JP2002305538A - 通信品質制御方法、サーバ及びネットワークシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通信品質、ネットワーク構成情報、及びネッ
トワークにおいて使用されるルータ機種、サービスオー
ダ情報に応じた通信品質の保証制御を行う。 【解決手段】 ＱｏＳポリシーサーバ１０１は、ルータ
機種毎に、特定の通信品質保証サービスを実現する通信
品質制御情報を１つまたは複数保持し、指定された通信
品質保証サービスの種類、ルータ機種、ネットワーク構
成情報、サービスオーダ情報に基づいてＱｏＳポリシー
を生成し、ＱｏＳポリシーを制御命令としてルータへ送
信する。ルータは、この制御命令を受信し、通信サービ
ス品質保証のための制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、通信品質制御方
法、サーバ及びネットワークシステムに係り、特に、ネ
ットワーク内に、サーバとルータとを含み、サーバから
出力された情報に従ってルータが通信品質の制御を行う
ことにより、通信のサービス品質（ＱｏＳ：Quality of
Service）を保証することを可能にした通信品質制御方
法、サーバ及びネットワークシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、インターネット上の通信サービス
は、通信サービスの帯域、遅延時間等が保証されないも
のである。しかし、インターネットやイントラネットを
VoIPやTV会議等のリアルタイム・マルチメディアストリ
ーム等の様々なアプリケーションで共有する場合、各通
信に必要な品質を確保する必要がある。この通信品質を
保証するための技術は、ＱｏＳ制御技術と呼ばれてお
り、ＱｏＳ制御技術としては、ネットワーク機器レベル
でフレームやパケットの転送優先度を操作するものや、
ＴＣＰのフロー制御、データ圧縮等のユーザ端末上のア
プリケーション間で制御するものが知られている。

【０００３】この種のＱｏＳ制御技術に関する従来技術
として、例えば、特開平１１−２７３１６号公報等に記
載された技術が知られている。この従来技術は、リソー
スを監視してアプリケーションの通信品質制御を行うと
いうものである。

【０００４】また、サービスを提供する側である通信事
業者は、サービスをより安価に提供するため、ＱｏＳ制
御のコストを削減しようとしており、このため、ＱｏＳ
制御情報を一元管理し、複数のネットワーク機器やアプ
リケーションに対し一括してＱｏＳ制御命令を配布する
ＱｏＳポリシーサーバを利用している。ＱｏＳポリシー
サーバは、ＱｏＳポリシーと呼ばれる運用ルールに基づ
いてネットワークの管理を行う。ＱｏＳポリシーは、１
または複数のルールから構成される。ルールは、コンデ
ィションと呼ばれるＱｏＳ制御実行の条件と、アクショ
ンと呼ばれる具体的な制御内容とによって構成される。

【０００５】一般に、要求される通信品質保証サービス
には、一定の帯域での転送を保証するものや、遅延を一
定値以下となるように保証するものがある。サービスを
ユーザに提供する通信事業者は、ユーザとの契約に基づ
いて提供するサービスを決定し、サービスを実現するＱ
ｏＳポリシーを生成する。そして、通信事業者は、Ｑｏ
Ｓポリシーサーバを利用して、ＱｏＳポリシーに基づく
ＱｏＳ制御命令をネットワーク機器やアプリケーション
に配布、通信サービス品質の制御を指示している。

【０００６】一方、インターネットの標準化団体である
ＩＥＴＦ(Internet Engineering Task Force）では、Ｑ
ｏＳポリシーサーバからルータを一元的に制御するた
め、また、異機種ルータで同品質のサービスを提供する
ため、ルータのＱｏＳ制御機能を抽象化し、抽象化した
ルータにおける特定のサービスを実現するパケットの取
り扱いを定義している（ＲＦＣ２５９７、ＲＦＣ２５９
８）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、通信
事業者は、サービス開始の前に、どのような通信品質を
提供するか、各サービスにどれだけのネットワーク資源
を使用するかを決定している。しかし、前述したＲＦＣ
２５９７及びＲＦＣ２５９８による定義は、ルータのＱ
ｏＳ制御機能に対する要件定義に限られており、具体的
な設定項目は、ルータのＱｏＳ制御機能に依存してい
る。また、それらの設定項目に対する設定値は、通信事
業者が所有するネットワークの構成（ネットワーク資源
を含む）、サービスオーダと呼ばれるサービス要求の数
によって決まる。

【０００８】このため、要求される通信品質を満たし、
かつ、通信事業者のネットワークを有効に利用した適切
なＱｏＳ制御を行うためには、ネットワーク構成やサー
ビスオーダを考慮してＱｏＳポリシーを作成し、ネット
ワーク構成及びサービスオーダの変動時に、ＱｏＳポリ
シーを見直す必要がある。

【０００９】しかし、ネットワーク構成やサービスオー
ダからＱｏＳポリシーを生成する手法やツールが確立さ
れておらず、このため、通信事業者は、サービスの開始
前に、適当なＱｏＳポリシーを設定して、ネットワーク
を流れるフローの帯域や遅延等を計測し、契約したサー
ビス品質と比べ違反があればＱｏＳポリシーを修正する
といった調整作業を行っているのが現状である。従っ
て、従来のＱｏＳポリシーサーバを導入しても、ＱｏＳ
制御の負荷が大幅に軽減するとは言えない。

【００１０】また、ネットワークに対してサービスを割
り当てる際に統計多重度という指標がある。統計多重度
とは、サービス全体で利用することができる帯域に対す
るサービスを契約した全ユーザの要求帯域の比率であ
る。統計多重度が１に近い程、ユーザは、サービスを確
実に利用することができるが、ネットワーク資源の利用
率は落ちることになる。通信事業者は、ユーザ要求を満
たしつつネットワークの利用率を上げるため、意図した
統計多重度を実現するＱｏＳポリシーを作成し、統計多
重度を制御する必要がある。しかし、現在統計多重度を
反映したＱｏＳポリシーを作成する仕組みが知られてい
ない。

【００１１】本発明の目的は、通信品質保証サービスの
種類、ネットワーク構成情報、及び、サービスオーダ情
報に基づいて、自動的にサービスを実現するＱｏＳポリ
シーを生成してルータへ配布することにより通信品質の
制御を行う通信品質制御方法、該制御方法を用いたサー
バ及びネットワークシステムを提供することにある。

【００１２】また、本発明の他の目的は、通信品質保証
サービスの種類によって決まる統計多重度と、ネットワ
ーク構成情報、及び、サービスオーダ情報に基づいて、
自動的にサービスを実現するＱｏＳポリシーを生成して
ルータへ配布することにより通信品質の制御を行う通信
品質制御方法、該制御方法を用いたサーバ及びネットワ
ークシステムを提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明によれば前記目的
は、通信の状況を制御する情報を出力するサーバと、前
記サーバから出力された情報に従って通信を制御するル
ータとがネットワークに接続されて、前記サーバとルー
タとによりネットワーク内に伝送される通信の品質を制
御する通信品質制御方法において、前記サーバが、ルー
タ機種毎に特定の通信品質保証サービスを実現する制御
項目の一覧を通信品質制御情報テンプレートとして保持
し、通信品質保証サービスの種類とルータ機種とが指定
されると、前記通信品質制御情報テンプレートに基づい
て制御項目を決定し、決定した制御項目から通信品質制
御情報を生成して前記ルータに送信し、前記ルータが、
受け取った情報に基づいて通信の品質を制御することに
より達成される。

【００１４】また、前記目的は、ネットワークに接続さ
れ、通信の品質を制御する情報を出力するサーバにおい
て、ルータ機種毎に特定の通信品質保証サービスを実現
する制御項目の一覧を保持する通信品質制御情報テンプ
レート保持手段と、通信品質保証サービスの種類とルー
タ機種とが指定されると、前記通信品質制御情報テンプ
レートに基づいて制御項目を決定する通信品質制御情報
テンプレート決定手段と、決定した制御項目から通信品
質制御情報を生成する手段と、生成した通信品質制御情
報をルータに送信する手段とを備えることにより達成さ
れる。

【００１５】さらに、前記目的は、通信の状況を制御す
る情報を出力するサーバと、前記サーバから出力された
情報に従って通信を制御するルータとがネットワークに
接続されて構成されるネットワークシステムにおいて、
前記サーバが、ルータ機種毎に特定の通信品質保証サー
ビスを実現する制御項目の一覧を通信品質制御情報テン
プレートとして保持する手段と、通信品質保証サービス
の種類とルータ機種とが指定されると、前記通信品質制
御情報テンプレートに基づいて制御項目を決定する通信
品質制御情報テンプレート決定手段と、決定した制御項
目から通信品質制御情報を生成する手段と、生成した通
信品質制御情報を前記ルータに送信する手段とを備え、
前記ルータが、受け取った通信品質制御情報に基づいて
通信の品質を制御手段を備えることにより達成される。

【００１６】具体的にいえば、本発明による通信品質制
御は、ネットワーク管理のための運用ルールの集合であ
るＱｏＳポリシーを保持し、当該ＱｏＳポリシーに基づ
いて、ルータ等のネットワーク機器に対しＱｏＳ制御情
報を発行するＱｏＳポリシーサーバと、ＱｏＳ制御命令
を受信し、通信サービス品質保証のための制御を行うネ
ットワーク機器としてのルータを備えて構成され、前記
ＱｏＳポリシーサーバが、ルータ機種毎、通信品質保証
サービスの種類毎に、サービスを実現するＱｏＳ設定項
目の一覧を、１つまたは複数保持するＱｏＳテンプレー
ト保持部と、当該ＱｏＳテンプレート保持部を参照する
ことにより、ネットワーク管理者によって指定された通
信品質保証サービス種類とルータ機種からＱｏＳ設定項
目を決定するテンプレート決定手段と、通信品質保証サ
ービス種類、ネットワーク構成情報およびサービスオー
ダ情報に基づき、前記通信品質制御の設定項目に対する
設定値を決定するパラメータ決定手段と備えて実施され
ることを特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明による通信品質制御
方法、該制御方法を用いたネットワークシステム及びサ
ーバの実施形態を図面により詳細に制御する。

【００１８】図１は本発明の一実施形態によるネットワ
ークシステムの構成例を示すブロック図である。図１に
おいて、１０１はＱｏＳポリシーサーバ、１０２はルー
タ、１０３は情報処理端末、１０４はＬＡＮ(Local Are
a Network)、１０５はＷＡＮ(Wide Area Network）であ
る。

【００１９】図示本発明の一実施形態によるネットワー
クシステムは、１台以上のＱｏＳポリシーサーバ１０１
がＬＡＮ１０４に接続され、ルータ１０２によりＷＡＮ
１０５に接続されて構成されている。ＱｏＳポリシーサ
ーバ１０１は、制御ルールを保持しており、ネットワー
クを介して接続される情報処理端末１０３の相互間に、
様々な通信サービスを提供している。ＱｏＳポリシーサ
ーバ１０１は、一般の情報提供サーバで機能の１つとし
てネットワーク制御機能を持って構成されたものでもよ
いし、また、ネットワーク制御専用のサーバであっても
よい。

【００２０】図２はＱｏＳポリシーサーバの機能構成を
示すブロック図、図３はＱｏＳポリシーサーバのハード
ウェア構成を示すブロック図であり、次に、ＱｏＳポリ
シーサーバについて説明する。図２、図３において、２
０１はポリシー配布部、２０２はポリシー生成部、２０
３はパラメータ決定部、２０４はテンプレート決定部、
２０５はＱｏＳテンプレート、２０６はネットワーク構
成情報取得部、２０７はサービスオーダ情報取得部、２
０８はネットワーク構成ＤＢ、２０９はサービスオーダ
ＤＢ、２１０はサービスクラステーブル、３０１はＣＰ
Ｕ、３０２はメモリ、３０３は２次記憶装置、３０４は
ネットワークインタフェース、９００はルータテーブ
ル、９０５はリンクテーブル、１１００はサービスオー
ダテーブルである。

【００２１】図２に示すように、ＱｏＳポリシーサーバ
１０１は、特定の通信品質保証サービスの一覧であるサ
ービスクラステーブル２１０と、各サービスを実現する
ため必要となるルータ機種毎のＱｏＳ設定項目を保持す
るＱｏＳテンプレート２０５と、オペレータによるサー
ビスクラス、ルータ機種指定を受け付け、指定されたサ
ービスクラス及びルータ機種に基づいて、前記ＱｏＳテ
ンプレートから適切なＱｏＳ設定項目を決定するテンプ
レート決定部２０４と、ネットワーク構成情報を保持す
るネットワーク構成ＤＢ２０８からネットワーク構成情
報を読み込むネットワーク構成情報取得部２０６と、当
該システムに対する通信品質保証サービス要求であるサ
ービスオーダ情報を保持するサービスオーダＤＢ２０９
からサービスオーダ情報を読み込むサービスオーダ情報
取得部２０７、前記ネットワーク構成情報及び前記サー
ビスオーダ情報からＱｏＳ設定項目に対する設定値を決
定するパラメータ決定部２０３と、ＱｏＳ設定項目及び
設定値からＱｏＳポリシーを生成するＱｏＳポリシー生
成部２０２と、生成したポリシーを前記ルータに送るＱ
ｏＳポリシー配布部２０１とから構成される。

【００２２】前述において、特定の通信保証サービスと
は、一般に、ニーズの高い通信サービスの代表であり、
音声通信のため一定帯域、遅延を一定値以下に保証する
サービスや、業務アプリケーション通信を大量データの
一括転送と区別して、相対的な優先転送を保証するサー
ビス等である。

【００２３】ＱｏＳポリシーサーバ１０１のハードウェ
ア構成は、図３に示すように、ＣＰＵ３０１とメモリ３
０２と２次記憶装置３０３とネットワークインタフェー
ス３０４を備えた情報処理装置である。そして、サーバ
としての働きは、２次記憶装置３０３に格納されている
プログラムをメモリ３０２上にロードして実行すること
により実現させることができる。

【００２４】図４はルータの機能構成を示すブロック
図、図５はルータのハードウェア構成を示すブロック図
であり、次に、ルータについて説明する。図４、図５に
おいて、４０１は制御命令受信部、４０２は経路制御
部、４０３はＱｏＳ制御部、４０４は受信部、４０５は
スイッチ、４０６は送信部、５０１、５０４はＣＰＵ、
５０２、５０５はメモリ、５０３は２次記憶装置、５０
６はパケットバッファである。

【００２５】図４に示すルータ１０２の機能構成におい
て、制御指示受信部４０１は、ＱｏＳポリシーサーバ１
０１からの制御指示を受信し、経路制御部４０２または
ＱｏＳ制御部４０３に制御指示を出力する。受信部４０
４は、情報処理端末１０３からのパケットをネットワー
クを介して受信する。受信したパケットは、スイッチ４
０５により経路制御部４０２の中継指示に従って宛先毎
に振り分けられ、送信部４０６からネットワークに送信
される。ＱｏＳ制御部４０３は、パケットの中継の際に
受信部４０４と送信部４０６とにおけるＱｏＳ制御指示
を行う。すなわち、ＱｏＳ制御部４０３は、パケットを
中継するフローを、後述するどのキューに割り当てるか
を制御指示する。

【００２６】ルータのハードウェアは、図５に示すよう
に、ＣＰＵ５０１と、メモリ５０２と、２次記憶装置５
０３とを備えると共に、出力インタフェース毎に設けら
れるＣＰＵ５０４、メモリ５０５、パケットバッファ５
０６を備えて構成される。

【００２７】図６はルータ内に設けられる出力キューに
おけるＱｏＳ制御の仕組みを説明する図であり、以下、
これたついて説明する。

【００２８】図６には、ＱｏＳ制御の例として、図６
（ａ）に帯域制御の場合、図６（ｂ）に優先度制御の場
合を示している。図６（ａ）に示す帯域制御の場合、ル
ータ１０２は、パケットの中継時、ネットワークへの出
力キュー６０１に帯域を割り当てて、出力量を調節する
ことにより帯域の制御を行う。図示例の場合、４つの出
力キューに、２Mbps、３Mbps、３Mbps、２Mbpsの帯域が
割り当てられており、中継されるパケットＡ、Ｆ、Ｃ、
Ｘ、Ｆのそれぞれは、各パケットが要求している帯域を
持つキューに接続される。これにより、一定の帯域での
データの転送を保証するサービスを行うことができる。

【００２９】また、図６（ｂ）に示す優先度制御の場
合、ルータ１０２は、パケットの中継時、ネットワーク
への出力キュー６０２に優先度（レベル１が最高とす
る）を割り当てて、出力順を制御している。図示例の場
合、４つの出力キューにレベル１〜レベル３の優先度が
与えられており、中継されるパケットの優先度の高いパ
ケットＣがレベル１のキューに接続されている。これに
より、遅延が一定値以下となるようなサービスを行うこ
とができる。

【００３０】前述したように、具体的なＱｏＳ制御の実
行時には、ルータ１０２は、出力キュー毎に、帯域ある
いは優先度を指定する必要がある。

【００３１】図７はＱｏＳポリシーについて説明する図
であり、以下、これについて説明する。

【００３２】ＱｏＳポリシー７００は、複数のルール、
すなわち、コンディション７０２、アクション７０３か
ら構成される。コンディション７０２は、アクションに
記述されたＱｏＳ制御を適用する条件であり、パケット
の送信元ＩＰアドレス、送信先ＩＰアドレス、ポート番
号等のフロー識別条件、または、時間帯の指定からな
る。アクションは、ルータへのＱｏＳ制御命令であり、
出力キューで適用するキュー制御アルゴリズム、廃棄制
御アルゴリズム、コンディションに該当するパケットを
割り当てる出力キューを指定する。図７に示す例は、キ
ュー制御アルゴリズムが優先制御とされており、コンデ
ィションに該当するパケットを割り当てる出力キューの
指定は、優先度となっている。

【００３３】廃棄制御アルゴリズムは、出力キューに溜
まるパケットを処理せずに廃棄するための規則である。
パケットが廃棄されると、送信元は、その廃棄を検出
し、パケット送出量を調節するため、パケットの過剰な
流入を避けることができる。一般に、ルータに実装され
ている廃棄アルゴリズムとして、単純に指定されたキュ
ー長を超えたパケットを廃棄する Tail Drop、指定され
たキュー長を超えたパケットをキュー長に基づいた割合
で廃棄する Deterministic、指定されたキュー長を超え
たパケットをランダムに捨てる Random Drop等がある。
但し、判断可能なコンディション、実行可能なアクショ
ンは、ルータ機種に依存する。図７に示す例では、キュ
ー制御アルゴリズムとして前記優先制御が指定され、廃
棄制御アルゴリズムとして Deterministicが指定されて
いる。そして、パケットは、送信元のＩＰポート番号に
よって異なるプライオリティとキュー長を持つキューへ
と割り当てられる。また、どのコンディションにも当て
はまらない場合のルールとしてデフォルトのルールが用
意されている。

【００３４】図８はＱｏＳテンプレートについて説明す
る図であり、次に、これについて説明する。

【００３５】ＱｏＳテンプレート２０５は、ルータ機種
８０１と、サービスクラス８０２と、前記ルータ機種及
び前記サービスクラスに対応するＱｏＳ設定項目８０３
とからなり、各サービスクラスを実現するため設定すべ
きＱｏＳ設定項目を示している。一般に、通信事業者の
持つネットワークは、複数のベンダの通信機器を含み、
各通信機器が異なるＱｏＳ機能、制御コマンドを持つ。
従って、ＱｏＳテンプレート２０５は、ルータ機種毎に
異なり、前記ＱｏＳポリシーサーバ１０１は、ルータ機
種毎にＱｏＳテンプレート２０５を持つ必要がある。Ｑ
ｏＳテンプレート２０５は、ルータを提供するネットワ
ーク機器ベンダにより提供されるか、ＱｏＳポリシーサ
ーバ１０１の提供元がルータのＱｏＳ機能を分析した上
で作成して提供される。前述のＱｏＳ設定項目の中で、
サービスオーダ情報やネットワーク構成情報に基づいて
値を設定すべき項目には○印が付けられており、サービ
スオーダ情報やネットワーク構成情報に関わらず具体的
な設定値が決定している項目には、決定している値が書
かれている。

【００３６】図８に示す例のＱｏＳテンプレート２０５
は、相対的な優先サービスであるGold、Silver、Bronze
の３種類のクラスを作成するため、キュー制御アルゴリ
ズムとして帯域制御を用い、廃棄制御アルゴリズムとし
ては Deterministicを用いるべきことを示している。ま
た、図示ＱｏＳテンプレート２０５は、帯域制御適用
時、各クラスに対し帯域割合を指定すべきであり、廃棄
制御のためには各クラスに対し廃棄を開始するキューの
長さを指定すべきことも示している。

【００３７】図９はネットワーク構成情報について説明
する図である。ネットワーク構成情報は、ネットワーク
構成ＤＢ２０８内に格納されており、図９（ａ）に示す
リンクテーブル９０５と、図９（ｂ）に示すルータテー
ブル９００からなる。前記リンクテーブル９０５は、ル
ータの持つネットワークインタフェースの接続関係を表
しており、リンク番号９０１、始点ＩＰアドレス９０
２、前記始点ＩＰアドレスを持つネットワークインタフ
ェースと物理的な通信路によって接続されるネットワー
クインタフェースのＩＰアドレスである終点ＩＰアドレ
ス９０３、当該リンクの情報転送能力である上限帯域９
０４からなる。また、前記ルータテーブル９００は、同
一ルータ筐体に含まれるネットワークインタフェースを
表し、ルータの管理用ＩＰアドレス９０６と、当該ルー
タに含まれるネットワークインタフェースのＩＰアドレ
ス９０７とからなる。

【００３８】図１５は図９に示すネットワーク構成を持
つ場合の具体的なネットワークの構成を示す図である。
図示のようなネットワークの構成図は、前記リンクテー
ブル９０５と前記ルータテーブル９００とに示されるネ
ットワーク構成情報を元に作成することができる。図１
５に示すネットワークにおいて、ＥＲ１（１５１１）〜
ＥＲ８（１５１８）は、ネットワークの外側に位置する
エッジ・ルータであり、ユーザの情報処理端末１０３
は、これらのエッジ・ルータに接続される。また、Ｒ１
（１５０４）〜Ｒ４（１５０７）は、ネットワークの基
幹部分を構成するルータであり、コア・ルータと呼ばれ
る。前記リンクテーブル９０５におけるリンク番号Ｌ１
を持つリンクは、Ｌ１（１５０１）であり、リンク番号
としてＬ２、Ｌ３を持つリンクは、Ｌ２（１５０２）、
Ｌ３（１５０３）として図１５に示されている。前記ル
ータテーブル９００におけるＩＰアドレス133.144.12.1
を持つルータは、Ｒ１（１５０４）として図１５に示さ
れている。

【００３９】図１０はサービスクラステーブルの構成を
説明する図である。サービスクラステーブル２１０は、
サービスクラス名１００１と、統計多重度１００２と、
優先度１００３とから構成される。図１０に示す例の場
合、相対的に優先度の異なるGold、Silver、Bronzeの３
種類のクラスが定義されている。各クラスの統計多重度
によれば、Goldクラスのユーザは、常に契約帯域での通
信が可能であるが、Silver、Bronzeクラスのユーザは、
ネットワークが混雑していないときにのみ、契約帯域で
の通信が可能である。また、前記優先度は、各サービス
クラスにネットワーク資源を割り当てる際の優先度（１
が最高とする）であり、優先度が高いクラスを先に処理
する。ユーザは、当該サービスクラステーブル中のサー
ビスクラスから、要求する通信品質に応じたサービスク
ラスを選択する。

【００４０】サービスオーダテーブル１１００は、サー
ビスオーダ情報を持ってサービスオーダＤＢ２０９内入
力格納されている。サービスオーダテーブル１１００内
の情報は、サービスオーダを一意に識別するための番号
であるサービスオーダＩＤ１１０１と、通信品質保証の
対象となるフローをそれ以外のフローと区別するための
フロー識別条件１１０２と、当該サービスオーダが要求
するサービスクラスを示すサービスクラス名１１０３
と、当該サービスオーダで要求する保証帯域である要求
帯域１１０４と、当該サービスオーダのフローが経由す
る経路１１０５とからなる。前記経路１１０５は、ネッ
トワーク構成情報の前記リンク番号９０１の配列で表現
される。図１１に示すオーダＩＤ１を持つサービスオー
ダの経路は、図１５に示す例では破線で示すＳＯ＃１
（１５０８）として示すことができる。

【００４１】図１２はＱｏＳポリシーサーバが実行する
ＱｏＳ設定の処理動作を説明するフローチャートであ
り、以下、これについて説明する。通信事業者は、サー
ビス開始の前に、ＱｏＳポリシーサーバを利用してネッ
トワークに対しＱｏＳ設定を行い、通信品質を保証した
サービスの提供を可能にする。このとき、ＱｏＳポリシ
ーサーバが持つ前記ネットワーク構成ＤＢ２０８には、
通信事業者がサービスを提供するために利用することが
できるネットワーク構成情報が格納されており、サービ
スオーダＤＢ２０９には、サービスオーダ情報が格納さ
れていることが前提である。一旦ＱｏＳ設定を行ってサ
ービスを開始した後、ネットワーク構成情報やサービス
オーダ情報が変更された場合、ＱｏＳ設定の処理を再度
実行することにより、適切なＱｏＳ制御を行うことがで
きる。

【００４２】（１）ＱｏＳ設定の処理が開始されると、
まず、ＱｏＳポリシーサーバのテンプレート決定部２０
４は、通信事業者がユーザに対して提供する１つ以上の
サービスクラス、使用するルータ機種を読込む。これら
の情報は、オペレータにより与えられる（ステップ１２
０１）。

【００４３】（２）次に、テンプレート決定部２０４
は、前述のサービスクラス、ルータ機種に基づいて、Ｑ
ｏＳテンプレート２０５から適切なＱｏＳ設定項目８０
３を選択する。例えば、図８に示すＱｏＳテンプレート
の場合、ルータ機種としてルータＡが指定され、サービ
スクラスとしてGold、Silver、Bronzeのクラスが指定さ
れた場合、設定すべきＱｏＳ設定項目としては、キュー
制御アルゴリズムと、帯域割合と、廃棄制御アルゴリズ
ムとキュー長とが選択される。さらに、キュー制御アル
ゴリズムの設定値は帯域制御であり、廃棄制御アルゴリ
ズムは、Deterministic となる。帯域制御とは、図６
（ａ）に示すルータ内の出力キューに対する制御であ
る。すなわち、選択したサービスクラス毎に出力キュー
を分け、各キューは、指定された帯域割合に基づいて、
ネットワークインタフェースの帯域を使用する。具体的
な値が指定されていない帯域割合は、前記パラメータ決
定部２０３が決定する（ステップ１２０２）。

【００４４】（３）続いて、ＱｏＳポリシーサーバのネ
ットワーク構成情報取得部２０６は、前述で説明したリ
ンクテーブル９０５から任意のリンクを１つ選択する
（ステップ１２０３）。

【００４５】（４）次に、パラメータ決定部２０３は、
前述で選択したＱｏＳ設定項目８０３に設定すべき値
を、前記選択されたリンクを経由するサービスオーダに
基づいて決定する。この値が、オペレータから要求され
たサービスオーダを実現するため、選択したリンクの両
端のネットワークインタフェースに設定すべき値である
（ステップ１２０４）。

【００４６】（５）ポリシー生成部２０２は、決定した
帯域に基づいてＱｏＳポリシーを生成する。その後、ポ
リシー配布部２０１は、ルータテーブル９００から選択
したリンクの両端であるネットワークインタフェースの
属するルータの管理ＩＰアドレスを取得して、生成した
ＱｏＳポリシーをリンクの両端のネットワークインタフ
ェースに配布する。配布操作は、ＱｏＳポリシーサーバ
が、各ネットワークインタフェースの管理用ＩＰアドレ
スに接続してログインし、ＱｏＳポリシーをルータ毎の
コマンドに変換して入力することにより実現することが
できる（ステップ１２０５〜１２０７）。

【００４７】（６）ネットワーク構成情報取得部２０６
は、未処理のリンクがあるか否かチェックし、なければ
処理を終了し、あれば、ステップ１２０３からの処理に
戻って、処理を繰り返す（ステップ１２０８）。

【００４８】図１４はパラメータ決定部２０３の処理動
作を説明するフローチャートであり、以下、これについ
て説明する。

【００４９】（１）前記パラメータ決定部２０３は、指
定されたサービスクラスの内で、自パラメータ決定部に
よってまだ処理されておらず、優先度の高いサービスク
ラスを選択する（ステップ１４０１）。

【００５０】（２）そして、サービスオーダテーブル１
１００を検索し、選択されたリンクを経由し、かつ、そ
のサービスクラスに属するサービスオーダを取得する
（ステップ１４０２）。

【００５１】（３）取得したサービスオーダが要求する
帯域の総和を求め、求めた総和をそのサービスクラスの
統計多重度で除算する。この結果により得られた値が、
当該リンクに対し、そのサービスクラスのサービスを実
現するために必要な帯域となるため、そのサービスクラ
スと対応づけて、得られた値を保存する（ステップ４２
０３〜１４０５）。

【００５２】（４）最後に、未処理のサービスクラスが
存在するか否かを確認し、未処理のものがなければ、こ
こでの処理を終了し、未処理のサービスクラスが存在す
れば、再度サービスクラスの選択を行うステップ１４０
１からの処理に戻って処理を繰り返して、要求されたサ
ービスクラス毎に割り当てるべき帯域を決定する（ステ
ップ１４０６）。

【００５３】前述の処理において、サービスクラスが、
例えば、図１０に示すサービスクラステーブルのような
内容を持つ場合、Goldクラスは、統計多重度が１である
ので、各ユーザの要求帯域の和がこのサービスクラスに
割り当てるべき帯域になる。また、Silverクラスは、統
計多重度が１．２であるので、各ユーザの要求帯域を、
１．２で割った値の和がそのサービスクラスに割り当て
るべき帯域となる。同様に、Bronzeクラスは、１．５で
割った値の和がそのサービスクラスに割り当てるべき帯
域となる。

【００５４】次に、１００Ｍｂｐｓの上限帯域を持つリ
ンクＬ１を取り上げ、具体的なサービスオーダ情報の例
により要求されたサービスクラス毎に割り当てるべき帯
域について説明する。いま、サービスオーダ情報とし
て、要求帯域３ＭｂｐｓのGoldクラスのサービスオーダ
が１０件、要求帯域３ＭｂｐｓのSilverクラスのサービ
スオーダが１６件、要求帯域３Ｍｂｐｓのクラスのサー
ビスオーダが１０件あるものとする。

【００５５】前述の場合、Goldクラスに対し、３×１０
÷１＝３０Ｍｂｐｓ、Silverクラスに対し、３×１６÷
１．２＝４０Ｍｂｐｓ、Bronzeクラスに対し、３×１０
÷１．５＝２０Ｍｂｐｓ必要であり、全帯域の１００Ｍ
ｂｐｓから上記必要帯域を引いた余りの１０Ｍｂｐｓ
が、どのクラスにも属さないフローが使用することがで
きる帯域となる。従って、リンクＬ１の帯域は、４つの
キューに対して３０％、４０％、２０％、１０％の比で
割り振られことになる。前述したようにして、選択した
サービスクラスに対して割り当てるべき帯域がリンク毎
に決定される。

【００５６】図１３は前述した具体例によって生成され
るＱｏＳポリシー１３００を示す図である。図示ＱｏＳ
ポリシー１３００のコンディション１３０１は、サービ
スクラスの識別条件を示す。図１３に示す例では、送信
元ＩＰアドレスがコンディションで指定された値と一致
するパケットがそのサービスクラスとして扱われる。コ
ンディション１３０１は、サービスクラスのフロー識別
条件の和集合であり、送信元ＩＰアドレスやポート番号
などから構成される。

【００５７】アクション１３０２は、出力キューを４つ
のクラスに分け、キュー制御アルゴリズムとして帯域制
御を用いることを指示する。そして、第１のキューに
は、３０Ｍｂｐｓを割り当ててGoldクラス用のキューと
し、第２のキューには、４０Ｍｂｐｓを割り当ててSilv
erクラス用のキューとし、第３のキューには、２０Ｍｂ
ｐｓを割り当ててBronzeクラス用のキューとし、第４の
キューには、１０Ｍｂｐｓを割り当ててどのクラスにも
属さないパケット用のキューとする。また、送信元ＩＰ
アドレスが133.144.32.98から133.144.33.12であるパケ
ットは、Goldクラスのパケットとして第１のキューに、
送信元ＩＰアドレスが133.144.36.98から133.144.38.12
であるパケットは、Silverクラスのパケットとして第２
のキューに、送信元ＩＰアドレスが133.144.38.98から1
33.144.39.12であるパケットは、Bronzeクラスのパケッ
トとして第３のキューに、前述の何れのフロー識別条件
にも合致しないパケットは、第４のキューに入れること
を指示する。

【００５８】前述した本発明の実施形態によれば、以上
説明した処理により、サーバが通信品質保証サービスの
種類、ネットワーク構成情報及びサービスオーダ情報に
基づいて、自動的にサービスを実現するＱｏＳポリシー
を生成し、生成したＱｏＳポリシーをルータへ配布する
ことが可能になる。

【００５９】また、本発明の実施形態によれば、通信品
質保証サービスの属性の１つとして統計多重度を指定し
て、ネットワーク構成情報及びサービスオーダ情報に基
づいて、自動的にサービスを実現するＱｏＳポリシーを
生成し、ルータへ配布することが可能になる。

【００６０】さらに、本発明の実施形態は、前述の帯域
割当てを、図１０に示すサービスクラステーブル２１０
における優先度１００３の高いクラスから先に行い、各
クラスの要求帯域の総和が上限帯域を超過した場合、対
象ネットワークに要求されたサービスオーダを全て処理
する能力がないとして、オペレータに警告を出すことが
できる。オペレータは、この警告を受けることにより、
回線増設の必要性を判断できるという効果もある。

【００６１】前述した本発明の実施形態によれば、通信
品質保証サービスの種類、ネットワーク構成情報及びサ
ービスオーダ情報に基づいて、自動的にサービスを実現
するＱｏＳポリシーを生成し、ＱｏＳポリシーに基づい
たＱｏＳ制御をルータへ配布することができるので、通
信品質保証制御の運用コストの削減を図ることができ
る。

【００６２】また、前述した本発明の実施形態によれ
ば、統計多重度を属性として持つ通信品質保証サービス
クラス、ネットワーク構成情報及びサービスオーダ情報
に基づいて、サービスを実現するＱｏＳポリシーを生成
しているので、具体的な統計多重度の値指定に基づいて
通信品質保証を実現することができる。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、自
動的にサービスを実現するＱｏＳポリシーを生成し、生
成したＱｏＳポリシーに基づいたＱｏＳ制御をルータに
行わせることができるので、通信品質保証制御の運用コ
ストの削減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態によるネットワークシステ
ムの構成例を示すブロック図である。

【図２】ＱｏＳポリシーサーバの機能構成を示すブロッ
ク図である。

【図３】ＱｏＳポリシーサーバのハードウェア構成を示
すブロック図である。

【図４】ルータの機能構成を示すブロック図である。

【図５】ルータのハードウェア構成を示すブロック図で
ある。

【図６】ルータ内に設けられる出力キューにおけるＱｏ
Ｓ制御の仕組みを説明する図である。

【図７】ＱｏＳポリシーについて説明する図である。

【図８】ＱｏＳテンプレートについて説明する図であ
る。

【図９】ネットワーク構成情報について説明する図であ
る。

【図１０】サービスクラステーブルの構成を説明する図
である。

【図１１】サービスオーダテーブルの構成を説明する図
である。

【図１２】ＱｏＳポリシーサーバが実行するＱｏＳ設定
の処理動作を説明するフローチャートである。

【図１３】ＱｏＳポリシーの具体例を示す図である。

【図１４】パラメータ決定部２０３の処理動作を説明す
るフローチャートである。

【図１５】図９に示すネットワーク構成を持つ場合の具
体的なネットワークの構成を示す図である。

【符号の説明】

１０１ ＱｏＳポリシーサーバ １０２ ルータ １０３ 情報処理端末 １０４ ＬＡＮ(Local Area Network) １０５ ＷＡＮ(Wide Area Network） ２０１ ポリシー配布部 ２０２ ポリシー生成部 ２０３ パラメータ決定部 ２０４ テンプレート決定部 ２０５ ＱｏＳテンプレート ２０６ ネットワーク構成情報取得部 ２０７ サービスオーダ情報取得部 ２０８ ネットワーク構成ＤＢ ２０９ サービスオーダＤＢ ２１０ サービスクラステーブル ３０１、５０１、５０４ ＣＰＵ ３０２、５０２、５０５ メモリ ３０３ ２次記憶装置 ３０４ ネットワークインタフェース ４０１ 制御命令受信部 ４０２ 経路制御部 ４０３ ＱｏＳ制御部 ４０４ 受信部 ４０５ スイッチ ４０６ 送信部 ５０３ ２次記憶装置 ５０６ パケットバッファ ９００ ルータテーブル ９０５ リンクテーブル １１００ サービスオーダテーブル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 篤 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町5030番地 株 式会社日立製作所ソフトウェア事業部内 Ｆターム(参考） 5K030 GA11 HA08 KA01 KA05 KA07 KA13 LB05 MB04 5K033 AA07 BA08 DA01 DB19 EA07

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 通信の状況を制御する情報を出力するサ
   ーバと、前記サーバから出力された情報に従って通信を
   制御するルータとがネットワークに接続されて、前記サ
   ーバとルータとによりネットワーク内に伝送される通信
   の品質を制御する通信品質制御方法において、前記サー
   バは、ルータ機種毎に特定の通信品質保証サービスを実
   現する制御項目の一覧を通信品質制御情報テンプレート
   として保持し、通信品質保証サービスの種類とルータ機
   種とが指定されると、前記通信品質制御情報テンプレー
   トに基づいて制御項目を決定し、決定した制御項目から
   通信品質制御情報を生成して前記ルータに送信し、前記
   ルータは、受け取った情報に基づいて通信の品質を制御
   することを特徴とする通信品質制御方法。
2. 【請求項２】 前記サーバは、ネットワーク構成情報を
   取得すると共に、当該ネットワークに対する通信品質保
   証サービス要求であるサービスオーダ情報を取得し、前
   記ネットワーク構成情報及びサービスオーダ情報をも含
   めて前記通信品質制御情報を生成することを特徴とする
   請求項１記載の通信品質制御方法。
3. 【請求項３】 前記サーバが取得するネットワーク構成
   情報が、ネットワークインタフェース間の物理的及びＩ
   Ｐ的な接続関係からなる情報であることを特徴とする請
   求項２記載の通信品質制御方法。
4. 【請求項４】 前記サーバが取得するサービスオーダ情
   報が、前記特定の通信品質保証サービスについての各サ
   ービスの要求数量と、各サービスの要求帯域とから構成
   されることを特徴とする請求項２または３記載の通信品
   質制御方法。
5. 【請求項５】 前記サーバは、前記特定の通信品質保証
   サービスの定義する統計多重度をも含めて前記通信品質
   制御情報を生成することを特徴とする請求項１ないし４
   のうちいずれか１記載の通信品質制御方法。
6. 【請求項６】 前記ルータは、前記サービス品質を制御
   する通信品質制御情報を受け取り、前記受け取った制御
   情報に基づいて、要求されたサービス品質を満たすよう
   に、帯域割り当て制御が可能な複数のキューの１つに指
   定された通信データを接続することを特徴とする請求項
   １ないし５のうちいずれか１記載の通信品質制御方法。
7. 【請求項７】 ネットワークに接続され、通信の品質を
   制御する情報を出力するサーバにおいて、ルータ機種毎
   に特定の通信品質保証サービスを実現する制御項目の一
   覧を保持する通信品質制御情報テンプレート保持手段
   と、通信品質保証サービスの種類とルータ機種とが指定
   されると、前記通信品質制御情報テンプレートに基づい
   て制御項目を決定する通信品質制御情報テンプレート決
   定手段と、決定した制御項目から通信品質制御情報を生
   成する手段と、生成した通信品質制御情報をルータに送
   信する手段とを備えることを特徴とするサーバ。
8. 【請求項８】 ネットワーク構成情報を取得する手段
   と、当該ネットワークに対する通信品質保証サービス要
   求であるサービスオーダ情報を取得する手段とをさらに
   備え、前記通信品質制御情報を生成する手段は、取得し
   たネットワーク構成情報及びサービスオーダ情報をも含
   めて前記通信品質制御情報を生成することを特徴とする
   請求項７記載のサーバ。
9. 【請求項９】 前記取得するネットワーク構成情報が、
   ネットワークインタフェース間の物理的及びＩＰ的な接
   続関係からなる情報であることを特徴とする請求項８記
   載のサーバ。
10. 【請求項１０】 前記取得するサービスオーダ情報が、
    前記特定の通信品質保証サービスについての各サービス
    の要求数量と、各サービスの要求帯域とから構成される
    ことを特徴とする請求項８または９記載のサーバ。
11. 【請求項１１】 前記前記通信品質制御情報を生成する
    手段は、前記特定の通信品質保証サービスの定義する統
    計多重度をも含めて前記通信品質制御情報を生成するこ
    とを特徴とする請求項７ないし１０のうちいずれか１記
    載のサーバ。
12. 【請求項１２】 通信の状況を制御する情報を出力する
    サーバと、前記サーバから出力された情報に従って通信
    を制御するルータとがネットワークに接続されて構成さ
    れるネットワークシステムにおいて、前記サーバは、ル
    ータ機種毎に特定の通信品質保証サービスを実現する制
    御項目の一覧を通信品質制御情報テンプレートとして保
    持する手段と、通信品質保証サービスの種類とルータ機
    種とが指定されると、前記通信品質制御情報テンプレー
    トに基づいて制御項目を決定する通信品質制御情報テン
    プレート決定手段と、決定した制御項目から通信品質制
    御情報を生成する手段と、生成した通信品質制御情報を
    前記ルータに送信する手段とを備え、前記ルータは、受
    け取った通信品質制御情報に基づいて通信の品質を制御
    手段を備えることを特徴とするネットワークシステム。
13. 【請求項１３】 前記サーバは、ネットワーク構成情報
    を取得する手段と、当該ネットワークに対する通信品質
    保証サービス要求であるサービスオーダ情報を取得する
    手段とを備え、前記通信品質制御情報を生成する手段
    は、取得したネットワーク構成情報及びサービスオーダ
    情報をも含めて前記通信品質制御情報を生成することを
    特徴とする請求項１２記載のネットワークシステム。
14. 【請求項１４】 前記サーバが取得するネットワーク構
    成情報が、ネットワークインタフェース間の物理的及び
    ＩＰ的な接続関係からなる情報であることを特徴とする
    請求項１３記載のネットワークシステム。
15. 【請求項１５】 前記サーバが取得するサービスオーダ
    情報が、前記特定の通信品質保証サービスについての各
    サービスの要求数量と、各サービスの要求帯域とから構
    成されることを特徴とする請求項１３または１４記載の
    ネットワークシステム。
16. 【請求項１６】 前記通信品質制御情報を生成する手段
    は、前記特定の通信品質保証サービスの定義する統計多
    重度をも含めて前記通信品質制御情報を生成することを
    特徴とする請求項１２ないし１５のうちいずれか１記載
    のネットワークシステム。
17. 【請求項１７】 前記ルータは、前記通信品質制御情報
    を受け取る手段と、前記受け取った通信品質制御情報に
    基づいて、要求されたサービス品質を満たすように、帯
    域割り当て制御が可能な複数のキューの１つに指定され
    た通信データを接続する手段とを備えることを特徴とす
    る請求項１２ないし１６のうちいずれか１記載のネット
    ワークシステム。