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JP6316009B2 - COMMUNICATION SYSTEM, STARTING DEVICE, RELAY DEVICE, AND TERMINING DEVICE - Google Patents

COMMUNICATION SYSTEM, STARTING DEVICE, RELAY DEVICE, AND TERMINING DEVICE Download PDF

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JP6316009B2 JP2014015733A JP2014015733A JP6316009B2 JP 6316009 B2 JP6316009 B2 JP 6316009B2 JP 2014015733 A JP2014015733 A JP 2014015733A JP 2014015733 A JP2014015733 A JP 2014015733A JP 6316009 B2 JP6316009 B2 JP 6316009B2
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公紀 栗原
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Description

本発明の実施形態は、通信システム、始端装置、中継装置及び終端装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to a communication system, a start device, a relay device, and a termination device.

クラウド上で社会インフラシステムを構築する際、WAN(Wide Area Network)を用いてUDP(User Datagram Protocol)で通信を行いたいとのニーズが存在する。UDPは、高速でリアルタイムな通信を行うシステムに適したプロトコルであるが、TCP(Transmission Control Protocol)に比較して通信の信頼性は高くない。例えば、UDPでは、WANなどのネットワーク中で消失したパケットを回復する手続きは規定されていないため、パケットロスが発生したことの検出とそのときの復旧は行われない。   When a social infrastructure system is constructed on the cloud, there is a need to perform communication using UDP (User Datagram Protocol) using WAN (Wide Area Network). UDP is a protocol suitable for a system that performs high-speed real-time communication, but communication reliability is not high as compared with TCP (Transmission Control Protocol). For example, in UDP, a procedure for recovering a lost packet in a network such as WAN is not defined, so that detection of occurrence of a packet loss and recovery at that time are not performed.

特許文献1には、SMNP(Simple Network Management Protocol)を利用する監視システムのネットワーク信頼性の向上を目的とした技術が開示されている。   Patent Document 1 discloses a technique for improving the network reliability of a monitoring system using SMNP (Simple Network Management Protocol).

特開2009−194677号公報JP 2009-194677 A

特許文献1に記載の技術では、中継装置を利用することで通信路の信頼性を高めようとする。そのため、中継装置間の通信では非接続型の通信プロトコル(UDP)のパケットを接続型プロトコル(TCP)のパケットに変換している。しかしながら、特許文献1に記載の技術では、通信の途中において、TCPに変換しているためパケットロスを回復するための通信の遅延が大きい場合には、帯域の利用効率が低下する。   In the technique described in Patent Document 1, the reliability of the communication path is increased by using a relay device. For this reason, in communication between relay apparatuses, a packet of a non-connection type communication protocol (UDP) is converted into a packet of a connection type protocol (TCP). However, in the technique described in Patent Document 1, since conversion into TCP is performed in the middle of communication, when the communication delay for recovering the packet loss is large, the bandwidth utilization efficiency is lowered.

本願は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、UDPを用いた通信においてパケットロスの回復を少ない通信遅延で実現することのできる通信システム、始端装置、中継装置及び終端装置を提供することを目的とする。   The present application has been made in view of such circumstances, and provides a communication system, a start device, a relay device, and a termination device capable of realizing packet loss recovery with less communication delay in communication using UDP. For the purpose.

上記課題を解決するための本発明の実施の形態によれば、送信機から受信したIPヘッダ、UDPヘッダ、データで構成されるパケットを次段装置に送信する始端装置であって、外部装置より前記次段装置のアドレスを取得する手段と、受信したパケットごとに再送識別子を発番する手段と、受信したパケットの前記UDPヘッダの長さフィールドの値を前記再送識別子に書き換える手段と、受信したパケットの前記IPヘッダに含まれる宛先アドレスと送信アドレスとを、それぞれ前記次段装置のアドレスと当該始端装置のアドレスとに書き換える手段と、書き換えた前記パケットを前記次段装置に送信する手段と、送信したパケット、前記再送識別子、及び前記次段装置のアドレスを再送パケット情報として保存する手段とを備える始端装置が提供される。
According to an embodiment of the present invention for solving the above-described problem, a starting device that transmits a packet composed of an IP header, a UDP header, and data received from a transmitter to a next-stage device, from an external device It means for obtaining the address of the next stage device, and means for calling numbers retransmission identifier for each received packet, and means for rewriting the value of the length field of the UDP header of the received packet to the retransmission identifier, received a destination address and a source address included in the IP header of the packet, and means for rewriting the address of each of the next stage unit and the address of the starting device, means for transmitting the packet rewriting the next stage device and , start and a means for storing transmitted packets, the retransmission identifier, and the address of the next-stage device as the retransmission packet information Apparatus is provided.

第1の実施の形態の通信システムの全体構成を示す図。The figure which shows the whole structure of the communication system of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の通信システムの始端装置に記憶されるデータの内容を示す図。The figure which shows the content of the data memorize | stored in the start apparatus of the communication system of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の通信システムの中継装置に記憶されるデータの内容を示す図。The figure which shows the content of the data memorize | stored in the relay apparatus of the communication system of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の通信システムの終端装置に記憶されるデータの内容を示す図。The figure which shows the content of the data memorize | stored in the termination | terminus apparatus of the communication system of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の通信システムの制御装置に記憶されるデータの内容を示す図。The figure which shows the content of the data memorize | stored in the control apparatus of the communication system of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の通信システムの各装置間で授受されるデータの内容を示す図。The figure which shows the content of the data transmitted / received between each apparatus of the communication system of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の通信システムの各装置の配置とパケット転送経路とを示す図。The figure which shows arrangement | positioning and the packet transfer path | route of each apparatus of the communication system of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の通信システムの正常なパケット転送動作を示すフローチャート。3 is a flowchart illustrating normal packet transfer operation of the communication system according to the first embodiment. 第1の実施の形態の通信システムの始端装置におけるパケット情報の作成方法を説明するための図。The figure for demonstrating the production method of the packet information in the start apparatus of the communication system of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の通信システムの制御装置による情報配布内容を説明するための図。The figure for demonstrating the information distribution content by the control apparatus of the communication system of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の通信システムの制御装置からの情報を受信した各装置の処理内容を説明するための図。The figure for demonstrating the processing content of each apparatus which received the information from the control apparatus of the communication system of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の通信システムの始端装置におけるパケットを送信するための準備処理を説明するための図。The figure for demonstrating the preparation process for transmitting the packet in the starting-end apparatus of the communication system of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の通信システムの中継装置におけるパケットを転送するための準備処理を説明するための図。The figure for demonstrating the preparation processing for transferring the packet in the relay apparatus of the communication system of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の通信システムの始端装置における再送パケット情報削除処理を説明するための図。The figure for demonstrating the retransmission packet information deletion process in the start apparatus of the communication system of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の終端装置におけるパケットを転送するための準備処理を説明するための図。The figure for demonstrating the preparation process for transferring the packet in the termination | terminus apparatus of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の終端装置におけるパケットを転送するための準備処理を説明するための図。The figure for demonstrating the preparation process for transferring the packet in the termination | terminus apparatus of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の通信システムのパケットロス発生時における再送動作を示すフローチャート。The flowchart which shows the resending operation | movement at the time of the packet loss generation | occurrence | production of the communication system of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の通信システムにおける再送パケット情報更新処理を説明するための図。The figure for demonstrating the retransmission packet information update process in the communication system of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の通信システムの中継装置における受信したパケットを受け付けるか否かの判断処理を説明するための図。The figure for demonstrating the judgment processing whether the received packet is received in the relay apparatus of the communication system of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の通信システムの経路情報変更時における動作を示すフローチャート。The flowchart which shows the operation | movement at the time of the route information change of the communication system of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の通信システムにおける経路情報変更時において未送信のパケットが存在する場合の動作を説明するための図。The figure for demonstrating operation | movement when the unsent packet exists at the time of the routing information change in the communication system of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の通信システムにおける到達済みパケット情報のデータ更新方法を説明するための図。The figure for demonstrating the data update method of the reached packet information in the communication system of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の通信システムの始端装置における始端処理機能の動作を示すフローチャート。The flowchart which shows operation | movement of the start end process function in the start end apparatus of the communication system of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の通信システムの始端装置における経路始端表変更機能の動作を示すフローチャート。The flowchart which shows operation | movement of the path | route start end table change function in the start end apparatus of the communication system of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の通信システムの中継装置における中継処理機能の動作を示すフローチャート。The flowchart which shows operation | movement of the relay processing function in the relay apparatus of the communication system of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の通信システムの中継装置における経路始端表変更機能の動作を示すフローチャート。The flowchart which shows operation | movement of the path | route start edge table change function in the relay apparatus of the communication system of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の通信システムの終端装置における終端処理機能の動作を示すフローチャート。The flowchart which shows operation | movement of the termination | terminus processing function in the termination | terminus apparatus of the communication system of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の通信システムの終端装置における経路終端表変更機能の動作を示すフローチャート。The flowchart which shows operation | movement of the path | route termination table change function in the termination | terminus apparatus of the communication system of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の通信システムの制御装置おける経路配布機能の動作を示すフローチャート。The flowchart which shows operation | movement of the route distribution function in the control apparatus of the communication system of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の通信システムの始端装置と中継装置におけるACKパケット情報受信機能の動作を示すフローチャート。The flowchart which shows the operation | movement of the ACK packet information reception function in the start apparatus and relay apparatus of the communication system of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の通信システムの始端装置と中継装置におけるパケット再送機能の動作を示すフローチャート。The flowchart which shows operation | movement of the packet resending function in the start apparatus and relay apparatus of the communication system of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の通信システムの各装置の第1の構成例を示す図。The figure which shows the 1st structural example of each apparatus of the communication system of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の通信システムの各装置の第2の構成例を示す図。The figure which shows the 2nd structural example of each apparatus of the communication system of 1st Embodiment. 第1の実施の形態の通信システムの各装置の第3の構成例を示す図。The figure which shows the 3rd structural example of each apparatus of the communication system of 1st Embodiment. 第2の実施の形態の通信システムにおける複数経路通信を説明するための図。The figure for demonstrating the multipath communication in the communication system of 2nd Embodiment. 第2の実施の形態の通信システムの全体構成を示す図。The figure which shows the whole structure of the communication system of 2nd Embodiment. 第2の実施の形態の通信システムの始端装置が複数経路へ送信する方法を説明するための図。The figure for demonstrating the method in which the start end apparatus of the communication system of 2nd Embodiment transmits to multiple paths. 第2の実施の形態の通信システムの中継装置が複数経路へ送信する方法を説明するための図。The figure for demonstrating the method the relay apparatus of the communication system of 2nd Embodiment transmits to multiple paths. 第2の実施の形態の通信システムの中継装置が合流点となる場合の送信する方法を説明するための図。The figure for demonstrating the transmission method when the relay apparatus of the communication system of 2nd Embodiment becomes a junction. 第2の実施の形態の通信システムの変更されるデータの内容を示す図。The figure which shows the content of the data changed of the communication system of 2nd Embodiment. 第2の実施の形態の通信システムの変更される他のデータの内容を示す図。The figure which shows the content of the other data changed of the communication system of 2nd Embodiment. 第2の実施の形態の通信システムの正常なパケット転送動作を示すフローチャート。9 is a flowchart illustrating normal packet transfer operation of the communication system according to the second embodiment. 第2の実施の形態の通信システムの始端装置における再送パケット情報の保存方法を説明するための図。The figure for demonstrating the preservation | save method of the resending packet information in the start apparatus of the communication system of 2nd Embodiment. 第2の実施の形態の通信システムの始端装置における再送パケット情報の削除処理を説明するための図。The figure for demonstrating the deletion process of the retransmission packet information in the start apparatus of the communication system of 2nd Embodiment. 第2の実施の形態の通信システムの始端装置における始端処理機能の動作を示すフローチャート。The flowchart which shows operation | movement of the start end process function in the start end apparatus of the communication system of 2nd Embodiment. 第2の実施の形態の通信システムの中継装置における中継処理機能の動作を示すフローチャート。The flowchart which shows operation | movement of the relay processing function in the relay apparatus of the communication system of 2nd Embodiment. 第2の実施の形態の通信システムの始端装置と中継装置におけるACKパケット情報受信機能の動作を示すフローチャート。The flowchart which shows operation | movement of the ACK packet information reception function in the start apparatus and relay apparatus of the communication system of 2nd Embodiment. 第2の実施の形態の通信システムの各装置の第1の構成例を示す図。The figure which shows the 1st structural example of each apparatus of the communication system of 2nd Embodiment. 第2の実施の形態の通信システムの各装置の第2の構成例を示す図。The figure which shows the 2nd structural example of each apparatus of the communication system of 2nd Embodiment. 第2の実施の形態の通信システムの各装置の第3の構成例を示す図。The figure which shows the 3rd structural example of each apparatus of the communication system of 2nd Embodiment.

[第1の実施の形態]
図1は、第1の実施の形態の通信システム100の全体構成を示す図である。
通信システム100は、制御装置1、送信機2、始端装置3、中継装置4、終端装置5、受信機6、制御通信線7、及びパケット通信線8を備えている。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram illustrating an overall configuration of a communication system 100 according to the first embodiment.
The communication system 100 includes a control device 1, a transmitter 2, a start device 3, a relay device 4, a termination device 5, a receiver 6, a control communication line 7, and a packet communication line 8.

制御装置1は、通信システム100の通信経路を制御する。例えば、通信システム100を構成する各装置に対して経路情報(パケットの転送先)を指示する。始端装置3は、送信機2から送信されたパケットが最初に通過する装置である。終端装置5は、受信機6に対して最後にパケットを送信する装置である。中継装置4は、始端装置3と終端装置5との間に設けられてパケットを転送する装置である。図1では、簡略化して1台の中継装置4を表しているが、始端装置3と終端装置5との間に複数の中継装置4を設け、それらの複数の中継装置4を介してパケットを送信するように構成できる。   The control device 1 controls the communication path of the communication system 100. For example, route information (packet transfer destination) is instructed to each device constituting the communication system 100. The start device 3 is a device through which a packet transmitted from the transmitter 2 passes first. The termination device 5 is a device that finally transmits a packet to the receiver 6. The relay device 4 is a device that is provided between the starting device 3 and the terminating device 5 and transfers packets. In FIG. 1, a single relay device 4 is simplified, but a plurality of relay devices 4 are provided between the start device 3 and the end device 5, and packets are transmitted via the plurality of relay devices 4. Can be configured to transmit.

パケット通信線8は、送信機2、始端装置3、中継装置4、終端装置5、受信機6の間でパケット(後述するACKパケット情報を含む)を送受信するための通信回線である。このパケット通信線8で構成されるネットワークにおいて、パケットはUDPによる通信方式で送受信される。制御通信線7は、始端装置3、中継装置4、及び終端装置5と制御装置1との間の経路制御情報(後述するパケット情報、経路情報を含む)の通信に用いられる通信回線である。   The packet communication line 8 is a communication line for transmitting and receiving packets (including ACK packet information to be described later) between the transmitter 2, the start device 3, the relay device 4, the end device 5, and the receiver 6. In the network constituted by the packet communication line 8, packets are transmitted and received by a communication method using UDP. The control communication line 7 is a communication line used for communication of path control information (including packet information and path information to be described later) between the start device 3, the relay device 4, and the end device 5 and the control device 1.

制御装置1は、経路制御部1a及び制御記憶部1bを備えている。経路制御部1aは、始端装置3、中継装置4、終端装置5に対してパケットの転送先を指示する経路配布機能を備えている。制御記憶部1bには、経路配布機能の実行に用いられる情報として、経路制御表、装置位置情報が記憶されている。   The control device 1 includes a path control unit 1a and a control storage unit 1b. The route control unit 1a has a route distribution function for instructing the transfer destination of the packet to the start device 3, the relay device 4, and the end device 5. The control storage unit 1b stores a route control table and device position information as information used for executing the route distribution function.

始端装置3は、始端処理部3a、始端記憶部3b、及び始端転送部3cを備えている。
始端記憶部3bには、経路始端表、再送パケット情報、経路性能情報が記憶されている。経路始端表には始端装置3のパケット転送先が格納される。再送パケット情報には、再送動作を制御する情報及び再送したパケットが含まれる。経路性能情報は、始端装置3の通信性能に関する情報であり、制御装置1がパケットの転送経路を決定する際に参照するデータである。
The start end device 3 includes a start end processing unit 3a, a start end storage unit 3b, and a start end transfer unit 3c.
The start end storage unit 3b stores a route start end table, retransmission packet information, and route performance information. In the route start table, the packet transfer destination of the start device 3 is stored. The retransmission packet information includes information for controlling the retransmission operation and the retransmitted packet. The route performance information is information related to the communication performance of the start device 3, and is data that the control device 1 refers to when determining a packet transfer route.

始端処理部3には、始端処理機能、ACKパケット情報受信機能、経路始端表変更機能、パケット再送機能、経路性能計測機能が設けられている。始端処理機能は、転送を開始するパケットのデータを変更する機能である。ACKパケット情報受信機能は、中継装置4から返信されるACKパケット情報を受信して処理する機能である。経路始端表変更機能は、パケット転送先を変更する機能である。パケット再送機能は、パケットロスが発生した際にパケットを再送する機能である。
始端転送部3cは、パケットの通信動作を制御するための通信インターフェースであるパケット処理機能と、当該機能の実行に用いられるフローテーブルとを備えている。
The start end processing unit 3 is provided with a start end processing function, an ACK packet information receiving function, a path start end table changing function, a packet retransmission function, and a path performance measuring function. The start end processing function is a function for changing data of a packet for starting transfer. The ACK packet information reception function is a function for receiving and processing ACK packet information returned from the relay device 4. The route start table changing function is a function for changing the packet transfer destination. The packet retransmission function is a function for retransmitting a packet when a packet loss occurs.
The start-end transfer unit 3c includes a packet processing function that is a communication interface for controlling a packet communication operation, and a flow table used to execute the function.

中継装置4は、中継処理部4a、中継記憶部4b、及び中継転送部4cを備えている。
中継記憶部4bには、経路中継表、再送パケット情報、到着済みパケット情報、経路性能情報が記憶されている。経路中継表には中継装置4のパケット転送先が格納される。再送パケット情報には、再送動作を制御する情報及び再送したパケットが含まれる。到着済みパケット情報は前装置から転送されたパケットを識別するデータである。経路性能情報は、中継装置4の通信性能に関する情報であり、制御装置1がパケットの転送経路を決定する際に参照するデータである。
The relay device 4 includes a relay processing unit 4a, a relay storage unit 4b, and a relay transfer unit 4c.
The relay storage unit 4b stores a route relay table, retransmission packet information, arrived packet information, and route performance information. In the route relay table, the packet transfer destination of the relay device 4 is stored. The retransmission packet information includes information for controlling the retransmission operation and the retransmitted packet. Arrived packet information is data for identifying a packet transferred from the previous apparatus. The route performance information is information related to the communication performance of the relay device 4, and is data that the control device 1 refers to when determining the packet transfer route.

中継処理部4には、中継処理機能、ACKパケット情報受信機能、経路中継表変更機能、パケット再送機能、経路性能計測機能が設けられている。中継処理機能は、中継するパケットのデータを変更する機能である。ACKパケット情報受信機能は、後段の装置から返信されるACKパケット情報を受信して処理する機能である。経路中継表変更機能は、パケット転送先を変更する機能である。パケット再送機能は、パケットロスが発生した際にパケットを再送する機能である。
中継転送部4cは、パケットの通信動作を制御するための通信インターフェースであるパケット処理機能と、当該機能の実行に用いられるフローテーブルとを備えている。
The relay processing unit 4 is provided with a relay processing function, an ACK packet information receiving function, a route relay table changing function, a packet retransmission function, and a route performance measuring function. The relay processing function is a function for changing data of a packet to be relayed. The ACK packet information reception function is a function for receiving and processing ACK packet information returned from a subsequent apparatus. The route relay table changing function is a function for changing the packet transfer destination. The packet retransmission function is a function for retransmitting a packet when a packet loss occurs.
The relay transfer unit 4c includes a packet processing function that is a communication interface for controlling the packet communication operation, and a flow table used to execute the function.

終端装置5は、終端処理部5a、終端記憶部5b、及び終端転送部5cを備えている。
終端記憶部5bには、経路終端表、到着済みパケット情報が記憶されている。経路終端表には終端装置5のパケット転送先が格納される。到着済みパケット情報には、前装置から転送されたパケットを識別するデータである。
The termination device 5 includes a termination processing unit 5a, a termination storage unit 5b, and a termination transfer unit 5c.
The termination storage unit 5b stores a path termination table and arrived packet information. In the path termination table, the packet transfer destination of the termination device 5 is stored. Arrived packet information is data for identifying a packet transferred from the previous apparatus.

終端処理部5には、終端処理機能、経路終端表変更機能が設けられている。終端処理機能は、受信機6に転送するパケットのデータを変更する機能である。経路終端表変更機能は、パケット転送先を変更する機能である。
終端転送部5cは、パケットの通信動作を制御するための通信インターフェースであるパケット処理機能と、当該機能の実行に用いられるフローテーブルとを備えている。
The termination processing unit 5 is provided with a termination processing function and a path termination table changing function. The termination processing function is a function for changing data of a packet transferred to the receiver 6. The route termination table changing function is a function for changing the packet transfer destination.
The termination transfer unit 5c includes a packet processing function that is a communication interface for controlling a packet communication operation, and a flow table used to execute the function.

続いて、制御装置1、始端装置3、中継装置4、終端装置5に記憶されるデータ(テーブル、情報)の内容について説明する。   Then, the content of the data (table, information) memorize | stored in the control apparatus 1, the start end apparatus 3, the relay apparatus 4, and the termination | terminus apparatus 5 is demonstrated.

図2は、第1の実施の形態の通信システム100の始端装置3に記憶されるデータの内容を示す図である。   FIG. 2 is a diagram illustrating the contents of data stored in the start device 3 of the communication system 100 according to the first embodiment.

経路始端表3fには始端装置3のパケット転送先が格納される。経路始端表3fには「宛先IP」、「再送識別子」が含まれる。「宛先IP」はパケットを転送する次段装置のアドレスである。「再送識別子」は、転送するパケットごとに付番されるパケットを特定するデータである。なお、この経路始端表3fには1組の「宛先IP」、「再送識別子」が記憶される。   In the route start table 3f, the packet transfer destination of the start device 3 is stored. The route start table 3f includes “destination IP” and “retransmission identifier”. “Destination IP” is the address of the next-stage device that transfers the packet. The “retransmission identifier” is data specifying a packet numbered for each packet to be transferred. Note that a set of “destination IP” and “retransmission identifier” is stored in the route start table 3f.

再送パケット情報3gには「再送識別子」、「残り再送回数」、「送信日時」、「パケット」が記憶される。「残り再送回数」はパケットの再送制御に使用されるカウントデータである。「送信日時」はパケットを送信した日時であり、パケットロスの発生の有無を判断するためのタイムアウト検知に用いられる。「パケット」には送信したパケットが保存される。再送時にはこの保存されたパケットが用いられる。なお、この再送パケット情報3gには複数組の「再送識別子」、「残り再送回数」、「送信日時」、「パケット」が記憶される。   The retransmission packet information 3g stores “retransmission identifier”, “remaining retransmission count”, “transmission date / time”, and “packet”. “Number of remaining retransmissions” is count data used for packet retransmission control. “Transmission date and time” is the date and time when a packet is transmitted, and is used for time-out detection to determine whether or not packet loss has occurred. The transmitted packet is stored in “packet”. At the time of retransmission, this stored packet is used. The retransmission packet information 3g stores a plurality of sets of “retransmission identifier”, “number of remaining retransmissions”, “transmission date / time”, and “packet”.

図3は、第1の実施の形態の通信システム100の中継装置4に記憶されるデータの内容を示す図である。   FIG. 3 is a diagram illustrating the contents of data stored in the relay device 4 of the communication system 100 according to the first embodiment.

経路中継表4fには中継装置4のパケット転送先が格納される。経路中継表4fには「宛先IP」が含まれる。「宛先IP」はパケットを転送する次段装置のアドレスである。なお、この経路中継表4fには1組の「宛先IP」が記憶される。   The route relay table 4f stores the packet transfer destination of the relay device 4. The route relay table 4f includes “destination IP”. “Destination IP” is the address of the next-stage device that transfers the packet. Note that one set of “destination IP” is stored in the route relay table 4f.

再送パケット情報4gには「再送識別子」、「残り再送回数」、「送信日時」、「パケット」が記憶される。この構成は、図2に示す再送パケット情報3gと同じ構成であるので、詳細の説明は省略する。   The retransmission packet information 4g stores “retransmission identifier”, “number of remaining retransmissions”, “transmission date / time”, and “packet”. Since this configuration is the same as the retransmission packet information 3g shown in FIG. 2, detailed description thereof is omitted.

到達済みパケット情報4hには「到達済み再送識別子」が含まれる。「到達済み再送識別子」には、前段の装置から転送されたパケットに付された再送識別子が時系列で複数記憶される。   The reached packet information 4h includes a “reached retransmission identifier”. In the “arrived retransmission identifier”, a plurality of retransmission identifiers attached to the packet transferred from the preceding apparatus are stored in time series.

図4は、第1の実施の形態の通信システム100の終端装置5に記憶されるデータの内容を示す図である。   FIG. 4 is a diagram illustrating the contents of data stored in the termination device 5 of the communication system 100 according to the first embodiment.

経路終端表5fには「送信元IP」、「宛先IP」が含まれる。「送信元IP」は送信機2のアドレスである。「宛先IP」は受信機6のアドレスである。この経路終端表5fには1組の「送信元IP」、「宛先IP」が記憶される。   The route termination table 5f includes “source IP” and “destination IP”. “Source IP” is the address of the transmitter 2. “Destination IP” is the address of the receiver 6. A pair of “source IP” and “destination IP” is stored in the path termination table 5f.

到達済みパケット情報4hには「到達済み再送識別子」が含まれる。「到達済み再送識別子」には、前段の装置から転送されたパケットに付された再送識別子が時系列で複数記憶される。   The reached packet information 4h includes a “reached retransmission identifier”. In the “arrived retransmission identifier”, a plurality of retransmission identifiers attached to the packet transferred from the preceding apparatus are stored in time series.

図5は、第1の実施の形態の通信システム100の制御装置1に記憶されるデータの内容を示す図である。   FIG. 5 is a diagram illustrating the contents of data stored in the control device 1 of the communication system 100 according to the first embodiment.

経路制御表1dには「装置IP」、「宛先IP」が含まれる。「装置IP」はパケット転送動作を実行する装置のアドレスである。「宛先IP」は当該装置がパケットを転送する次段装置のアドレスである。即ち、経路制御表1dには、通信システム100において、パケットの転送動作を実行する装置と転送経路とが特定されている。   The route control table 1d includes “apparatus IP” and “destination IP”. “Device IP” is an address of a device that performs a packet transfer operation. “Destination IP” is an address of a next-stage device to which the device transfers a packet. That is, the path control table 1d specifies a device that performs a packet transfer operation and a transfer path in the communication system 100.

図6は、第1の実施の形態の通信システム100の各装置間で授受されるデータの内容を示す図である。   FIG. 6 is a diagram illustrating the contents of data exchanged between the devices of the communication system 100 according to the first embodiment.

パケット情報9aには「送信元IP」、「宛先IP」が含まれる。「送信元IP」は送信機2のアドレスである。「宛先IP」は受信機6のアドレスである。パケット情報9aは、始端装置3から制御装置1に送信され、また制御装置1から終端装置5に送信される情報である。   The packet information 9a includes “source IP” and “destination IP”. “Source IP” is the address of the transmitter 2. “Destination IP” is the address of the receiver 6. The packet information 9a is information transmitted from the start device 3 to the control device 1 and transmitted from the control device 1 to the end device 5.

経路情報9bには「宛先IP」が含まれる。「宛先IP」はパケットの転送先である次段装置のアドレスである。経路情報9bは、制御装置1から始端装置3と中継装置4とに送信される。   The route information 9b includes “destination IP”. “Destination IP” is an address of a next-stage device that is a packet transfer destination. The route information 9b is transmitted from the control device 1 to the starting device 3 and the relay device 4.

ACKパケット情報9cには「再送識別子」が含まれる。「再送識別子」は、転送するパケットごとに付番されるパケットを特定するデータである。ACKパケット情報9cは、中継装置4から始端装置3に返信され、また終端装置5から中継装置4に返信されるデータである。   The ACK packet information 9c includes a “retransmission identifier”. The “retransmission identifier” is data specifying a packet numbered for each packet to be transferred. The ACK packet information 9c is data sent back from the relay device 4 to the start device 3 and sent back from the end device 5 to the relay device 4.

続いて、パケット転送動作について説明する。
図7は、第1の実施の形態の通信システム100の各装置の配置とパケット転送経路とを示す図である。
Next, the packet transfer operation will be described.
FIG. 7 is a diagram illustrating an arrangement of each device and a packet transfer path of the communication system 100 according to the first embodiment.

通信システム100には、制御装置1、送信機2、始端装置3、中継装置4−1〜4−3、終端装置5、及び受信機6が備えられている。中継装置4−1〜中継装置4−3は、始端装置3と終端装置5の間の適宜の位置に配されている。初期状態では、送信機2と始端装置3、終端装置5と受信機6とがパケット転送の経路として定められているが、中継装置4−1〜中継装置4−3についてのパケット転送経路は定められていない。以下に示すパケット転送動作では、制御装置1によって送信機2→始端装置3→中継装置4−1→中継装置4−2→終端装置5→受信機6の転送経路が選択される。   The communication system 100 includes a control device 1, a transmitter 2, a start device 3, relay devices 4-1 to 4-3, a terminal device 5, and a receiver 6. The relay devices 4-1 to 4-3 are arranged at appropriate positions between the start device 3 and the end device 5. In the initial state, the transmitter 2 and the start device 3, and the end device 5 and the receiver 6 are determined as packet transfer paths, but the packet transfer paths for the relay devices 4-1 to 4-3 are determined. It is not done. In the packet transfer operation shown below, the control device 1 selects the transfer path of the transmitter 2 → the start device 3 → the relay device 4-1 → the relay device 4-2 → the end device 5 → the receiver 6.

図8は、第1の実施の形態の通信システム100の正常なパケット転送動作を示すフローチャートである。   FIG. 8 is a flowchart illustrating a normal packet transfer operation of the communication system 100 according to the first embodiment.

ステップS01において、送信機2からパケットを受信すると、始端装置3は受信したパケットからパケット情報9aを作成して、ステップS02において作成したパケット情報9aを制御装置1に送信する。
図9は、始端装置3におけるパケット情報9aの作成方法を説明するための図である。送信機2から送信されるパケットは、IPヘッダ、UDPヘッダ、データで構成されている。始端装置3では、IPヘッダの「送信元IP」と「宛先IP」とを取り出して、それぞれパケット情報9aの「送信元IP」と「宛先IP」とに設定する。
In step S01, when a packet is received from the transmitter 2, the starter device 3 creates packet information 9a from the received packet, and transmits the packet information 9a created in step S02 to the control device 1.
FIG. 9 is a diagram for explaining a method of creating the packet information 9a in the starting device 3. A packet transmitted from the transmitter 2 includes an IP header, a UDP header, and data. The starter device 3 extracts “source IP” and “destination IP” from the IP header, and sets them to “source IP” and “destination IP” in the packet information 9a, respectively.

パケット情報9aを受信した制御装置1は、通信システム100内の各装置の装置位置情報に基づいて経路制御表1dを作成する。そして、制御装置1はその経路制御表1dをもとにパケット情報9a及び経路情報9bを作成する。図8のステップS03、S04において、制御装置1は作成したパケット情報9a、経路情報9bを各装置に配布する。   The control device 1 that has received the packet information 9 a creates the routing control table 1 d based on the device position information of each device in the communication system 100. Then, the control device 1 creates packet information 9a and route information 9b based on the route control table 1d. In steps S03 and S04 in FIG. 8, the control device 1 distributes the created packet information 9a and route information 9b to each device.

図10は、制御装置1による情報配布内容を説明するための図である。制御装置1は、始端装置3、中継装置4−1、中継装置4−2に対してパケット転送先を示す経路情報9bを送信する。また、制御装置1は、終端装置5に対してパケット情報9aを送信する。なお、中継装置4−3は、転送経路として選択されていないため、経路情報9bは転送されない。   FIG. 10 is a diagram for explaining information distribution contents by the control device 1. The control device 1 transmits route information 9b indicating a packet transfer destination to the start device 3, the relay device 4-1, and the relay device 4-2. Further, the control device 1 transmits packet information 9 a to the termination device 5. In addition, since the relay apparatus 4-3 is not selected as a transfer route, the route information 9b is not transferred.

図11は、制御装置1からの情報を受信した各装置の処理内容を説明するための図である。始端装置3、中継装置4−1、中継装置4−2は経路情報9bを受信すると、それぞれ経路始端表3f、経路中継表4fを作成する。終端装置5は、パケット情報9aを受信すると経路終端表5fを作成する。   FIG. 11 is a diagram for explaining the processing content of each device that has received information from the control device 1. Upon receiving the route information 9b, the start device 3, the relay device 4-1, and the relay device 4-2 create a route start table 3f and a route relay table 4f, respectively. When the termination device 5 receives the packet information 9a, it creates a path termination table 5f.

図8のステップS05において、始端装置3は、パケットを送信するための準備処理を実行する。図12は、始端装置3におけるパケットを送信するための準備処理を説明するための図である。   In step S05 of FIG. 8, the starter device 3 executes a preparation process for transmitting a packet. FIG. 12 is a diagram for explaining a preparation process for transmitting a packet in the start device 3.

図12(1)に示すように、始端装置3は経路始端表3fを作成した後に、パケットのUDPヘッダの「長さ」フィールドの値(=「1000」)を、経路始端表3fの「再送識別子」の値(=「0」)で置き換える。そして、始端装置3は経路始端表3fの「再送識別子」の値を次回のパケットに対する再送識別子の値に更新する。   As shown in FIG. 12 (1), after the start-end device 3 creates the path start-end table 3f, the value of the “length” field (= “1000”) of the UDP header of the packet is set to “retransmission”. Replace with the value of “identifier” (= “0”). Then, the start device 3 updates the value of the “retransmission identifier” in the route start table 3f to the value of the retransmission identifier for the next packet.

図12(2)に示すように、始端装置3は、始端装置3と中継装置4−1との間で通信するためにパケットのIPヘッダの「送信元IP」を始端装置3のアドレスとし、パケットのIPヘッダの「宛先IP」を経路始端表3fの「宛先IP」で置き換える。   As shown in FIG. 12 (2), the starting device 3 uses the “source IP” in the IP header of the packet as the address of the starting device 3 in order to communicate between the starting device 3 and the relay device 4-1. The “destination IP” in the IP header of the packet is replaced with “destination IP” in the route start table 3f.

図12(3)に示すように、始端装置3は、書き換えたパケット(IPヘッダ、UDPヘッダ、データ)を再送パケット情報3gの「パケット」に保存する。
図8のステップS06において、始端装置3は、処理したパケットを中継装置4−1に送信する。
As shown in FIG. 12 (3), the starting device 3 stores the rewritten packet (IP header, UDP header, data) in the “packet” of the retransmission packet information 3g.
In step S06 in FIG. 8, the starter device 3 transmits the processed packet to the relay device 4-1.

図8のステップS07において、中継装置4−1は、受信したパケットを転送するための準備処理を実行する。図13は、中継装置4−1におけるパケットを転送するための準備処理を説明するための図である。   In step S07 in FIG. 8, the relay device 4-1 executes a preparation process for transferring the received packet. FIG. 13 is a diagram for explaining a preparation process for transferring a packet in the relay device 4-1.

図13(1)に示すように、中継装置4−1は、パケットを受信すると到達済みパケット情報4hの「到達済み再送識別子」にUDPヘッダの「再送識別子」を記録する。   As illustrated in FIG. 13A, when the relay apparatus 4-1 receives the packet, the relay apparatus 4-1 records the “retransmission identifier” of the UDP header in the “reached retransmission identifier” of the reached packet information 4 h.

図13(2)に示すように、中継装置4−1は、ACKパケット情報の「再送識別子」にUDPヘッダの「再送識別子」を記録する。また中継装置4−1は、パケットのIPヘッダの「送信元IP」を中継装置4−1のアドレスとし、パケットのIPヘッダの「宛先IP」を経路中継表4fの「宛先IP」で置き換える。   As illustrated in FIG. 13B, the relay device 4-1 records the “retransmission identifier” of the UDP header in the “retransmission identifier” of the ACK packet information. Further, the relay device 4-1 replaces the “source IP” of the IP header of the packet with the address of the relay device 4-1, and replaces “destination IP” of the IP header of the packet with “destination IP” of the route relay table 4f.

そして、図8のステップS08において、中継装置4−1は、ACKパケット情報9cをパケットの送信元IP(=始端装置3)に送信する。またステップS09において、中継装置4−1は、書き換えたパケットを中継装置4−2に送信する。   In step S08 in FIG. 8, the relay device 4-1 transmits the ACK packet information 9c to the packet transmission source IP (= starting device 3). In step S09, the relay device 4-1 transmits the rewritten packet to the relay device 4-2.

ステップS10において、ACKパケット情報9cを受信した始端装置3は、再送パケット情報3gから該当する情報を削除する。図14は、始端装置3における再送パケット情報削除処理を説明するための図である。   In step S10, the starting device 3 that has received the ACK packet information 9c deletes the corresponding information from the retransmission packet information 3g. FIG. 14 is a diagram for explaining retransmission packet information deletion processing in the starting device 3.

図14に示すように、始端装置3はACKパケット情報9cを受信すると、ACKパケット情報9cの再送識別子と再送パケット情報3gの再送識別子と一致する再送パケットを削除する。   As illustrated in FIG. 14, when receiving the ACK packet information 9c, the starting device 3 deletes the retransmission packet that matches the retransmission identifier of the ACK packet information 9c and the retransmission identifier of the retransmission packet information 3g.

図8において、中継装置4−1から中継装置4−2へのパケット転送は、上述の始端装置3から中継装置4−1へのパケット転送と同様に行なわれる。なお、この中継装置4−1におけるACKパケット情報受信機能は、始端装置3におけるACKパケット情報受信機能と同様の動作である。図8のステップS11において、中継装置4−2が終端装置5に対してパケットを送信すると、終端装置5は、ステップS12において、受信機6に受信したパケットを転送するための準備処理を実行する。図15、図16は、終端装置5におけるパケットを転送するための準備処理を説明するための図である。   In FIG. 8, the packet transfer from the relay device 4-1 to the relay device 4-2 is performed in the same manner as the packet transfer from the start device 3 to the relay device 4-1. The ACK packet information receiving function in the relay device 4-1 is the same operation as the ACK packet information receiving function in the starting device 3. When the relay device 4-2 transmits a packet to the termination device 5 in step S11 of FIG. 8, the termination device 5 executes a preparation process for transferring the received packet to the receiver 6 in step S12. . FIGS. 15 and 16 are diagrams for explaining a preparation process for transferring a packet in the termination device 5.

図15に示すように、終端装置5はパケットを受信すると到達済みパケット情報5hの「到達済み再送識別子」にパケットのUDPヘッダの「再送識別子」を記録する。図16に示すように、終端装置5は、パケットのIPヘッダの「送信元IP」、「宛先IP」を経路終端表5fの「送信元IP」、「宛先IP」で置き換えて元に戻す。また終端装置5は、パケットのUDPヘッダの「長さ」を復元する。即ち、UDPヘッダの「長さ」=IPヘッダの「パケット長」−IPヘッダの「ヘッダ長」として求める。   As shown in FIG. 15, when the terminating device 5 receives a packet, it records the “retransmission identifier” in the UDP header of the packet in the “reached retransmission identifier” of the reached packet information 5h. As shown in FIG. 16, the terminating device 5 replaces “source IP” and “destination IP” in the IP header of the packet with “source IP” and “destination IP” in the path termination table 5f and restores the original. In addition, the terminating device 5 restores the “length” of the UDP header of the packet. That is, the UDP header “length” = IP header “packet length” −IP header “header length”.

図8のステップS14において、終端装置5は受信機6にパケットを送信する。なお、ステップS13において、終端装置5は、中継装置4−2にACKパケット情報を送信するが、この動作はステップS08、ステップS10において説明した動作と同様であるためその説明は省略する。   In step S <b> 14 of FIG. 8, the terminating device 5 transmits a packet to the receiver 6. In step S13, the terminating device 5 transmits ACK packet information to the relay device 4-2. Since this operation is the same as the operation described in steps S08 and S10, the description thereof is omitted.

なお、上述の初期状態からの最初のパケットの送信に続く2個目以降のパケットの送信動作については、既に経路が定まっている(経路始端表3f、経路中継表4f、経路終端表5fが存在している)ため、始端装置3から制御装置1へのパケット情報の送信は行われない。始端装置3、中継装置4−1〜4−2、終端装置5でのIPヘッダ、UDPヘッダの書き換えとパケットの転送は上述の動作と同様に行われる。   Note that the route has already been determined for the transmission operation of the second and subsequent packets following the transmission of the first packet from the initial state described above (the route start table 3f, the route relay table 4f, and the route end table 5f exist). Therefore, transmission of packet information from the starting device 3 to the control device 1 is not performed. The rewriting of the IP header and the UDP header and the transfer of the packet in the starting device 3, the relay devices 4-1 to 4-2, and the terminating device 5 are performed in the same manner as described above.

続いて、パケットロス発生時における再送動作について説明する。
パケットロスが発生したとして認識される状況としては、[ケース1]送信したパケットが宛先に届かなかった場合、[ケース2]送信したパケットは宛先に到達したが、宛先からのACKパケット情報が送信元に届かなかった場合、の2つのケースがある。以下にはこの2つのケースについて動作を説明する。
Next, the retransmission operation when a packet loss occurs will be described.
The situation recognized as the occurrence of a packet loss is as follows: [Case 1] When the transmitted packet does not reach the destination, [Case 2] The transmitted packet reaches the destination, but the ACK packet information from the destination is transmitted There are two cases of cases where they did not arrive. The operation of these two cases will be described below.

図17は、第1の実施の形態の通信システム100のパケットロス発生時における再送動作を示すフローチャートである。   FIG. 17 is a flowchart illustrating a retransmission operation when a packet loss occurs in the communication system 100 according to the first embodiment.

ステップS21において、送信機2からパケットを受信すると、ステップS22において、始端装置3は、パケットを送信するための準備処理を実行する。この準備処理の内容は、図8のステップS05の処理と同様であるためその詳細の説明は省略する。   In step S21, when the packet is received from the transmitter 2, in step S22, the starter device 3 executes a preparation process for transmitting the packet. Since the contents of this preparation process are the same as the process of step S05 in FIG. 8, detailed description thereof is omitted.

[ケース1の処理]
ステップS23において、始端装置3は、中継装置4−1に対してパケットを送信する。しかし、送信したパケットは、中継装置4−1に到達するまえにロスする。従って、中継装置4−1からはACKパケット情報9cは返送されない。ステップS24において、パケット送信後の対応動作を実行する。始端装置3は、パケット再送の要否を判断する。即ち、始端装置3は、パケットの送信日時から所定の時間内にACKパケット情報9cが届いていなければパケットロスが発生したとして、ステップS25において、パケットを再送する。そして、再送パケット情報3gを更新する。
[Case 1 processing]
In step S23, the starting device 3 transmits a packet to the relay device 4-1. However, the transmitted packet is lost before reaching the relay device 4-1. Accordingly, the ACK packet information 9c is not returned from the relay device 4-1. In step S24, the corresponding operation after packet transmission is executed. The starter device 3 determines whether packet retransmission is necessary. That is, if the ACK packet information 9c has not arrived within a predetermined time from the packet transmission date and time, the starter device 3 retransmits the packet in step S25, assuming that a packet loss has occurred. Then, the retransmission packet information 3g is updated.

図18は、再送パケット情報更新処理を説明するための図である。始端装置3は、パケット再送時に送信日時を更新する。送信日時は、再送したパケットがロスしたかどうかの判断に用いられる。始端装置3は、再送するたびに再送パケット情報3gの「残り再送回数」を1減少する。もし、「残り再送回数」が0であれば、再送パケット情報3gからパケットを削除する。「残り再送回数」が0でなければ、ステップS24の処理に戻って上述の処理を繰り返して実行する。   FIG. 18 is a diagram for explaining retransmission packet information update processing. The starting device 3 updates the transmission date and time when retransmitting the packet. The transmission date and time is used to determine whether or not the retransmitted packet has been lost. The start-up device 3 decrements the “remaining retransmission count” in the retransmission packet information 3g by 1 each time retransmission is performed. If the “remaining retransmission count” is 0, the packet is deleted from the retransmission packet information 3g. If the “number of remaining retransmissions” is not 0, the process returns to step S24 and the above-described process is repeated.

[ケース2の処理]
図17のステップS22において、始端装置3は、パケットを送信するための準備処理を実行する。ステップS31において、始端装置3は、中継装置4−1に対してパケットを送信する。パケットを受信した中継装置4−1は、ステップS32において受信したパケットを転送するための準備処理を実行する。この動作は、図8のステップS07と同様であるため、その詳細の説明は省略する。ステップS33において、中継装置4−1は、ACKパケット情報9cを始端装置3に送信する。ステップS34において、中継装置4−1は、中継装置4−2にパケットを転送する。
[Case 2 processing]
In step S22 of FIG. 17, the starter device 3 executes a preparation process for transmitting a packet. In step S31, the starting device 3 transmits a packet to the relay device 4-1. The relay device 4-1 that has received the packet executes a preparation process for transferring the received packet in step S32. Since this operation is the same as step S07 in FIG. 8, the detailed description thereof is omitted. In step S <b> 33, the relay device 4-1 transmits ACK packet information 9 c to the starting device 3. In step S34, the relay device 4-1 transfers the packet to the relay device 4-2.

しかし、始端装置3に送信したACKパケット情報9cは、始端装置3に到達する前にロスする。ステップS35において、パケット送信後の対応動作を実行する。始端装置3は、パケット再送の要否を判断する。即ち、始端装置3は、パケットの送信日時から所定の時間内にACKパケット情報9cが届いていなければパケットロスが発生したとして、ステップS36において、パケットを再送する。そして、再送パケット情報3gを更新する。この動作は、ステップS24の動作と同様であるため詳細の説明は省略する。   However, the ACK packet information 9 c transmitted to the starting end device 3 is lost before reaching the starting end device 3. In step S35, the corresponding operation after packet transmission is executed. The starter device 3 determines whether packet retransmission is necessary. That is, if the ACK packet information 9c has not arrived within a predetermined time from the packet transmission date and time, the starter device 3 retransmits the packet in step S36, assuming that a packet loss has occurred. Then, the retransmission packet information 3g is updated. Since this operation is the same as the operation in step S24, detailed description thereof is omitted.

図17のステップS37において、中継装置4−1は、受信したパケットを受け付けるか否かの判断処理を実行する。図19は、中継装置4−1における受信したパケットを受け付けるか否かの判断処理を説明するための図である。   In step S37 in FIG. 17, the relay device 4-1 executes a determination process for determining whether or not to accept the received packet. FIG. 19 is a diagram for explaining a determination process of whether or not to accept a received packet in the relay device 4-1.

図19に示すように、中継装置4−1は、受信したパケットのUDPヘッダの再送識別子が到達済みパケット情報4hに記録されていた場合は受信したパケットを破棄する。この場合はACKパケット情報9cが始端装置3に届いていないため、ステップS38において、中継装置4−1は、ACKパケット情報9cをもう一度始端装置3に送信する。   As illustrated in FIG. 19, when the retransmission identifier of the UDP header of the received packet is recorded in the reached packet information 4 h, the relay device 4-1 discards the received packet. In this case, since the ACK packet information 9c has not reached the starting end device 3, the relay device 4-1 transmits the ACK packet information 9c to the starting end device 3 once again in step S38.

次に、経路情報変更時の動作について説明する。
図20は、第1の実施の形態の通信システム100の経路情報変更時における動作を示すフローチャートである。
Next, the operation when changing the route information will be described.
FIG. 20 is a flowchart illustrating an operation when the path information is changed in the communication system 100 according to the first embodiment.

図20の上段には、上述のように初期状態において経路情報を取得する動作が示されている。初期状態においては、始端装置3からのパケット情報に基づいて制御装置1が経路情報を配布した。これに対し、経路情報変更時とは、例えば、通信システム100を構成する一部の中継装置4、パケット通信線8などに不具合が発生したため通信経路を変更するようなケースが該当する。このときは、例えば、通信システム100の管理者の指示により、制御装置1から新たな経路情報が送信される。   The upper part of FIG. 20 shows an operation for acquiring route information in the initial state as described above. In the initial state, the control device 1 distributes the route information based on the packet information from the starting device 3. On the other hand, when the route information is changed, for example, a case in which a communication route is changed because a failure has occurred in some of the relay apparatuses 4 and the packet communication line 8 constituting the communication system 100, for example. At this time, for example, new route information is transmitted from the control device 1 in accordance with an instruction from the administrator of the communication system 100.

図20の下段に示す経路情報変更時の動作では、中継装置4−1に不具合が生じたため中継装置4−1を使用せず、始端装置3から中継装置4−2にパケットを転送するように変更する。即ち、ステップS40において、制御装置1は中継装置4−1に経路情報9bをリセットする新たな情報を送信する。ステップS41において、制御装置1は、始端装置3、中継装置4−2に新たな経路情報9bを送信する。また、ステップS42において、制御装置1は、終端装置5に新たなパケット情報9aを送信する。新たな経路情報などを受信した装置の動作は、初期状態での動作と同様であるため、その詳細の説明は省略する。なお、上述のフローにおいては全ての装置に新たな経路情報などを送信しているが、情報が変更しない装置には経路情報などを送信しないこととすることができる。   In the operation at the time of changing the route information shown in the lower part of FIG. 20, a failure occurs in the relay device 4-1, so that the relay device 4-1 is not used and the packet is transferred from the start device 3 to the relay device 4-2. change. That is, in step S40, the control device 1 transmits new information for resetting the route information 9b to the relay device 4-1. In step S41, the control device 1 transmits new route information 9b to the starting device 3 and the relay device 4-2. In step S <b> 42, the control device 1 transmits new packet information 9 a to the termination device 5. The operation of the device that has received new route information and the like is the same as the operation in the initial state, and thus detailed description thereof is omitted. In the above flow, new route information or the like is transmitted to all devices, but route information or the like may not be transmitted to a device whose information does not change.

図21は、経路情報変更時において未送信のパケットが存在する場合の動作を説明するための図である。図21に示す例では、始端装置3から中継装置4を経由せず直接終端装置5にパケットを送信するように変更されている。始端装置3は、制御装置1から新たな経路情報9bを受信すると、再送パケット情報3gの「パケット」に保存されているパケットがある場合は、そのパケットについてIPヘッダの宛先IPを書換える。そして、始端装置3は、書き換えたパケットを送信する。この動作は中継装置4についても同様である。   FIG. 21 is a diagram for explaining the operation when there is an untransmitted packet when the route information is changed. In the example shown in FIG. 21, the packet is changed so that the packet is transmitted directly from the starting device 3 to the terminating device 5 without going through the relay device 4. When receiving the new route information 9b from the control device 1, the starting device 3 rewrites the destination IP of the IP header for the packet if there is a packet stored in the “packet” of the retransmission packet information 3g. Then, the start device 3 transmits the rewritten packet. This operation is the same for the relay device 4.

図22は、到達済みパケット情報4h、5hのデータ更新方法を説明するための図である。中継装置4(終端装置5)の中継処理機能(終端処理機能)は受信したパケットの再送識別子より所定数n若い再送識別子を到達済みパケット情報4h(5h)の到達済み再送識別子から削除する。図22に示す例では、n=1000の場合、1000の再送識別子を持つパケットが到達すると、到達済み再送識別子から0の再送識別子を削除して、1000の再送識別子を追加する。   FIG. 22 is a diagram for explaining a data update method of the reached packet information 4h and 5h. The relay processing function (termination processing function) of the relay device 4 (termination device 5) deletes the retransmission identifier that is a predetermined number n smaller than the retransmission identifier of the received packet from the reached retransmission identifier of the reached packet information 4h (5h). In the example illustrated in FIG. 22, when n = 1000, when a packet having 1000 retransmission identifiers arrives, 0 retransmission identifiers are deleted from the reached retransmission identifiers, and 1000 retransmission identifiers are added.

次に、各装置の処理部における機能の処理フローを説明する。   Next, a processing flow of functions in the processing unit of each apparatus will be described.

図23は、第1の実施の形態の通信システム100の始端装置3における始端処理機能の動作を示すフローチャートである。   FIG. 23 is a flowchart illustrating the operation of the start end processing function in the start end device 3 of the communication system 100 according to the first embodiment.

ステップT01において、始端処理部3aが送信機2からパケットを受信したときは、ステップT02において、経路始端表3fが既に作成されているかどうかを調べる。経路始端表3fが作成されていない場合(T02でNO)、ステップT03において、始端処理部3aは制御装置1に対してパケット情報9aを送信する。ステップT04において、始端処理部3aは制御装置1から経路情報9bを受信するまで待機する。制御装置1から経路情報9bを受信したときは、ステップT05において、受信した経路情報9bに基づいて経路始端表3fを作成する。そして、ステップT06の処理に進む。   In step T01, when the start end processing unit 3a receives a packet from the transmitter 2, it is checked in step T02 whether the path start end table 3f has already been created. When the route start end table 3f is not created (NO in T02), the start end processing unit 3a transmits the packet information 9a to the control device 1 in step T03. In step T04, the start end processing unit 3a stands by until the path information 9b is received from the control device 1. When the route information 9b is received from the control device 1, the route start end table 3f is created based on the received route information 9b in step T05. Then, the process proceeds to step T06.

経路始端表3fが存在する場合(T02でYES)、ステップT06において、始端処理部3aは受信したパケットのUDPヘッダの「長さ」フィールドの値を、経路始端表3fの「再送識別子」の値に置き換える。ステップT07において、始端処理部3aは受信したパケットのIPヘッダの「送信元IP」、「宛先IP」を、始端装置3のIPと経路始端表3fの「宛先IP」とに書き換える。ステップT08において、書き換えたパケットを宛先IPに向けて送信する。   When the route start table 3f exists (YES in T02), in step T06, the start processing unit 3a sets the value of the “length” field of the UDP header of the received packet to the value of the “retransmission identifier” of the route start table 3f. Replace with In step T07, the start end processing unit 3a rewrites the “source IP” and “destination IP” in the IP header of the received packet with the IP of the start end device 3 and the “destination IP” of the path start end table 3f. In step T08, the rewritten packet is transmitted to the destination IP.

ステップT09において、始端処理部3aは送信したパケット、再送識別子、残り再送回数、送信日時を再送パケット情報3gに保存する。ステップT10において、始端処理部3aは送信機2からの次のパケットに対応する再送識別子に、経路始端表3fの再送識別子を更新し処理を終了する。   In step T09, the start end processing unit 3a stores the transmitted packet, retransmission identifier, remaining number of retransmissions, and transmission date / time in the retransmission packet information 3g. In step T10, the start end processing unit 3a updates the retransmission identifier in the path start end table 3f to the retransmission identifier corresponding to the next packet from the transmitter 2, and ends the process.

図24は、第1の実施の形態の通信システム100の始端装置3における経路始端表変更機能の動作を示すフローチャートである。   FIG. 24 is a flowchart illustrating the operation of the path start end table changing function in the start end device 3 of the communication system 100 according to the first embodiment.

ステップT11において、制御装置1から経路情報9bを受信したときは、ステップT12において、始端処理部3aは経路始端表3fの新規登録かどうか(経路始端表3fが既に作成されているかどうか)を調べる。経路始端表3fが新規登録である場合(T12でYES)、ステップT16において、始端処理部3aは受信した経路情報9bに基づいて経路始端表3fを作成し、処理を終了する。   In step T11, when the route information 9b is received from the control device 1, in step T12, the start end processing unit 3a checks whether the route start end table 3f is newly registered (whether the route start end table 3f has already been created). . When the route start end table 3f is newly registered (YES in T12), in step T16, the start end processing unit 3a creates the route start end table 3f based on the received route information 9b, and ends the process.

経路始端表3fが新規登録でない場合(T12でNO)、ステップT13において、始端処理部3aは経路始端表3fを削除する。ステップT14において、始端処理部3aは再送パケット情報3gに保存されている未送信のパケットの「宛先IP」を経路情報9bに記載されている宛先IPに更新する。ステップT15において、再送パケット情報3gに保存されている未送信のパケットを送信する。ステップT16において、始端処理部3aは受信した経路情報9bに基づいて経路始端表3fを作成し、処理を終了する。   When the route start end table 3f is not newly registered (NO in T12), in step T13, the start end processing unit 3a deletes the route start end table 3f. In Step T14, the start end processing unit 3a updates the “destination IP” of the untransmitted packet stored in the retransmission packet information 3g to the destination IP described in the route information 9b. In step T15, an untransmitted packet stored in the retransmission packet information 3g is transmitted. In step T16, the start end processing unit 3a creates a route start end table 3f based on the received route information 9b, and ends the process.

図25は、第1の実施の形態の通信システム100の中継装置4における中継処理機能の動作を示すフローチャートである。   FIG. 25 is a flowchart illustrating the operation of the relay processing function in the relay device 4 of the communication system 100 according to the first embodiment.

ステップT21において、前段の装置からパケットを受信したときは、ステップT22において、中継処理部4aはACKパケット情報ロスによる再送パケットかどうかを調べる。即ち、中継処理部4aは到達済みパケット情報4hの「到達済み再送識別子」に、受信したパケットに記載されている「再送識別子」と同じ再送識別子が存在するかどうかを調べる。   In step T21, when a packet is received from the preceding apparatus, in step T22, the relay processing unit 4a checks whether the packet is a retransmission packet due to ACK packet information loss. That is, the relay processing unit 4a checks whether or not a “retransmission identifier” identical to the “retransmission identifier” described in the received packet exists in the “arrival retransmission identifier” of the reached packet information 4h.

ACKパケット情報ロスによる再送パケットである場合(T22でYES)、ステップT28において、中継処理部4aは前段の装置にACKパケット情報を送信し、処理を終了する。   If the packet is a retransmission packet due to ACK packet information loss (YES in T22), in step T28, the relay processing unit 4a transmits the ACK packet information to the preceding apparatus, and ends the process.

ACKパケット情報ロスによる再送パケットでない場合(T22でNO)、ステップT23において、中継処理部4aは受信したパケットの「再送識別子」よりも所定数(n)過去の再送識別子を到達済みパケット情報4hの「到達済み再送識別子」から取り除く。ステップT24において、中継処理部4aは到達済みパケット情報4hの「到達済み再送識別子」に受信したパケットの再送識別子を追加する。   If the packet is not a retransmission packet due to ACK packet information loss (NO in T22), in step T23, the relay processing unit 4a sets a predetermined number (n) of retransmission identifiers past the “retransmission identifier” of the received packet to the received packet information 4h. Removed from “Reached Retransmission Identifier”. In step T24, the relay processing unit 4a adds the retransmission identifier of the received packet to the “reached retransmission identifier” of the reached packet information 4h.

ステップT25において、中継処理部4aは受信したパケットのIPヘッダの「送信元IP」、「宛先IP」を、中継装置4のIPと経路中継表4fの「宛先IP」とに書き換える。ステップT26において、書き換えたパケットを宛先IPに向けて送信する。ステップT27において、中継処理部4aは送信したパケット、再送識別子、残り再送回数、送信日時を再送パケット情報4gに保存し処理を終了する。   In step T25, the relay processing unit 4a rewrites the “source IP” and “destination IP” in the IP header of the received packet with the IP of the relay device 4 and the “destination IP” of the route relay table 4f. In step T26, the rewritten packet is transmitted to the destination IP. In step T27, the relay processing unit 4a stores the transmitted packet, retransmission identifier, remaining number of retransmissions, and transmission date / time in the retransmission packet information 4g, and ends the process.

図26は、第1の実施の形態の通信システム100の中継装置4における経路始端表変更機能の動作を示すフローチャートである。   FIG. 26 is a flowchart illustrating the operation of the route start table changing function in the relay device 4 of the communication system 100 according to the first embodiment.

ステップT31において、制御装置1から経路情報9bを受信したときは、ステップT32において、中継処理部4aは経路中継表4fの新規登録かどうか(経路中継表4fが既に作成されているかどうか)を調べる。経路中継表4fが新規登録である場合(T32でYES)、ステップT36において、中継処理部4aは受信した経路情報9bに基づいて経路中継表4fを作成し、処理を終了する。   When the route information 9b is received from the control device 1 in step T31, in step T32, the relay processing unit 4a checks whether the route relay table 4f is newly registered (whether the route relay table 4f has already been created). . When the route relay table 4f is newly registered (YES in T32), in step T36, the relay processing unit 4a creates the route relay table 4f based on the received route information 9b, and ends the process.

経路中継表4fが新規登録でない場合(T32でNO)、ステップT33において、中継処理部4aは経路中継表4fを削除する。ステップT34において、中継処理部4aは再送パケット情報4gに保存されている未送信のパケットの「宛先IP」を経路情報9bに記載されている宛先IPに更新する。ステップT35において、再送パケット情報4gに保存されている未送信のパケットを送信する。ステップT36において、中継処理部4aは受信した経路情報9bに基づいて経路中継表4fを作成し、処理を終了する。   When the route relay table 4f is not newly registered (NO in T32), in step T33, the relay processing unit 4a deletes the route relay table 4f. In step T34, the relay processing unit 4a updates the “destination IP” of the untransmitted packet stored in the retransmission packet information 4g to the destination IP described in the route information 9b. In step T35, an unsent packet stored in retransmission packet information 4g is transmitted. In step T36, the relay processing unit 4a creates the route relay table 4f based on the received route information 9b, and ends the process.

図27は、第1の実施の形態の通信システム100の終端装置5における終端処理機能の動作を示すフローチャートである。   FIG. 27 is a flowchart illustrating the operation of the termination processing function in the termination device 5 of the communication system 100 according to the first embodiment.

ステップT41において、前段の装置からパケットを受信したときは、ステップT42において、終端処理部5aはACKパケット情報ロスによる再送パケットかどうかを調べる。即ち、終端処理部5aは到達済みパケット情報5hの「到達済み再送識別子」に、受信したパケットに記載されている「再送識別子」と同じ再送識別子が存在するかどうかを調べる。   In step T41, when a packet is received from the preceding apparatus, in step T42, the termination processing unit 5a checks whether the packet is a retransmission packet due to ACK packet information loss. That is, the termination processing unit 5a checks whether or not the same retransmission identifier as the “retransmission identifier” described in the received packet exists in the “arrived retransmission identifier” of the reached packet information 5h.

ACKパケット情報ロスによる再送パケットである場合(T42でYES)、ステップT48において、終端処理部5aは前段の装置にACKパケット情報を送信し、処理を終了する。   If the packet is a retransmission packet due to loss of ACK packet information (YES in T42), in step T48, the termination processing unit 5a transmits the ACK packet information to the preceding apparatus and ends the process.

ACKパケット情報ロスによる再送パケットでない場合(T42でNO)、ステップT43において、終端処理部5aは受信したパケットの「再送識別子」よりも所定数(n)過去の再送識別子を到達済みパケット情報5hの「到達済み再送識別子」から取り除く。ステップT44において、終端処理部5aは到達済みパケット情報5hの「到達済み再送識別子」に受信したパケットの再送識別子を追加する。   When the packet is not a retransmission packet due to ACK packet information loss (NO in T42), in step T43, the termination processing unit 5a sets a predetermined number (n) of retransmission identifiers past the “retransmission identifier” of the received packet to the received packet information 5h. Removed from “Reached Retransmission Identifier”. In step T44, the termination processing unit 5a adds the retransmission identifier of the received packet to the “arrived retransmission identifier” of the reached packet information 5h.

ステップT45において、終端処理部5aは受信したパケットのUDPヘッダにある「長さ」フィールドの値を復元する。即ち、UDPヘッダにある「長さ」フィールドの値=IPヘッダの「パケット長」フィールドの値−IPヘッダの「ヘッダ長」フィールドの値とする。ステップT46において、終端処理部5aはパケットのIPヘッダの「送信元IP」、「宛先IP」を復元する。ステップT47において、終端処理部5aは書き換えたパケットを受信機6に送信し、処理を終了する。   In step T45, the termination processing unit 5a restores the value of the “length” field in the UDP header of the received packet. That is, the value of the “length” field in the UDP header = the value of the “packet length” field of the IP header−the value of the “header length” field of the IP header. In step T46, the termination processing unit 5a restores “source IP” and “destination IP” in the IP header of the packet. In step T47, the termination processing unit 5a transmits the rewritten packet to the receiver 6 and ends the process.

図28は、第1の実施の形態の通信システム100の終端装置5における経路終端表変更機能の動作を示すフローチャートである。   FIG. 28 is a flowchart illustrating the operation of the path termination table changing function in the termination device 5 of the communication system 100 according to the first embodiment.

ステップT51において、制御装置1からパケット情報9aを受信すると、ステップT52において、終端処理部5aは経路終端表5fの新規登録かどうか(経路終端表5fが既に作成されているかどうか)を調べる。経路終端表5fが新規登録である場合(T52でYES)、ステップT54に進む。経路終端表5fの新規登録でない場合(T52でNO)、ステップT53において、終端処理部5aは経路終端表5fを削除する。ステップT54において、終端処理部5aはパケット情報9aに基づいて経路終端表5fを作成し、処理を終了する。   When the packet information 9a is received from the control device 1 in step T51, in step T52, the termination processing unit 5a checks whether or not the route termination table 5f is newly registered (whether the route termination table 5f has already been created). When the route termination table 5f is newly registered (YES in T52), the process proceeds to Step T54. If the route termination table 5f is not newly registered (NO in T52), the termination processing unit 5a deletes the route termination table 5f in step T53. In step T54, the termination processing unit 5a creates the path termination table 5f based on the packet information 9a, and ends the process.

図29は、第1の実施の形態の通信システム100の制御装置1おける経路配布機能の動作を示すフローチャートである。   FIG. 29 is a flowchart illustrating the operation of the route distribution function in the control device 1 of the communication system 100 according to the first embodiment.

ステップT61において、制御装置1は始端装置3から登録されていない経路についてのパケット情報9aを受け取る。ステップT62において、制御処理部1aは装置位置情報を元に経路を作成する。ステップT63において、制御処理部1aは作成した経路から始端装置3と中継装置4との経路情報9bを作成する。ステップT64において、制御処理部1aは作成した経路情報9bを始端装置3と中継装置4とに配布する。ステップT65において、制御処理部1aはパケット情報9aを終端装置5に配布し、処理を終了する。   In step T <b> 61, the control device 1 receives packet information 9 a regarding a route that is not registered from the start device 3. In step T62, the control processing unit 1a creates a route based on the device position information. In step T63, the control processing unit 1a creates route information 9b between the starting device 3 and the relay device 4 from the created route. In step T64, the control processing unit 1a distributes the created route information 9b to the starter device 3 and the relay device 4. In step T65, the control processing unit 1a distributes the packet information 9a to the terminating device 5 and ends the process.

図30は、第1の実施の形態の通信システム100の始端装置3と中継装置4におけるACKパケット情報受信機能の動作を示すフローチャートである。   FIG. 30 is a flowchart illustrating the operation of the ACK packet information reception function in the start device 3 and the relay device 4 of the communication system 100 according to the first embodiment.

ステップT71において、始端処理部3a(中継処理部4a)は、前段の装置からACKパケット情報9cを受信する。ステップT72において、始端処理部3a(中継処理部4a)は、ACKパケット情報9cに含まれている再送識別子に合致するパケットを再送パケット情報3g(4g)から削除し、処理を終了する。   In step T71, the start end processing unit 3a (relay processing unit 4a) receives the ACK packet information 9c from the preceding apparatus. In step T72, the start end processing unit 3a (relay processing unit 4a) deletes the packet that matches the retransmission identifier included in the ACK packet information 9c from the retransmission packet information 3g (4g), and ends the processing.

図31は、第1の実施の形態の通信システム100の始端装置3と中継装置4におけるパケット再送機能の動作を示すフローチャートである。   FIG. 31 is a flowchart illustrating an operation of the packet retransmission function in the start device 3 and the relay device 4 of the communication system 100 according to the first embodiment.

ステップT81において、始端処理部3a(中継処理部4a)は、再送パケット情報3g(4g)の「送信日時」から再送間隔が経過していることを判断する。ステップT82において、始端処理部3a(中継処理部4a)は、再送パケット情報3g(4g)のパケットを次段の装置に送信する。ステップT83において、始端処理部3a(中継処理部4a)は、残り再送回数を1つ減少ずる。ステップT84において、残り再送回数が0かどうかを調べる。残り再送回数が0の場合(T84でNO)、処理を終了する。残り再送回数が0でない場合(T84でYES)、ステップT85において、再送パケット情報3g(4g)のデータを削除し、処理を終了する。   In step T81, the start end processing unit 3a (relay processing unit 4a) determines that the retransmission interval has elapsed from the “transmission date / time” of the retransmission packet information 3g (4g). In step T82, the start end processing unit 3a (relay processing unit 4a) transmits the packet of retransmission packet information 3g (4g) to the next-stage device. In step T83, the start end processing unit 3a (relay processing unit 4a) decreases the remaining number of retransmissions by one. In step T84, it is checked whether the remaining number of retransmissions is zero. If the remaining number of retransmissions is 0 (NO in T84), the process ends. If the remaining number of retransmissions is not 0 (YES in T84), the data of retransmission packet information 3g (4g) is deleted in step T85, and the process ends.

次に通信システム100の各装置の構成を実現する例について説明する。   Next, an example of realizing the configuration of each device of the communication system 100 will be described.

図32は、第1の実施の形態の通信システム100の各装置の第1の構成例を示す図である。   FIG. 32 is a diagram illustrating a first configuration example of each device of the communication system 100 according to the first embodiment.

通信システム100は、制御装置1、複数の送信機2(2−1、・・・、2−n)、始端装置3、中継装置4、終端装置5、受信機6を備えている。送信機2から受信機6への通信はUDPを用いて行う。また、始端装置3、中継装置4、終端装置5の間の通信回線はWANで構成されている。   The communication system 100 includes a control device 1, a plurality of transmitters 2 (2-1,..., 2-n), a starting device 3, a relay device 4, a terminating device 5, and a receiver 6. Communication from the transmitter 2 to the receiver 6 is performed using UDP. The communication line between the start device 3, the relay device 4, and the end device 5 is composed of a WAN.

各装置(始端装置3、中継装置4、終端装置5)はそれぞれ処理部(始端処理部3a、中継処理部4a、終端処理部5a)とOpenFlow(転送部2c、4c、5c)とが一体で構成される。処理部は上述のパケットの再送動作に関連した処理を実行する。OpenFlowは、パケットの転送動作を担当する。ここで、OpenFlowは、OFC(Open Flow Controller)とOFSW(Open Flow Switch)とで構成され、OFCがフローテーブルを作成し、OFSWはフローテーブルを元にパケットを処理する。   Each device (starting device 3, relay device 4, and terminating device 5) includes a processing unit (starting processing unit 3a, relay processing unit 4a, and termination processing unit 5a) and OpenFlow (transfer units 2c, 4c, and 5c), respectively. Composed. The processing unit executes processing related to the above-described packet retransmission operation. OpenFlow takes charge of the packet transfer operation. Here, OpenFlow is composed of an OFC (Open Flow Controller) and an OFSW (Open Flow Switch). The OFC creates a flow table, and the OFSW processes a packet based on the flow table.

フローテーブルを用いた処理内容は次のとおりである。
(1)前段の装置からのパケット転送処理、(2)IPアドレスが書き換えられたパケットのパケット転送処理、(3)送信されたACKパケット情報のパケット転送処理、(4)始端処理部、中継処理部、終端処理部と制御装置と間のパケット転送処理。
The processing contents using the flow table are as follows.
(1) Packet transfer processing from the previous device, (2) Packet transfer processing of a packet whose IP address has been rewritten, (3) Packet transfer processing of transmitted ACK packet information, (4) Start processing unit, relay processing Transfer processing between the communication unit, the termination processing unit, and the control device.

図33は、第1の実施の形態の通信システム100の各装置の第2の構成例を示す図である。   FIG. 33 is a diagram illustrating a second configuration example of each device of the communication system 100 according to the first embodiment.

第2の構成例では、各装置は一体として構成されず、処理部(始端処理部3a、中継処理部4a、終端処理部5a)とOpenFlow(転送部2c、4c、5c)とが別体で構成されている。各装置を別体として構成することにより、処理部とOpenFlowそれぞれの機能に適合して装置のパフォーマンスを向上することができる。   In the second configuration example, the devices are not configured as a single unit, and the processing units (starting processing unit 3a, relay processing unit 4a, termination processing unit 5a) and OpenFlow (transfer units 2c, 4c, 5c) are separate. It is configured. By configuring each device separately, the performance of the device can be improved in conformity with the functions of the processing unit and OpenFlow.

なお、送信機2は一台のみが接続されているが、この形態に限定されず第1の構成例で示したように複数台の送信機が設けられていても良い。   Although only one transmitter 2 is connected, the present invention is not limited to this configuration, and a plurality of transmitters may be provided as shown in the first configuration example.

図34は、第1の実施の形態の通信システム100の各装置の第3の構成例を示す図である。   FIG. 34 is a diagram illustrating a third configuration example of each device of the communication system 100 according to the first embodiment.

第3の構成例では、各装置3d、4d、5dはOpenFlowで構成されている。各装置のOpenFlowは、第1の構成例に示した処理部(始端処理部3a、中継処理部4a、終端処理部5a)の機能と(転送部2c、4c、5c)の機能とをともに実現している。   In the third configuration example, each of the devices 3d, 4d, and 5d is configured with OpenFlow. OpenFlow of each device realizes both the functions of the processing units (starting end processing unit 3a, relay processing unit 4a, termination processing unit 5a) and (transfer units 2c, 4c, 5c) shown in the first configuration example doing.

以上、各構成例について説明したが、通信システム100の構成に際しては、通信システム100のパフォーマンスが向上できる形態を選択すれば良い。さらに、各構成例を組み合わせて通信システム100のパフォーマンスが向上できる形態を実現することもできる。   As described above, each configuration example has been described. However, when the communication system 100 is configured, a configuration that can improve the performance of the communication system 100 may be selected. Furthermore, the form which can improve the performance of the communication system 100 combining each structural example is also realizable.

以上説明した第1の実施の形態によれば、UDPを用いた場合であってもパケットロスに対応できる信頼性の高い通信を実現することができる。
第1の実施の形態によれば、中継装置を用いて再送制御を実現する際、パケットサイズを変更することなく再送制御に必要な再送識別子を設けることができる。
また、UDPパケットをTCPパケットに変換せずに通信に用いているため通信時間を短くすることができる。さらに始端装置と終端装置との間に中継装置を設けることにより、機器間の通信時間を短くすることができる。そのため、通信経路内でのパケットロスにより再送を行う場合であっても、再送に要する通信遅延を小さくすることができる。
According to the first embodiment described above, it is possible to realize highly reliable communication that can cope with packet loss even when UDP is used.
According to the first embodiment, when implementing retransmission control using a relay apparatus, it is possible to provide a retransmission identifier necessary for retransmission control without changing the packet size.
Further, since the UDP packet is used for communication without being converted into a TCP packet, the communication time can be shortened. Furthermore, by providing a relay device between the start device and the end device, the communication time between devices can be shortened. Therefore, even when retransmission is performed due to packet loss in the communication path, the communication delay required for retransmission can be reduced.

[第2の実施の形態]
第2の実施の形態では、始端装置3と終端装置5との間に複数の通信経路を設ける点が第1の実施の形態と異なっている。第1の実施の形態と同一の部位には同一の符号を付してその詳細の説明は省略する。
[Second Embodiment]
The second embodiment is different from the first embodiment in that a plurality of communication paths are provided between the starting device 3 and the terminating device 5. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図35は、第2の実施の形態の通信システム100における複数経路通信を説明するための図である。   FIG. 35 is a diagram for describing multi-path communication in the communication system 100 according to the second embodiment.

第1の実施の形態で説明したように、経路が1つだけの場合には経路中の中継装置4−1が故障した場合、通信が不可能となり、経路を変更する場合であっても管理者の変更指示を入力するなどにより、多くの時間が必要となる。また、経路が1つだけの場合には通信が不能にならなくても、ネットワークの性能劣化の影響を受けやすくなる。   As described in the first embodiment, when there is only one route, if the relay device 4-1 in the route fails, communication becomes impossible, and management is performed even when the route is changed. A lot of time is required by inputting a change instruction of a person. In addition, when there is only one path, even if communication is not disabled, it is likely to be affected by network performance degradation.

そこで第2の実施の形態では、図35に示すように複数の経路を用いた通信を実現することで一つの通信経路が故障した場合であっても通信に影響がないように構成する。   Therefore, in the second embodiment, as shown in FIG. 35, communication using a plurality of paths is realized so that even if one communication path fails, the communication is not affected.

図36は、第2の実施の形態の通信システム100の全体構成を示す図である。
第2の実施の形態では、上述のように複数経路通信を実現するため、各処理部(3a、4a)の四角で囲った機能が第1の実施の形態と異なっている。また、各記憶部(3b、4b)の四角で囲った表、情報が第1の実施の形態と異なっている。さらに、装置間の情報の四角で囲った情報(9b)が第1の実施の形態と異なっている。これらの詳細については後述する。
FIG. 36 is a diagram illustrating an overall configuration of a communication system 100 according to the second embodiment.
In the second embodiment, in order to realize multi-path communication as described above, the functions enclosed by the squares of the respective processing units (3a, 4a) are different from those in the first embodiment. Further, the tables and information enclosed by the squares of the storage units (3b, 4b) are different from those of the first embodiment. Furthermore, the information (9b) enclosed by the square of the information between apparatuses differs from 1st Embodiment. Details of these will be described later.

複数経路通信への対応方法は次のとおりである。
経路始端表3f、経路中継表4fの宛先IPは、複数の宛先を指定可能とする。これは、始端装置3及び中継装置4が、複数の経路にパケットを送信することを可能とするためである。
再送パケットの管理を経路ごとに可能とする。これは、パケットロスが発生したときは、その経路のみでパケットの再送を行い、他の経路の通信には影響を及ぼさないようにするためである。
The method for dealing with multi-path communication is as follows.
A plurality of destinations can be specified as the destination IPs of the route start table 3f and the route relay table 4f. This is because the starter device 3 and the relay device 4 can transmit packets to a plurality of routes.
Retransmission packet management is enabled for each route. This is because when a packet loss occurs, the packet is retransmitted only by the route so that communication of other routes is not affected.

図37は、第2の実施の形態の通信システム100の始端装置が複数経路へ送信する方法を説明するための図である。   FIG. 37 is a diagram for describing a method in which the starting device of the communication system 100 according to the second embodiment transmits to a plurality of paths.

通信の分岐点となる始端装置3は、中継装置4−1と中継装置4−3の両方の経路にパケットを送信する。そのため、複数の中継装置4−1、4−2にパケットを送信する場合は、経路始端表3fには宛先IPを複数記載する。
合流点となる終端装置5では、先に到達したパケットのみを受信機6に送信する。後から到達したパケットについては破棄する。この動作は、第1の実施の形態の図17のケース2におけるACKパケット情報未到達での動作と同じである。従って、第1の実施の形態の上述の機能を備えていれば新たに機能を追加する必要はない。
The starting-end device 3 serving as a communication branch point transmits a packet to both routes of the relay device 4-1 and the relay device 4-3. Therefore, when a packet is transmitted to a plurality of relay apparatuses 4-1 and 4-2, a plurality of destination IPs are described in the route start end table 3 f.
In the termination device 5 serving as a junction, only the packet that has arrived first is transmitted to the receiver 6. Discard packets that arrive later. This operation is the same as the operation when the ACK packet information is not reached in case 2 of FIG. 17 of the first embodiment. Therefore, it is not necessary to newly add a function as long as the above-described function of the first embodiment is provided.

図38は、第2の実施の形態の通信システム100の中継装置が複数経路へ送信する方法を説明するための図である。   FIG. 38 is a diagram illustrating a method in which the relay device of the communication system 100 according to the second embodiment transmits to a plurality of paths.

始端装置3でなく中継装置4−1が分岐点であっても良い。このときは、通信の分岐点となる中継装置4−1は、中継装置4−2と中継装置4−3の両方の経路にパケットを送信する。そのため、複数の中継装置4−2、4−3にパケットを送信する場合は、経路中継表4fには宛先IPを複数記載する。   The relay device 4-1 instead of the start device 3 may be a branch point. At this time, the relay device 4-1 serving as a communication branch point transmits a packet to both the relay device 4-2 and the relay device 4-3. For this reason, when a packet is transmitted to a plurality of relay apparatuses 4-2 and 4-3, a plurality of destination IPs are described in the route relay table 4f.

図39は、第2の実施の形態の通信システム100の中継装置が合流点となる場合の送信する方法を説明するための図である。   FIG. 39 is a diagram for explaining a transmission method when the relay device of the communication system 100 according to the second embodiment is a junction.

図37と同様に、合流点となった中継装置4−2は、先に到達したパケットのみを終端装置5に送信する。後から到達したパケットについては破棄する。この動作は、第1の実施の形態の図17のケース2におけるACKパケット情報未到達での動作と同じである。従って、第1の実施の形態の上述の機能を備えていれば新たに機能を追加する必要はない。   Similarly to FIG. 37, the relay device 4-2 that has become the junction transmits only the packet that has arrived first to the termination device 5. Discard packets that arrive later. This operation is the same as the operation when the ACK packet information is not reached in case 2 of FIG. 17 of the first embodiment. Therefore, it is not necessary to newly add a function as long as the above-described function of the first embodiment is provided.

図40は、第2の実施の形態の通信システム100の変更されるデータの内容を示す図である。   FIG. 40 is a diagram illustrating content of data to be changed in the communication system 100 according to the second embodiment.

再送パケット情報3g(4g)には、複数の経路に送信した場合、複数の宛先についてのデータを記憶する。再送パケット情報3g(4g)には、同一の再送識別子(1)についてのデータが複数記憶されている。   The retransmission packet information 3g (4g) stores data for a plurality of destinations when transmitted to a plurality of routes. A plurality of pieces of data for the same retransmission identifier (1) are stored in the retransmission packet information 3g (4g).

図41は、第2の実施の形態の通信システム100の変更される他のデータの内容を示す図である。
経路始端表3f、経路中継表4f、経路情報9bについても複数のデータを記憶できるように変更される。
FIG. 41 is a diagram illustrating the contents of other data to be changed in the communication system 100 according to the second embodiment.
The route start table 3f, the route relay table 4f, and the route information 9b are also changed so that a plurality of data can be stored.

図42は、第2の実施の形態の通信システム100の正常なパケット転送動作を示すフローチャートである。   FIG. 42 is a flowchart illustrating a normal packet transfer operation of the communication system 100 according to the second embodiment.

ステップS41において、送信機2からパケットを受信すると、ステップS42において、始端装置3は、パケットを送信するための準備処理を実行する。この準備処理の内容のうち再送パケット情報に保存する動作では、複数の経路に送信した場合は、複数のデータを保存する。   In step S41, when the packet is received from the transmitter 2, in step S42, the starter device 3 executes a preparation process for transmitting the packet. In the operation of saving the retransmission packet information in the contents of the preparation process, a plurality of pieces of data are saved when transmitted to a plurality of paths.

図43は、始端装置3における再送パケット情報の保存方法を説明するための図である。経路始端表3fに複数の宛先IPが設定されている場合は、再送パケット情報3gには宛先IPごとに保存する。即ち、宛先IPのみが異なり、その他の項目は同一の複数のデータが再送パケット情報3gに記憶される。   FIG. 43 is a diagram for explaining a method for storing retransmission packet information in the starter device 3. When a plurality of destination IPs are set in the route start table 3f, the retransmission packet information 3g is stored for each destination IP. That is, only the destination IP is different, and other items are stored in the retransmission packet information 3g with the same plurality of data.

ステップS42における準備処理の内、その他の内容は、図8のステップS05の処理と同様であるためその詳細の説明は省略する。   Since the other contents of the preparation process in step S42 are the same as the process of step S05 in FIG. 8, detailed description thereof is omitted.

図42のステップS43、S44における送信に対応して、ステップS45、S46においてACKパケット情報9cが返信されてきたときは、始端装置3は、ステップ47において、ACKパケット情報に合致する再送パケット情報を削除する。図44は、始端装置3における再送パケット情報の削除処理を説明するための図である。中継装置4−3から送信されたACKパケット情報9cの送信元IPと再送パケット情報3gの宛先IP、ACKパケット情報9cの再送識別子と再送パケット情報3gの再送識別子が一致するデータを削除する。   When the ACK packet information 9c is returned in steps S45 and S46 in response to the transmissions in steps S43 and S44 in FIG. 42, the start-end apparatus 3 sends retransmission packet information that matches the ACK packet information in step 47. delete. FIG. 44 is a diagram for explaining the process of deleting retransmission packet information in the starting end device 3. Data in which the transmission source IP of the ACK packet information 9c and the destination IP of the retransmission packet information 3g transmitted from the relay device 4-3, the retransmission identifier of the ACK packet information 9c, and the retransmission identifier of the retransmission packet information 3g match is deleted.

図42のステップS51において、中継装置4−2からパケットが終端装置5に送信され、ステップS52において、中継装置4−3からパケットが終端装置5に送信される。ステップS53において、終端装置5は、先に送信されたパケットを受取り、ステップS54においてそのパケットを受信機6に送信する。そして、後から送信されたパケットを破棄する。   42, the packet is transmitted from the relay device 4-2 to the termination device 5, and the packet is transmitted from the relay device 4-3 to the termination device 5 in step S52. In step S53, the terminating device 5 receives the previously transmitted packet, and transmits the packet to the receiver 6 in step S54. Then, the packet transmitted later is discarded.

次に、経路情報変更時において未送信のパケットが存在する場合の動作を説明する。
始端装置3と中継装置4は、経路情報9bを受信すると以下の動作を実行する。
(1)残り再送回数が最も多い再送パケット以外の再送パケットを破棄する、(2)残した再送パケットを経路情報9bに記載されている宛先IPの数だけ複製する、(3)それぞれの再生パケットの宛先IPを書き換える、(4)書き換えたパケットをそれぞれ送信する。
Next, an operation when there is an untransmitted packet when the path information is changed will be described.
The starter device 3 and the relay device 4 execute the following operations when receiving the route information 9b.
(1) Discard the retransmission packets other than the retransmission packet with the largest remaining number of retransmissions, (2) Duplicate the remaining retransmission packets by the number of destination IPs described in the route information 9b, (3) Each reproduction packet (4) Each rewritten packet is transmitted.

次に、各装置の処理部における機能の処理フローを説明する。   Next, a processing flow of functions in the processing unit of each apparatus will be described.

図45は、第2の実施の形態の通信システム100の始端装置3における始端処理機能の動作を示すフローチャートである。   FIG. 45 is a flowchart illustrating the operation of the start end processing function in the start end device 3 of the communication system 100 according to the second embodiment.

ステップP01において、始端処理部3aが送信機2からパケットを受信したときは、ステップP02において、経路始端表3fが既に作成されているかどうかを調べる。経路始端表3fが作成されていない場合(P02でNO)、ステップP03において、始端処理部3aは制御装置1に対してパケット情報9aを送信する。ステップP04において、始端処理部3aは制御装置1から経路情報9bを受信するまで待機する。制御装置1から経路情報9bを受信したときは、ステップP05において、受信した経路情報9bに基づいて経路始端表3fを作成する。そして、ステップP06の処理に進む。   In step P01, when the start end processing unit 3a receives a packet from the transmitter 2, it is checked in step P02 whether the path start end table 3f has already been created. When the route start end table 3f is not created (NO in P02), the start end processing unit 3a transmits the packet information 9a to the control device 1 in Step P03. In step P04, the start end processing unit 3a waits until the path information 9b is received from the control device 1. When the route information 9b is received from the control device 1, in step P05, the route start end table 3f is created based on the received route information 9b. Then, the process proceeds to Step P06.

経路始端表3fが存在する場合(P02でYES)、ステップP07からP10までの処理を全ての経路に送信するまで繰り返して実行する。ステップP07において、始端処理部3aは受信したパケットのUDPヘッダの「長さ」フィールドの値を、経路始端表3fの「再送識別子」の値に置き換える。ステップP08において、始端処理部3aは受信したパケットのIPヘッダの「送信元IP」、「宛先IP」を、始端装置3のIPと経路始端表3fの「宛先IP」とに書き換える。ステップP09において、書き換えたパケットを宛先IPに向けて送信する。   When the path start edge table 3f exists (YES in P02), the processes from Steps P07 to P10 are repeatedly executed until all the paths are transmitted. In step P07, the start end processing unit 3a replaces the value of the “length” field of the UDP header of the received packet with the value of the “retransmission identifier” in the path start end table 3f. In Step P08, the start end processing unit 3a rewrites “source IP” and “destination IP” in the IP header of the received packet with the IP of the start end device 3 and the “destination IP” of the route start end table 3f. In step P09, the rewritten packet is transmitted to the destination IP.

ステップP10において、始端処理部3aは送信したパケット、再送識別子、残り再送回数、送信日時を再送パケット情報3gに保存する。ステップP06において、全ての経路に送信済みのとき(P06でYES)は、P11において、始端処理部3aは送信機2からの次のパケットに対応する再送識別子に、経路始端表3fの再送識別子を更新し処理を終了する。   In step P10, the start end processing unit 3a stores the transmitted packet, the retransmission identifier, the remaining number of retransmissions, and the transmission date and time in the retransmission packet information 3g. In step P06, when all the routes have been transmitted (YES in P06), in P11, the start end processing unit 3a sets the retransmit identifier of the route start end table 3f to the retransmit identifier corresponding to the next packet from the transmitter 2. Update and end the process.

図46は、第2の実施の形態の通信システム100の中継装置4における中継処理機能の動作を示すフローチャートである。   FIG. 46 is a flowchart illustrating the operation of the relay processing function in the relay device 4 of the communication system 100 according to the second embodiment.

ステップP21において、前段の装置からパケットを受信したときは、ステップP22において、中継処理部4aはACKパケット情報ロスによる再送パケットかどうかを調べる。即ち、中継処理部4aは到達済みパケット情報4hの「到達済み再送識別子」に、受信したパケットに記載されている「再送識別子」と同じ再送識別子が存在するかどうかを調べる。   When a packet is received from the preceding apparatus in step P21, in step P22, the relay processing unit 4a checks whether the packet is a retransmission packet due to ACK packet information loss. That is, the relay processing unit 4a checks whether or not a “retransmission identifier” identical to the “retransmission identifier” described in the received packet exists in the “arrival retransmission identifier” of the reached packet information 4h.

ACKパケット情報ロスによる再送パケットである場合(P22でYES)、ステップP29において、中継処理部4aは前段の装置にACKパケット情報を送信し、処理を終了する。   When the packet is a retransmission packet due to ACK packet information loss (YES in P22), in step P29, the relay processing unit 4a transmits the ACK packet information to the preceding apparatus, and ends the process.

ACKパケット情報ロスによる再送パケットでない場合(P22でNO)、ステップP23において、中継処理部4aは受信したパケットの「再送識別子」よりも所定数(n)過去の再送識別子を到達済みパケット情報4hの「到達済み再送識別子」から取り除く。ステップP24において、中継処理部4aは到達済みパケット情報4hの「到達済み再送識別子」に受信したパケットの再送識別子を追加する。   When the packet is not a retransmission packet due to ACK packet information loss (NO in P22), in step P23, the relay processing unit 4a sets a predetermined number (n) of retransmission identifiers past the “retransmission identifier” of the received packet to the received packet information 4h. Removed from “Area Retransmit Identifier”. In step P24, the relay processing unit 4a adds the retransmission identifier of the received packet to the “arrived retransmission identifier” of the reached packet information 4h.

続いてステップP26からP28までの処理を全ての経路に送信するまで繰り返して実行する。ステップP26において、中継処理部4aは受信したパケットのIPヘッダの「送信元IP」、「宛先IP」を、中継装置4のIPと経路中継表4fの「宛先IP」とに書き換える。ステップP27において、書き換えたパケットを宛先IPに向けて送信する。ステップP28において、中継処理部4aは送信したパケット、再送識別子、残り再送回数、送信日時を再送パケット情報4gに保存する。   Subsequently, the processing from step P26 to P28 is repeatedly executed until all the routes are transmitted. In step P26, the relay processing unit 4a rewrites the “source IP” and “destination IP” in the IP header of the received packet with the IP of the relay device 4 and the “destination IP” of the route relay table 4f. In step P27, the rewritten packet is transmitted toward the destination IP. In Step P28, the relay processing unit 4a stores the transmitted packet, the retransmission identifier, the remaining number of retransmissions, and the transmission date / time in the retransmission packet information 4g.

ステップP25において、全ての経路に送信済みの場合(ステップP25でYES)、ステップP29において、中継処理部4aは前段の装置にACKパケット情報を送信し、処理を終了する。   In step P25, when the transmission has been completed for all the routes (YES in step P25), in step P29, the relay processing unit 4a transmits the ACK packet information to the preceding apparatus, and ends the process.

図47は、第2の実施の形態の通信システム100の始端装置3と中継装置4におけるACKパケット情報受信機能の動作を示すフローチャートである。   FIG. 47 is a flowchart illustrating an operation of the ACK packet information reception function in the start device 3 and the relay device 4 of the communication system 100 according to the second embodiment.

ステップP31において、始端処理部3a(中継処理部4a)は、前段の装置からACKパケット情報9cを受信する。ステップP32において、始端処理部3a(中継処理部4a)は、ACKパケット情報9cに含まれている再送識別子とACKパケット情報の送信元IPとに合致するパケットを再送パケット情報3g(4g)から削除し、処理を終了する。   In step P31, the start end processing unit 3a (relay processing unit 4a) receives the ACK packet information 9c from the preceding apparatus. In step P32, the start processing unit 3a (relay processing unit 4a) deletes the packet that matches the retransmission identifier included in the ACK packet information 9c and the transmission source IP of the ACK packet information from the retransmission packet information 3g (4g). Then, the process ends.

次に通信システム100の各装置の構成を実現する例について説明する。   Next, an example of realizing the configuration of each device of the communication system 100 will be described.

図48は、第2の実施の形態の通信システム100の各装置の第1の構成例を示す図である。この構成例では、中継装置が複数設けられ複数の通信経路が設定されている点が、図32に示す第1の構成例と異なっている。その他の構成は同一であるためその詳細の説明は省略する。   FIG. 48 is a diagram illustrating a first configuration example of each device of the communication system 100 according to the second embodiment. This configuration example is different from the first configuration example shown in FIG. 32 in that a plurality of relay devices are provided and a plurality of communication paths are set. Since other configurations are the same, detailed description thereof is omitted.

図49は、第2の実施の形態の通信システム100の各装置の第2の構成例を示す図である。この構成例では、中継装置が複数設けられ複数の通信経路が設定されている点、及びOpenFlow4−1cとOpenFlow4−2cとが接続されている点が、図33に示す第1の構成例と異なっている。その他の構成は同一であるためその詳細の説明は省略する。   FIG. 49 is a diagram illustrating a second configuration example of each apparatus of the communication system 100 according to the second embodiment. This configuration example is different from the first configuration example shown in FIG. 33 in that a plurality of relay devices are provided and a plurality of communication paths are set, and that OpenFlow 4-1c and OpenFlow 4-2c are connected. ing. Since other configurations are the same, detailed description thereof is omitted.

図50は、第2の実施の形態の通信システム100の各装置の第3の構成例を示す図である。この構成例では、OpenFlow4−1dとOpenFlow4−2dとが接続されている点が、図34に示す第1の構成例と異なっている。その他の構成は同一であるためその詳細の説明は省略する。   FIG. 50 is a diagram illustrating a third configuration example of each apparatus of the communication system 100 according to the second embodiment. This configuration example is different from the first configuration example shown in FIG. 34 in that OpenFlow 4-1d and OpenFlow 4-2d are connected. Since other configurations are the same, detailed description thereof is omitted.

以上、各構成例について説明したが、通信システム100の構成に際しては、通信システム100のパフォーマンスが向上できる形態を選択すれば良い。さらに、各構成例を組み合わせて通信システム100のパフォーマンスが向上できる形態を実現することもできる。   As described above, each configuration example has been described. However, when the communication system 100 is configured, a configuration that can improve the performance of the communication system 100 may be selected. Furthermore, the form which can improve the performance of the communication system 100 combining each structural example is also realizable.

以上説明した第2の実施の形態によれば、UDPを用いた場合であってもパケットロスに対応できる信頼性の高い通信を実現することができる。また、第1の実施の形態の効果に加え下記効果を奏することができる。
第2の実施の形態によれば、中継装置4が故障した場合であっても別の経路で通信を継続することができるためシステムの信頼性をより向上させることができる。
また、複数経路から送信されてきたパケットのうち最も早くに到着したパケットを受信機に送信するためネットワークの性能劣化の影響を低減することができる。
更に、再送パケットの管理を経路ごとに行うことができるため経路に分岐点が存在する場合であっても正しく再送制御を行うことができる。
According to the second embodiment described above, highly reliable communication that can cope with packet loss can be realized even when UDP is used. In addition to the effects of the first embodiment, the following effects can be obtained.
According to the second embodiment, even if the relay device 4 is out of order, communication can be continued through another route, so that the reliability of the system can be further improved.
In addition, since the packet arriving earliest among the packets transmitted from a plurality of paths is transmitted to the receiver, it is possible to reduce the influence of the performance degradation of the network.
Furthermore, since retransmission packets can be managed for each route, retransmission control can be performed correctly even when a branch point exists in the route.

なお、上述の実施の形態では始端装置、中継装置、終端装置を用いているが、本願発明は2つの装置間においてUDPを用いた通信についても適用することが可能である。   In the above embodiment, the starting device, the relay device, and the terminating device are used. However, the present invention can also be applied to communication using UDP between two devices.

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Further, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine suitably the component covering different embodiment.

1…制御装置、1a…経路制御部、1b…制御記憶部、1d…経路制御表、2…送信機、3…始端装置、3a…始端処理部、3b…始端記憶部、3c…始端転送部、3…始端処理部、3f…経路始端表、3g…再送パケット情報、4…中継装置、4a…中継処理部、4b…中継記憶部、4c…中継転送部、4f…経路中継表、4g…再送パケット情報、4h…到達済みパケット情報、5…終端装置、5a…終端処理部、5b…終端記憶部、5c…終端転送部、5f…経路終端表、5h…到達済みパケット情報、6…受信機、7…制御通信線、8…パケット通信線、9a…パケット情報、9b…経路情報、9c…ACKパケット情報、100…通信システム   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Control apparatus, 1a ... Path | route control part, 1b ... Control storage part, 1d ... Path control table, 2 ... Transmitter, 3 ... Start end apparatus, 3a ... Start end processing part, 3b ... Start end storage part, 3c ... Start end transfer part 3 ... Start end processing unit, 3f ... Path start end table, 3g ... Retransmission packet information, 4 ... Relay device, 4a ... Relay processing unit, 4b ... Relay storage unit, 4c ... Relay transfer unit, 4f ... Route relay table, 4g ... Retransmission packet information, 4h: Reached packet information, 5 ... Termination device, 5a ... Termination processing unit, 5b ... Termination storage unit, 5c ... Termination transfer unit, 5f ... Path termination table, 5h ... Reached packet information, 6 ... Reception 7 ... Control communication line, 8 ... Packet communication line, 9a ... Packet information, 9b ... Path information, 9c ... ACK packet information, 100 ... Communication system

Claims (12)

送信機から受信したIPヘッダ、UDPヘッダ、データで構成されるパケットを次段装置に送信する始端装置であって、
外部装置より前記次段装置のアドレスを取得する手段と、
受信したパケットごとに再送識別子を発番する手段と、
受信したパケットの前記UDPヘッダの長さフィールドの値を前記再送識別子に書き換える手段と、
受信したパケットの前記IPヘッダに含まれる宛先アドレスと送信アドレスとを、それぞれ前記次段装置のアドレスと当該始端装置のアドレスとに書き換える手段と、
書き換えた前記パケットを前記次段装置に送信する手段と、
送信したパケット、前記再送識別子、及び前記次段装置のアドレスを再送パケット情報として保存する手段とを備える。
A starting device that transmits a packet composed of an IP header, a UDP header, and data received from a transmitter to a next-stage device,
Means for obtaining an address of the next-stage device from an external device;
Means for issuing a retransmission identifier for each received packet;
It means for rewriting the value of the length field of the UDP header of the received packet to the retransmission identifier,
Means for rewriting the destination address included in the IP header of the received packet with the source address, the address of each of the next stage unit and the address of the starting device,
Means for transmitting the rewritten packet to the next-stage device;
And means for storing transmitted packets, the retransmission identifier, and the address of the next-stage device as the retransmission packet information.
前記次段装置から前記再送識別子を含むACKパケット情報を受信する手段と、
受信した再送識別子と同一の再送識別子を含む前記再送パケット情報を削除する手段とを備えた請求項1に記載の始端装置。
Means for receiving ACK packet information including the retransmission identifier from the next-stage device;
The start device according to claim 1, further comprising: means for deleting the retransmission packet information including the same retransmission identifier as the received retransmission identifier.
前記書き換えたパケットを送信後、所定時間経過しても前記次段装置から前記ACKパケット情報が送信されないときは、前記再送パケット情報として保存したパケットを前記次段装置に再送する手段を有する請求項2に記載の始端装置。   A means for retransmitting a packet stored as the retransmission packet information to the next-stage apparatus when the ACK packet information is not transmitted from the next-stage apparatus even after a predetermined time has elapsed after transmitting the rewritten packet. 2. The starting device according to 2. 前記外部装置から取得した前記次段装置のアドレスが複数あるときは、
前記書き換える手段は、受信したパケットの前記IPヘッダに含まれる宛先アドレスを複数の前記次段装置のアドレスに書き換えた複数のパケットを生成し、
前記送信する手段は、書き換えた複数のパケットをそれぞれの複数の宛先アドレスに送信し、
前記保存する手段は、送信した複数のパケット、前記再送識別子、及び複数の次段装置のアドレスを再送パケット情報として保存する請求項1に記載の始端装置。
When the address of the next-stage device acquired from the external device are a plurality of,
The rewriting means generates a plurality of packets in which a destination address included in the IP header of the received packet is rewritten to a plurality of next-stage device addresses,
The means for transmitting transmits a plurality of rewritten packets to a plurality of destination addresses,
The starting device according to claim 1, wherein the storing unit stores a plurality of transmitted packets, the retransmission identifier, and a plurality of next-stage device addresses as retransmission packet information.
前記次段装置から前記再送識別子を含むACKパケット情報を受信する手段と、
前記ACKパケット情報を送信した前記次段装置のアドレスと同じアドレス、及び受信した再送識別子と同じ再送識別子を含む再送パケット情報を削除する手段とを備えた請求項4に記載の始端装置。
Means for receiving ACK packet information including the retransmission identifier from the next-stage device;
5. The start device according to claim 4, further comprising means for deleting retransmission packet information including the same address as the address of the next-stage device that transmitted the ACK packet information and the same retransmission identifier as the received retransmission identifier.
前記書き換えたパケットを送信後、所定時間経過しても前記次段装置から前記ACKパケット情報が送信されないときは、前記再送パケット情報として保存したパケットを前記次段装置に再送する手段を有する請求項に記載の始端装置。 A means for retransmitting a packet stored as the retransmission packet information to the next-stage apparatus when the ACK packet information is not transmitted from the next-stage apparatus even after a predetermined time has elapsed after transmitting the rewritten packet. 5. The starting device according to 5 . 前段装置からIPヘッダ、UDPヘッダ、データで構成されるパケットを受信して次段装置に送信する中継装置であって、
外部装置より前記次段装置のアドレスを取得する手段と、
受信したパケットの前記IPヘッダに含まれる宛先アドレスと送信アドレスとをそれぞれ前記次段装置のアドレスと、当該中継装置のアドレスとに書き換える手段と、
書き換えた前記パケットを前記次段装置に送信する手段と、
受信したパケットの前記UDPヘッダの長さフィールドの値を再送識別子として抽出する手段と、
前記前段装置に前記再送識別子を含むACKパケット情報を送信する手段と、
送信したパケット、前記再送識別子、前記次段装置のアドレスを再送パケット情報として保存する手段とを備える。
A relay device that receives a packet composed of an IP header, a UDP header, and data from a previous device and transmits the packet to the next device,
Means for obtaining an address of the next-stage device from an external device;
And means for rewriting the received destination address contained in the IP header of the packet source address and the address of each of the next stage unit, to the address of the relay device,
Means for transmitting the rewritten packet to the next-stage device;
It means for extracting the value of the length field of the UDP header of the received packet as a retransmission identifier,
Means for transmitting ACK packet information including the retransmission identifier to the upstream device;
Means for storing the transmitted packet, the retransmission identifier, and the address of the next-stage device as retransmission packet information.
前記外部装置から取得した前記次段装置のアドレスが複数あるときは、
前記書き換える手段は、受信したパケットの前記IPヘッダに含まれる宛先アドレスを複数の前記次段装置のアドレスに書き換えた複数のパケットを生成し、
前記送信する手段は、書き換えた複数のパケットをそれぞれの複数の宛先アドレスに送信し、
前記保存する手段は、送信した複数のパケット、前記再送識別子、及び複数の次段装置のアドレスを再送パケット情報として保存する請求項7に記載の中継装置。
When the address of the next-stage device acquired from the external device are a plurality of,
The rewriting means generates a plurality of packets in which a destination address included in the IP header of the received packet is rewritten to a plurality of next-stage device addresses,
The means for transmitting transmits a plurality of rewritten packets to a plurality of destination addresses,
The relay apparatus according to claim 7, wherein the storing unit stores a plurality of transmitted packets, the retransmission identifier, and a plurality of next-stage apparatus addresses as retransmission packet information.
前記前段装置からパケットを受信したときは、受信したパケットに含まれる新たな前記再送識別子を到着済みパケット情報として記憶する手段と、
前記前段装置から受信したパケットに含まれる再送識別子が到着済みパケット情報として記憶されていたときは、当該パケットを破棄して前記前段装置に前記ACKパケット情報を送信する手段とを備える請求項7又は8に記載の中継装置。
Means for storing a new retransmission identifier included in the received packet as received packet information when a packet is received from the preceding device;
Or a means for discarding the packet and transmitting the ACK packet information to the preceding apparatus when a retransmission identifier included in the packet received from the preceding apparatus is stored as arrived packet information. 8. The relay device according to 8.
前段装置からIPヘッダ、UDPヘッダ、データで構成されるパケットを受信して受信機に送信する終端装置であって、
外部装置よりパケットの宛先アドレスと送信アドレスとを取得する手段と、
受信したパケットの前記UDPヘッダの長さフィールドの値を再送識別子として抽出する手段と、
前記UDPヘッダの長さフィールドの値を前記IPヘッダのフィールドの値を用いて書き換える手段と、
受信したパケットの前記IPヘッダに含まれる宛先アドレスと送信アドレスとを前記外部装置より取得した宛先アドレスと送信アドレスとに書き換える手段と、
書き換えた前記パケットを前記受信機に送信する手段と、
前記前段装置に前記再送識別子を含むACKパケット情報を送信する手段とを備える。
A terminating device that receives a packet composed of an IP header, a UDP header, and data from a previous device and transmits the packet to a receiver
It means for obtaining the destination address and the source address of the packet from the external device,
It means for extracting the value of the length field of the UDP header of the received packet as a retransmission identifier,
It means for rewriting the value of the length field of the UDP header using the value of a field of the IP header,
Means for rewriting the destination address and source address included in the IP header of the received packet with the destination address and source address acquired from the external device;
Means for transmitting the rewritten packet to the receiver;
Means for transmitting ACK packet information including the retransmission identifier to the preceding apparatus .
前記前段装置からパケットを受信したときは、受信したパケットに含まれる新たな前記再送識別子を到着済みパケット情報として記憶する手段と、
前記前段装置から受信したパケットに含まれる再送識別子が到着済みパケット情報として記憶されていたときは、当該パケットを破棄して前記前段装置に前記ACKパケット情報を送信する手段とを備える請求項10に記載の終端装置。
Means for storing a new retransmission identifier included in the received packet as received packet information when a packet is received from the preceding device;
The apparatus according to claim 10, further comprising: a unit that discards the packet and transmits the ACK packet information to the upstream device when a retransmission identifier included in the packet received from the upstream device is stored as arrived packet information. The terminator described.
送信機から受信したIPヘッダ、UDPヘッダ、データで構成されるパケットを第2の装置に送信する第1の装置と、前記第1の装置から前記パケットを受信して受信機に送信する第2の装置とを備える通信システムであって、
前記第1の装置は、
外部装置より第2装置のアドレスを取得する手段と、
受信したパケットごとに再送識別子を発番する手段と、
受信したパケットの前記UDPヘッダの長さフィールドの値を前記再送識別子に書き換える手段と、
受信したパケットの前記IPヘッダに含まれる宛先アドレスと送信アドレスとを、それぞれ第2装置のアドレスと当該第1装置のアドレスとに書き換える手段と、
書き換えた前記パケットを第2装置に送信する手段と、
送信したパケット、前記再送識別子、及び第2装置のアドレスを再送パケット情報として保存する手段とを備え、
前記第2装置は、
前記外部装置よりパケットの宛先アドレスと送信アドレスとを取得する手段と、
受信したパケットの前記UDPヘッダの長さフィールドの値を再送識別子として抽出する手段と、
前記UDPヘッダの長さフィールドの値を前記IPヘッダのフィールドの値を用いて書き換える手段と、
受信したパケットの前記IPヘッダに含まれる宛先アドレスと送信アドレスとを前記外部装置より取得した宛先アドレスと送信アドレスとに書き換える手段と、
書き換えた前記パケットを前記受信機に送信する手段と、
第1装置に前記再送識別子を含むACKパケット情報を送信する手段とを備える。
IP header received from the transmitter, UDP header, a second transmitting packets consisting of data and the first device transmits to the second device, the receiver receives the packet from the first device A communication system comprising:
The first device includes:
Means for obtaining the address of the second device from an external device;
Means for issuing a retransmission identifier for each received packet;
It means for rewriting the value of the length field of the UDP header of the received packet to the retransmission identifier,
It means for rewriting the destination address included in the IP header of the received packet with the source address, the address of each of the second device and the address of the first device,
Means for transmitting the rewritten packet to a second device;
Means for storing the transmitted packet, the retransmission identifier, and the address of the second device as retransmission packet information;
The second device includes:
It means for obtaining the destination address and the source address of the packet from the external device,
It means for extracting the value of the length field of the UDP header of the received packet as a retransmission identifier,
It means for rewriting the value of the length field of the UDP header using the value of a field of the IP header,
Means for rewriting the destination address and source address included in the IP header of the received packet with the destination address and source address acquired from the external device;
Means for transmitting the rewritten packet to the receiver;
Means for transmitting ACK packet information including the retransmission identifier to the first device.
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