optimum packet lengths.

この発明によれば、転送元ネットワークから受信したパケットを転送先ネットワークの伝送品質の悪さに応じて分割してその転送先ネットワークに中継転送することができるので、伝送品質の悪いネットワーク（パス）でのスループットの向上を図ることができる。 According to the present invention, a packet received from a transfer source network can be divided according to the bad transmission quality of the transfer destination network and relayed to the transfer destination network. Throughput can be improved.

この発明によれば、伝送品質の悪いパスでのスループットの向上が図れるという効果を奏する。 According to the present invention, there is an effect that it is possible to improve throughput in a path with poor transmission quality.

以下に図面を参照して、この発明にかかるパケット転送装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。 Exemplary embodiments of a packet transfer apparatus according to the present invention will be explained below in detail with reference to the drawings.

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるパケット転送装置の構成及びそれを用いたパケット転送システムの構成例を示す図である。図２は、図１に示すパケット分割手段の構成例を示すブロック図である。 Embodiment 1 FIG.
1 is a diagram showing a configuration of a packet transfer apparatus according to Embodiment 1 of the present invention and a configuration example of a packet transfer system using the same. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the packet dividing means shown in FIG.

図１において、この実施の形態１によるパケット転送装置１は、一方のホスト（送信ホスト）２がネットワーク３に送出する他方のホスト（受信ホスト）４宛てのパケットをネットワーク３から取り込み、それをネットワーク５経由で受信ホスト４に転送する中継装置である。 In FIG. 1, the packet transfer apparatus 1 according to the first embodiment takes in a packet addressed to the other host (receiving host) 4 sent from one host (sending host) 2 to the network 3 from the network 3, and takes it into the network. 5 is a relay device that transfers to the receiving host 4 via 5.

ここで、パケット転送装置１と送信ホスト２との間に介在するネットワーク３は、伝送品質が良く、パケット廃棄の少ないネットワーク（例えば有線ネットワーク）である。一方、パケット転送装置１と受信ホスト４との間に介在するネットワーク５は、伝送品質が悪く、パケット廃棄が発生し易いネットワーク（例えば無線ネットワーク）である。 Here, the network 3 interposed between the packet transfer apparatus 1 and the transmission host 2 is a network (for example, a wired network) with good transmission quality and low packet discard. On the other hand, the network 5 interposed between the packet transfer apparatus 1 and the receiving host 4 is a network (for example, a wireless network) in which transmission quality is poor and packet discard is likely to occur.

すなわち、このパケット転送装置１は、伝送品質が良く、パケット廃棄の少ないネットワーク３から取り込んだパケットを、伝送品質が悪く、パケット廃棄が発生し易いネットワーク５に中継転送する際に、パケットを分割してパケット長を短くし、ネットワーク５でのスループットを向上させる構成として、パケット転送手段７の他に、パケット分割手段８と最適パケット長決定手段９とを備えている。 That is, the packet transfer apparatus 1 divides a packet when the packet taken from the network 3 with good transmission quality and low packet discard is relayed to the network 5 where the transmission quality is poor and packet discard is likely to occur. As a configuration for shortening the packet length and improving the throughput in the network 5, in addition to the packet transfer means 7, a packet dividing means 8 and an optimum packet length determining means 9 are provided.

パケット転送手段７は、ネットワーク３からパケットを受信すると、その受信パケットをパケット分割手段８と最適パケット長決定手段９とに渡し、パケット分割手段８から受け取ったパケットをヘッダ等の値に応じたポートからネットワーク５に送出する。また、ネットワーク５から確認応答（Ａｃｋ）を受信すると、それをパケット分割手段８に渡し、パケット分割手段８から受け取った確認応答（Ａｃｋ）をネットワーク３に送出する。 When the packet transfer means 7 receives a packet from the network 3, the packet transfer means 7 passes the received packet to the packet dividing means 8 and the optimum packet length determining means 9, and the packet received from the packet dividing means 8 is a port corresponding to a value such as a header. To the network 5. Further, when the confirmation response (Ack) is received from the network 5, it is passed to the packet dividing means 8, and the confirmation response (Ack) received from the packet dividing means 8 is sent to the network 3.

最適パケット長決定手段９は、転送先のネットワーク５の通信環境やパケット廃棄率などを測定等して取得する。ここでは、パケット廃棄率を取り上げるが、具体的には、最適パケット長決定手段９は、パケット廃棄率を、当該パケット転送装置１がパケット廃棄率を測定している無線ＬＡＮのアクセスポイントや、無線基地局である場合は、自装置から取得し、パケット転送装置１がその他のルータなどの装置である場合には、パケット廃棄率を計測している装置から取得する。この動作は、ＴＣＰのコネクション確立時や、その後に受信されるパケットの受信時にも行われる。 The optimum packet length determining means 9 obtains the packet by measuring the communication environment of the transfer destination network 5 and the packet discard rate. Here, the packet discard rate is taken up. Specifically, the optimum packet length determining means 9 determines the packet discard rate, the wireless LAN access point at which the packet transfer apparatus 1 measures the packet discard rate, If it is a base station, it is obtained from its own device, and if the packet transfer device 1 is another device such as a router, it is obtained from the device measuring the packet discard rate. This operation is also performed when a TCP connection is established or when a packet received thereafter is received.

そして、最適パケット長決定手段９は、取得した廃棄率とパケット転送手段７から受け取った受信パケットのパケット長とに基づき最適なパケット長を算出し、求めた最適なパケット長をパケット分割手段８に通知する。この動作は、受信されるパケット毎に行われる。但し、ここでは、処理の迅速化を考慮して、最適パケット長決定手段９には、上記のように取得したパケット廃棄率と、パケット転送手段７から受け取った受信パケットのパケット長、つまり、パケット廃棄率を取得したときのパケット長とを適用すると、最適なパケット長が求められるテーブルを設けてある。 Then, the optimum packet length determination unit 9 calculates an optimum packet length based on the acquired discard rate and the packet length of the received packet received from the packet transfer unit 7, and sends the obtained optimum packet length to the packet division unit 8. Notice. This operation is performed for each received packet. However, here, in consideration of speeding up of processing, the optimum packet length determination means 9 includes the packet discard rate acquired as described above and the packet length of the received packet received from the packet transfer means 7, that is, the packet A table for obtaining an optimum packet length is provided by applying the packet length when the discard rate is acquired.

なお、最適パケット長決定手段９が備える上記したテーブルは、非特許文献１の図３〜図５に相当するテーブルである。非特許文献１の図３〜図５では、各ＣＩＲ（Carrier to Interference Ratio：搬送波電力と干渉波電力との比）におけるデータ長に対するＭＡＣレイヤスループットであるが、ＣＩＲに代わりにパケット廃棄率としたものである。但し、ＣＩＲが計測できるのであれば、それを使用しても良い。 Note that the above-described table included in the optimum packet length determining unit 9 is a table corresponding to FIGS. 3 to 5 of Non-Patent Document 1, the MAC layer throughput with respect to the data length in each CIR (Carrier to Interference Ratio) is used, but the packet discard rate is used instead of the CIR. Is. However, if CIR can be measured, it may be used.

パケット分割手段８は、例えば図２に示すように、コネクション識別手段１１と、コネクションデータベース１２と、フラグメント手段１３と、ＡＣＫマスク手段１４とを備えている。 For example, as shown in FIG. 2, the packet dividing unit 8 includes a connection identifying unit 11, a connection database 12, a fragmenting unit 13, and an ACK masking unit 14.

図２において、コネクション識別手段１１は、パケット転送手段７と最適パケット長決定手段９とのインタフェースであって、ＴＣＰのコネクションを識別し、識別したコネクション単位で処理を行うように、コネクションデータベース１２とフラグメント手段１３とＡＣＫマスク手段１４とを制御して、再送を含む転送一般を統括する。 In FIG. 2, a connection identification unit 11 is an interface between the packet transfer unit 7 and the optimum packet length determination unit 9, and identifies a TCP connection and performs processing for each identified connection. The fragmenting means 13 and the ACK masking means 14 are controlled to control general transfer including retransmission.

コネクションデータベース１２は、コネクション識別手段１１の制御下に、ＴＣＰのコネクション毎にパケット転送手段７がネットワーク３から受信したパケットのシーケンス番号、ネットワーク５から受信した確認応答（Ａｃｋ）の番号、最適パケット長決定手段９が求めた最適なパケット長などを保持する記憶手段である。 Under the control of the connection identification unit 11, the connection database 12 stores the sequence number of the packet received from the network 3 by the packet transfer unit 7 for each TCP connection, the number of the acknowledgment (Ack) received from the network 5, and the optimum packet length. This is a storage means for holding the optimum packet length obtained by the determination means 9.

フラグメント手段１３は、コネクション識別手段１１経由でパケット転送手段７から受け取った受信パケットをコネクションデータベース１２が保持する最適なパケット長に従ってフラグメント（分割）し、それぞれをコネクション識別手段１１経由でパケット転送手段７に引き渡す。 The fragmentation means 13 fragments (divides) the received packet received from the packet transfer means 7 via the connection identification means 11 according to the optimum packet length held in the connection database 12, and each packet is sent via the connection identification means 11 to the packet transfer means 7. To hand over.

ＡＣＫマスク手段１４は、コネクション識別手段１１経由でパケット転送手段７から受け取るＡｃｋが分割パケットに対するＡｃｋである場合に、最終分割パケットに対するＡｃｋ以外のＡｃｋをマスク（廃棄）し、マスクしなかったＡｃｋをコネクション識別手段１１経由でパケット転送手段７に渡す。 The ACK mask means 14 masks (discards) Ack other than Ack for the final divided packet when the Ack received from the packet transfer means 7 via the connection identifying means 11 is Ack for the divided packet, and sets the Ack that is not masked. The packet is transferred to the packet transfer means 7 via the connection identification means 11.

ここで、図１、図２を参照してパケット転送装置１の各要素の処理内容を説明する。最適パケット長決定手段９は、ネットワーク５でのパケット廃棄率を取得し、上記したテーブルを参照して、そのパケット廃棄率に対するネットワーク５への中継転送パケットの最適なパケット長を求め、その求めた最適なパケット長をコネクション識別手段１１経由でコネクションデータベース１２に格納する。この動作は、パケット転送手段７でのＴＣＰのコネクション確立時や、パケットを受信する毎に行われ、パケット分割手段８では、コネクション識別手段１１経由でコネクションデータベース１２の内容が更新される。 Here, processing contents of each element of the packet transfer apparatus 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The optimum packet length determining means 9 obtains the packet discard rate in the network 5, refers to the above-mentioned table, finds the optimum packet length of the relay transfer packet to the network 5 with respect to the packet discard rate, and finds the found The optimum packet length is stored in the connection database 12 via the connection identification unit 11. This operation is performed when the TCP connection is established in the packet transfer means 7 or every time a packet is received. In the packet dividing means 8, the contents of the connection database 12 are updated via the connection identifying means 11.

パケット転送手段７は、ＴＣＰのコネクション確立後に、送信ホスト２からのパケットをネットワーク３経由で受信すると、その受信パケットをパケット分割手段８のコネクション識別手段１１に引き渡す。 When the packet transfer unit 7 receives a packet from the transmission host 2 via the network 3 after establishing the TCP connection, the packet transfer unit 7 delivers the received packet to the connection identification unit 11 of the packet division unit 8.

コネクション識別手段１１は、パケット転送手段７から受け取った受信パケットのシーケンス番号をコネクションデータベース１２に格納するとともに、その受信パケットの送信元、送信先のＩＰアドレス、ＴＣＰポート番号を検索キーとしてコネクションデータベース１２を検索して所定のヘッダを作成して付加するとともに、コネクションデータベース１２から最適なパケット長を取得して以下のような判断処理を行う。 The connection identification unit 11 stores the sequence number of the received packet received from the packet transfer unit 7 in the connection database 12, and uses the connection database 12 with the source, destination IP address, and TCP port number of the received packet as search keys. And a predetermined header is created and added, the optimum packet length is obtained from the connection database 12, and the following determination process is performed.

すなわち、コネクション識別手段１１は、受信パケットのパケット長がコネクションデータベース１２から取得した最適なパケット長以下の場合は、その受信パケットをフラグメント手段１３に渡さずにそのままパケット転送手段７に送出する。パケット転送手段７は、分割してないパケットをネットワーク５に送信する。そして、コネクション識別手段１１は、コネクションデータベース１２において、フラグメント手段１３に渡さなかったパケットのシーケンス番号にチェクを入れる。 That is, when the packet length of the received packet is equal to or less than the optimum packet length acquired from the connection database 12, the connection identifying unit 11 sends the received packet to the packet transfer unit 7 as it is without passing it to the fragment unit 13. The packet transfer means 7 transmits the undivided packet to the network 5. Then, the connection identification unit 11 checks the sequence number of the packet that has not been passed to the fragment unit 13 in the connection database 12.

一方、コネクション識別手段１１は、受信パケットのパケット長がコネクションデータベース１２から取得した最適なパケット長よりも長い場合は、その受信パケットを取得した最適なパケット長と共にフラグメント手段１３に引き渡し、コネクションデータベース１２においてフラグメント手段１３に渡したパケットのシーケンス番号にチェックを入れる。また、コネクション識別手段１１は、並行して、フラグメント手段１３に渡したパケットのシーケンス番号をＡＣＫマスク手段１４に通知する。ＡＣＫマスク手段１４は、受け取った分割対象パケットの最終シーケンス番号をコネクション識別手段１１経由でコネクションデータベース１２に保持する。 On the other hand, when the packet length of the received packet is longer than the optimum packet length acquired from the connection database 12, the connection identifying means 11 delivers the received packet to the fragment means 13 together with the optimum packet length acquired. The check is made on the sequence number of the packet passed to the fragment means 13 in FIG. In addition, the connection identification unit 11 notifies the ACK mask unit 14 of the sequence number of the packet passed to the fragment unit 13 in parallel. The ACK mask unit 14 holds the final sequence number of the received packet to be divided in the connection database 12 via the connection identification unit 11.

フラグメント手段１３は、コネクション識別手段１１から分割対象パケットを受け取ると、まず、その分割対象パケットのシーケンス番号をコネクション識別手段１１経由でコネクションデータベース１２に格納する。そして、受け取った受信パケットを最適なパケット長に従って分割し、各々の分割パケットを順にコネクション識別手段１１経由でパケット転送手段７に送出する。パケット転送手段７は、コネクション識別手段１１経由で順々に受け取る各分割パケットを順にネットワーク５に送信する。 When the fragmentation unit 13 receives the division target packet from the connection identification unit 11, first, the fragment unit 13 stores the sequence number of the division target packet in the connection database 12 via the connection identification unit 11. Then, the received packet is divided according to the optimum packet length, and each divided packet is sent to the packet transfer means 7 via the connection identification means 11 in order. The packet transfer means 7 transmits the divided packets received in sequence via the connection identification means 11 to the network 5 in order.

なお、フラグメント手段１３では、受信パケットの長さが例えば１０００バイトで、最適なパケット長が例えば８００バイトである場合、８００バイトと２００バイトとに分割するのではなく、５００バイトと５００バイトとに分割するように、各分割パケットがほぼ均等なバイト数となるように分割している。 In the fragment means 13, when the length of the received packet is, for example, 1000 bytes and the optimum packet length is, for example, 800 bytes, it is not divided into 800 bytes and 200 bytes, but is divided into 500 bytes and 500 bytes. As is divided, each divided packet is divided so that the number of bytes is almost equal.

ネットワーク５からパケットを取り込む受信ホスト４は、ネットワーク５からパケットを受信すると、その受信パケットの最終シーケンス番号の次の番号をＡｃｋ番号とするＡｃｋを送信する。パケット転送装置１では、受信ホスト４から送られてきたＡｃｋが、パケット転送手段７からコネクション識別手段１１に送られ、コネクション識別手段１１にて当該Ａｃｋが分割パケットに対するＡｃｋであるか否かをシーケンス番号との対応によって判定される。 When receiving the packet from the network 5, the receiving host 4 that captures the packet from the network 5 transmits Ack having the Ack number as the number next to the last sequence number of the received packet. In the packet transfer apparatus 1, the Ack sent from the receiving host 4 is sent from the packet transfer means 7 to the connection identifying means 11, and the connection identifying means 11 determines whether or not the Ack is an Ack for the divided packet. It is determined by correspondence with the number.

コネクション識別手段１１は、パケット転送手段７から受け取ったＡｃｋが分割パケットに対するＡｃｋでない場合は、そのＡｃｋをＡＣＫマスク手段１４には送らずにパケットパケット転送手段７に送り返す。つまり、パケット転送装置１では、受信ホスト４に中継転送したパケットが分割されてない場合は、受信ホスト４から送られてきたＡｃｋは、そのまま送信ホスト２に中継転送する。 If the Ack received from the packet transfer unit 7 is not an Ack for the divided packet, the connection identification unit 11 sends the Ack back to the packet packet transfer unit 7 without sending it to the ACK mask unit 14. That is, in the packet transfer apparatus 1, when the packet relayed and transferred to the receiving host 4 is not divided, the Ack sent from the receiving host 4 is relayed and transferred to the transmitting host 2 as it is.

一方、コネクション識別手段１１は、パケット転送手段７から受け取ったＡｃｋが分割パケットに対するＡｃｋである場合は、その受け取ったＡｃｋをＡＣＫマスク手段１４に引き渡す。ＡＣＫマスク手段１４では、コネクション識別手段１１から受け取ったＡｃｋが最終分割パケットに対するＡｃｋであるか否かをコネクションデータベース１２に格納した分割対象パケットの最終シーケンス番号と受け取ったＡｃｋの番号とを照合し、上記最終シーケンス番号の次の番号をＡｃｋ番号とするＡｃｋでない場合はそのＡｃｋをマスク（廃棄）することを繰り返し行い、上記最終シーケンス番号の次の番号をＡｃｋ番号とするＡｃｋである場合にそのＡｃｋをコネクション識別手段１１経由でパケット転送手段７に送出する。つまり、パケット転送装置１では、受信ホスト４に中継転送したパケットが分割されている場合は、受信ホスト４から送られてきたＡｃｋのうち分割最終パケットに対するＡｃｋのみを送信ホスト２に中継転送する。 On the other hand, if the Ack received from the packet transfer unit 7 is an Ack for the divided packet, the connection identifying unit 11 delivers the received Ack to the ACK mask unit 14. The ACK mask means 14 collates the final sequence number of the packet to be divided stored in the connection database 12 with the received Ack number to determine whether or not the Ack received from the connection identifying means 11 is the Ack for the final divided packet. If the Ack is not an Ack with the number next to the last sequence number as an Ack number, the Ack is repeatedly masked (discarded). If the Ack has the number next to the last sequence number as the Ack number, the Ack Is sent to the packet transfer means 7 via the connection identification means 11. That is, in the packet transfer apparatus 1, when the packet relayed and transferred to the receiving host 4 is divided, only the Ack for the divided final packet out of the Ack sent from the receiving host 4 is relayed and transferred to the transmitting host 2.

次に、図３、図４を参照して、図１に示すパケット転送システムでのパケット転送手順について説明する。なお、図３は、伝送品質の悪いネットワークにてパケット廃棄が生じない場合の転送シーケンスを説明する図である。図４は、伝送品質の悪いネットワークにてパケット廃棄が生ずる場合の転送シーケンス（その１）を説明する図である。 Next, a packet transfer procedure in the packet transfer system shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is a diagram for explaining a transfer sequence when packet discard does not occur in a network with poor transmission quality. FIG. 4 is a diagram for explaining a transfer sequence (part 1) when packet discard occurs in a network with poor transmission quality.

図３において、送信ホスト２は、受信ホスト４宛てにシーケンス番号＃１〜＃１２００を付加した１２００バイトのパケット１００をネットワーク３に送出する。パケット転送装置１は、ネットワーク３から受信したパケット（＃１〜＃１２００）１００を、前記した方法で、２００バイト毎の６個のパケット１０２，１０３，１０４，１０５，１０６に分割し、順に受信ホスト４宛てにネットワーク５へ送出する。 In FIG. 3, the transmission host 2 sends a 1200-byte packet 100 to which the sequence numbers # 1 to # 1200 are added to the reception host 4 to the network 3. The packet transfer apparatus 1 divides the packet (# 1 to # 1200) 100 received from the network 3 into six packets 102, 103, 104, 105, and 106 every 200 bytes by the above-described method, and sequentially receives them. The data is sent to the network 5 addressed to the host 4.

受信ホスト４は、ネットワーク５から２つのパケットを受信する毎に、最終シーケンス番号の次の番号をＡｃｋ番号とするＡｃｋを送信ホスト２宛てにネットワーク５へ送出する。すなわち、受信ホスト４は、ネットワーク５から受信した２つのパケット（＃１〜＃２００）１０１，（＃２０１〜＃４００）１０２に対してＡｃｋ番号＃４０１のＡｃｋ１０７を送出し、その後の２つのパケット（＃４０１〜＃６００）１０３，（＃６０１〜＃８００）１０４に対してＡｃｋ＃８０１のＡｃｋ１０８を送出し、その後の２つのパケットパケット（＃８０１〜＃１０００）１０５，（＃１００１〜＃１２００）１０６に対してＡｃｋ番号＃１２０１のＡｃｋ１０９を送出する。 Each time the receiving host 4 receives two packets from the network 5, the receiving host 4 sends an Ack having the number next to the last sequence number as the Ack number to the transmitting host 2. That is, the receiving host 4 sends Ack 107 of Ack number # 401 to the two packets (# 1 to # 200) 101 and (# 201 to # 400) 102 received from the network 5, and the subsequent two packets Ack 108 of Ack # 801 is transmitted to (# 401 to # 600) 103 and (# 601 to # 800) 104, and the subsequent two packet packets (# 801 to # 1000) 105, (# 1001 to # 1200) ) Ack 109 with Ack number # 1201 is transmitted to 106.

パケット転送装置１は、ネットワーク５から受信したＡｃｋ（＃４０１）１０７，Ａｃｋ（＃８０１）１０８，Ａｃｋ（＃１２０１）１０９のうち、Ａｃｋ（＃４０１）１０７とＡｃｋ（＃８０１）１０８は、最終分割パケットに対するＡｃｋではないので廃棄する一方、Ａｃｋ（＃１２０１）１０９は、最終分割パケットに対するＡｃｋであるので、そのＡｃｋ（＃１２０１）１０９を送信ホスト２宛てにネットワーク３へ送出する。 Of the Ack (# 401) 107, Ack (# 801) 108, and Ack (# 1201) 109 received from the network 5, the packet transfer apparatus 1 has Ack (# 401) 107 and Ack (# 801) 108 as the last. Since Ack (# 1201) 109 is an Ack for the final divided packet, the Ack (# 1201) 109 is sent to the network 3 to the transmission host 2 because it is not an Ack for the divided packet.

送信ホスト２は、ネットワーク３からＡｃｋ（＃１２０１）１０９を受信すると、次のパケット（＃１２０１〜＃２４００）１１１の送信を開始する。以降、同様のシーケンスで送信ホスト２から受信ホスト４へのネットワーク３，５を介したパケット転送が行われる。 When receiving the Ack (# 1201) 109 from the network 3, the transmission host 2 starts transmission of the next packets (# 1201 to # 2400) 111. Thereafter, packet transfer from the transmission host 2 to the reception host 4 via the networks 3 and 5 is performed in the same sequence.

次に、図４において、送信ホスト２は、受信ホスト４宛てにシーケンス番号＃１〜＃１２００を付加した１２００バイトのパケット１２０をネットワーク３に送出する。パケット転送装置１は、ネットワーク３から受信したパケット（＃１〜＃１２００）１２０を、２００バイト毎の６個のパケット１２１，１２２，１２３，１２４，１２５，１２６に分割し、順に受信ホスト４宛てにネットワーク５へ送出するが、２番目に送出したパケット（＃２０１〜＃４００）１２２は、ネットワーク５にて廃棄され、受信ホスト４に受信されなかった。 Next, in FIG. 4, the transmission host 2 sends a 1200-byte packet 120 to which the sequence numbers # 1 to # 1200 are added to the reception host 4 to the network 3. The packet transfer apparatus 1 divides the packet (# 1 to # 1200) 120 received from the network 3 into six packets 121, 122, 123, 124, 125, and 126 for every 200 bytes, and sequentially addresses the receiving host 4. However, the second packet (# 201 to # 400) 122 sent out was discarded by the network 5 and was not received by the receiving host 4.

受信ホスト４は、パケット１２１の次に、２番目のパケット１２２を受信せず、３番目のパケット１２３を受信したので、パケット１２１の最終シーケンス番号＃２００の次の番号＃２０１をＡｃｋ番号とするＡｃｋ１２７を生成して送信ホスト２宛てにネットワーク５へ送出する。その後は、受信するパケット１２４，１２５，１２６の各々に対して、番号＃２０１をＡｃｋ番号とするＡｃｋ１２８，１２９，１３０を生成して送信ホスト２宛てにネットワーク５へ送出する。 Since the receiving host 4 does not receive the second packet 122 after the packet 121 but has received the third packet 123, the number # 201 next to the last sequence number # 200 of the packet 121 is set as the Ack number. Ack 127 is generated and sent to the network 5 to the transmission host 2. Thereafter, Ack 128, 129, and 130 with the number # 201 as the Ack number are generated for each of the received packets 124, 125, and 126, and are sent to the network 5 to the transmission host 2.

パケット転送装置１では、ネットワーク５から最初に受け取ったＡｃｋ１２７は、通常のＡｃｋと判断してマスク処理を行うが、２番目に受け取ったＡｃｋ１２８も同じＡｃｋ番号＃２０１であり、同番のＡｃｋを連続受信したので、コネクション識別手段１１が、２番目に送ったパケット１２２が受信ホスト４に不達であると判断して当該パケット１２２のシーケンス番号＃２０１〜＃４００を記録するとともに、Ａｃｋ１２８に対してＡｃｋ番号＃１のＡｃｋ１３１を生成して送信ホスト２宛てにネットワーク３へ送出し、同時に、最初に受け取ったＡｃｋ１２７に対してもＡｃｋ番号＃１のＡｃｋ１３２を生成して送信ホスト２宛てにネットワーク３へ送出する。その後は、受信するＡｃｋ番号＃２０１のＡｃｋ１２９，１３０の各々に対して、Ａｃｋ番号＃１のＡｃｋ１３３，１３４を生成して送信ホスト２宛てにネットワーク３へ送出する。 In the packet transfer apparatus 1, the Ack 127 received first from the network 5 is determined to be a normal Ack and mask processing is performed, but the second Ack 128 received is also the same Ack number # 201, and the Ack of the same number is continuously added. Since it has been received, the connection identifying means 11 determines that the second packet 122 sent does not reach the receiving host 4, records the sequence numbers # 201 to # 400 of the packet 122, and An Ack 131 with an Ack number # 1 is generated and sent to the network 3 addressed to the transmission host 2, and at the same time, an Ack 132 with an Ack number # 1 is also generated for the first received Ack 127 and sent to the network 3 toward the transmission host 2. Send it out. Thereafter, Ack 133 and 134 of Ack number # 1 are generated for each of Ack 129 and 130 of Ack number # 201 to be received and sent to network 3 to transmission host 2.

送信ホスト２は、同じＡｃｋ番号＃１である４個のＡｃｋ１３１，１３１，１３３，１３４を連続受信したことで再送要求であると判断し、再度、受信ホスト４宛てにシーケンス番号＃１〜＃１２００を付加した１２００バイトのパケット（＃１〜＃１２００）１３５をネットワーク３へ送出する。 The transmission host 2 determines that it is a retransmission request by continuously receiving four Acks 131, 131, 133, and 134 having the same Ack number # 1, and again sends the sequence numbers # 1 to # 1200 to the reception host 4. A 1200-byte packet (# 1 to # 1200) 135 to which is added is sent to the network 3.

パケット転送装置１では、ネットワーク３から再送に係るパケット（＃１〜＃１２００）１３５を受信すると、コネクション識別手段１１が、受信したパケット（＃１〜＃１２００）１３５から上記不達であったシーケンス番号＃２０１〜＃４００のパケットを抜き出してパケット１３６としてパケット転送手段７経由で受信ホスト４宛てにネットワーク５へ送出する。 When the packet transfer apparatus 1 receives the packet (# 1 to # 1200) 135 related to the retransmission from the network 3, the connection identifying unit 11 determines that the sequence has not been reached from the received packet (# 1 to # 1200) 135. The packets of numbers # 201 to # 400 are extracted and sent to the network 5 to the receiving host 4 via the packet transfer means 7 as the packet 136.

受信ホスト４は、ネットワーク５からパケット（＃２０１〜＃４００）１３６を受け取ると、シーケンス番号＃４０１〜＃１２００までのパケットは受信済みであるので、全てのパケットに対するＡｃｋとしてＡｃｋ番号＃１２０１のＡｃｋ１３７を生成して送信ホスト２宛てにネットワーク５へ送出する。 When receiving host 4 receives packets (# 201 to # 400) 136 from network 5, since packets with sequence numbers # 401 to # 1200 have already been received, Ack137 of Ack number # 1201 is used as Ack for all packets. Is transmitted to the network 5 to the transmission host 2.

パケット転送装置１は、受け取ったＡｃｋ（＃１２０１）１３６をＡｃｋ（＃１２０１）１３８として送信ホスト２宛てにネットワーク３へ送出する。送信ホスト２は、ネットワーク３からＡｃｋ（＃１２０１）１３８を受け取ると、次のパケットの送信動作へ移行する。 The packet transfer apparatus 1 sends the received Ack (# 1201) 136 as Ack (# 1201) 138 to the transmission host 2 to the network 3. When receiving the Ack (# 1201) 138 from the network 3, the transmission host 2 shifts to the next packet transmission operation.

なお、図３、図４では、理解を容易にするため、送信ホスト２は、Ａｃｋの受信を待って次のパケットを送信するとして説明したが、ウインドサイズ内である場合は、Ａｃｋの受信を待つことなく、連続してパケットの送信が行われる。 In FIG. 3 and FIG. 4, the transmission host 2 has been described as transmitting the next packet after receiving the Ack for easy understanding. However, if it is within the window size, the transmission host 2 receives the Ack. Packets are continuously transmitted without waiting.

以上のように、この実施の形態１では、伝送品質の悪いネットワークに中継転送する場合は、送信ホストから受け取った大きいサイズのパケットを、その伝送品質の悪いネットワークでの廃棄率に応じて小さいサイズのパケットに分割して転送するので、伝送品質の悪いネットワークでのスループットを向上させることが可能になる。 As described above, in the first embodiment, when relay forwarding to a network with poor transmission quality, a large size packet received from the transmission host is reduced in size according to the discard rate in the network with poor transmission quality. Therefore, it is possible to improve throughput in a network with poor transmission quality.

実施の形態２．
図５は、この発明の実施の形態２によるパケット転送装置の構成及びそれを用いたパケット転送システムの構成例を示す図である。図６は、図５に示すパケット分割手段の構成例を示すブロック図である。 Embodiment 2. FIG.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of a packet transfer apparatus according to Embodiment 2 of the present invention and a configuration example of a packet transfer system using the same. FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of the packet dividing means shown in FIG.

図５では、図１（実施の形態１）に示したシステム構成において、パケット転送装置１に代えてパケット転送装置２０が設けられている。パケット転送装置２０が備えるパケット分割手段２２は、図６に示すように、図２に示した構成において、再送用パケットバッファ２３が追加されている。 In FIG. 5, in the system configuration shown in FIG. 1 (Embodiment 1), a packet transfer device 20 is provided instead of the packet transfer device 1. As shown in FIG. 6, the packet dividing means 22 included in the packet transfer apparatus 20 has a retransmission packet buffer 23 added to the configuration shown in FIG.

すなわち、ネットワーク５にてパケット廃棄が発生した場合に、実施の形態１では、送信ホスト２が再送する場合を説明したが、この実施の形態２では、送信ホスト２に代わって、パケット転送装置２０が再送用パケットバッファ２３を用いて再送するようにしている。 That is, in the first embodiment, the case where the transmission host 2 retransmits when packet discard occurs in the network 5 has been described. In this second embodiment, instead of the transmission host 2, the packet transfer apparatus 20 is used. Are retransmitted by using the retransmission packet buffer 23.

具体的には、パケット分割手段２２のコネクション識別手段１１が、実施の形態１（図４）にて説明したように受信ホスト４へのパケット不達を検出すると、再送用パケットバッファ２３に該当パケットを格納し、同番で所定数連続するＡｃｋを受信すると、再送用パケットバッファ２３から再送用パケットを取り出してパケット転送手段７に渡し、再送を行わせるようになっている。以下、図７を参照して、パケット転送装置２０が再送を実施する内容を説明する。 Specifically, when the connection identifying unit 11 of the packet dividing unit 22 detects the non-delivery of the packet to the receiving host 4 as described in the first embodiment (FIG. 4), the packet is stored in the retransmission packet buffer 23. Are received and a predetermined number of consecutive Ack's are received, the retransmission packet is taken out from the retransmission packet buffer 23 and transferred to the packet transfer means 7 for retransmission. Hereinafter, with reference to FIG. 7, the contents that the packet transfer apparatus 20 performs retransmission will be described.

図７は、伝送品質の悪いネットワークにてパケット廃棄が生ずる場合の転送シーケンス（その２）を説明する図である。図７において、送信ホスト２は、受信ホスト４宛てにシーケンス番号＃１〜＃１２００を付加した１２００バイトのパケット１４０をネットワーク３に送出する。 FIG. 7 is a diagram for explaining a transfer sequence (part 2) when packet discard occurs in a network with poor transmission quality. In FIG. 7, the sending host 2 sends a 1200-byte packet 140 to which the sequence numbers # 1 to # 1200 are added to the receiving host 4 to the network 3.

パケット転送装置２０は、ネットワーク３から受信したパケット（＃１〜＃１２００）１４０を、２００バイト毎の６個のパケット１４１，１４２，１４３，１４４，１４５，１４６に分割し、順に受信ホスト４宛てにネットワーク５へ送出するが、２番目に送出したパケット（＃２０１〜＃４００）１４２は、ネットワーク５にて廃棄され、受信ホスト４に受信されなかった。 The packet transfer apparatus 20 divides the packet (# 1 to # 1200) 140 received from the network 3 into six packets 141, 142, 143, 144, 145, and 146 for every 200 bytes, and is addressed to the receiving host 4 in order. However, the second packet (# 201 to # 400) 142 sent out to the network 5 was discarded by the network 5 and was not received by the receiving host 4.

受信ホスト４は、パケット１４１の次に、２番目のパケット１４２を受信せず、３番目のパケット１４３を受信したので、パケット１４１の最終シーケンス番号＃２００の次の番号＃２０１をＡｃｋ番号とするＡｃｋ１４７を生成して送信ホスト２宛てにネットワーク５へ送出する。その後は、受信するパケット１４４，１４５，１４６の各々に対して、番号＃２０１をＡｃｋ番号とするＡｃｋ１４８，１４９，１５０を生成して送信ホスト２宛てにネットワーク５へ送出する。 Since the receiving host 4 does not receive the second packet 142 after the packet 141 but has received the third packet 143, the number # 201 next to the last sequence number # 200 of the packet 141 is set as the Ack number. Ack 147 is generated and sent to the network 5 to the transmission host 2. Thereafter, Ack 148, 149, 150 with the number # 201 as the Ack number is generated for each of the received packets 144, 145, 146 and sent to the network 5 to the transmission host 2.

パケット転送装置２０は、ネットワーク５から最初に受け取ったＡｃｋ１４７は、通常のＡｃｋと判断してマスク処理を行うが、２番目に受け取ったＡｃｋ１４８も同じＡｃｋ番号＃２０１であり、同番のＡｃｋを連続受信したので、２番目に送ったパケット１４２が受信ホスト４に不達であると判断し、その不達パケット（＃２０１〜＃４００）１４２を再送用パケットバッファ２３に格納する。今の例では、同じＡｃｋ番号＃１である４個のＡｃｋを連続受信するので、Ａｃｋ１４８の受信後、同じＡｃｋ番号＃１である２個のＡｃｋ１４９，１５０を受信すると、それらを破棄して送信ホスト２へのＡｃｋ転送は行わず、ネットワーク５の通信環境等に変化がないことを確認して、つまり、最適なパケット長に変化がないことを確認して、再送用パケットバッファ２３からパケット（＃２０１〜＃４００）１４２を取り出し、パケット（＃２０１〜＃４００）１５１として受信ホスト４宛てにネットワーク５へ送出する。 The packet transfer apparatus 20 performs mask processing by determining that Ack 147 received first from the network 5 is normal Ack, but Ack 148 received second is also the same Ack number # 201, and the Ack of the same number is consecutive. Since it is received, it is determined that the second packet 142 sent does not reach the receiving host 4, and the non-delivery packet (# 201-# 400) 142 is stored in the retransmission packet buffer 23. In this example, since four Acks having the same Ack number # 1 are continuously received, if two Acks 149 and 150 having the same Ack number # 1 are received after receiving the Ack 148, they are discarded and transmitted. Ack transfer to the host 2 is not performed, and it is confirmed that there is no change in the communication environment of the network 5, that is, it is confirmed that there is no change in the optimum packet length, and the packet ( # 201 to # 400) 142 is taken out and sent to the network 5 to the receiving host 4 as a packet (# 201 to # 400) 151.

受信ホスト４は、ネットワーク５からパケット（＃２０１〜＃４００）１５１を受け取ると、シーケンス番号＃４０１〜＃１２００までのパケットは受信済みであるので、全てのパケットに対するＡｃｋとしてＡｃｋ番号＃１２０１のＡｃｋ１５２を生成して送信ホスト２宛てにネットワーク５へ送出する。 When receiving host 4 receives packets (# 201 to # 400) 151 from network 5, since packets with sequence numbers # 401 to # 1200 have already been received, Ack152 with Ack number # 1201 as Ack for all packets. Is transmitted to the network 5 to the transmission host 2.

パケット転送装置２０は、受け取ったＡｃｋ（＃１２０１）１５２をＡｃｋ（＃１２０１）１５３として送信ホスト２宛てにネットワーク３へ送出する。送信ホスト２は、ネットワーク３からＡｃｋ１５２を受け取ると、次のパケット（＃１２０１〜＃２４００）１５４の送信動作へ移行する。 The packet transfer apparatus 20 sends the received Ack (# 1201) 152 as Ack (# 1201) 153 to the transmission host 2 to the network 3. When receiving the Ack 152 from the network 3, the transmission host 2 shifts to the transmission operation of the next packet (# 1201 to # 2400) 154.

以上のように、この実施の形態２によれば、パケット転送装置が再送を実施してパケット廃棄の発生を送信ホストに対してマスクするので、不要なＴＣＰの輻輳制御の発生を抑制することができ、高いスループットを維持して伝送品質の悪いネットワークへの中継転送が可能となる。 As described above, according to the second embodiment, since the packet transfer apparatus performs retransmission and masks the occurrence of packet discard from the transmission host, the occurrence of unnecessary TCP congestion control can be suppressed. It is possible to perform relay transfer to a network with poor transmission quality while maintaining high throughput.

実施の形態３．
この実施の形態３では、図７に示すように、パケット転送装置が再送を実施する際のネットワーク５の通信環境が最適なパケット長を小さくする方へ変化した場合の再送制御について、図８を参照して説明する。 Embodiment 3 FIG.
In the third embodiment, as shown in FIG. 7, the retransmission control in the case where the communication environment of the network 5 when the packet transfer apparatus performs retransmission changes to the direction of reducing the optimum packet length, FIG. The description will be given with reference.

図８は、この発明の実施の形態３として、伝送品質の悪いネットワークにてパケット廃棄が生ずる場合の転送シーケンス（その３）を説明する図である。図８では、説明の便宜から、図７においてパケット転送装置２０に代えてパケット転送装置２５としているが、コネクション識別手段１１に再送に関する若干の機能を追加したためである。 FIG. 8 is a diagram for explaining a transfer sequence (part 3) when packet discard occurs in a network with poor transmission quality, as Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 8, for convenience of explanation, the packet transfer device 25 is used instead of the packet transfer device 20 in FIG. 7, but this is because some functions related to retransmission are added to the connection identification unit 11.

図８において、送信ホスト２は、受信ホスト４宛てにシーケンス番号＃１〜＃１２００を付加した１２００バイトのパケット１６０をネットワーク３に送出する。 In FIG. 8, the sending host 2 sends a 1200-byte packet 160 to which the sequence numbers # 1 to # 1200 are added to the receiving host 4 to the network 3.

パケット転送装置２５は、ネットワーク３から受信したパケット（＃１〜＃１２００）１６０を、２００バイト毎の６個のパケット１６１，１６２，１６３，１６４，１６５，１６６に分割し、順に受信ホスト４宛てにネットワーク５へ送出するが、２番目に送出したパケット（＃２０１〜＃４００）１６２は、ネットワーク５にて廃棄され、受信ホスト４に受信されなかった。 The packet transfer device 25 divides the packet (# 1 to # 1200) 160 received from the network 3 into six packets 161, 162, 163, 164, 165, and 166 for every 200 bytes, and sequentially addresses the receiving host 4. The second packet (# 201 to # 400) 162 sent out to the network 5 is discarded by the network 5 and is not received by the receiving host 4.

受信ホスト４は、パケット１６１の次に、２番目のパケット１６２を受信せず、３番目のパケット１６３を受信したので、パケット１６１の最終シーケンス番号＃２００の次の番号＃２０１をＡｃｋ番号とするＡｃｋ１６７を生成して送信ホスト２宛てにネットワーク５へ送出する。その後は、受信するパケット１６４，１６５，１６６の各々に対して、番号＃２０１をＡｃｋ番号とするＡｃｋ１６８，１６９，１６０を生成して送信ホスト２宛てにネットワーク５へ送出する。 Since the receiving host 4 does not receive the second packet 162 after the packet 161, but has received the third packet 163, the number # 201 next to the last sequence number # 200 of the packet 161 is set as the Ack number. Ack 167 is generated and sent to the network 5 to the transmission host 2. Thereafter, Ack 168, 169, 160 having number # 201 as the Ack number is generated for each of the received packets 164, 165, 166 and sent to the network 5 to the transmission host 2.

パケット転送装置２５は、ネットワーク５から最初に受け取ったＡｃｋ１６７は、通常のＡｃｋと判断してマスク処理を行うが、２番目に受け取ったＡｃｋ１６８も同じＡｃｋ番号＃２０１であり、同番のＡｃｋを連続受信したので、２番目に送ったパケット１６２が受信ホスト４に不達であると判断し、その不達パケット（＃２０１〜＃４００）１６２を再送用パケットバッファ２３に格納する。今の例では、同じＡｃｋ番号＃１である４個のＡｃｋを連続受信するので、Ａｃｋ１６８の受信後、同じＡｃｋ番号＃１である２個のＡｃｋ１６９，１７０を受信すると、それらを破棄して送信ホスト２へのＡｃｋ転送は行わず、ネットワーク５の通信環境を確認したところ最適なパケット長を小さくする方へ変化しているので、再送用パケットバッファ２３からパケット（＃２０１〜＃４００）１６２を取り出してフラグメント手段１３に与え、シーケンス番号＃２０１〜＃３００のパケット１７１とシーケンス番号＃３０１〜＃４００のパケット１７２とに分割し、それぞれを受信ホスト４宛てにネットワーク５へ送出する。 The packet transfer apparatus 25 performs mask processing by determining that Ack 167 received first from the network 5 is normal Ack, but Ack 168 received second is also the same Ack number # 201, and the Ack of the same number is continuous. Since it has been received, it is determined that the second packet 162 sent does not reach the receiving host 4, and the non-delivery packet (# 201-# 400) 162 is stored in the retransmission packet buffer 23. In this example, since four Acks having the same Ack number # 1 are continuously received, if two Ack 169 and 170 having the same Ack number # 1 are received after receiving the Ack 168, they are discarded and transmitted. Since the Ack transfer to the host 2 is not performed and the communication environment of the network 5 is confirmed, the optimum packet length has been reduced. Therefore, the packet (# 201 to # 400) 162 is transferred from the retransmission packet buffer 23. The packet is taken out and given to the fragment means 13 and divided into a packet 171 of sequence numbers # 201 to # 300 and a packet 172 of sequence numbers # 301 to # 400, and each is sent to the network 5 to the receiving host 4.

受信ホスト４は、ネットワーク５からパケット１７１，１７２を受け取ると、シーケンス番号＃４０１〜＃１２００までのパケットは受信済みであるので、全てのパケットに対するＡｃｋとしてＡｃｋ番号＃１２０１のＡｃｋ１７３を生成して送信ホスト２宛てにネットワーク５へ送出する。 When the receiving host 4 receives the packets 171 and 172 from the network 5, since the packets with the sequence numbers # 401 to # 1200 have been received, the Ack 173 with the Ack number # 1201 is generated and transmitted as the Ack for all the packets. The data is sent to the network 5 addressed to the host 2.

パケット転送装置２５は、受け取ったＡｃｋ（＃１２０１）１７３をＡｃｋ（＃１２０１）１７４として送信ホスト２宛てにネットワーク３へ送出する。送信ホスト２は、ネットワーク３からＡｃｋ（＃１２０１）１７４を受け取ると、次のパケット（＃１２０１〜＃２４００）１７５の送信動作へ移行する。 The packet transfer device 25 sends the received Ack (# 1201) 173 as Ack (# 1201) 174 to the transmission host 2 to the network 3. When receiving the Ack (# 1201) 174 from the network 3, the transmission host 2 shifts to the transmission operation of the next packet (# 1201 to # 2400) 175.

以上のように、この実施の形態３によれば、パケット転送装置では、再送パケットを伝送品質の悪いネットワークの通信環境に合わせて分割処理するので、更にスループットを向上させることができる。 As described above, according to the third embodiment, the packet transfer apparatus divides the retransmitted packet according to the communication environment of the network with poor transmission quality, so that the throughput can be further improved.

実施の形態４．
図９は、この発明の実施の形態４によるパケット転送装置の構成及びそれを用いたパケット転送システムの構成例を示す図である。図９において、パケット転送装置３０は、伝送品質が良く、パケット廃棄の少ないネットワーク３を介して送信ホスト２に接続され、パケット転送装置３１は、伝送品質が良く、パケット廃棄の少ないネットワーク３２を介して受信ホスト４に接続されているが、パケット転送装置３０とパケット転送装置３１との間に介在するネットワーク５は、伝送品質が悪く、パケット廃棄が発生し易いネットワークである。 Embodiment 4 FIG.
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a packet transfer apparatus according to Embodiment 4 of the present invention and a configuration example of a packet transfer system using the same. In FIG. 9, the packet transfer device 30 is connected to the transmission host 2 via the network 3 having good transmission quality and low packet discard, and the packet transfer device 31 is connected via the network 32 having good transmission quality and low packet discard. The network 5 interposed between the packet transfer device 30 and the packet transfer device 31 is a network with poor transmission quality and easy packet discard.

実施の形態１〜３では、理解を容易にするため説明しなかったが、パケット分割時には例えば図１０に示すように、ヘッダ部のオーバヘッドが増加する。図１０は、実施の形態１〜３における入力パケットと分割後のパケットとの関係を説明する図である。図１０（１）に示すように、送信ホスト２からの入力パケットは、ＩＰフィールドと、ＴＣＰフィールドと、ペイロードフィールドとで構成されるが、ペイロードフィールドをＴＣＰレベルで分割すると、図１０（２）に示すように、分割後の各ペイロードフィールドには、ＩＰヘッダ、ＴＣＰヘッダが付加される。 Although the first to third embodiments have not been described in order to facilitate understanding, the overhead of the header portion increases during packet division, for example, as shown in FIG. FIG. 10 is a diagram for explaining the relationship between the input packet and the divided packet in the first to third embodiments. As shown in FIG. 10 (1), an input packet from the transmission host 2 is composed of an IP field, a TCP field, and a payload field. When the payload field is divided at the TCP level, FIG. 10 (2) As shown in FIG. 4, an IP header and a TCP header are added to each divided payload field.

そのため、ＩＰがバージョン４で、ＩＰヘッダ、ＴＣＰヘッダともにオプションなしとしても、ＩＰヘッダ２０バイト、ＴＣＰヘッダ２０バイトの合計４０バイトが分割毎に付加される。例えば、図１０（２）に示すように、３分割された場合は、４０×２＝８０バイトだけトータルのデータ量が増加する。以上は、レイヤ３（ＩＰ）までの付加状況であるが、実際には、レイヤ２のヘッダ・トレイラーも付加されるので、更にオーバヘッドは大きくなる。 Therefore, even if the IP is version 4 and both the IP header and the TCP header have no option, a total of 40 bytes of the IP header 20 bytes and the TCP header 20 bytes are added for each division. For example, as shown in FIG. 10 (2), when the data is divided into three, the total data amount increases by 40 × 2 = 80 bytes. The above is the situation up to layer 3 (IP), but in reality, since the layer 2 header and trailer are also added, the overhead is further increased.

この実施の形態４では、このようなオーバヘッドを最小限に抑制する方策として、ＩＰヘッダ、ＴＣＰヘッダの大部分の領域は、コネクションで共通の値であり、パケット毎に異なる領域は僅かである点に着目してこの実施の形態４によるパケット転送装置３０，３１のパケット分割手段３５を図１１に示すように構成し、ＩＰヘッダ、ＴＣＰヘッダの代わりに、コネクションの識別子とパケット毎に値が違う領域から構成されるヘッダとを用いるようにした。 In the fourth embodiment, as a measure for minimizing such overhead, most of the areas of the IP header and TCP header are values common to the connection, and there are few areas that differ for each packet. The packet dividing means 35 of the packet transfer devices 30 and 31 according to the fourth embodiment is configured as shown in FIG. 11, and the connection identifier and the value are different for each packet instead of the IP header and TCP header. A header composed of areas is used.

図１１は、図９に示すパケット分割手段の構成例を示すブロック図である。図１１に示すように、この実施の形態４によるパケット転送装置３０，３１のパケット分割手段３５は、図６に示したパケット転送装置２２において、ヘッダ圧縮手段３７とヘッダ圧縮データベース３８とが追加されている。なお、図１１では、双方向への中継転送を考慮してヘッダ圧縮手段３７とヘッダ圧縮データベース３８とを共に示してあるが、ヘッダ圧縮手段３７は、ネットワーク５に送出するパケット転送装置３０で使用し、ヘッダ圧縮データベース３８は、ネットワーク５から受信するパケット転送装置３１で使用するものである。 FIG. 11 is a block diagram showing a configuration example of the packet dividing means shown in FIG. As shown in FIG. 11, the packet dividing means 35 of the packet transfer apparatuses 30 and 31 according to the fourth embodiment is provided with a header compression means 37 and a header compression database 38 in the packet transfer apparatus 22 shown in FIG. ing. In FIG. 11, the header compression unit 37 and the header compression database 38 are shown together in consideration of bidirectional relay transfer. The header compression unit 37 is used in the packet transfer apparatus 30 that transmits to the network 5. The header compression database 38 is used by the packet transfer apparatus 31 received from the network 5.

以下、動作を説明する。まず、前処理としてＴＣＰのコネクションを確立する時に、そのコネクションに対しユニークなコネクション番号を割り当て、そのコネクション番号とポート番号など共通の領域に関し、パケット転送装置３１のヘッダ圧縮データベース３８に登録する。また、パケット転送装置３０では、コネクションデータベース１２にコネクション番号を登録する。 The operation will be described below. First, when establishing a TCP connection as preprocessing, a unique connection number is assigned to the connection, and a common area such as the connection number and port number is registered in the header compression database 38 of the packet transfer apparatus 31. In the packet transfer device 30, the connection number is registered in the connection database 12.

その後、該当コネクションのパケットがネットワーク３からパケット転送装置３０に到着すると、ヘッダ圧縮手段３７が、コネクションデータベース１２を検索してコネクション番号を取得し、ＴＣＰヘッダ（ＩＰヘッダ）を削除し、代わりにコネクション番号とパケット毎に異なる領域からなるヘッダを生成し、そのヘッダをコネクション識別手段１１が分割パケットに付加してネットワーク５に送信する。 Thereafter, when the packet of the corresponding connection arrives at the packet transfer device 30 from the network 3, the header compression means 37 searches the connection database 12 to acquire the connection number, deletes the TCP header (IP header), and instead connects to the connection. A header composed of a different area for each number and packet is generated, and the connection identification unit 11 adds the header to the divided packet and transmits it to the network 5.

次に、パケット転送装置３１は、ネットワーク５からパケットを受信すると、コネクション識別手段１１が、ヘッダ圧縮データベース３８を検索し、コネクション番号からＴＣＰヘッダ（ＩＰヘッダ）を求め、つまり、圧縮前のＴＣＰヘッダ（ＩＰヘッダ）を求め、それを受信パケットに付加してネットワーク３２に送信する。 Next, when the packet transfer device 31 receives a packet from the network 5, the connection identification unit 11 searches the header compression database 38 to obtain a TCP header (IP header) from the connection number, that is, a TCP header before compression. (IP header) is obtained, added to the received packet, and transmitted to the network 32.

以上のように、この実施の形態４では、ヘッダを圧縮することにより、パケット分割によるヘッダの増加のオーバヘッドを削減でき、ネットワークの効率を上げることが可能となる。 As described above, in the fourth embodiment, by compressing the header, it is possible to reduce the overhead of increasing the header due to packet division, and to increase the efficiency of the network.

なお、この実施の形態４では、パケット転送装置３１で圧縮したヘッダを元に戻すようにしたが、受信ホスト４で対応することも可能である。つまり、実施の形態１〜４においても同様に実施することができる。 In the fourth embodiment, the header compressed by the packet transfer device 31 is restored, but the receiving host 4 can also cope with it. That is, the same can be applied to the first to fourth embodiments.

以上のように、この発明にかかるパケット転送装置は、伝送品質の悪いネットワークに中継転送する場合にその伝送品質の悪いネットワークでのスループットを向上させるに有用である。 As described above, the packet transfer apparatus according to the present invention is useful for improving the throughput in a network with poor transmission quality when relayed to a network with poor transmission quality.

この発明の実施の形態１によるパケット転送装置の構成及びそれを用いたパケット転送システムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the packet transmission apparatus by Embodiment 1 of this invention, and the structural example of a packet transmission system using the same. 図１に示すパケット分割手段の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the packet division | segmentation means shown in FIG. 伝送品質の悪いネットワークにてパケット廃棄が生じない場合の転送シーケンスを説明する図である。It is a figure explaining the transfer sequence when packet discard does not arise in a network with bad transmission quality. 伝送品質の悪いネットワークにてパケット廃棄が生ずる場合の転送シーケンス（その１）を説明する図である。It is a figure explaining the transfer sequence (the 1) in case packet discard arises in a network with bad transmission quality. この発明の実施の形態２によるパケット転送装置の構成及びそれを用いたパケット転送システムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the packet transmission apparatus by Embodiment 2 of this invention, and the structural example of a packet transmission system using the same. 図５に示すパケット分割手段の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the packet division | segmentation means shown in FIG. 伝送品質の悪いネットワークにてパケット廃棄が生ずる場合の転送シーケンス（その２）を説明する図である。It is a figure explaining the transfer sequence (the 2) in case packet discard arises in a network with bad transmission quality. この発明の実施の形態３として、伝送品質の悪いネットワークにてパケット廃棄が生ずる場合の転送シーケンス（その３）を説明する図である。It is a figure explaining the transfer sequence (the 3) in case packet discard arises in the network with bad transmission quality as Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態４によるパケット転送装置の構成及びそれを用いたパケット転送システムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the packet transfer apparatus by Embodiment 4 of this invention, and the structural example of a packet transfer system using the same. 実施の形態１〜３における入力パケットと分割後のパケットとの関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the input packet in Embodiment 1-3, and the packet after a division | segmentation. 図９に示すパケット分割手段の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the packet division | segmentation means shown in FIG.

Explanation of symbols

１，２０，２５，３０，３１パケット転送装置
２一方のホスト（送信ホスト）
３，３２伝送品質が良く、パケット廃棄の少ないネットワーク
４他方のホスト（受信ホスト）
５伝送品質が悪く、パケット廃棄が発生し易いネットワーク
７パケット転送手段
８，２２，３５パケット分割手段
９最適パケット長決定手段
１１コネクション識別手段
１２コネクションデータベース
１３フラグメント手段
１４ＡＣＫマスク手段
２３再送用パケットバッファ
３７ヘッダ圧縮手段
３８ヘッダ圧縮データベース 1, 20, 25, 30, 31 Packet transfer device 2 One host (sending host)
3,32 Network with good transmission quality and low packet loss 4 The other host (receiving host)
5 Transmission quality is poor and packet discard is likely to occur 7 Packet transfer means 8, 22, 35 Packet division means 9 Optimal packet length determination means 11 Connection identification means 12 Connection database 13 Fragment means 14 ACK mask means 23 Retransmission packet buffer 37 Header compression means 38 Header compression database

Claims

In a packet transfer device that relays packet communication conforming to TCP / IP between two networks,
Optimum packet length determination means for acquiring a communication environment of a transfer destination network, a packet discard rate, etc., and calculating an optimum packet length of a packet to be sent to the transfer destination network according to the acquired communication environment, a packet discard rate, etc.
Fragment means for dividing the packet received from the transfer source network into the optimum packet length obtained by the optimum packet length determination means;
A packet transfer device comprising:

A retransmission packet buffer;
In the process of transferring each packet divided by the fragment means to the transfer destination network, when it is determined from the reception status of the confirmation response received from the transfer destination network that a packet that has not reached the transfer destination has occurred, The non-delivery packet is stored in the retransmission packet buffer as a packet to be retransmitted, and retransmission to the transfer destination network is performed using the retransmission packet buffer without sending the confirmation response to the transfer source network. Resending means to
The packet transfer apparatus according to claim 1, further comprising:

In the process of transferring each packet divided by the fragment means to the transfer destination network, when it is determined from the reception status of the confirmation response received from the transfer destination network that a packet that has not reached the transfer destination has occurred, The sequence number is recorded with the non-delivery packet as a packet to be retransmitted, the confirmation response is sent to the transfer source network, and the packet with the recorded sequence number among the retransmit packets received from the transfer source network is transferred. The packet transfer apparatus according to claim 1, further comprising: a retransmission unit that transmits to a destination network.

The retransmitting means passes the retransmitted packet to the fragmenting means to perform the dividing process when the optimum packet length obtained by the optimum packet length determining means has changed during the re-transmission. The packet transfer apparatus according to claim 2 or 3, wherein

5. The packet transfer apparatus according to claim 1, further comprising header compression means for compressing a header added to each packet divided by the fragment means.