JP2007096835A - Ｃｐｕ負荷制御方法および負荷制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】中継機能付きの端末において、自端末宛のパケットの処理能力が低下しないようにすることを目的とする。
【解決手段】パケットの宛先が自端末宛て以外の場合には、ＣＰＵ処理能力に余裕があると判断したときは続けて全てのデータを読み込んでパケットの中継を行い、ＣＰＵ処理能力に余裕がないと判断したときはペイロード以降のパケットを廃棄するようにしたことにより、ＣＰＵ処理能力に余裕がない場合にはペイロード以降のパケットが廃棄されるので、自端末宛のパケットの処理能力が低下することがなく、自端末宛ての処理遅延の発生を防止することができるという効果がある。
【選択図】図１

Description

本発明は、イーサネット（登録商標）ワークの中継を行う中継機能付き端末におけるＣＰＵ負荷制御方法および負荷制御装置に関する。

従来、端末に搭載のＭＡＣドライバ（以下、単に「ドライバ」ともいう）は、ＬＡＮケーブル上を流れるパケットに対して、ハードウェアを用いて端末に必要なパケットのみのふるい分けを行い、選別して必要なパケットのみをドライバ側に渡していた為、処理負荷は予測可能であったし、その処理の為のＣＰＵ負荷は比較的小さいものであった。しかし、ルーターやブリッジなどの中継機能を持った端末に搭載したＭＡＣドライバでは、ＬＡＮケーブル上を流れる全てのイーサパケットを受信する必要があり、処理負荷はＬＡＮ上を流れるストリームにより左右され、端末型と中継型のハイブリッド機器の場合に中継処理の莫大なＣＰＵ負荷により最重要機能である端末機能の処理が遅延したり、それを回避する為に、本来は必要のない高性能なＣＰＵが必要になるという問題点があった。中継機能における最も大きな障害は、ＬＡＮケーブル上を流れる全てのパケットを取込む点であり、これにより莫大なイベントを処理するＣＰＵ処理性能、ならびに、受信フレームをメモリ上に取込む事によるＣＰＵ処理性能およびメモリ帯域性能（メモリとの転送能力）を必要とし、メモリ帯域への圧迫は、それを共有するＣＰＵ性能自体を圧迫する事につながる。ＣＰＵ処理性能のボトルネックは主にメモリ帯域にあるためである。

以下に、パケットデータを全て読み込んで選別を行う方法について説明する。

図１０は、従来のＣＰＵ負荷制御方法としてのデータ選別方法を示すフローチャートである。また、図３は詳細は後述するようにドライバの処理概念図であり、ドライバはポートと上位層である端末機能の間に位置し、ポートで受信したデータを選別し、自端末宛てのデータならばデータを端末機能に受け渡し、中継すべきデータであれば他ポートに対して送信処理を行うことを示す。なお、中継端末を構成するハードウェアとしては、ＣＰＵ、入力ポート、出力ポート、メモリがあるが、これらは同じデータバスによって接続され相互にデータの転送が可能である（後述の図４参照）。

まず、図３のイーサネット（登録商標）ワークＮＷ１に接続された第１のポートにデータが受信されると、第１のポートのハードウェアによって実現された機能によってＣＰＵに対して受信データがある旨を割り込み信号によって通知を行う。受信ハンドラ処理（Ｒ１）によって割り込みを受けたＣＰＵは、パケットの読み出しを行う（Ｒ２）。そして、読み出したパケットデータが自端末宛てのデータか他端末宛てのデータかの宛先確認処理を行う（Ｒ３）。自端末宛てのデータであれば端末処理機能（Ｒ４）にデータが送られ、他端末宛てのデータであれば中継処理（Ｒ５）に送られ、図３のイーサネット（登録商標）ワークＮＷ２に接続された第２のポートより他端末に出力される。

上記の処理を後述する図４のハードウェア構成図にデータの流れを示すと次のようになる。ハンドラによって第１のポート（入力ポート）に受信データを検知されたデータは図３のステップＲ２の処理によって、図４の第１のポートからデータバスを経由してメモリに格納される。格納されたデータは、ＣＰＵよりパケットヘッダー部分が読み込まれ、図１０のステップＲ３の宛先確認が行われ、他端末のデータで有れば、図１０のステップＲ５の処理にてメモリより第２のポートに対してデータが転送され出力される。これら一連の処理において図４の第１のポート上のパケットデータが増大すると第１のポートからの割込みイベントが頻発し、ＣＰＵ処理に占めるイベント対応の割合が増加してくる。また
全てのパケットデータを読み込み、メモリに格納することで、データバスに占めるパケット転送割合も増加してくる。よってこれらの状態によって端末機能のＣＰＵ処理が阻害されてしまうこととなる。
特開２００３−３０４２９３号公報

上記のように、従来のデータ選別方法では、イーサネット（登録商標）ワーク上のパケットを全て取り込むため、これに伴う莫大なＣＰＵのイベント処理や受信フレームをメモリに取り込む為のＣＰＵ処理やメモリアクセスの帯域占有によって、それらを共有するＣＰＵの処理能力を圧迫し、本来の端末機能の処理を遅延させるという問題点を有していた。

解決しようとする問題点は、中継機能付きの端末において、自端末宛のパケットの処理能力が低下しないようにする点にある。

本発明は、パケットの宛先が自端末宛て以外の場合には、ＣＰＵ処理能力に余裕があると判断したときは続けて全てのデータを読み込んでパケットの中継を行い、ＣＰＵ処理能力に余裕がないと判断したときはペイロード以降のパケットを廃棄することを主要な特徴とする。

以上のように本発明のＣＰＵ負荷制御方法は、受信パケットデータの宛先情報に基づいて自端末宛てか自端末宛て以外かを判断し、自端末宛てのデータの場合は続けてペイロードの部分も含めて全てのデータを読み込み、自端末宛て以外の場合には、ＣＰＵ処理能力に余裕があると判断したときは続けて全てのデータを読み込んでパケットの中継を行い、ＣＰＵ処理能力に余裕がないと判断したときはペイロード以降のパケットを廃棄するようにしたことにより、ＣＰＵ処理能力に余裕がない場合にはペイロード以降のパケットが廃棄されるので、自端末宛のパケットの処理能力が低下することがなく、自端末宛ての処理遅延の発生を防止することができる。

本発明は、イーサパケット中継機能を持った端末において、ネットワーク上を流れる膨大なパケットデータをＣＰＵ処理によって中継する場合であっても、本来の端末機能（音声処理やデータ処理等）のＣＰＵ処理能力を確保するという目的を、受信パケットデータの宛先情報だけを読み取り自端末宛てのデータであれば全てのデータを読み取り、自端末以外の場合はＣＰＵ処理能力に応じて読み捨てを行うことによって実現した。

上記課題を解決するためになされた第１の発明は、ネットワークのイーサパケット中継機能を持つ端末におけるＣＰＵ負荷制御方法、あるいは負荷制御装置であって、受信パケットデータの宛先情報に基づいて自端末宛てか自端末宛て以外かを判断する宛先判断ステップ、あるいは手段と、自端末宛てのデータの場合は続けてペイロードの部分も含めて全てのデータを読み込む読み込みステップ、あるいは手段と、自端末宛て以外の場合には、ＣＰＵ処理能力に余裕があると判断したときは続けて全てのデータを読み込んでパケットの中継を行い、ＣＰＵ処理能力に余裕がないと判断したときはペイロード以降のパケットを廃棄する他端末処理ステップ、あるいは手段とを有することとしたものであり、ＣＰＵ処理能力に余裕がない場合にはペイロード以降のパケットが廃棄されるので、自端末宛のパケットの処理能力が低下することがなく、自端末宛ての処理遅延の発生を防止することができ、音声処理やデータ処理等の本来の端末機能のＣＰＵ処理能力を確保することがで
きるという作用・効果を有する。

上記課題を解決するためになされた第２の発明は、読み込みステップにおいて、ペイロードの部分のみを読み込むこととしたものであり、パケットデータを読み込む際に必要のないＦＣＳフィールド部分の読み込みを行わなくてよく、本来の端末機能のＣＰＵ処理能力を確実に確保することができるという作用・効果を有する。

上記課題を解決するためになされた第３の発明は、他端末処理ステップにおいて、一定期間内のパケットの中継に対する転送処理量に上限を設け、転送処理量が所定量以下の場合にはＣＰＵ処理能力に余裕があると判断し、転送処理量が所定量を越えた場合にはＣＰＵ処理能力に余裕がないと判断することとしたものであり、ＣＰＵ処理能力の余裕の有無を確実に判断することができ、本来の端末機能のＣＰＵ処理能力を更に確実に確保することができるという作用・効果を有する。

上記課題を解決するためになされた第４の発明は、他端末処理ステップに代えて、パケットのヘッダ情報の宛先アドレスのタイプおよびアドレス値毎に重み付けを行って中継優先順位を定め、ＣＰＵ負荷が高くなった場合にはＣＰＵ負荷量に応じて中継優先順位の低いフレームを廃棄する中継廃棄ステップを備えることとしたものであり、重要なパケットは中継し、そうでないパケットは廃棄することができるので、パケット廃棄による影響を最小限のものとすることができるという作用・効果を有する。

上記課題を解決するためになされた第５の発明は、他端末処理ステップに代えて、パケットのヘッダ末尾のプロトコルタイプフィールドの種類毎に重み付けを行って中継優先順位を定め、ＣＰＵ負荷量に応じて中継優先順位の低いフレームを廃棄する中継廃棄ステップを備えることとしたものであり、重要なパケットは中継し、そうでないパケットは廃棄することができるので、パケット廃棄による影響を最小限のものとすることができるという作用・効果を有する。

上記課題を解決するためになされた第６の発明は、他端末処理ステップに代えて、パケットを選別するハードウェアフィルタを有するポートを用い、ＣＰＵ処理能力に余裕があると判断した場合にはハードウェアフィルタをオフし、ＣＰＵ処理能力に余裕がないと判断した場合にはハードウェアフィルタをオンする中継廃棄ステップを備えることとしたものであり、中継や廃棄の動作をハードウェアで行うことができるので、ソフトウェアの処理を低減することができ、ＣＰＵ負荷を更に低減することができるという作用・効果を有する。

上記課題を解決するためになされた第７の発明は、他端末処理ステップにおいて、ドライバもしくは上位層が一定期間内に処理するフレーム数もしくはポートからのデータ転送数をＣＰＵ負荷量として検出し、検出した前記ＣＰＵ負荷量が所定負荷量以下か否かによりＣＰＵ処理能力に余裕があるもしくは余裕がないと判断することとしたものであり、ＣＰＵ処理能力の余裕の有無を容易に判断することができ、本来の端末機能のＣＰＵ処理能力を確実に確保することができるという作用・効果を有する。

上記課題を解決するためになされた第８の発明は、他端末処理ステップにおいて、定期的に発生するイベントの発生間隔を監視し、監視したイベントの発生間隔が所定間隔を越えているか否かによってＣＰＵ処理能力に余裕があるもしくは余裕がないと判断することとしたものであり、ＣＰＵ処理能力の余裕の有無を容易に判断することができ、本来の端末機能のＣＰＵ処理能力を確実に確保することができるという作用・効果を有する。

上記課題を解決するためになされた第９の発明は、他端末処理ステップにおいて、ＣＰ
Ｕ無処理中に発生するアイドル状態の発生割合を監視し、監視するアイドル状態の発生割合が所定割合を越えているか否かによってＣＰＵ処理能力に余裕があるもしくは余裕がないと判断することとしたものであり、ＣＰＵ処理能力の余裕の有無を容易に判断することができ、本来の端末機能のＣＰＵ処理能力を確実に確保することができるという作用・効果を有する。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態について、各図に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施の形態１におけるＣＰＵ負荷制御方法を示すフローチャートであり、パケットデータを端末に受け渡し、他のネットワークに中継を行う処理におけるドライバ部分の処理を示す。

図２は、受信されるパケットの構成を示すパケット構成図であり、パケットのヘッダ１４バイトデータに宛先情報がある。そのデータに続き４６〜１５００バイトのペイロードそして４バイトのＦＣＳデータがある。

図３は、ネットワーク中継端末上でのポート制御ドライバの処理概念を示すドライバ処理概念図であり、ドライバは、ポートと上位層である端末機能の間に位置し、ポートで受信したデータを選別し、自端末宛てのデータならばデータを端末機能に受け渡し、中継すべきデータであれば他ポートに対して送信処理を行うことを示す。

図４は、第１のイーサネット（登録商標）ワーク（入力側）と第２のイーサネット（登録商標）ワーク（出力側）の中継機能を持つ端末のハードウェア構成を示す端末ハードウェア構成図である。この端末は、メモリ２と、メモリ２に保存されたプログラムによって各部の制御を行うＣＰＵ１と、ネットワークから取り込んだ符号化された音声データを復号化してスピーカ６より音声を出力する機能とマイク５より取り込んだ音声を符号化する機能を持った音声処理ブロック３と、ネットワークＮＷ１からパケットデータを取得する入力ポート７とパケットデータをネットワークＮＷ２へ出力する出力ポート８とを持つネットワークＩ／Ｆブロック４とによって構成される。

図４において、ＣＰＵ１は、ネットワークＮＷ１より取得したパケットデータをメモリ２に格納し、音声符号化データを取り出して音声処理ブロック３に受け渡す。また、マイク５より入力され音声処理ブロック３にて音声符号化されたデータはＣＰＵ１にてメモリ２に格納され、ネットワーク上での通信に必要な情報を付加されたパケットデータに生成され、ネットワークＩ／Ｆブロック４に送られ、出力ポート８よりネットワークＮＷ２に出力される。また、イーサネット（登録商標）ワークＮＷ１上にあるイーサネット（登録商標）ワークＮＷ２に接続された端末宛てのデータをネットワークＩ／Ｆブロック４より取得し、ＣＰＵ１にて取得パケットデータがイーサネット（登録商標）ワークＮＷ２に接続された端末宛てにあることを判断し、パケットデータをイーサネット（登録商標）ワークＮＷ１からイーサネット（登録商標）ワークＮＷ２への中継を行う。以上の動作にてイーサパケットネットワーク（イーサネット（登録商標）ワーク）を使用した音声通信と中継機能を行っている。

図５は、第１のイーサネット（登録商標）ワークと第２のイーサネット（登録商標）ワークの中継を行う端末のバス構成図であり、第１のポート１０と、第２のポート１１と、メモリ２と、ＣＰＵ１とについて、データの読み書きを行うデータバス９は共有となっている。

このように構成された中継機能付き端末について、図１〜図３を用いてその動作を説明する。

まず、図３の第１のポートに受信データが有るか無いかが受信ハンドラによって判断され（Ｓ１）、データがあると判断された場合にはパケットデータのヘッダ部分のみを読み出す（Ｓ２）。パケットのヘッダ部分は図２に示すように１４バイト程度である。ＣＰＵ１はネットワークＩ／Ｆブロック４を介して、読み出したヘッダ情報に基づいて宛先の確認を行う（宛先判断ステップ、Ｓ３）。ここで自分宛て（自端末宛て）か他宛て（他端末宛て）かブロードキャスト（以下、「Ｂｃａｓｔ」と記載する）かマルチキャスト（以下、「Ｍｃａｓｔ」と記載する）かの判断を行い、自端末宛てあるいはＢｃａｓｔ、ＭｃａｓｔのデータであればステップＳ４（読み込みステップ）へ移行し、ＣＰＵ１はペイロードデータ以降の読み出しを行い、端末処理を行う（Ｓ５）。一方、ステップＳ３にて他端末宛て、他端末宛てのＢｃａｓｔ、Ｍｃａｓｔの中継処理データと判断された場合、ＣＰＵ１は帯域確認処理を行う（Ｓ６）。ここでは、ＣＰＵの処理能力に余力がある場合と余力がない場合とを判断基準とし、余力があればペイロード以降のデータを読み出し（Ｓ７）、中継処理を行う（Ｓ８）。ＣＰＵ１はネットワークＩ／Ｆブロック４を介して、余力無しと判断されれば、ペイロード以降のデータは読み出されずに破棄される（既に読み込んでいるヘッダ部分も破棄される）（Ｓ９）。

このように、ステップＳ９の処理にてペイロード以降のデータを読み込まないことによってＣＰＵ１のメモリ２への読み書きを圧迫することなく、それを共有するＣＰＵ処理能力への影響を排除することができる。なお、ステップＳ６〜Ｓ９は他端末処理ステップを構成する。

本構成では、宛先判断手段と他端末処理手段はＣＰＵ１とネットワークＩ／Ｆブロック４で実現される。また、読み込み手段はＣＰＵ１で実現される。

（実施の形態２）
図１のステップＳ４のペイロード以降のデータ読み込みにおいて、読み込むデータ量は既に読み込んだパケットヘッダ（図２参照）に示されるデータサイズから判明している。そこで判明した読み込みデータ量からＦＣＳのデータサイズの４バイトを引いた分の読み込みを実施することによって、４バイト分のデータ転送を削減することができる。よってデータバス９（図５参照）の帯域の圧迫を緩和することができ、データバス９の帯域の有効利用を図ることができる。

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３によるＣＰＵ負荷制御方法について、図６を用いて説明する。図６は、本発明の実施の形態３によるＣＰＵ負荷制御方法を示すフローチャートである。本実施の形態は、図１のステップＳ６の帯域確認処理において、一定期間内の中継パケット量に上限を用いて中継処理を行うか、読み捨てを行うかを判断することとしたものである。

図６において、ＣＰＵ１（図４）によって一定期間内となる時間の計測を開始する（Ｑ１）。開始と同時に図１のステップＳ７で読み込まれたデータの量を計測する。計測されたデータ量（ペイロード読み出し量）があらかじめ設定された量（設定量）に到達しているか否かを判断し（Ｑ２）、到達していなければ、上記計測時間が設定時間になるまで継続してパケットデータの中継を行う（Ｑ３、Ｑ４）。上記データ量が設定量に到達していればパケット中継の処理を中断し（Ｑ５）、上記計測時間が設定時間になるまで処理の中断を継続する（Ｑ６）。設定時間になったらステップＱ１に戻る。この処理をＣＰＵ１を用いたパケット中継に組み込むことで、一定期間内に設定されたパケットの中継量を超え
た時、中継パケットの読み捨てを行うことにより中継処理に要するＣＰＵ処理能力を抑制することができる。

（実施の形態４）
本発明による実施の形態４によるＣＰＵ負荷制御方法について、図７を用いて説明する。図７は中継端末（中継機能付き端末）の接続形態を示すブロック図である。本実施の形態は、図１のステップＳ６の帯域確認処理において、パケットの読み捨て、パケットの中継処理を行う上で、読み込んだパケットヘッダ情報の宛先アドレス（先頭６バイト）のタイプ及びアドレス値毎に重み付けを行い、重要度の高いフレームのみを優先的に中継するとしたものである。

図７において、Ｔ７０、Ｔ７１、Ｔ７２、Ｔ７３は中継機能付き端末である。あらかじめ端末Ｔ７０に接続される端末Ｔ７１、Ｔ７２、Ｔ７３のアドレスと中継優先順位とを中継重要度に応じて設定しておく、ここで図１のステップＳ６の帯域確認処理において、中継処理負荷が高くなると、上記設定された中継優先順位に応じて端末に対してパケットの中継を行うかどうかの判断を行う。

（実施の形態５）
本実施の形態は、実施の形態４で示した方法において、転送先の分別を端末アドレスによって行っていたものを、読み込んだパケットヘッダ末尾（１４〜１６バイト）のプロトコルフィールドの種類毎について重み付けを行ったものに置き換えたものである。イーサパケットのプロトコルフィールドは（表１）に示すようにそれぞれの値について意味付けが決められている。イーサタイプの説明は次のとおりである。イーサネット（登録商標）あるいはＩＥＥＥ８０２．３パケット（プリアンブル後）の１３番目と１４番目のオクテットは「イーサネット（登録商標）タイプ」あるいは「ＩＥＥＥ８０２．３の長さ」から成っている。「イーサネット（登録商標）タイプ」の値はＸＥＲＯＸによって管理されている。いくつかの割当てが公開されており（＋部分参照）、それ以外は秘密になっている。この情報は、Ｘｅｒｏｘ Ｐｕｂｌｉｃ Ｅｉｔｈｅｒｎｅｔ Ｐａｃｋｅｔ Ｔｙｐｅ ｄｏｃｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ（Ｘｅｒｏｘ Ｃｏｕｒｉｅｒ Ｖｏｌ．３ Ｉｓｓｕｅ ４ Ｏｃｔｏｂｅｒ １９８８；ＩＥＥＥ８２．８Ｓｔｄ；ＮＴＣ ＲＣＦ１０１０；ネットワーク管理者とネットワーク関連商品売り主からの寄贈品を含む。

そこで読み込んだプロトコルフィールド値から、あらかじめ設定を行っておいた重要でない種類（例えばＡＲＰ／ＩＰプロトコル：プロトコルフィールド値“０８０６”以外など）のパケット中継を行うか否かの判断を行う。

（実施の形態６）
図８は、本発明の実施の形態６によるＣＰＵ負荷制御方法を説明するためのポートの構成を示すブロック図である。図８において、１はＣＰＵ、２はメモリ、９はデータバス、１０、１１はポート、ＮＷ１、ＮＷ２はイーサネット（登録商標）ワークである。本実施の形態は、図４と同様の端末ののポートにハードウェアによって構成されたフィルタであ
るハードウェアフィルタ１２、１３を組み込み、ＣＰＵ１によってそのハードウェアフィルタ１２、１３をオン・オフ可能なように接続したものである。ポートに組み込まれたハードウェアフィルタ１２、１３は、ポートで取り込んだパケットヘッダとあらかじめＣＰＵ１によって設定しておいたヘッダデータと比較を行い設定値と一致していなければパケットデータの受信を中止する機能と、その機能をオン・オフすることが可能な端子とを持っている。本実施の形態では、図１のステップＳ６の帯域確認処理において余裕なしと判断された時に中継処理を無効とすると同時にＣＰＵ１の制御によってハードウェアフィルタ１２、１３の動作をオンする。このことによって、自端末宛てのパケット判定をハードウェアフィルタ１２、１３によって処理される為に、ＣＰＵ１の負荷は大幅に低減されるようになる。

（実施の形態７）
図９は、本発明の実施の形態７によるＣＰＵ負荷制御方法を示すフローチャートである。

動作の概要を説明すると、まず、図１のステップＳ７のペイロード読み出し時に発生したデータ量の取得を行う（Ｓ６１）。そして、取得されたデータを加算していく（Ｓ６２）。加算されたデータをＴＳＩＺＥで示す。この時、設定された時間までステップＳ６１、Ｓ６２の処理を繰り返す（Ｓ６３）。タイマの値が設定時間と同じになったら、あらかじめ設定されていたデータ量（設定値）とＴＳＩＺＥとの比較を行い（Ｓ６４）、設定値より小さい値であれば余力ありと判定してステップＳ６７へ移行し（Ｓ６５）、設定値より大きければ余力なしと判定してステップＳ６７へ移行する（Ｓ６６）。ステップＳ６７ではＴＳＩＺＥ＝０としてステップＳ６１へ戻る。このようにしてＣＰＵ負荷を監視することができる。

次に、動作の詳細を説明すると、図１のステップＳ７のペイロード読み出し時に発生したデータ量の取得を行い、その値を変数SIZEに代入する（Ｓ６１）。そして取得されたデータは、カウンタによって構成されたタイマによって設定された値（設定時間）までデータの取得の毎に加算され、変数ＴＳＩＺＥに蓄積される（Ｓ６２）。初期状態ＴＳＩＺＥは“０”が代入される。タイマの値が設定値（設定時間）と同じになったら、あらかじめ設定されていたデータ量とＴＳＩＺＥとの比較を行い（Ｓ６４）、設定値より小さい値であれば余力ありとの判定を出力し（Ｓ６５）、設定値より大きければ余力なしとの判定を出力するＳ６６）。余力について判定した後、蓄積された加算データのクリア（変数ＴＳＩＺＥへの“０”代入）を行い（Ｓ６７）、ステップＳ６１の処理に戻る。ステップＳ６３で述べたタイマは設定された値（設定時間）になるとカウンタは再び“０”にリセットされ、再び時間計測を繰り返す処理を行うことによって、ＣＰＵの負荷状態を知ることができる。

（実施の形態８）
本発明の実施の形態８では、実施の形態７の負荷監視方法において、データ量の取得ではなくて、定期的に発生するイベントの発生間隔、例えば８ｋＨｚ毎に発生する音声符号化／復号化処理における発生間隔をタイマにて測定し、８ｋＨｚより長く処理時間がかかる場合にはＣＰＵの余力なしと判定し、８ｋＨｚより短いと余力ありと判定する。これによりＣＰＵ負荷を監視することができる。

（実施の形態９）
本発明の実施の形態９では、実施の形態７の負荷監視方法において、データ量の取得ではなくてＣＰＵの無処理中に発生するアイドル状態の発生量に置き換えて負荷監視を行う。端末の制御を行うプログラムをタスクと言う実行制御単位ごとに分けて作成し、個々の制御ごとにタスク組み合わせを実行することで端末の機能を実現するようにする。その中
で何も実行するものがないとき呼び出すタスクとしてアイドルタスクを作成し、アイドルタスク内で時間の計測を行う。そしてその時間を計測し、その計測時間があらかじめ設定しておいた時間よりも少ない場合はＣＰＵの余力なしと判定し、設定値よりも多い場合はＣＰＵの余力ありと判定することができる。

本発明は、イーサパケットネットワークの中継を行う端末におけるＣＰＵ負荷制御方法に関し、自端末宛のパケットの処理能力の低下を防止することができ、自端末宛ての処理遅延の発生を防止することができる。

本発明の実施の形態１におけるＣＰＵ負荷制御方法を示すフローチャート 受信されるパケットの構成を示すパケット構成図 ネットワーク中継端末上でのポート制御ドライバの処理概念を示すドライバ処理概念図 第１のイーサネット（登録商標）ワーク（入力側）と第２のイーサネット（登録商標）ワーク（出力側）の中継機能を持つ端末のハードウェア構成を示す端末ハードウェア構成図 第１のイーサネット（登録商標）ワークと第２のイーサネット（登録商標）ワークの中継を行う端末のバス構成図 本発明の実施の形態３によるＣＰＵ負荷制御方法を示すフローチャート 中継端末（中継機能付き端末）の接続形態を示すブロック図 本発明の実施の形態６によるＣＰＵ負荷制御方法を説明するためのポートの構成を示すブロック図 本発明の実施の形態７によるＣＰＵ負荷制御方法を示すフローチャート 従来のＣＰＵ負荷制御方法としてのデータ選別方法を示すフローチャート

符号の説明

１ ＣＰＵ
２ メモリ
３ 音声処理ブロック
４ ネットワークＩ／Ｆブロック
５ マイク
６ スピーカ
７、８ ポート
９ データバス
１０、１１ ポート
ＮＷ１、ＮＷ２ イーサネット（登録商標）ワーク
Ｔ７０、Ｔ７１、Ｔ７２、Ｔ７３ 中継端末

Claims (10)

1. ネットワークのイーサパケット中継機能を持つ端末におけるＣＰＵ負荷制御方法であって、
   受信パケットデータの宛先情報に基づいて自端末宛てか自端末宛て以外かを判断する宛先判断ステップと、
   自端末宛てのデータの場合は続けてペイロードの部分も含めて全てのデータを読み込む読み込みステップと、
   自端末宛て以外の場合には、ＣＰＵ処理能力に余裕があると判断したときは続けて全てのデータを読み込んでパケットの中継を行い、ＣＰＵ処理能力に余裕がないと判断したときはペイロード以降のパケットを廃棄する他端末処理ステップと
   を有するＣＰＵ負荷制御方法。
2. 前記読み込みステップにおいて、ペイロードの部分のみを読み込む請求項１に記載のＣＰＵ負荷制御方法。
3. 前記他端末処理ステップにおいて、一定期間内のパケットの中継に対する転送処理量に上限を設け、前記転送処理量が所定量以下の場合にはＣＰＵ処理能力に余裕があると判断し、前記転送処理量が所定量を越えた場合にはＣＰＵ処理能力に余裕がないと判断する請求項１に記載のＣＰＵ負荷制御方法。
4. 前記他端末処理ステップに代えて、パケットのヘッダ情報の宛先アドレスのタイプおよびアドレス値毎に重み付けを行って中継優先順位を定め、ＣＰＵ負荷が高くなった場合にはＣＰＵ負荷量に応じて前記中継優先順位の低いフレームを廃棄する中継廃棄ステップを備えた請求項１に記載のＣＰＵ負荷制御方法。
5. 前記他端末処理ステップに代えて、パケットのヘッダ末尾のプロトコルタイプフィールドの種類毎に重み付けを行って中継優先順位を定め、ＣＰＵ負荷量に応じて前記中継優先順位の低いフレームを廃棄する中継廃棄ステップを備えた請求項１に記載のＣＰＵ負荷制御方法。
6. 前記他端末処理ステップに代えて、パケットを選別するハードウェアフィルタを有するポートを用い、ＣＰＵ処理能力に余裕があると判断した場合には前記ハードウェアフィルタをオフし、ＣＰＵ処理能力に余裕がないと判断した場合には前記ハードウェアフィルタをオンする中継廃棄ステップを備えた請求項１または２に記載のＣＰＵ負荷制御方法。
7. 前記他端末処理ステップにおいて、ドライバもしくは上位層が一定期間内に処理するフレーム数もしくはポートからのデータ転送数をＣＰＵ負荷量として検出し、検出した前記ＣＰＵ負荷量が所定負荷量以下か否かによりＣＰＵ処理能力に余裕があるもしくは余裕がないと判断する請求項１または２に記載のＣＰＵ負荷制御方法。
8. 前記他端末処理ステップにおいて、定期的に発生するイベントの発生間隔を監視し、監視した前記イベントの発生間隔が所定間隔を越えているか否かによってＣＰＵ処理能力に余裕があるもしくは余裕がないと判断する請求項１または２に記載のＣＰＵ負荷制御方法。
9. 前記他端末処理ステップにおいて、ＣＰＵ無処理中に発生するアイドル状態の発生割合を監視し、監視する前記アイドル状態の発生割合が所定割合を越えているか否かによってＣＰＵ処理能力に余裕があるもしくは余裕がないと判断する請求項１または２に記載のＣＰＵ負荷制御方法。
10. ネットワークのイーサパケット中継機能を持つ端末における負荷制御装置であって、
    受信パケットデータの宛先情報に基づいて自端末宛てか自端末宛て以外かを判断する宛先判断手段と、
    自端末宛てのデータの場合は続けてペイロードの部分も含めて全てのデータを読み込む読み込み手段と、
    自端末宛て以外の場合には、ＣＰＵ処理能力に余裕があると判断したときは続けて全てのデータを読み込んでパケットの中継を行い、ＣＰＵ処理能力に余裕がないと判断したときはペイロード以降のパケットを廃棄する他端末処理手段と
    を有する負荷制御装置。

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