JP2014068258A - Control apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、制御装置に関し、より詳細には、ネットワークを介して通信する2端末間の通信品質を向上させたり広帯域を獲得したりするためにルータを制御する制御装置に関するものである。 The present invention relates to a control device, and more particularly to a control device that controls a router in order to improve communication quality between two terminals communicating via a network or to acquire a wide band.
OpenFlowでは、通信の制御を、パケットを単位とするのではなく、アドレス情報の組み合わせにより定まるフローを単位とした方式を採用する。また、フローの転送を行うスイッチとそのスイッチに対して転送方法の指示をするコントローラは分離されており、すべてのスイッチは集中制御によるコントローラの指示に従い動作する。このコントローラからの指示を変更することにより各スイッチがフローを転送する動作を柔軟に変更可能となる。したがって、コントローラがスイッチに適時に指示を与えることによりスイッチの動作を変更し、障害のある経路を回避したり、ネットワークの負荷を分散させたりといったことを容易になしうる。 In OpenFlow, communication is controlled not in units of packets but in units of flows determined by a combination of address information. In addition, the switch that performs flow transfer and the controller that instructs the switch on the transfer method are separated, and all the switches operate in accordance with the instructions of the controller by centralized control. By changing the instruction from the controller, the operation of transferring the flow by each switch can be flexibly changed. Therefore, the controller can change the operation of the switch by giving an instruction to the switch in a timely manner, so that a faulty route can be avoided or the load on the network can be easily distributed.
一方、アクセスネットワークにおいて複数のISP(Internet Service Provider)と契約を行い、複数のネットワークを利用可能とするマルチホームという構成が存在する。複数のネットワークのうち、あるネットワークはバックアップ用として確保しておいたり、用途ごとに異なるネットワークを使い分けたり、また各ネットワークに負荷を分散させたりといった利用の仕方、使い分け方がある。 On the other hand, there is a multi-home configuration in which a plurality of ISPs (Internet Service Providers) are contracted in an access network and a plurality of networks can be used. Among a plurality of networks, there are various usage methods such as securing a certain network for backup, using a different network for each application, and distributing a load to each network.
ここで、非特許文献2には、マルチホームが利用可能な環境下で通信接続を異なるISPに振り分け通信の負荷を分散させるためにDNS(Domain Name Server)を用いる方法が記載されている。非特許文献3に記載の技術は、あるルータ間で通信されるパケットをカプセル化して通信するために利用される。 Here, Non-Patent Document 2 describes a method of using DNS (Domain Name Server) in order to distribute communication loads by distributing communication connections to different ISPs in an environment where multihome is available. The technique described in Non-Patent Document 3 is used for encapsulating and communicating packets communicated between certain routers.
ネットワークの利用状態は常に一定ではなく、変化するものであるから、ある通信において利用可能な帯域や往復遅延時間は通信中に絶えず変化しており、パケット到着間隔にはゆらぎが存在する。ときには、そのサービスを継続するために必要な通信品質が得られないほど劣化することもある。 Since the use state of the network is not always constant but changes, the bandwidth and round trip delay time that can be used in a certain communication constantly change during the communication, and there is fluctuation in the packet arrival interval. Sometimes, the communication quality necessary for continuing the service may not be obtained.
かかる場合、マルチホームが利用可能であれば、通信品質が劣化したとき、他のネットワークに切り換え、より高品質の通信を実現できる場合がある。 In such a case, if multi-home is available, when communication quality deteriorates, it may be possible to switch to another network to realize higher quality communication.
しかし、ネットワークを切り替えるときにその通信を一旦切断し、他のネットワークに再度接続することはサービスの利用を一時中断することとなり、またそのような切り替えは利用者にとっても煩わしく、好ましくない。よって、その通信の接続を維持したまま他のネットワークに切り換えられたほうが利用者の利便性と満足度は高いといえる。 However, once switching the network, disconnecting the communication and reconnecting to another network temporarily interrupts the use of the service, and such switching is troublesome for the user and is not preferable. Therefore, it can be said that user convenience and satisfaction are higher when switching to another network while maintaining the communication connection.
非特許文献2の方法を用いれば、DNSの内容を書き換えることで、通信を他のネットワークに切り替えることが可能となるが、通信を一旦切断し、再度接続し直さなければならない。 If the method of Non-Patent Document 2 is used, it is possible to switch the communication to another network by rewriting the contents of the DNS. However, it is necessary to disconnect the communication once and reconnect it.
また、マルチホームでは接続するISPによってネットワークアドレス(セグメント)が異なるから、非特許文献1の方法を用いてその通信の経路を変更するだけではその通信の到達性は保証されない。その通信は本来通過すべきではないISPを通過することになり、フィルタ等によりその通信がはじかれる恐れがあるからである。 Further, in multi-home, the network address (segment) differs depending on the ISP to be connected, so the reachability of the communication is not guaranteed only by changing the communication path using the method of Non-Patent Document 1. This is because the communication passes through the ISP that should not pass through, and the communication may be repelled by a filter or the like.
さらに、非特許文献1の方法を用いれば、パケットのヘッダ情報を書き換えることも可能であるが、非特許文献1には、マルチホームの経路を変更するときにどの情報をどのスイッチにおいて書き換えるかの示唆はない。 Furthermore, if the method of Non-Patent Document 1 is used, it is possible to rewrite packet header information. However, Non-Patent Document 1 describes which information is rewritten in which switch when a multihome route is changed. There is no suggestion.
一方、非特許文献3の方法を用いれば、ルータ間にトンネルを張った上で、通信をそのトンネルを張った方のネットワークを利用するように仕向ければ、通信を継続したまま経路を切り替えることも可能である。しかし、トンネルを構築するために時間を要し、またそれを維持するための処理がルータに負担となる。また、特定の通信に対してのみそのトンネルを張ったネットワークを利用することはできない。 On the other hand, if the method of Non-Patent Document 3 is used, if a tunnel is established between routers and communication is directed to use the network of the tunnel, the route is switched while continuing the communication. Is also possible. However, it takes time to construct a tunnel, and the processing for maintaining it becomes a burden on the router. In addition, it is not possible to use a network having a tunnel only for specific communication.
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、より高い通信品質を獲得するため、マルチホームが利用可能な状況下で、通信の接続を切断することなく他のネットワークに迅速に切り替えられ、処理負荷を抑えることが可能な技術を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to disconnect the communication connection in a situation where multihome is available in order to obtain higher communication quality. It is an object of the present invention to provide a technique capable of quickly switching to another network without reducing the processing load and suppressing the processing load.
上記問題を解決するために、本発明のある観点によれば、第1の端末を収容し複数のISPに接続される第1のルータと第2の端末を収容する第2のルータとに対して指示を与える制御装置であって、前記第1の端末および前記第2の端末がそれぞれ第1のIPアドレスおよび第2のIPアドレスを使用して、前記複数のISPのうち1のISPを介して通信を行っている場合に、前記複数のISPそれぞれを介した前記第1のルータと前記第2のルータとの間の各経路についての品質情報を取得する情報取得部と、前記各経路についての品質情報に基づき、前記第1の端末から前記第2の端末への通信において前記第1のルータが利用する経由ISPを決定する経路決定部と、前記経由ISPが前記1のISPと異なる場合に、前記第1のルータに対して、前記第1の端末から前記第2の端末へ向かうパケットを構成するヘッダに記載された送信元IPアドレスを、前記第1のIPアドレスから前記経由ISPにより前記第1のルータに割り当てられたIPアドレスに書き換えること、および、前記書き換えがなされたパケットを前記経由ISPに送出することを指示するアドレス経路変更部と、前記経由ISPが前記1のISPと異なる場合に、前記第2のルータに対して、前記書き換えがなされたパケットを構成するヘッダに記載された送信元IPアドレスを、前記経由ISPにより前記第1のルータに割り当てられたIPアドレスから前記第1のIPアドレスに書き換えることを指示するアドレス変更部と、を備えることを特徴とする、制御装置が提供される。 In order to solve the above problem, according to one aspect of the present invention, for a first router that accommodates a first terminal and is connected to a plurality of ISPs, and a second router that accommodates a second terminal The first terminal and the second terminal use a first IP address and a second IP address, respectively, and pass through one ISP among the plurality of ISPs. An information acquisition unit that acquires quality information about each route between the first router and the second router via each of the plurality of ISPs, and A route determination unit that determines a transit ISP used by the first router in communication from the first terminal to the second terminal based on the quality information of the first terminal, and the transit ISP is different from the first ISP The first A source IP address described in a header constituting a packet from the first terminal to the second terminal is transmitted from the first IP address to the first router by the transit ISP. An address route changing unit that instructs to rewrite the IP address assigned to the IP address, and to send the rewritten packet to the transit ISP, and the transit ISP is different from the first ISP. For the second router, the source IP address described in the header constituting the rewritten packet is changed from the IP address assigned to the first router by the transit ISP to the first IP address. An address change unit that instructs rewriting is provided. A control device is provided.
前記情報取得部は、前記各経路についての品質情報として、前記第1のルータから前記第2のルータへの通信における遅延時間、到着間隔ゆらぎ、パケットロス率または前記第1のルータと前記第2のルータとの間の往復遅延時間の値を取得し、前記経路決定部は、前記値が最小である経路に属するISPを前記経由ISPと決定してもよい。 The information acquisition unit, as the quality information for each route, includes a delay time, an arrival interval fluctuation, a packet loss rate in the communication from the first router to the second router, and the first router and the second router. The value of the round-trip delay time with the router may be acquired, and the route determination unit may determine the ISP belonging to the route having the minimum value as the transit ISP.
前記情報取得部は、前記各経路についての品質情報として、通信帯域の値を取得し、前記経路決定部は、前記値が最大である経路に属するISPを前記経由ISPと決定してもよい。 The information acquisition unit may acquire a value of a communication band as quality information about each route, and the route determination unit may determine an ISP belonging to a route having the maximum value as the transit ISP.
また、本発明のある観点によれば、第1の端末を収容し複数のISPに接続される第1のルータと第2の端末を収容する第2のルータとに対して指示を与える制御装置であって、前記第1の端末および前記第2の端末がそれぞれ第1のIPアドレスおよび第2のIPアドレスを使用して、前記複数のISPのうち1のISPを介して通信を行っている場合に、前記複数のISPそれぞれを介した前記第1のルータと前記第2のルータとの間の各経路についての品質情報を取得する情報取得部と、前記各経路についての品質情報に基づき、前記第1の端末から前記第2の端末への通信において前記第1のルータが利用する経由ISPを決定する経路決定部と、前記経由ISPが前記1のISPと異なる場合に、前記第2のルータに対して、前記第2の端末から前記第1の端末へ向かうパケットを構成するヘッダに記載された宛先IPアドレスを、前記第1のIPアドレスから前記経由ISPにより前記第1のルータに割り当てられたIPアドレスに書き換えることを指示するアドレス経路変更部と、前記経由ISPが前記1のISPと異なる場合に、前記第1のルータに対しては、前記書き換えがなされたパケットを構成するヘッダに記載された宛先IPアドレスを、前記経由ISPにより前記第1のルータに割り当てられたIPアドレスから前記第1のIPアドレスに書き換えることを指示するアドレス変更部と、を備えることを特徴とする、制御装置が提供される。 Further, according to an aspect of the present invention, a control device that gives instructions to a first router that accommodates a first terminal and is connected to a plurality of ISPs and a second router that accommodates a second terminal The first terminal and the second terminal communicate with each other through one ISP among the plurality of ISPs using the first IP address and the second IP address, respectively. In this case, based on the information acquisition unit that acquires quality information about each route between the first router and the second router via each of the plurality of ISPs, and the quality information about each route, A route determination unit that determines a transit ISP used by the first router in communication from the first terminal to the second terminal, and the second ISP when the transit ISP is different from the first ISP. For router 2. Rewrite the destination IP address described in the header constituting the packet from the second terminal to the first terminal to the IP address assigned to the first router by the transit ISP from the first IP address. And when the route ISP is different from the first ISP, the destination IP address described in the header constituting the rewritten packet is given to the first router. And an address changing unit that instructs rewriting from the IP address assigned to the first router by the transit ISP to the first IP address.
前記情報取得部は、前記各経路についての品質情報として、前記第1のルータから前記第2のルータへの通信における遅延時間、到着間隔ゆらぎ、パケットロス率または前記第1のルータと前記第2のルータとの間の往復遅延時間の値を取得し、前記経路決定部は、前記値が最小である経路に属するISPを前記経由ISPと決定してもよい。 The information acquisition unit, as the quality information for each route, includes a delay time, an arrival interval fluctuation, a packet loss rate in the communication from the first router to the second router, and the first router and the second router. The value of the round-trip delay time with the router may be acquired, and the route determination unit may determine the ISP belonging to the route having the minimum value as the transit ISP.
前記情報取得部は、前記各経路についての品質情報として、通信帯域の値を取得し、前記経路決定部は、前記値が最大である経路に属するISPを前記経由ISPと決定してもよい。 The information acquisition unit may acquire a value of a communication band as quality information about each route, and the route determination unit may determine an ISP belonging to a route having the maximum value as the transit ISP.
以上説明したように本発明によれば、より高い通信品質を獲得するため、マルチホームが利用可能な状況下で、通信の接続を切断することなく他のネットワークに迅速に切り替えられ、処理負荷を抑えることが可能である。 As described above, according to the present invention, in order to obtain higher communication quality, it is possible to quickly switch to another network without disconnecting the communication in a situation where multihome is available, and the processing load is reduced. It is possible to suppress.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification and drawings, components having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
また、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素を、同一の符号の後に異なるアルファベットを付して区別する場合もある。ただし、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。 In the present specification and drawings, a plurality of constituent elements having substantially the same functional configuration may be distinguished by attaching different alphabets after the same reference numeral. However, when it is not necessary to particularly distinguish each of a plurality of constituent elements having substantially the same functional configuration, only the same reference numerals are given.
[第1の実施形態]
以下では、本発明の第1の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[構成の説明]
図1は、この実施形態に係る通信システム1の全体構成を示す全体構成図である。図1において、この実施形態に係る通信システム1(サービス提供システム)は、制御装置10、ルータ20、ルータ21、端末30、サーバ40、ネットワーク50、ISP(Internet Service Provider)51−1〜51−N(Nは2以上の整数)を少なくとも有して構成される。なお、端末30は、第1の端末の一例に相当する。また、サーバ40は、第2の端末の一例に相当する。
[Description of configuration]
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an overall configuration of a communication system 1 according to this embodiment. 1, a communication system 1 (service providing system) according to this embodiment includes a
ネットワーク50は、いわゆるインターネットである。ISP51−n(1 ≦n≦N)は、ルータ20がネットワーク50に接続するためのアクセス回線としてのネットワークである。ISP51−nはいずれもネットワーク50およびルータ20に接続し、ルータ20はISP51−1〜51−Nのいずれかを経由してネットワーク50およびルータ21に到達する。
The
ルータ20は、ISP51−nに接続することによりマルチホームを構成する。ここでは、端末30の属するルータがマルチホームを構成しているが、サーバ40の属するルータ21においてマルチホームを構成していても構わない。この場合、以下で述べるルータ20をルータ21と適宜読み替える必要がある。
The
ルータ20は、端末30とサーバ40が通信を行う際に、ISP51−1〜51−NのうちどのISP51−nを利用しているかを特定する「使用ISP情報」を制御装置10に送信している。
When the terminal 30 and the
制御装置10に対して使用ISP情報が送信される間隔は定期的に送られるのでもよい。また、ルータ20とルータ21の少なくとも一方は、「ルータ20→ISP51−n(ISP51−1〜51−Nのうちいずれか)→ネットワーク50→ルータ21へ至る通信」または「その逆方向の通信」から得られる通信の「品質情報」を各ISP51−nごとに取得して、制御装置10に送信している。品質情報を取得する間隔および制御装置10に対して品質情報を送信する間隔は定期的になされるものでもよい。
The interval at which the usage ISP information is transmitted to the
ここで、「品質情報」とは具体的には、ルータ20とルータ21の間の往復遅延時間(単位:秒)や、ルータ20からルータ21またはルータ20からルータ21に至るまでに要する通信遅延時間(単位:秒)のほか、ルータ20とルータ21との間の通信帯域(単位:bps)、到着間隔ゆらぎ(単位:秒)またはパケットロス率などの情報である。
Here, the “quality information” specifically refers to a round-trip delay time (unit: second) between the
品質情報は、端末30とサーバ40との間の通信に限らず、端末30のようにルータ20に属する他の端末(図示せず)とサーバ40のようにルータ21に接続する他のサーバ(図示せず)との間で行われた通信、すなわちルータ20とルータ21を経由するすべての通信から得られる。また、品質情報はルータ20および21がそれぞれルータ21および20に対して送信したパケットにより計測する方法によっても得られる。
The quality information is not limited to the communication between the terminal 30 and the
制御装置10はここではネットワーク50に接続しているが、他のネットワークすなわち端末30またはサーバ40の属するネットワークに属していてもよい。
The
図2は、本発明の第1の実施形態に係る制御装置10Aの機能構成を示す。情報取得部101は、ルータ20から使用ISP情報、およびルータ20またはルータ21から品質情報を取得する。そして情報取得部101は使用ISP情報および品質情報を経路決定部102へ渡す。またルータ20から使用ISP情報が届けられたとき、これがルータ20から初めて届けられものである場合は、このISP51−nを「当初ISP」として記憶部105に登録する。
FIG. 2 shows a functional configuration of the
経路決定部102は、品質情報に基づき端末30とサーバ40との通信においていずれのISP51−nを利用すべきか決定する。例えば、ルータ20とルータ21との間の往復遅延時間を品質情報として使用する場合について述べる。経路決定部102は、情報取得部101からISP51−1〜51−Nすべてについて往復遅延時間を取得する。そして、このうち最小の往復遅延時間が得られたISP51−nを端末30とサーバ40との通信に用いることを決定する。以後、経路決定部102で決定されたISP51−nを「経由ISP51−k」という。
The
品質情報として、ルータ20からルータ21方向の片方向の遅延時間、到着間隔ゆらぎまたはパケットロス率を用いた場合はその値が最小となるISP51−nを端末30とサーバ40との通信に利用する経由ISP51−kと決定することができる。
When the one-way delay time in the direction from the
また、品質情報として、ルータ20からルータ21方向の通信帯域を用いた場合はその値が最大のISP51−nを端末30とサーバ40との通信に利用する経由ISP51−kと決定することができる。
Further, when the communication band from the
経路決定部102は、ここで決定した経由ISP51−kと使用ISP情報に示されたISP51−nとが異なる場合、決定した経由ISP51−kをアドレス経路変更部103Aおよびアドレス変更部104Aへ通知する。経路決定部102は、経由ISP51−kと使用ISP情報に示されたISP51−nとが同じ場合は何もしない。
When the determined route ISP 51-k is different from the ISP 51-n indicated in the used ISP information, the
アドレス経路変更部103Aは、経路決定部102から経由ISP51−kの情報が通知されると、記憶部105から端末30およびサーバ40のIPアドレスならびに経由ISP51−kを利用する際にルータ20が使用するIPアドレスを取得する。ここでは、便宜上、これら3つのIPアドレスを順に、IP30、IP40、IPkとする。また、記憶部105から当初ISPを取得する。
When the information on the routed ISP 51-k is notified from the
なお、端末30のIPアドレスは、ISP51−nにより割り当てられたグローバルIPアドレスであって、NAT(Network Address Translation)またはNAPT(Network Address Port Translation)等によりルータ20によって当該グローバルIPアドレスから変換されるプライベートIPアドレスではない。また、サーバ40のIPアドレスもグローバルIPアドレスである。
The IP address of the terminal 30 is a global IP address assigned by the ISP 51-n, and is converted from the global IP address by the
経由ISP51−kと当初ISPが異なるとき、アドレス経路変更部103Aはルータ20が次の2つの処理をするように指示する。
・送信元IPアドレス=IP30かつ宛先IPアドレス=IP40として当初ISPに対して送出していたパケットに対して送信元IPアドレスをIP30からIPkに書き換える。
・書き換えたパケットを経由ISP51−kに対して送出する。
When the via ISP 51-k and the initial ISP are different, the address
Rewrite the source IP address from IP30 to IPk for the packet that was originally sent to the ISP with source IP address = IP30 and destination IP address = IP40.
-Send the rewritten packet to the ISP 51-k.
この一連の処理は、送信元IPアドレス=IP30かつ宛先IPアドレス=IP40として当初ISPに対して送出していたパケットすべてに対して実施してもよいし、ある割合で実施することもできる。ただし、2つの処理のうちいずれかのみを1つのパケットに対して行うことはできない。 This series of processing may be performed on all packets originally transmitted to the ISP with the source IP address = IP30 and the destination IP address = IP40, or may be performed at a certain rate. However, only one of the two processes cannot be performed on one packet.
なお、送信元IPアドレスを書き換えるのは経由ISP51−kからルータ21までの経路途中でフィルタ等が実施されてそのパケットがルータ21に到達しなくなってしまう事態を回避するためである。また、送信元IPアドレスおよび宛先IPアドレスそれぞれを記載するためのフィールドは、例えば、パケットを構成するヘッダに設けられている。
The reason why the source IP address is rewritten is to avoid a situation in which a filter or the like is implemented in the route from the transit ISP 51-k to the
一方、経由ISP51−kと当初ISPが同じとき、アドレス経路変更部103Aはルータ20が次の動作をするように指示する。
・送信元IPアドレス=IP30かつ宛先IPアドレス=IP40として当初ISPに対して送出していたパケットを送信元IPアドレス=IP30かつ宛先IPアドレス=IP40のまま当初ISPに対して送出する。
On the other hand, when the route ISP 51-k and the initial ISP are the same, the address
The packet that was originally sent to the ISP with the source IP address = IP30 and the destination IP address = IP40 is sent to the original ISP with the source IP address = IP30 and the destination IP address = IP40.
すなわち、ルータ20の動作を端末30とサーバ40との間の通信の初期状態に戻すのである。
That is, the operation of the
アドレス変更部104Aは、経路決定部102から経由ISP51−kの情報が通知されると、記憶部105から端末30およびサーバ40のIPアドレス、経由ISP51−kを利用する際にルータ20が使用するIPアドレスならびに当初ISPを取得する。
When the information on the routed ISP 51-k is notified from the
経由ISP51−kと当初ISPが異なるとき、アドレス経路変更部103Aはルータ21が次の動作をするように指示する。
・送信元IPアドレス=IPkかつ宛先IPアドレス=IP40のパケットに対して送信元IPアドレスをIPkからIP30に書き換える。
When the via ISP 51-k and the initial ISP are different, the address
Rewrite the source IP address from IPk to IP30 for the packet with the source IP address = IPk and the destination IP address = IP40.
経由ISP51−kと当初ISPが同じとき、アドレス経路変更部103Aはルータ21が上記の書き換えを止める指示する。つまり、ルータ21の動作を端末30とサーバ40との間の通信の初期状態に戻すのである。
When the via ISP 51-k and the initial ISP are the same, the address
記憶部105には、あらかじめ、端末30およびサーバ40のIPアドレスが登録されている。また、ルータ20がISP51−1〜51−Nにより割り当てられたIPアドレス(制御装置10Aからの指示によってISP51−1〜51−Nを利用する際に使用するIPアドレス)がそれぞれ登録されている。また、当初ISPが記録されている。記憶部105に記憶される情報は例えば図6に示すようなものである。
In the
[動作の説明]
次に、この実施形態のネットワーク50における制御装置10Aの動作を、図面を参照しながら詳細に説明する。ここで、制御装置10Aの制御処理の動作を説明するに当たり、図3に例示するネットワーク構成を想定して説明する。図1のネットワーク構成においては、ISP51−1〜51−Nが存在し、図3のネットワーク構成では、説明の便宜のため、ISP51−1〜51−3が存在する。その他の点に関しては、図3のネットワーク構成は、図1のネットワーク構成と特に変わるところはない。
[Description of operation]
Next, the operation of the
図3では、ルータ20はISP51−1〜51−3に接続している。また、ネットワーク50もISP51−1〜51−3に接続し、それぞれリンクR1〜R3によって接続している。各リンクR1〜R3に対応して記載された数字は伝送時間を示している。単位は「ms」であるとする。本動作例では、説明の便宜のため、これ以外の伝送による遅延は無視できるものとする。よって、端末30からサーバ40までの遅延時間は、ISP51−1、51−2、51−3を利用したときで、それぞれ20ms、10ms、30msとなる。
In FIG. 3, the
ルータ20がIPS51−1〜51−3と接続しているセグメントおよびルータ21がネットワーク50と接続しているセグメントは図5に示すとおりである。端末30はISP51−1を経由して、サーバ40と通信を開始したとする。このとき、端末30およびサーバ40が使用するIPアドレスは、それぞれ10.173.1.1および10.173.0.1であったとする。
The segment where the
ここから制御装置10Aが動作することにより経路が切り替わる動作を示す。まず、制御装置10Aには「品質情報」および「使用ISP情報」が送られる。使用ISP情報はルータ20が制御装置10Aに対して送信する。本例では、ルータ20は、端末30とサーバ40との通信においてISP51−1が利用している旨を使用ISP情報として制御装置10Aに通知する。品質情報は、ルータ20と21の少なくとも一方が制御装置10Aに送信する。
Here, an operation in which the path is switched by the operation of the
ルータ20または21の動作を示すフローチャートを図8に示す。ルータ20または21は、ISP51−1〜51−Nそれぞれについて品質情報を取得する(ステップS201)。また、ルータ20は使用ISP情報として、端末30とサーバ40が通信しているISP51−nがどのISPであるかを取得する。
A flow chart showing the operation of the
ルータ20は品質情報と使用ISP情報を制御装置10Aに送信する(ステップS202)。本例で具体的に示すと次のとおりである。本例ではルータ20のみが制御装置10Aに対して品質情報を送信するものとする。また、品質情報としては、ルータ20とルータ21との間の往復遅延時間を使用する。これをISP51−1〜51−3それぞれについてルータ20が自ら計測する。ルータ20が品質情報を取得して、制御装置10Aに品質情報を送信する動作に関してフローチャートを用いて説明すると次のようになる。
The
ルータ20は往復遅延時間を計測し、ISP51−1、51−2、51−3についてそれぞれ40ms、20ms、60msの値を取得する(ステップS201)。端末30はISP51−1を利用してサーバ40と通信しているので、ルータ20は使用ISP情報としてISP51−1を取得する。ルータ20は、使用ISP情報51−1と、品質情報として上記3つの往復遅延時間を制御装置10Aに対して送信する(ステップS202)。
The
これを受けて制御装置10Aは図7のフローチャートの動作を開始する。ここで、記憶部105には、あらかじめ、端末30およびサーバ40のIPアドレスが登録されている。また、ルータ20が制御装置10Aからの指示によってISP51−1〜51−Nを利用する際に使用するISP51−1〜51−Nのセグメントに属するIPアドレスがそれぞれ登録されている。また、当初ISPが記録されている。
In response to this, the
情報取得部101において、ルータ20から使用ISP情報およびルータ20または21から品質情報を取得する(ステップS101)。使用ISP情報がルータ20から通知されたのが初めてであれば、これを「当初ISP」として記憶部105に登録する(ステップS102)。経路決定部102において、各ISPについての品質情報に基づき端末30とサーバ40との通信において利用する経由ISP51−kを決定する(ステップS103)。
The
経路決定部102は、ステップS103で決定した経由ISP51−kと使用ISP情報に示されたISP51−nが同じならば終了するが、異なれば、経由ISP51−kをアドレス経路変更部103Aおよびアドレス変更部104Aに通知し、ステップS105へ進む(ステップS104)。経路決定部102は、記憶部105に記録された当初ISPを参照し、これがS103で決定した経由ISP51−kと異なれば、ステップS106へ進む。同じならばステップS108へ進む(ステップS105)。
The
アドレス経路変更部103Aにおいて、記憶部105から、端末30およびサーバ40のIPアドレスならびにルータ20が経由ISP51−kを利用する際に使用するIPアドレスを取得する。これら3つのIPアドレスを順に、IP30、IP40、IPkとする。そして、アドレス経路変更部103Aは、ルータ20に対して「送信元IPアドレス=IP30かつ宛先IPアドレス=IP40として当初ISPに対して送出していたパケットに対して送信元IPアドレスをIP30からIPkと書き換えること」および「書き換えたパケットを経由ISP51−kに対して送出すること」を指示する(ステップS106)。
In the address
アドレス変更部104Aにおいて、記憶部105から、端末30およびサーバ40のIPアドレスならびにルータ20が経由ISP51−kを利用する際に使用するIPアドレスを取得する。そして、アドレス変更部104Aは、ルータ21に対して、送信元IPアドレス=IPkかつ宛先IPアドレス=IP40のパケットに対して送信元IPアドレスをIPkからIP30に書き換えることを指示する(ステップS107)。
In the
アドレス経路変更部103Aにおいて、記憶部105から、端末30およびサーバ40のIPアドレスならびに当初ISPを取得する。そして、アドレス経路変更部103Aは、ルータ20に対して送信元IPアドレス=IP30かつ宛先IPアドレス=IP40として当初ISPに対して送出していたパケットを当初ISPに対して送出することを指示する(ステップS108)。
In the address
アドレス変更部104Aにおいて、記憶部105から、端末30およびサーバ40のIPアドレスならびにルータ20が経由ISP51−kを利用する際に使用するIPアドレスを取得する。そして、アドレス変更部104Aは、ルータ21に対して、送信元IPアドレス=IPkかつ宛先IPアドレス=IP40のパケットに対する書き換え指示を削除する(ステップS109)。
In the
これを図3について見てみると次のようになる。初期状態では、制御装置10Aの構成要素である記憶部105には図6に示す情報が予め記憶されている。ただし、当初ISPの欄は空白である。情報取得部101において、ルータ20から使用ISP情報としてIPS51−1を取得する。また、情報取得部101は、ルータ20から各ISPの品質情報として、IPS51−1、51−2および51−3の往復遅延時間を取得する(ステップS101)。本例ではそれぞれ40ms、20msおよび60msである。
This can be seen as follows with reference to FIG. In the initial state, the information shown in FIG. 6 is stored in advance in the
情報取得部101は、使用ISP情報がルータ20から初めて通知されたものであるから、これを当初ISPとして記憶部105に登録する(ステップS102)。経路決定部102において、各ISP51−nの往復遅延時間のうちISP51−2が最小であるから、端末30とサーバ40との通信においてISP51−2を利用することを決定する(ステップS103)。
The
情報取得部101は、ステップS103で決定したISP51−2と使用ISP情報に示されたISP51−1とは異なるから、ISP51−2をアドレス経路変更部103Aおよびアドレス変更部104Aに通知し、ステップS105へ進む(ステップS104)。経路決定部102は、記憶部105に記録された当初ISP=51−1を参照し、これがISP51−2と異なるから、ステップS106へ進む(ステップS105)。
Since the
アドレス経路変更部103Aにおいて、記憶部105から、端末30およびサーバ40のIPアドレスならびにルータ20がISP51−2を利用する際に使用するIPアドレスを取得する。図6を参照するとそれぞれ、「10.173.1.1」、「10.173.0.1」、「10.173.2.254」である。アドレス経路変更部103Aは、ルータ20に対して「送信元IPアドレス=10.173.1.1かつ宛先IPアドレス=10.173.0.1として当初ISPに対して送出していたパケットに対して送信元IPアドレスを10.173.1.1から10.173.2.254と書き換えること」および「書き換えたパケットをISP51−2に対して送出すること」を指示する(ステップS106)。
In the address
アドレス変更部104Aにおいて、記憶部105から、端末30およびサーバ40のIPアドレスならびにルータ20がISP51−2を利用する際に使用するIPアドレスを取得する。そして、アドレス変更部104Aは、ルータ21に対して、「送信元IPアドレス=10.173.2.254かつ宛先IPアドレス=10.173.0.1のパケットに対して送信元IPアドレスを10.173.2.254から10.173.1.1に書き換えること」を指示する(ステップS107)。
In the
これにより、端末30からサーバ40への通信は接続が切断、中断されることなくISP51−1からISP51−2へと経路が切り替わる。また、ISP51−1、ISP51−2およびISP51−2の往復遅延時間はそれぞれ40ms、20msおよび60msであるから、この経路切替によって最小の往復遅延時間で通信が可能となり、通信品質が向上する。
As a result, the communication from the terminal 30 to the
その後、ネットワークの状態が変化し、図4に示すように、リンクR1、R2およびR3の伝送時間がそれぞれ10ms、20msおよび30msとなったとする。すると、ルータ20では次のような動作が起こる。
Thereafter, it is assumed that the state of the network changes and the transmission times of the links R1, R2, and R3 are 10 ms, 20 ms, and 30 ms, respectively, as shown in FIG. Then, the following operation occurs in the
ルータ20は、往復遅延時間としてISP51−1、51−2および51−3についてそれぞれ20ms、40msおよび60msの値を取得する(ステップS201)。前述の制御装置10Aからの指示により、端末30は、ISP51−2を利用してサーバ40と通信しているので、ISP51−2が使用ISP情報である。
The
ルータ20は、使用ISP情報ISP51−2と、品質情報として上記3つの往復遅延時間を制御装置10Aに対して送信する(ステップS202)。そして、制御装置10Aでは次の動作を実施する。情報取得部101において、ルータ20から品質情報としてIPS51−1、51−2および51−3の往復遅延時間20ms、40msおよび60msならびに使用ISP情報51−2を取得する(ステップS101)。
The
経路決定部102は、使用ISP情報がルータ20から通知されたのはこれが初めてではないから、ここではなにもしない(ステップS102)。経路決定部102において、各ISPについての品質情報に基づき、往復遅延時間はISP51−1の20msが最小であるから、端末30とサーバ40との通信においてISP51−1を利用することを決定する(ステップS103)。
Since this is not the first time that the use ISP information has been notified from the
経路決定部102は、ステップS103で決定したISP51−1と使用ISP情報に示されたISP51−2は異なるから、ISP51−1をアドレス経路変更部103Aおよびアドレス変更部104Aに通知し、ステップS105へ進む(ステップS104)。経路決定部102は、記憶部105に記録された当初ISP=51−1を参照し、これがステップS103で決定したISP51−1と同じであるから、ステップS108へ進む(ステップS105)。
The
アドレス経路変更部103Aにおいて、記憶部105から、端末30およびサーバ40のIPアドレスならびに当初ISP=51−1を取得する。そして、アドレス経路変更部103Aは、ルータ20に対して送信元IPアドレス=10.173.1.1かつ宛先IPアドレス=10.173.0.1として当初ISPに対して送出していたパケットを送信元IPアドレス=10.173.1.1かつ宛先IPアドレス=10.173.0.1のまま当初ISP=ISP51−1に対して送出することを指示する(ステップS108)。
In the address
アドレス変更部104Aにおいて、記憶部105から、端末30およびサーバ40のIPアドレスならびにルータ20が経由ISP51−kを利用する際に使用するIPアドレスを取得する。そして、アドレス変更部104Aは、ルータ21に対して、送信元IPアドレス=10.173.2.254かつ宛先IPアドレス=10.173.0.1のパケットに対する書き換え指示を削除する(ステップS109)。
In the
これにより、端末30からサーバ40への通信は、初期状態であるISP51−1を利用する状態に戻る。この際も、接続を切断、中断することなく経路を切り替えられる。また、ISP51−1、ISP51−2およびISP51−2の往復遅延時間はそれぞれ20ms、40msおよび60msであるから、この経路切替によって最小の往復遅延時間で通信が可能となり、通信品質が向上する。
Thereby, the communication from the terminal 30 to the
[効果の説明]
以上のように、この実施形態によれば、往復遅延時間の短い経路に、接続を切断、中断することなく切り替え、通信品質を向上させている。非特許文献2に記載された方法では、DNSの内容を書き換えることで、通信を他のISPに切り替えることが可能となるが、通信を一旦切断し、再度接続し直さなければならない。
[Description of effects]
As described above, according to this embodiment, the communication quality is improved by switching to a route having a short round-trip delay time without disconnecting or interrupting the connection. In the method described in Non-Patent Document 2, it is possible to switch the communication to another ISP by rewriting the contents of the DNS, but it is necessary to disconnect the communication once and reconnect it.
また、非特許文献1に記載された方法により経路を変更し経由するISPを変えたのではその通信は本来経由すべきでないISPを通過するのであるから、通信の到達性が保証されない。 Also, if the route is changed by changing the route by the method described in Non-Patent Document 1, the communication passes through the ISP that should not be routed, so the reachability of the communication is not guaranteed.
一方、非特許文献3の方法を用いれば、ルータ間で他のネットワークを用いた通信を行うように新たにそのルータ間にトンネルを張り、通信を継続したまま経路を切り替えることも可能である。しかし、パケットをカプセル化して通信するための、トンネルを形成するために時間を要し、それを維持するための処理がルータに負担となる。また、特定の通信に対してのみ、すなわち端末30とサーバ40との間の通信に対してのみそのトンネルを張ったネットワークを利用させることはできない。
On the other hand, if the method of Non-Patent Document 3 is used, it is possible to newly establish a tunnel between the routers so as to perform communication using another network between the routers, and to switch the route while continuing the communication. However, it takes time to form a tunnel for encapsulating packets for communication, and processing to maintain the tunnel becomes a burden on the router. Further, it is not possible to use a network having a tunnel only for specific communication, that is, only for communication between the terminal 30 and the
しかし、本実施形態によればパケットのヘッダ情報を書き換えることで通信の到達性を担保し、さらに通信を切断することなく異なるISPを利用し経路を切り替えられる。また、ルータ20および21でヘッダ情報を書き換えるだけなので、ルータの処理負荷は小さい。また、特定の通信、本例では端末30とサーバ40との通信のみに対して、経路を切り替えることができる。
However, according to this embodiment, the reachability of the communication is ensured by rewriting the header information of the packet, and the route can be switched using a different ISP without disconnecting the communication. Further, since the header information is simply rewritten by the
[第2の実施形態]
次に、本発明の第2の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[構成の説明]
第2の実施形態は、制御装置10Bのアドレス経路変更部103Bおよびアドレス変更部104Bが、第1の実施形態の制御装置10Aのアドレス経路変更部103Aおよびアドレス変更部104Aと異なり、それ以外の構成要素は第1の実施形態に対応するものである。したがって、第2の実施形態においても、図1、図3、図4、図8、図5及び図6を用いることとする。また、以下では、第2の実施形態の制御装置10Bの制御処理を中心に詳細に説明するものとし、第1の実施形態で既に説明した構成要素の詳細な説明は省略する。
[Description of configuration]
In the second embodiment, the address
ルータ20は、ISP51−nに接続することによりマルチホームを構成する。ルータ20は、端末30とサーバ40が通信を行う際に、ISP51−1〜51−NのうちどのISP51−nを利用しているかを特定する「使用ISP情報」を制御装置10Bに送信している。制御装置10Bに対して使用ISP情報が送信される間隔は定期的に送られるのでもよい。
The
また、ルータ20とルータ21の少なくとも一方は、「ルータ20→ISP51−n(ISP51−1〜51−Nのうちいずれか)→ネットワーク50→ルータ21へ至る通信」または「その逆方向の通信」から得られる通信の「品質情報」を各ISP51−nごとに取得して、制御装置10Bに送信している。制御装置10Bに対して品質情報が送信される間隔は定期的に送られるのでもよい。
In addition, at least one of the
図9は、本発明の第2の実施形態に係る制御装置10Bの機能構成を示す。情報取得部101は、ルータ20から使用ISP情報、およびルータ20またはルータ21から品質情報を取得する。そして情報取得部101は使用ISP情報および品質情報を経路決定部102へ渡す。またルータ20から使用ISP情報が届けられたとき、これがルータ20から初めて届けられものである場合は、このISP51−nを「当初ISP」として記憶部105に登録する。
FIG. 9 shows a functional configuration of a
経路決定部102は、品質情報に基づき端末30とサーバ40との通信においていずれのISP51−nを利用すべきか決定する。経路決定部102で決定されたISP51−nを経由ISP51−kという。経路決定部102は、決定した経由ISP51−kと使用ISP情報に示されたISP51−nとが異なる場合、決定した経由ISP51−kをアドレス経路変更部103Bおよびアドレス変更部104Bへ通知する。経路決定部102は、経由ISP51−kと使用ISP情報に示されたISP51−nとが同じ場合は何もしない。
The
アドレス経路変更部103Bは、経路決定部102から経由ISP51−kの情報が通知されると、記憶部105から端末30およびサーバ40のIPアドレスならびに経由ISP51−kを利用する際にルータ20が使用するIPアドレスを取得する。ここでは、便宜上、これら3つのIPアドレスを順に、IP30、IP40、IPkとする。また、記憶部105から当初ISPを取得する。経由ISP51−kと当初ISPが異なるとき、アドレス経路変更部103Bはルータ21が次の2つの処理をするように指示する。
・送信元IPアドレス=IP40かつ宛先IPアドレス=IP30として送出していたパケットに対して宛先IPアドレスをIP30からIPkに書き換える。
・一方、経由ISP51−kと当初ISPが同じとき、アドレス経路変更部103Bはルータ21が上記の書き換えを止める指示する。
When the information on the routed ISP 51-k is notified from the
Rewrite the destination IP address from IP30 to IPk for the packet sent as source IP address = IP40 and destination IP address = IP30.
On the other hand, when the route ISP 51-k is the same as the initial ISP, the address
すなわち、ルータ21の動作を端末30とサーバ40との間の通信の初期状態に戻すのである。
That is, the operation of the
アドレス変更部104Bは、経路決定部102から経由ISP51−kの情報が通知されると、記憶部105から端末30およびサーバ40のIPアドレス、経由ISP51−kを利用する際にルータ20が使用するIPアドレスならびに当初ISPを取得する。経由ISP51−kと当初ISPが異なるとき、アドレス経路変更部103Bはルータ20が次の動作をするように指示する。
When the information on the routed ISP 51-k is notified from the
・送信元IPアドレス=IP40かつ宛先IPアドレス=IPkのパケットに対して宛先IPアドレスをIPkからIP30に書き換える。
・経由ISP51−kと当初ISPが同じとき、アドレス経路変更部103Bはルータ20が上記の書き換えを止める指示する。
Rewrite the destination IP address from IPk to IP30 for the packet with the source IP address = IP40 and the destination IP address = IPk.
When the route ISP 51-k and the initial ISP are the same, the address
つまり、ルータ20の動作を端末30とサーバ40との間の通信の初期状態に戻すのである。記憶部105には、あらかじめ、制御装置10Bによって経路制御を受ける端末30およびサーバ40の通信で、これらが使用するIPアドレスが登録されている。また、ルータ20がISP51−1〜51−Nにより割り当てられたIPアドレス(制御装置10Bからの指示によってISP51−1〜51−Nを利用する際に使用するIPアドレス)がそれぞれ登録されている。また、当初ISPが記録されている。記憶部105に記憶される情報は例えば図6に示すようなものである。
That is, the operation of the
次に、この実施形態のネットワーク50における制御装置10Bの動作を、図面を参照しながら詳細に説明する。ここで、制御装置10Bの制御処理の動作を説明するに当たり、図3に例示するネットワーク構成を想定して説明する。図1のネットワーク構成と特に変わるところはない。
Next, the operation of the
図3では、ルータ20はISP51−1〜51−3に接続している。また、ネットワーク50もISP51−1〜51−3に接続し、それぞれリンクR1〜R3によって接続している。各リンクR1〜R3に対応して記載された数字は伝送時間を示している。単位は「ms」であるとする。本動作例では、説明の便宜のため、これ以外の伝送による遅延は無視できるものとする。よって、端末30からサーバ40までの遅延時間は、ISP51−1、51−2、51−3を利用したときで、それぞれ20ms、10ms、30msとなる。
In FIG. 3, the
ルータ20がIPS51−1〜51−3と接続しているセグメントおよびルータ21がネットワーク50と接続しているセグメントは図5に示すとおりである。端末30はISP51−1を経由して、サーバ40と通信を開始したとする。このとき、端末30およびサーバ40が使用するIPアドレスは、それぞれ10.173.1.1および10.173.0.1であったとする。
The segment where the
ここから制御装置10Bが動作することにより経路が切り替わる動作を示す。まず、制御装置10Bには「品質情報」および「使用ISP情報」が送られる。使用ISP情報はルータ20が制御装置10Bに対して送信する。本例では、ルータ20は、端末30とサーバ40との通信においてISP51−1が利用している旨を使用ISP情報として制御装置10Bに通知する。品質情報は、ルータ20と21の少なくとも一方が制御装置10Bに送信する。
An operation in which the path is switched by the operation of the
ルータ20または21の動作を示すフローチャートを図8に示す。本例で具体的に示すと次のとおりである。本例ではルータ20のみが制御装置10Bに対して品質情報を送信するものとする。また、品質情報としては、ルータ20とルータ21との間の往復遅延時間を使用する。これをISP51−1〜51−3それぞれについてルータ20が自ら計測する。ルータ20が品質情報を取得して、制御装置10Bに品質情報を送信する動作に関してフローチャートを用いて説明すると次のようになる。
A flow chart showing the operation of the
ルータ20は往復遅延時間を計測し、ISP51−1、51−2、51−3についてそれぞれ40ms、20ms、60msの値を取得する(ステップS201)。端末30はISP51−1を利用してサーバ40と通信しているので、ルータ20は使用ISP情報としてISP51−1を取得する。ルータ20は、使用ISP情報51−1と、品質情報として上記3つの往復遅延時間を制御装置10Bに対して送信する(ステップS202)。
The
これを受けて制御装置10Bは図10のフローチャートの動作を開始する。ただし、図7に示す動作と変わらない箇所は省略する。ここで、記憶部105には、あらかじめ、制御装置10Bによって経路制御を受ける端末30およびサーバ40の通信で、これらが使用するIPアドレスが登録されている。また、ルータ20が制御装置10Bからの指示によってISP51−1〜51−Nを利用する際に使用するISP51−1〜51−Nのセグメントに属するIPアドレスがそれぞれ登録されている。また、当初ISPが記録されている。
In response to this, the
経路決定部102は、ステップS103で決定した経由ISP51−kと使用ISP情報に示されたISP51−nが同じならば終了するが、異なれば、経由ISP51−kをアドレス経路変更部103Bおよびアドレス変更部104Bに通知し、ステップS105へ進む(ステップS114)。経路決定部102は、記憶部105に記録された当初ISPを参照し、これがS103で決定した経由ISP51−kと異なれば、ステップS106へ進む。同じならばステップS108へ進む(ステップS105)。
The
アドレス経路変更部103Bにおいて、記憶部105から、端末30およびサーバ40のIPアドレスならびにルータ20が経由ISP51−kを利用する際に使用するIPアドレスを取得する。これら3つのIPアドレスを順に、IP30、IP40、IPkとする。そして、アドレス経路変更部103Bは、ルータ21に対して、送信元IPアドレス=IP40かつ宛先IPアドレス=IP30として送出していたパケットに対して宛先IPアドレスをIP40からIPkと書き換えること」を指示する(ステップS116)。
In the address
アドレス変更部104Bにおいて、記憶部105から、端末30およびサーバ40のIPアドレスならびにルータ20が経由ISP51−kを利用する際に使用するIPアドレスを取得する。そして、アドレス変更部104Bは、ルータ20に対して、送信元IPアドレス=IP40かつ宛先IPアドレス=IPkのパケットに対して宛先IPアドレスをIPkからIP30に書き換えることを指示する(ステップS117)。
In the
アドレス経路変更部103Bにおいて、記憶部105から、端末30およびサーバ40のIPアドレスを取得する。そして、アドレス経路変更部103Bは、ルータ21に対して送信元IPアドレス=IP40かつ宛先IPアドレス=IP30に対する書き換え指示を削除する(ステップS118)。アドレス変更部104Bにおいて、記憶部105から、端末30のIPアドレスおよびルータ20が経由ISP51−kを利用する際に使用するIPアドレスを取得する。そして、アドレス変更部104Bは、ルータ20に対して、送信元IPアドレス=IP40かつ宛先IPアドレス=IPkのパケットに対する書き換え指示を削除する(ステップS119)。
The address
これを図3について見てみると次のようになる。初期状態では、制御装置10Bの構成要素である記憶部105には図6に示す情報が予め記憶されている。ただし、当初ISPの欄は空白である。情報取得部101において、ルータ20から使用ISP情報としてIPS51−1を取得する。また、情報取得部101は、ルータ20から各ISPの品質情報として、IPS51−1、51−2および51−3の往復遅延時間を取得する(ステップS101)。本例ではそれぞれ40ms、20msおよび60msである。
This can be seen as follows with reference to FIG. In the initial state, information shown in FIG. 6 is stored in advance in the
情報取得部101は、使用ISP情報がルータ20から初めて通知されたものであるから、これを当初ISPとして記憶部105に登録する(ステップS102)。経路決定部102において、各ISP51−nの往復遅延時間のうちISP51−2が最小であるから、端末30とサーバ40との通信においてISP51−2を利用することを決定する(ステップS103)。
The
情報取得部101は、ステップS103で決定したISP51−2と使用ISP情報に示されたISP51−1とは異なるから、ISP51−2をアドレス経路変更部103Bおよびアドレス変更部104Bに通知し、ステップS105へ進む(ステップS114)。経路決定部102は、記憶部105に記録された当初ISP=51−1を参照し、これがISP51−2と異なるから、ステップS116へ進む(ステップS105)。
Since the
アドレス経路変更部103Bにおいて、記憶部105から、端末30およびサーバ40のIPアドレスならびにルータ20がISP51−2を利用する際に使用するIPアドレスを取得する。図6を参照するとそれぞれ、「10.173.1.1」、「10.173.0.1」、「10.173.2.254」である。アドレス経路変更部103Bは、ルータ21に対して、「送信元IPアドレス=10.173.0.1かつ宛先IPアドレス=10.173.1.1として当初ISPに対して送出していたパケットに対して宛先IPアドレスを10.173.1.1から10.173.2.254と書き換えること」を指示する(ステップS116)。
In the address
アドレス変更部104Bにおいて、記憶部105から、端末30のIPアドレスおよびルータ20がISP51−2を利用する際に使用するIPアドレスを取得する。そして、アドレス変更部104Bは、ルータ20に対して、「送信元IPアドレス=10.173.0.1かつ宛先IPアドレス=10.173.2.254のパケットに対して宛先元IPアドレスを10.173.2.254から10.173.1.1に書き換えること」を指示する(ステップS117)。
In the
これにより、サーバ40から端末30への通信は接続が切断、中断されることなくISP51−1からISP51−2へと経路が切り替わる。また、ISP51−1、ISP51−2およびISP51−2の往復遅延時間はそれぞれ40ms、20msおよび60msであるから、この経路切替によって最小の往復遅延時間で通信が可能となり、通信品質が向上する。
As a result, the communication from the
その後、ネットワークの状態が変化し、図4に示すように、リンクR1、R2およびR3の伝送時間がそれぞれ10ms、20msおよび30msとなったとする。すると、ルータ20では次のような動作が起こる。
Thereafter, it is assumed that the state of the network changes and the transmission times of the links R1, R2, and R3 are 10 ms, 20 ms, and 30 ms, respectively, as shown in FIG. Then, the following operation occurs in the
ルータ20は、往復遅延時間としてISP51−1、51−2および51−3についてそれぞれ20ms、40msおよび60msの値を取得する(ステップS201)。前述の制御装置10Bからの指示により、端末30は、ISP51−2を利用してサーバ40と通信しているので、ISP51−2が使用ISP情報である。
The
ルータ20は、使用ISP情報ISP51−2と、品質情報として上記3つの往復遅延時間を制御装置10Bに対して送信する(ステップS202)。そして、制御装置10Bでは次の動作を実施する。情報取得部101において、ルータ20から品質情報としてIPS51−1、51−2および51−3の往復遅延時間20ms、40msおよび60msならびに使用ISP情報51−2を取得する(ステップS101)。
The
経路決定部102は、使用ISP情報がルータ20から通知されたのはこれが初めてではないから、ここではなにもしない(ステップS102)。経路決定部102において、各ISPについての品質情報に基づき、往復遅延時間はISP51−1の20msが最小であるから、端末30とサーバ40との通信においてISP51−1を利用することを決定する(ステップS103)。
Since this is not the first time that the use ISP information has been notified from the
経路決定部102は、ステップS103で決定したISP51−1と使用ISP情報に示されたISP51−2は異なるから、ISP51−1をアドレス経路変更部103Bおよびアドレス変更部104Bに通知し、ステップS105へ進む(ステップS104)。経路決定部102は、記憶部105に記録された当初ISP=51−1を参照し、これがステップS103で決定したISP51−1と同じであるから、ステップS108へ進む(ステップS105)。
The
アドレス経路変更部103Bにおいて、記憶部105から、端末30およびサーバ40のIPアドレスを取得する。そして、アドレス経路変更部103Bは、ルータ21に対して送信元IPアドレス=10.173.0.1かつ宛先IPアドレス=10.173.1.1のパケットに対する書き換え指示を削除する(ステップS118)。
The address
アドレス変更部104Bにおいて、記憶部105から、端末30のIPアドレスおよびルータ20が経由ISP51−kを利用する際に使用するIPアドレスを取得する。そして、アドレス変更部104Bは、ルータ20に対して、送信元IPアドレス=10.173.0.1かつ宛先IPアドレス=10.173.2.254のパケットに対する書き換え指示を削除する(ステップS119)。
In the
これにより、サーバ40から端末30への通信は、初期状態であるISP51−1を利用する状態に戻る。この際も、接続を切断、中断することなく経路を切り替えられる。また、ISP51−1、ISP51−2およびISP51−2の往復遅延時間はそれぞれ20ms、40msおよび60msであるから、この経路切替によって最小の往復遅延時間で通信が可能となり、通信品質が向上する。
Thereby, the communication from the
[効果の説明]
以上のように、この実施形態によれば、往復遅延時間の短い経路に、接続を切断、中断
することなく切り替え、通信品質を向上させている。非特許文献2および3との差異は第1の実施形態の効果で述べたことと同様である。またパケットの宛先アドレスを書き換えることで異なる経路(ISP)を経由してサーバ40から端末30までの通信を実現している。非特許文献1にこのような書き換え指示をする示唆はない。
[Description of effects]
As described above, according to this embodiment, the communication quality is improved by switching to a route having a short round-trip delay time without disconnecting or interrupting the connection. Differences from Non-Patent Documents 2 and 3 are the same as those described in the effect of the first embodiment. Further, by rewriting the destination address of the packet, communication from the
[変形例の説明]
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
[Description of modification]
The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can come up with various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. Of course, it is understood that these also belong to the technical scope of the present invention.
例えば、上述した第1および第2の実施形態で説明したシステムは、通信経路に複数の経路が選択可能な通信システムにおいて広く適用することができる。上述した第1および第2の実施形態では、説明を簡単にするために、図1に例示するシステム構成を想定して説明したが、図1に例示するシステム構成に限定されるものではない。例えば、ルータ20の機能を端末30に含まれるようにしてもよい。そして、ISP51−nのうち、いずれかを無線通信、例えば、3G、WiMAXまたはWi−Fiによるものとしてもよい。
For example, the systems described in the first and second embodiments described above can be widely applied to communication systems in which a plurality of paths can be selected as communication paths. In the first and second embodiments described above, the system configuration illustrated in FIG. 1 is assumed for the sake of simplicity, but the present invention is not limited to the system configuration illustrated in FIG. For example, the function of the
通信システム1を構成する各機能ブロックは、例えば、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)などから構成され、図示しない記憶部により記憶されているプログラムがCPUによりRAMに展開されて実行されることにより、その機能が実現され得る。あるいは、これらの機能ブロックは、専用のハードウェアにより構成されていてもよいし、複数のハードウェアの組み合わせにより構成されてもよい。 Each functional block constituting the communication system 1 is configured by, for example, a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), and the like, and a program stored in a storage unit (not shown) is expanded on the RAM and executed by the CPU. By doing so, the function can be realized. Or these functional blocks may be comprised by the hardware for exclusive use, and may be comprised by the combination of several hardware.
1 通信システム
10(10A、10B) 制御装置
20 ルータ
21 ルータ
30 端末
40 サーバ
50 ネットワーク
101 情報取得部
102 経路決定部
103(103A、103B) アドレス経路変更部
104(104A、104B) アドレス変更部
105 記憶部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Communication system 10 (10A, 10B)
Claims (6)
前記第1の端末および前記第2の端末がそれぞれ第1のIPアドレスおよび第2のIPアドレスを使用して、前記複数のISPのうち1のISPを介して通信を行っている場合に、前記複数のISPそれぞれを介した前記第1のルータと前記第2のルータとの間の各経路についての品質情報を取得する情報取得部と、
前記各経路についての品質情報に基づき、前記第1の端末から前記第2の端末への通信において前記第1のルータが利用する経由ISPを決定する経路決定部と、
前記経由ISPが前記1のISPと異なる場合に、前記第1のルータに対して、前記第1の端末から前記第2の端末へ向かうパケットを構成するヘッダに記載された送信元IPアドレスを、前記第1のIPアドレスから前記経由ISPにより前記第1のルータに割り当てられたIPアドレスに書き換えること、および、前記書き換えがなされたパケットを前記経由ISPに送出することを指示するアドレス経路変更部と、
前記経由ISPが前記1のISPと異なる場合に、前記第2のルータに対して、前記書き換えがなされたパケットを構成するヘッダに記載された送信元IPアドレスを、前記経由ISPにより前記第1のルータに割り当てられたIPアドレスから前記第1のIPアドレスに書き換えることを指示するアドレス変更部と、
を備えることを特徴とする、制御装置。 A control device for giving instructions to a first router accommodating a first terminal and connected to a plurality of ISPs and a second router accommodating a second terminal,
When the first terminal and the second terminal communicate with each other through one ISP among the plurality of ISPs using the first IP address and the second IP address, respectively, An information acquisition unit for acquiring quality information about each path between the first router and the second router via each of a plurality of ISPs;
A route determination unit that determines a transit ISP used by the first router in communication from the first terminal to the second terminal based on quality information about each route;
When the transit ISP is different from the one ISP, the source IP address described in the header constituting the packet from the first terminal to the second terminal is sent to the first router, An address path changing unit for instructing rewriting from the first IP address to the IP address assigned to the first router by the transit ISP, and sending the rewritten packet to the transit ISP; ,
When the transit ISP is different from the first ISP, the source IP address described in the header constituting the rewritten packet is sent to the second router by the transit ISP. An address changing unit for instructing rewriting from the IP address assigned to the router to the first IP address;
A control device comprising:
前記経路決定部は、前記値が最小である経路に属するISPを前記経由ISPと決定する、
ことを特徴とする、請求項1に記載の制御装置。 The information acquisition unit, as the quality information for each route, includes a delay time, an arrival interval fluctuation, a packet loss rate in the communication from the first router to the second router, and the first router and the second router. Get the value of the round trip delay time between
The route determination unit determines an ISP belonging to a route having the minimum value as the transit ISP.
The control device according to claim 1, wherein:
前記経路決定部は、前記値が最大である経路に属するISPを前記経由ISPと決定する、
ことを特徴とする、請求項1に記載の制御装置。 The information acquisition unit acquires a value of a communication band as quality information about each route,
The route determination unit determines an ISP belonging to a route having the maximum value as the transit ISP.
The control device according to claim 1, wherein:
前記第1の端末および前記第2の端末がそれぞれ第1のIPアドレスおよび第2のIPアドレスを使用して、前記複数のISPのうち1のISPを介して通信を行っている場合に、前記複数のISPそれぞれを介した前記第1のルータと前記第2のルータとの間の各経路についての品質情報を取得する情報取得部と、
前記各経路についての品質情報に基づき、前記第1の端末から前記第2の端末への通信において前記第1のルータが利用する経由ISPを決定する経路決定部と、
前記経由ISPが前記1のISPと異なる場合に、前記第2のルータに対して、前記第2の端末から前記第1の端末へ向かうパケットを構成するヘッダに記載された宛先IPアドレスを、前記第1のIPアドレスから前記経由ISPにより前記第1のルータに割り当てられたIPアドレスに書き換えることを指示するアドレス経路変更部と、
前記経由ISPが前記1のISPと異なる場合に、前記第1のルータに対しては、前記書き換えがなされたパケットを構成するヘッダに記載された宛先IPアドレスを、前記経由ISPにより前記第1のルータに割り当てられたIPアドレスから前記第1のIPアドレスに書き換えることを指示するアドレス変更部と、
を備えることを特徴とする、制御装置。 A control device for giving instructions to a first router accommodating a first terminal and connected to a plurality of ISPs and a second router accommodating a second terminal,
When the first terminal and the second terminal communicate with each other through one ISP among the plurality of ISPs using the first IP address and the second IP address, respectively, An information acquisition unit for acquiring quality information about each path between the first router and the second router via each of a plurality of ISPs;
A route determination unit that determines a transit ISP used by the first router in communication from the first terminal to the second terminal based on quality information about each route;
When the transit ISP is different from the one ISP, the destination IP address described in the header constituting the packet from the second terminal to the first terminal is sent to the second router, An address path changing unit for instructing rewriting from a first IP address to an IP address assigned to the first router by the transit ISP;
When the transit ISP is different from the first ISP, the destination IP address described in the header constituting the rewritten packet is assigned to the first router by the transit ISP. An address changing unit for instructing rewriting from the IP address assigned to the router to the first IP address;
A control device comprising:
前記経路決定部は、前記値が最小である経路に属するISPを前記経由ISPと決定する、
ことを特徴とする、請求項4に記載の制御装置。 The information acquisition unit, as the quality information for each route, includes a delay time, an arrival interval fluctuation, a packet loss rate in the communication from the first router to the second router, and the first router and the second router. Get the value of the round trip delay time between
The route determination unit determines an ISP belonging to a route having the minimum value as the transit ISP.
The control device according to claim 4, wherein:
前記経路決定部は、前記値が最大である経路に属するISPを前記経由ISPと決定する、
ことを特徴とする、請求項4に記載の制御装置。
The information acquisition unit acquires a value of a communication band as quality information about each route,
The route determination unit determines an ISP belonging to a route having the maximum value as the transit ISP.
The control device according to claim 4, wherein:
Priority Applications (1)
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017116399A1 (en) * | 2015-12-28 | 2017-07-06 | Hewlett Packard Enterprise Development Lp | Packet distribution based on an identified service function |
JP2021501527A (en) * | 2017-11-28 | 2021-01-14 | 中国科学院声学研究所Institute Of Acoustics, Chinese Academy Of Sciences | Routing forwarding method for multi-host networks based on programmable network technology |
US11025553B2 (en) | 2015-09-04 | 2021-06-01 | Dynamic Network Services, Inc. | Methods and apparatus for real-time traffic steering using real-time user monitoring data |
WO2023175682A1 (en) * | 2022-03-14 | 2023-09-21 | 日本電気株式会社 | Control system, router, control method, and program |
WO2023238352A1 (en) * | 2022-06-09 | 2023-12-14 | 日本電信電話株式会社 | Control device and switching control method |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004274702A (en) * | 2003-02-19 | 2004-09-30 | Intec Netcore Inc | Router device and packet transfer control method |
JP2010187039A (en) * | 2009-02-10 | 2010-08-26 | Hitachi Ltd | Network management terminal, network control system, and method of managing network |
-
2012
- 2012-09-26 JP JP2012212985A patent/JP2014068258A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004274702A (en) * | 2003-02-19 | 2004-09-30 | Intec Netcore Inc | Router device and packet transfer control method |
JP2010187039A (en) * | 2009-02-10 | 2010-08-26 | Hitachi Ltd | Network management terminal, network control system, and method of managing network |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11025553B2 (en) | 2015-09-04 | 2021-06-01 | Dynamic Network Services, Inc. | Methods and apparatus for real-time traffic steering using real-time user monitoring data |
WO2017116399A1 (en) * | 2015-12-28 | 2017-07-06 | Hewlett Packard Enterprise Development Lp | Packet distribution based on an identified service function |
US10812393B2 (en) | 2015-12-28 | 2020-10-20 | Hewlett Packard Enterprise Development Lp | Packet distribution based on an identified service function |
JP2021501527A (en) * | 2017-11-28 | 2021-01-14 | 中国科学院声学研究所Institute Of Acoustics, Chinese Academy Of Sciences | Routing forwarding method for multi-host networks based on programmable network technology |
WO2023175682A1 (en) * | 2022-03-14 | 2023-09-21 | 日本電気株式会社 | Control system, router, control method, and program |
WO2023238352A1 (en) * | 2022-06-09 | 2023-12-14 | 日本電信電話株式会社 | Control device and switching control method |
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