JP6658134B2 - コスト設定装置、方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、ネットワーク内の通信経路を計算する際に用いられる回線毎のコストを設定するコスト設定装置、コスト設定方法およびコスト設定プログラムに関する。

ＯＳＰＦ（Open Shortest Path First）等の一般的な通信経路制御では、ネットワーク内の区間毎にコストが予め定められている。コストは、区間の使用可能帯域が広いほど、小さい値に設定され、区間の使用可能帯域が狭いほど、大きい値に設定される。区間とコストの対応関係を示す情報は、コストマップと呼ばれることもある。一般的な通信経路制御では、コストの合計値の小さい通信経路が探索される。

また、特許文献１には、リンク状態とコストとを対応付けることが記載されている。

特開２００１−０９４６０６号公報

上記の一般的な通信経路制御では、使用可能帯域が広い区間に種々の通信の通信経路が集中し、その結果、輻輳が生じたり、通信を制限しなければならない場合が生じたりする。一方、使用可能帯域が狭い区間は、使用できる帯域が残っていても、コストの値が大きいため、通信経路内の区間に含まれにくい。

また、所定の種類の通信に対しては、優先的に通信経路を確保することが好ましい。例えば、通信の種類を、優先度の高い通信と、優先度の低い通信とに分けた場合、優先度の高い通信に対して、優先的に通信経路を確保することが好ましい。

そこで、本発明は、ネットワーク内の回線の残帯域を平滑化するとともに、所定の種類の通信に対して優先的に通信経路を確保することができるように、各回線のコストを定めることができるコスト設定装置、コスト設定方法およびコスト設定プログラムを提供することを目的とする。

本発明によるコスト設定装置は、スイッチ同士を結ぶ各回線に対して予め定められた使用可能帯域に応じて、各回線の第１のコストを定めるコスト設定手段と、第１のコストに基づいて、優先度が最も高いと定められた所定の第１種の通信の端点となる装置に接続されるスイッチ間の通信経路を計算する経路計算手段とを備え、コスト設定手段が、所定の第１種の通信に対応する通信経路上の各回線に関して、使用可能帯域から、所定の第１種の通信の端点の組に対して予め定められた使用帯域を減算することによって残帯域を計算し、所定の第１種の通信に対応する通信経路上にない回線に関しては使用可能帯域を残帯域とし、スイッチ同士を結ぶ各回線の残帯域に応じて、各回線の第２のコストを定めることを特徴とする。

また、本発明によるコスト設定方法は、スイッチ同士を結ぶ各回線に対して予め定められた使用可能帯域に応じて、各回線の第１のコストを定め、第１のコストに基づいて、優先度が最も高いと定められた所定の第１種の通信の端点となる装置に接続されるスイッチ間の通信経路を計算し、所定の第１種の通信に対応する通信経路上の各回線に関して、使用可能帯域から、所定の第１種の通信の端点の組に対して予め定められた使用帯域を減算することによって残帯域を計算し、所定の第１種の通信に対応する通信経路上にない回線に関しては使用可能帯域を残帯域とし、スイッチ同士を結ぶ各回線の残帯域に応じて、各回線の第２のコストを定めることを特徴とする。

また、本発明によるコスト設定プログラムは、コンピュータに、スイッチ同士を結ぶ各回線に対して予め定められた使用可能帯域に応じて、各回線の第１のコストを定めるコスト設定処理、第１のコストに基づいて、優先度が最も高いと定められた所定の第１種の通信の端点となる装置に接続されるスイッチ間の通信経路を計算する経路計算処理、および、所定の第１種の通信に対応する通信経路上の各回線に関して、使用可能帯域から、所定の第１種の通信の端点の組に対して予め定められた使用帯域を減算することによって残帯域を計算し、所定の第１種の通信に対応する通信経路上にない回線に関しては使用可能帯域を残帯域とし、スイッチ同士を結ぶ各回線の残帯域に応じて、各回線の第２のコストを定める第２のコスト設定処理を実行させることを特徴とする。

本発明によれば、ネットワーク内の回線の残帯域を平滑化するとともに、所定の種類の通信に対して優先的に通信経路を確保することができるように、各回線のコストを定めることができる。

スイッチを含むネットワークの例を示す説明図である。 本発明のコスト設定装置の例を示すブロック図である。 スイッチのトポロジの例を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態の処理経過の例を示すフローチャートである。 ステップＳ２で計算された通信経路の例を示す模式図である。 本発明の第２の実施形態の処理経過の例を示すフローチャートである。 本発明の概要を示すブロック図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。

本発明のコスト設定装置は、スイッチを含むネットワークの運用が実際に開始される前に、通信の種類毎に、スイッチ間の回線のコストを設定する。

通信の種類は、通信の優先度によって分類される。分類されたそれぞれの通信の種類を、優先度が高い方から、「第１種の通信」、「第２種の通信」等のように記すこととする。

図１は、スイッチを含むネットワークの例を示す説明図である。スイッチのトポロジは、図１に示す例に限定されない。また、図１では、５個のスイッチ２０を示しているが、スイッチ２０の数は特に限定されない。また、図１に示す個々のスイッチ２０を区別する場合には、符号“＃１”〜“＃５”によって区別する。

各スイッチ２０は、ネットワークを形成している。１つの回線２５は、２つのスイッチ２０同士を結ぶ。ただし、スイッチ２０間に回線２５が設けられない場合をもある。例えば、図１に示す例では、スイッチ＃１，＃２間に回線２５は設けられていない。

また、スイッチ２０には、通信の端点となる装置(以下、端末と記す。）３０が接続されている。図１では、４つの端末３０を示しているが、端末の数は特に限定されない。少なくとも第１種の通信では、通信の端点の各組が予め定められていて、さらに、その端点の各組に対して、端点間の通信により生じる使用帯域も予め定められている。例えば、ネットワークの管理者が、上記の端末の組や、その端末の各組に対応する使用帯域を予め定めておけばよい。

また、各スイッチ２０は、ＳＤＮ（Software-Defined Networking ）における制御装置（図示略）によって制御される。各スイッチ２０は、回線２５とは別の専用回線（図示略）によってこの制御装置と接続される。

本発明のコスト設定装置（図１において図示せず。）は、スイッチ２０を含むネットワークの運用が開始される前に、スイッチ２０同士を結ぶ各回線２５に対して、通信の種類毎にコストを設定する。

なお、本発明のコスト設定装置は、ＳＤＮにおける制御装置としての機能を有していてもよい。あるいは、本発明のコスト設定装置は、ＳＤＮにおける制御装置とは別の装置であってもよい。

実施形態１．
第１の実施形態では、通信の種類が優先度により「第１種の通信（優先度の高い通信）」と、「第２種の通信（優先度の低い通信）」の２種類に分類される場合を例にして説明する。各実施形態では、ネットワークの管理者が、通信の種類を予め分類するものとして説明する。第１の実施形態では、例えば、管理者が、第１種の通信に対して、通信の端点の各組を予め定める。また、管理者は、その端点の各組に対して、端点間の通信により生じる使用帯域も予め定める。管理者が、通信の種類を分類する基準は、特に限定されないが、以下の説明では、管理者が、特定の組の端点間の通信を「第１種の通信（優先度の高い通信）」に分類し、それ以外の組の端点間の通信を「第２種の通信（優先度の低い通信）」に分類する場合を例にして説明する。

図２は、本発明のコスト設定装置の例を示すブロック図である。本発明のコスト設定装置１は、情報記憶部２と、コストマップ記憶部３と、コスト設定部４と、経路計算部５とを備える。

情報記憶部２は、トポロジ情報および使用帯域情報を記憶する記憶装置である。

トポロジ情報は、どのスイッチ２０とどのスイッチ２０とが回線２５によって結ばれているのかを示し、個々のスイッチ２０に接続されている端末（通信の端点となる端末）の情報も示す。さらに、トポロジ情報は、回線２５毎の使用可能帯域の情報を含む。以下、図３に示すスイッチのトポロジを示すトポロジ情報が情報記憶部２に記憶されている場合を例にして説明する。図３に示す例において、線と線とが交わった部分がスイッチに該当する。また、スイッチとスイッチとを結ぶ各線が各回線２５に該当する。また、図３に示す四角形は、第１種の通信において通信の端点となる端末を表している。図３に示す個々の端末３０を区別する場合には、符号“＃Ａ”〜“＃Ｆ”によって区別する。なお、図３に示す端末３０以外にも端末が設けられていてよい。

使用帯域情報は、第１種の通信の端点の各組（換言すれば、第１種の通信で両端点となる端末の各組）と、その端点の各組に対して予め定められた使用帯域の情報とを含む。なお、本実施形態では、通信の種類は「第１種の通信」と「第２種の通信」の２種類に分類されている。この２種類の通信のうち、最も優先度が低い第２種の通信に関しては、端点の各組や、使用帯域の情報は定められていなくてよい。

本例では、使用帯域情報内で、端末＃Ａ，＃Ｂの組、端末＃Ｃ，＃Ｄの組、および端末＃Ｅ，＃Ｆの組（図３参照）がそれぞれ定められているものとする。すなわち、端末＃Ａ，＃Ｂ間の通信、端末＃Ｃ，＃Ｄ間の通信、および端末＃Ｅ，＃Ｆ間の通信は、それぞれ、第１種の通信であり、その他の通信は、第２種の通信である。また、端末＃Ａ，＃Ｂの組、端末＃Ｃ，＃Ｄの組、および端末＃Ｅ，＃Ｆの組それぞれに対して、使用帯域の情報が定められている。すなわち、端末＃Ａ，＃Ｂ間の通信によって生じる使用帯域の情報、端末＃Ｃ，＃Ｄ間の通信によって生じる使用帯域の情報、および、端末＃Ｅ，＃Ｆ間の通信によって生じる使用帯域の情報がそれぞれ、使用帯域情報内で定められている。使用帯域の情報は、予測値でよい。例えば、端末＃Ａ，＃Ｂ間の通信によって生じる使用帯域の情報は、ネットワークの運用開始後に、端末＃Ａ，＃Ｂ間の通信が開始されたことによって生じる使用帯域の予測値でよい。

管理者は、トポロジ情報と、使用帯域情報とを予め作成し、情報記憶部２に記憶させておけばよい。なお、トポロジ情報および使用帯域情報を情報記憶部２に予め記憶させる態様は、特に限定されない。

コスト設定部４は、トポロジ情報を参照し、回線２５毎（スイッチ同士を結ぶ回線２５毎）の使用可能帯域の情報に基づいて、回線２５毎にコストを定める。回線２５毎に使用可能帯域に基づいて定められるコストを第１のコストと記す。第１のコストは、第１種の通信の通信経路を定める際に用いられる。コスト設定部４は、回線２５の使用可能帯域が広いほど、その回線２５の第１のコストを小さい値に設定し、使用可能帯域が狭いほど、その回線２５の第１のコストを大きい値に設定する。例えば、コスト設定部４は、回線２５の使用可能帯域の逆数を計算し、逆数の値が小さいほど、その回線２５の第１のコストを小さい値に設定し、逆数の値が大きいほど、その回線２５の第１のコストを大きい値に設定してもよい。回線２５とコストとの対応関係を示す情報をコストマップと記す。特に、回線２５と第１のコストとの対応関係を示す情報を第１のコストマップと記す。コスト設定部４は、回線２５に第１のコストを定めると、回線２５と第１のコストとを対応付けた第１のコストマップを生成し、コストマップ記憶部３に記憶させる。

コストマップ記憶部３は、第１のコストマップおよび後述の第２のコストマップを記憶する記憶装置である。なお、情報記憶部２およびコストマップ記憶部３は、同一の記憶装置によって実現されていてもよく、あるいは、別々の記憶装置によって実現されていてもよい。

経路計算部５は、第１種の通信の端点の組毎に（換言すれば、第１種の通信で両端点となる端末の組毎に）、トポロジ情報と、第１のコストマップとを用いて、例えば、ダイクストラ法によって通信経路を計算する。具体的には、経路計算部５は、第１種の通信で両端点となる端末の組毎に、組をなす端末に接続されるスイッチ間の通信経路を計算する。

コスト設定部４は、第１種の通信に対応する通信経路（具体的には、第１種の通信の端点の組毎に計算された通信経路）上の各回線２５に関して、使用可能帯域から、第１種の通信の端点の組に対して予め定められた使用帯域を減算することによって、その各回線２５の残帯域を計算する。例えば、端末＃Ａ，＃Ｂ間の通信経路上の回線２５毎に、回線２５の使用可能帯域から、端末＃Ａ，＃Ｂ間の通信によって生じる使用帯域を減算することによって、その回線２５毎の残帯域を計算する。コスト設定部４は、第１種の通信に対応する通信経路上にない回線２５に関しては、使用可能帯域を残帯域として扱う。なお、各回線２５の使用可能帯域の情報は、トポロジ情報に含まれている。また、第１種の通信の端点の組に対して予め定められた使用帯域の情報は、使用帯域情報に含まれている。そして、コスト設定部４は、各回線２５の残帯域の情報に基づいて、回線２５毎にコストを定める。この残帯域に基づいて定められるコストを第２のコストと記す。第２のコストは、第２種の通信の通信経路を定める際に用いられる。コスト設定部４は、回線２５の残帯域が広いほど、その回線２５の第２のコストを小さい値に設定し、残帯域が狭いほど、その回線２５の第２のコストを大きい値に設定する。例えば、コスト設定部４は、回線２５の残帯域の逆数を計算し、逆数の値が小さいほど、その回線２５の第２のコストを小さい値に設定し、逆数の値が大きいほど、その回線２５の第２のコストを大きい値に設定してもよい。回線２５と第２のコストとの対応関係を示す情報を第２のコストマップと記す。コスト設定部４は、回線２５毎に第２のコストを定めると、回線２５と第２のコストとを対応付けた第２のコストマップを生成し、コストマップ記憶部３に記憶させる。

コスト設定部４および経路計算部５は、例えば、コスト設定プログラムに従って動作するコンピュータのＣＰＵによって実現される。この場合、ＣＰＵは、例えば、コンピュータのプログラム記憶装置（図示略）等のプログラム記録媒体からコスト設定プログラムを読み込み、そのコスト設定プログラムに従って、コスト設定部４および経路計算部５として動作すればよい。また、コスト設定部４および経路計算部５が別々のハードウェアによって実現されていてもよい。これらの点は、後述の第２の実施形態でも同様である。

次に、本発明の第１の実施形態の処理経過の例を示す。図４は、本発明の第１の実施形態の処理経過の例を示すフローチャートである。

まず、コスト設定部４は、回線２５毎に使用可能帯域に応じて第１のコストを定める。コスト設定部４は、回線２５の使用可能帯域が広いほど、その回線２５の第１のコストを小さい値に設定し、使用可能帯域が狭いほど、その回線２５の第１のコストを大きい値に設定する。そして、コスト設定部４は、回線２５と第１のコストとを対応付けた第１のコストマップを生成し、コストマップ記憶部３に記憶させる（ステップＳ１）。

ステップＳ１の後、経路計算部５は、第１種の通信で両端点となる端末の組毎に、組をなす端末に接続されるスイッチ間の通信経路を計算する（ステップＳ２）。経路計算部５は、トポロジ情報と、第１のコストマップとを用いて、例えば、ダイクストラ法によって通信経路を計算すればよい。

図５は、ステップＳ２で計算された通信経路の例を示す模式図である。図５では、端末＃Ａに接続されるスイッチと端末＃Ｂに接続されるスイッチとの間の通信経路を、太線で示している。また、その通信経路内に含まれる回線２５の一つを符号“２５ａ”で示している。

同様に、図５では、端末＃Ｃに接続されるスイッチと端末＃Ｄに接続されるスイッチとの間の通信経路を、太線で示している。図５に示す例では、その通信経路に回線２５は１つしか含まれておらず、その回線２５を符号“２５ｂ”で示している。

同様に、図５では、端末＃Ｅに接続されるスイッチと端末＃Ｆに接続されるスイッチとの間の通信経路を、太線で示している。また、その通信経路内に含まれる回線２５の一つを符号“２５ｃ”で示している。

ステップＳ２の後、コスト設定部４は、各回線の残帯域を導出する（ステップＳ３）。

ステップＳ３において、コスト設定部４は、第１種の通信の端点の組毎に計算された通信経路上の各回線２５に関して、使用可能帯域から、第１種の通信の端点の組に対して予め定められた使用帯域を減算することによって、その各回線２５の残帯域を計算する。

例えば、コスト設定部４は、図５に示す回線２５ａの使用可能帯域から、端末＃Ａ，＃Ｂ間の通信によって生じる使用帯域を減算することによって、回線２５ａの残帯域を計算する。コスト設定部４は、端末＃Ａに接続されるスイッチと端末＃Ｂに接続されるスイッチとの間の通信経路上の他の回線２５に関しても、同様に残帯域を計算する。

また、例えば、コスト設定部４は、図５に示す回線２５ｂの使用可能帯域から、端末＃Ｃ，＃Ｄ間の通信によって生じる使用帯域を減算することによって、回線２５ｂの残帯域を計算する。図５に示す例では、端末＃Ｃに接続されるスイッチと端末＃Ｄに接続されるスイッチとの間の通信経路は、１つの回線２５ｂしか含んでいないが、他の回線２５も含んでいる場合には、それらの回線２５に関しても、同様に残帯域を計算する。

また、例えば、コスト設定部４は、図５に示す回線２５ｃの使用可能帯域から、端末＃Ｅ，＃Ｆ間の通信によって生じる使用帯域を減算することによって、回線２５ｃの残帯域を計算する。コスト設定部４は、端末＃Ｅに接続されるスイッチと端末＃Ｆに接続されるスイッチとの間の通信経路上の他の回線２５に関しても、同様に残帯域を計算する。

なお、端末＃Ａ，＃Ｂ間の通信によって生じる使用帯域等は、使用帯域情報として情報記憶部２に記憶されている。

コスト設定部４は、第１種の通信の端点の組毎に計算された通信経路上にない各回線２５に関しては、回線２５の使用可稲生帯域を残帯域として扱えばよい。

ステップＳ３の後、コスト設定部４は、回線２５毎に残帯域に応じて第２のコストを定める。コスト設定部４は、回線２５の残帯域が広いほど、その回線２５の第２のコストを小さい値に設定し、残帯域が狭いほど、その回線２５の第２のコストを大きい値に設定する。そして、コスト設定部４は、回線２５と第２のコストとを対応付けた第２のコストマップを生成し、コストマップ記憶部３に記憶させる（ステップＳ４）。

ステップＳ４までに得られた第１のコストマップおよび第２のコストマップは、例えば、ＳＤＮにおける制御装置（図示略）に記憶される。その制御装置は、ネットワークの運用開始後に、通信経路を計算する際、第１のコストマップおよび第２のコストマップを使用する。

ＳＤＮにおいて、制御装置は、通信経路上の各スイッチに、例えば、パケットのヘッダの内容に応じて、そのパケットをどのように処理するかを規定した情報（以下、動作設定情報と記す。）を設定する。制御装置は、この処理によって、通信経路上のスイッチに、その通信経路に沿ってパケットを転送させる。例えば、制御装置は、パケットのヘッダが、端末＃Ａを送信元として示し、端末＃Ｂを宛先として示している場合、そのパケットを送信すべき次のスイッチを規定した動作設定情報を、通信経路上の各スイッチに設定する。この結果、端末＃Ａから端末＃Ｂへの通信が実現される。

また、スイッチは、端末から受信したパケットのヘッダに対応する動作設定情報がそのスイッチに設定されていない場合、そのパケットを制御装置に送信することで、その端末を端点とする通信の通信経路の設定を制御装置に要求する。制御装置は、この要求に応じて、その通信の通信経路を計算し、計算した通信経路上のスイッチ毎に、動作設定情報を生成する。そして、制御装置は、その通信経路上のスイッチ毎に、スイッチに対応する動作設定情報を設定する。この結果、その各スイッチは、上記のパケットを宛先まで順次転送していく。

上記のように、制御装置がスイッチからの要求に応じて通信経路を計算する場合、制御装置は、パケットのヘッダに基づいて、そのパケットが、第１種の通信におけるパケットであるのか、第２種の通信におけるパケットであるのかを判定する。制御装置は、そのパケットが第１種の通信におけるパケットであると判定した場合、第１のコストマップを用いて通信経路を計算する。また、制御装置は、そのパケットが第２種の通信におけるパケットであると判定した場合、第２のコストマップを用いて経路を計算する。

また、制御装置には、予め、第１種の通信におけるＶＬＡＮ（Virtual Local Area Network） ＩＤ、宛先ＩＰ（Internet Protocol ）アドレス、宛先ＭＡＣ（Media Access Control）アドレス等を記憶させておけばよい。制御装置は、パケットのヘッダとそれらの情報とを照合することによって、スイッチから送られたパケットが第１種の通信におけるパケットであるのか、第２種の通信におけるパケットであるのかを判定すればよい。

本発明の第１の実施形態によれば、コスト設定部４は、使用可能帯域に応じた第１のコストと、残帯域に応じた第２のコストとを、回線２５毎に別々に定める。従って、ネットワークの運用開始後において、第１のコストを第１種の通信における経路計算に用い、第２のコストを第２種の通信における経路計算に用いるという、２種類のコストの使い分けが可能となる。

この結果、ネットワークの運用開始後において、第１種の通信（優先度の高い通信）では、第１のコストに基づいて、使用可能帯域が広い回線を含む通信経路を確保することができる。また、第２種の通信（優先度の低い通信）では、第２のコストに基づいて通信経路を計算できるので、優先度が低い通信では、残帯域が広い回線を含む通信経路を計算できる。従って、使用可能帯域が広くても残帯域が狭くなっている回線は、優先度の低い通信で用いられず、使用可能帯域が広い回線が集中的に用いられることを防止でき、また、ネットワーク内の回線の残帯域を平滑化することができる。

従って、ネットワーク内の回線２５の残帯域を平滑化するとともに、第１種の通信に対して優先的に通信経路を確保することができるように、各回線２５のコストを定めることができる。

実施形態２．
本発明の第２の実施形態のコスト設定装置は、第１の実施形態のコスト設定装置と同様に、図２に示すブロック図で表すことができるので、図２を用いて第２の実施形態を説明する。

第１の実施形態では、コスト設定部４が第１のコストと、第２のコストとを定める場合を示した。本発明によるコスト設定装置１が回線毎に定めるコストは２種類に限定されない。コスト設定装置１は、経路計算部５による経路計算と、コスト設定部４による各回線２５の残帯域の導出およびコストの設定とを繰り返すことによって、３種類以上のコスト（換言すれば、３種類以上のコストマップ）を定めてもよい。

第２の実施形態では、通信の種類が優先度により「第１種の通信（優先度の高い通信）」と、「第２種の通信（優先度が中程度である通信）」と、「第３種の通信（優先度の低い通信）」の３種類に分類される場合を例にして説明する。また、コスト設定装置１が、第１種の通信の通信経路計算に用いられる第１のコスト、第２種の通信の通信経路計算に用いられる第２のコスト、および第３種の通信の通信経路計算に用いられる第３のコストを定める場合を例にして説明する。すなわち、本実施形態では、コスト設定装置１が、３種類の通信に対応する３種類のコストマップを生成する場合を例にして説明する。

情報記憶部２が記憶するトポロジ情報は、第１の実施形態におけるトポロジ情報と同様であり、説明を省略する。

情報記憶部２が記憶する使用帯域情報は、第１の実施形態における使用帯域情報と同様に、第１種の通信の端点の各組（換言すれば、第１種の通信で両端点となる端末の各組）と、その端点の各組に対して予め定められた使用帯域の情報とを含む。第２の実施形態における使用帯域情報は、さらに、第２種の通信の端点の各組（換言すれば、第２種の通信で両端点となる端末の各組）と、その端点の各組に対して予め定められた使用帯域の情報とを含む。本発明では、最も優先度が低い通信に関しては、端点の各組や、使用帯域の情報は定められていなくてよい。従って、第２の実施形態では、第３種の通信に関しては、端点の各組や、使用帯域の情報は定められていなくてよい。

既に説明したように、使用帯域情報に含まれる使用帯域の情報は、予測値でよい。

例えば、管理者が、トポロジ情報と、使用帯域情報とを予め作成し、情報記憶部２に記憶させておけばよい。なお、トポロジ情報および使用帯域情報を情報記憶部２に予め記憶させる態様は、特に限定されない。

経路計算部５は、第１の実施形態における経路計算部５と同様の動作を行うとともに、さらに、後述のフローチャートで説明する動作を行う。

コスト設定部４は、第１の実施形態におけるコスト設定部４と同様の動作を行うとともに、さらに、後述のフローチャートで説明する動作を行う。

図６は、本発明の第２の実施形態の処理経過の例を示すフローチャートである。ステップＳ１〜Ｓ４は、第１の実施形態におけるステップＳ１〜Ｓ４と同様であり、説明を省略する。

ステップＳ４の後、経路計算部５は、第２種の通信の端点の組毎に（換言すれば、第２種の通信で両端点となる端末の組毎に）、トポロジ情報と、第２のコストマップとを用いて、例えば、ダイクストラ法によって通信経路を計算する。具体的には、経路計算部５は、第２種の通信で両端点となる端末の組毎に、組をなす端末に接続されるスイッチ間の通信経路を計算する（ステップＳ５）。

ステップＳ５の次に、コスト設定部４は、各回線の残帯域を導出する（ステップＳ６）。ステップＳ６において、コスト設定部４は、第２種の通信に対応する通信経路（具体的には、第２種の通信の端点の組毎にステップＳ５で計算された通信経路）上の各回線２５に関して、既にステップＳ３で導出している残帯域から、第２種の通信の端点の組に対して予め定められた使用帯域を減算することによって、その各回線２５の残帯域を更新する。コスト設定部４は、第２種の通信に対応する通信経路上にない回線２５に関しては、既にステップＳ３で得られている残帯域を、そのまま、その回線２５の残帯域とする。

次に、コスト設定部４は、ステップＳ７を実行する。ステップＳ７において、コスト設定部４は、回線２５毎に残帯域に応じてコストを定める。この残帯域に基づいて定められるコストを第３のコストと記す。第３のコストは、第３種の通信の通信経路を定める際に用いられる。コスト設定部４が第３のコストを定める動作は、第２のコストを定める動作と同様である。すなわち、コスト設定部４は、回線２５の残帯域が広いほど、その回線２５の第３のコストを小さい値に設定し、残帯域が狭いほど、その回線２５の第３のコストを大きい値に設定する。回線２５と第３のコストとの対応関係を示す情報を第３のコストマップと記す。ステップＳ７において、コスト設定部４は、回線２５毎に第３のコストを定めると、回線２５と第３のコストとを対応付けた第３のコストマップを生成し、コストマップ記憶部３に記憶させる。

第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果が得られる。

なお、コスト設定装置は、ステップＳ５〜Ｓ７に相当する動作を繰り返し、さらに多くのコストマップを生成してもよい。

本発明の実施形態で述べた第１種の通信は、第１優先度の通信と称してもよい。同様に、第２種の通信は第２優先度の通信と称してもよく、第３種の通信は第３優先度の通信と称してもよい。

また、上記の各実施形態では、経路計算部５がダイクストラ法により通信経路を計算する場合を示した。経路計算部５がダイクストラ法以外の方法によって、通信経路を計算してもよい。

また、例えば、管理者は、特定の組の端点間の通信を、所定の種類の通信（例えば、第１種の通信や第２種の通信等）として定めてもよい。既に説明したように、通信の種類を分類する基準は、特に限定されない。例えば、管理者は、衛星通信、無線通信、有線通信等の態様の違いにより、通信を分類し、通信の種類に優先順位を定めてもよい。

次に、本発明の概要について説明する。図７は、本発明の概要を示すブロック図である。本発明のコスト設定装置は、コスト設定手段７１と、経路計算手段７２とを備える。

コスト設定手段７１（例えば、コスト設定部４）は、スイッチ同士を結ぶ各回線（例えば、回線２５）に対して予め定められた使用可能帯域に応じて、各回線の第１のコストを定める。

経路計算手段７２（例えば、経路計算部５）は、第１のコストに基づいて、所定の第１種の通信（例えば、第１種の通信）の端点となる装置に接続されるスイッチ間の通信経路を計算する。

コスト設定手段７１は、所定の第１種の通信に対応する通信経路上の各回線に関して、使用可能帯域から、所定の第１種の通信の端点の組に対して予め定められた使用帯域を減算することによって残帯域を計算し、所定の第１種の通信に対応する通信経路上にない回線に関しては使用可能帯域を残帯域とし、スイッチ同士を結ぶ各回線の残帯域に応じて、各回線の第２のコストを定める。

そのような構成により、ネットワーク内の回線の残帯域を平滑化するとともに、所定の種類の通信に対して優先的に通信経路を確保することができるように、各回線のコストを定めることができる。

また、経路計算手段７２が、第２のコストに基づいて、所定の第２種の通信（例えば、第２種の通信）の端点となる装置に接続されるスイッチ間の通信経路を計算し、コスト設定手段７１が、所定の第２種の通信に対応する通信経路上の各回線に関して、残帯域から、所定の第２種の通信の端点の組に対して予め定められた使用帯域を減算することによって残帯域を更新し、所定の第２種の通信に対応する通信経路上にない回線に関しては、既に得られている残帯域を回線の残帯域とし、スイッチ同士を結ぶ各回線の残帯域に応じて、各回線の第３のコストを定める構成であってもよい。

本発明は、ネットワーク内の通信経路を計算する際に用いられる回線毎のコストを設定するコスト設定装置に好適に適用される。

１ コスト設定装置
２ 情報記憶部
３ コストマップ記憶部
４ コスト設定部
５ 経路計算部
２５ 回線

Claims (6)

1. スイッチ同士を結ぶ各回線に対して予め定められた使用可能帯域に応じて、前記各回線の第１のコストを定めるコスト設定手段と、
   前記第１のコストに基づいて、優先度が最も高いと定められた所定の第１種の通信の端点となる装置に接続されるスイッチ間の通信経路を計算する経路計算手段とを備え、
   前記コスト設定手段は、
   前記所定の第１種の通信に対応する通信経路上の各回線に関して、使用可能帯域から、前記所定の第１種の通信の端点の組に対して予め定められた使用帯域を減算することによって残帯域を計算し、前記所定の第１種の通信に対応する通信経路上にない回線に関しては使用可能帯域を残帯域とし、スイッチ同士を結ぶ各回線の残帯域に応じて、前記各回線の第２のコストを定める
   ことを特徴とするコスト設定装置。
2. 経路計算手段は、第２のコストに基づいて、優先度が２番目に高いと定められた所定の第２種の通信の端点となる装置に接続されるスイッチ間の通信経路を計算し、
   コスト設定手段は、
   前記所定の第２種の通信に対応する通信経路上の各回線に関して、残帯域から、前記所定の第２種の通信の端点の組に対して予め定められた使用帯域を減算することによって残帯域を更新し、前記所定の第２種の通信に対応する通信経路上にない回線に関しては、既に得られている残帯域を前記回線の残帯域とし、スイッチ同士を結ぶ各回線の残帯域に応じて、前記各回線の第３のコストを定める
   請求項１に記載のコスト設定装置。
3. スイッチ同士を結ぶ各回線に対して予め定められた使用可能帯域に応じて、前記各回線の第１のコストを定め、
   前記第１のコストに基づいて、優先度が最も高いと定められた所定の第１種の通信の端点となる装置に接続されるスイッチ間の通信経路を計算し、
   前記所定の第１種の通信に対応する通信経路上の各回線に関して、使用可能帯域から、前記所定の第１種の通信の端点の組に対して予め定められた使用帯域を減算することによって残帯域を計算し、前記所定の第１種の通信に対応する通信経路上にない回線に関しては使用可能帯域を残帯域とし、スイッチ同士を結ぶ各回線の残帯域に応じて、前記各回線の第２のコストを定める
   ことを特徴とするコスト設定方法。
4. 第２のコストに基づいて、優先度が２番目に高いと定められた所定の第２種の通信の端点となる装置に接続されるスイッチ間の通信経路を計算し、
   前記所定の第２種の通信に対応する通信経路上の各回線に関して、残帯域から、前記所定の第２種の通信の端点の組に対して予め定められた使用帯域を減算することによって残帯域を更新し、前記所定の第２種の通信に対応する通信経路上にない回線に関しては、既に得られている残帯域を前記回線の残帯域とし、スイッチ同士を結ぶ各回線の残帯域に応じて、前記各回線の第３のコストを定める
   請求項３に記載のコスト設定方法。
5. コンピュータに、
   スイッチ同士を結ぶ各回線に対して予め定められた使用可能帯域に応じて、前記各回線の第１のコストを定めるコスト設定処理、
   前記第１のコストに基づいて、優先度が最も高いと定められた所定の第１種の通信の端点となる装置に接続されるスイッチ間の通信経路を計算する経路計算処理、および、
   前記所定の第１種の通信に対応する通信経路上の各回線に関して、使用可能帯域から、前記所定の第１種の通信の端点の組に対して予め定められた使用帯域を減算することによって残帯域を計算し、前記所定の第１種の通信に対応する通信経路上にない回線に関しては使用可能帯域を残帯域とし、スイッチ同士を結ぶ各回線の残帯域に応じて、前記各回線の第２のコストを定める第２のコスト設定処理
   を実行させるためのコスト設定プログラム。
6. コンピュータに、
   第２のコストに基づいて、優先度が２番目に高いと定められた所定の第２種の通信の端点となる装置に接続されるスイッチ間の通信経路を計算する第２の経路計算処理、および、
   前記所定の第２種の通信に対応する通信経路上の各回線に関して、残帯域から、前記所定の第２種の通信の端点の組に対して予め定められた使用帯域を減算することによって残帯域を更新し、前記所定の第２種の通信に対応する通信経路上にない回線に関しては、既に得られている残帯域を前記回線の残帯域とし、スイッチ同士を結ぶ各回線の残帯域に応じて、前記各回線の第３のコストを定める第３のコスト設定処理
   を実行させる請求項５に記載のコスト設定プログラム。

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