KR20120083489A

KR20120083489A - 동적 경로 분기 시스템, 동적 경로 분기 방법, 및 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체

Info

Publication number: KR20120083489A
Application number: KR1020127012947A
Authority: KR
Inventors: 아쯔시 이와따; 아끼오 이이지마
Original assignee: 닛본 덴끼 가부시끼가이샤
Priority date: 2009-11-18
Filing date: 2010-11-12
Publication date: 2012-07-25
Also published as: EP2503741A4; CN104113477A; WO2011062120A1; CN102640463A; EP2503741A1; JPWO2011062120A1; HK1198231A1; EP2503741B1; US9385937B2; US20120281575A1; US20150092570A1; HK1173861A1; ES2524566T3; US9001656B2; KR101390095B1; JP5418925B2; CN102640463B

Abstract

각 단말기의 트래픽 플로우의 수신 상황에 따라서 멀티패스 경로를 동적으로 채용하고, 네트워크의 상황에 따라서 분기 지점에 있어서, 카피 및 분할 등의 분기 방법을 선택하고, 네트워크에 드는 코스트를 최소화하는 동적 최적 설계를 실현한다. 구체적으로는, 네트워크 상의 임의의 노드에 대하여 트래픽의 경로를 동적으로 설정하는 제어 장치가, 네트워크 상의 통신 트래픽 플로우의 수신 품질을 감시함으로써, 수신 품질을 최대화, 안정화를 평가 척도로, 최적화를 도모하기 위해서, 트래픽 플로우의 분기 위치, 카피 및 분할 등의 분기 방법, 및 분기 루트를 계산한다. 이 제어 장치로부터의 명령에 의해, 통신 트래픽 플로우가 경유하고 있는 노드 중 1개 혹은 복수의 임의의 노드 위치에 있어서, 동일 카피, 부분 카피, 플로우 베이스 분할, 및 랜덤 분할 등의 분기 방법에 의해서 복수의 경로에 트래픽 플로우를 동적으로 분기하여, 수신측에서 트래픽 플로우를 복구한다.

Description

동적 경로 분기 시스템, 동적 경로 분기 방법{DYNAMIC ROUTE BRANCHING SYSTEM AND DYNAMIC ROUTE BRANCHING METHOD}

본 발명은, 동적 경로 분기 시스템에 관한 것으로, 특히 멀티패스 경로 통신을 채용하는 네트워크에 있어서의 동적 경로 분기 시스템에 관한 것이다.

종래는, 네트워크 내의 경로 상의 링크 대역이 충분하지 않아 네트워크 내에서 트래픽(Traffic)이 폐기될 경우의 통신을 개선하기 위해서 멀티패스 경로 통신을 채용하는 경우에, 이하의(1)?(3)의 문제가 있었다.

(1) 각 단말기의 트래픽의 수신 상황에 따라서 멀티패스 경로를 동적으로 채용하는 것이 곤란했다.

(2) 멀티패스 경로를 채용하는 경우에, 네트워크의 상황에 따라서 분기 지점에 있어서, 동일 카피(완전 미러링), 부분 카피(일부 미러링), 플로우 베이스 분할 및 랜덤 분할 등을 선택하는 것이 곤란했다.

(3) 멀티패스 경로를 취하는 것에 의해 네트워크에 드는 코스트를 최소화하는 동적 최적 설계가 곤란했다.

(1)에 대해서는, 일반적으로 이용되는 멀티패스 경로 생성 기술로서, 「OSPF ECMP기술」(Open Shortest Path First Equal Cost Multi Path)나, 「MPLS Traffic Engineering 기술」(Multi Protocol Label Switching Traffic Engineering) 등이 있다.

「OSPF ECMP 기술」에서는, 네트워크 내의 네트워크 토폴로지(network topology) 및 링크 코스트를 따라 멀티패스 경로를 정적(Static)으로 생성하기 위해서, 네트워크 내에 동일 코스트에서의 멀티패스의 경로가 있는 부분에서는 복수 경로가 생성된다. 그러나 임의의 위치에 있어서 복수 경로의 설정은 곤란하고, 또한 멀티패스의 분기점에서는 해시(Hash) 함수에 의해 플로우(Flow) 베이스로 경로를 선택하는 형태로 된다. 따라서 각 단말기의 트래픽의 수신 상황에 따른 제어는 곤란하다.

한편, 「MPLS Traffic Engineering 기술」에서는, 네트워크 토폴로지, 링크 코스트, 및 링크에 흐르고 있는 트래픽량에 따라, 멀티패스 경로를 동적으로 생성한다. 그러나 네트워크 도중의 노드로부터 멀티패스를 생성할 수 없고, 또한 각 단말기의 트래픽의 수신 상황에 따른 제어는 곤란하다.

따라서, 각 단말기의 트래픽 플로우의 수신 상황에 따라서 멀티패스 경로를 동적으로 생성하고, 단말기의 트래픽 수신 성능을 향상하는 방식이 요구되고 있다.

(2)에 대해서는, 일본 특허 출원 공개 제2004-312153A호 공보(특허 문헌 1), 일본 특허 출원 공개 제2007-94681A호 공보(특허 문헌 2)의 기재에 개시되어 있는 바와 같이, 사전에 네트워크의 엣지(Edge)에 있어서, 복수 경로를 사전에 준비해 두는 일이 있다. 또한, 네트워크의 엣지란, 네트워크의 입구를 의미한다.

일본 특허 출원 공개 제2004-312153A호 공보(특허 문헌 1)에서는, IP망(Internet Protocol Network)과 포토닉 네트워크의 양방에 광 엣지가 접속되어 있는 환경에서, 2개의 경로를 사전에 설정해 놓고, IP망을 통해 어떤 일정값의 트래픽량이 흐를 때 포토닉 네트워크측으로 통신을 절환하는 방식이 개시되어 있다. 본 방식은, IP망의 대용량 통신에서는 충분한 성능이 나오지 않기 때문에, 대용량 트래픽이 흐르는 것을 검출하면, 포토닉 네트워크에 통신을 절환하는 것이다. 이와 같이, 본 방식은, 단지 네트워크 간을 절환하는 제어를 행하는 것이기 때문에, 네트워크 내의 임의의 위치에 있어서 분기하는 기능 및 카피하는 내용을 동일 카피, 부분 카피, 플로우 베이스 분할, 및 랜덤 분할과 같이 분할할 수 없다.

한편, 일본 특허 출원 공개 제2007-94681A호 공보(특허 문헌 2)에서는, 네트워크 내에서 복수 경로를 갖게 할 때에 용장 경로 후보(리소스를 할당하지 않는 경로)를 준비해 놓고, 필요한 시점에서 리소스를 다시 할당해서 절환하는 방식이 개시되어 있다. 본 방식에서는, 용장 패스에 대해서는 사전에 리소스를 할당하지 않고 복수의 송신 서버가 경로를 공유한다. 이와 같이, 본 방식은, 용장 패스의 리소스 공유 방법에 관한 것이기 때문에, 네트워크 내의 임의의 위치에 있어서 분기하는 기능, 및 카피하는 내용을 동일 카피, 부분 카피, 플로우 베이스 분할, 및 랜덤 분할과 같이 분할할 수 없다.

또한, (2)에 있어서, 일본 특허 출원 공개 제2007-208953A호 공보(특허 문헌 3)의 기재에 개시된 바와 같이, 네트워크의 엣지(네트워크의 입구)에서, 멀티캐스트 패스를 복수개 동적으로 설정하는 것이 있다. 일본 특허 출원 공개 제2007-208953A호 공보(특허 문헌 3)에서는, 멀티캐스트 트리를 복수 생성하는 방식이 개시되어 있다. 본 방식은, 생성한 후에 그것을 이용할 때에, 해시 함수를 이용하는 방식이다. 그러나, 멀티캐스트의 경로에 대해서는, 멀티캐스트의 송신원(엣지)로부터 분기하고, 또한 콘텐츠에 따라서 어디로 전송할지를 해시 함수로 선택한다. 이와 같이, 본 방식은, 멀티캐스트 트리 그 자체의 용장화에 관한 것이기 때문에, 네트워크 내의 임의의 위치에 있어서 분기하는 기능 및 카피하는 내용을 동일 카피, 부분 카피, 플로우 베이스 분할, 및 랜덤 분할과 같이 분할할 수 없다.

따라서, 멀티패스 경로를 채용하는 경우에, 네트워크의 상황에 따라서 분기 지점에서, 동일 카피, 부분 카피, 플로우 베이스 분할, 및 랜덤 분할 등을 동적으로 선택하고, 단말기의 트래픽 수신 성능을 향상하는 방식이 요구되고 있다.

(3)에 대해서는, 임의의 경로로부터 분기되게 하는 멀티캐스트를 행할 때에, 멀티캐스트시키는 트래픽에 의해 네트워크에 부하를 걸게 되기 때문에, 그 부하를 될수록 억제하면서, 단말기의 수신 성능을 최대화할 필요가 있다. 그러나, 원래 상기한 바와 같이, 종래의 방식에서는, 네트워크 내의 임의의 위치에 있어서 분기하는 기능이 없기 때문에, 이러한 단말기의 수신 성능의 최대화를 행하기 위한 방법이 없었다.

일본 특허 출원 공개 제2004-312153A호 일본 특허 출원 공개 제2007-94681A호 일본 특허 출원 공개 제2007-208953A호

"The OpenFlow The Switch Consortium" <http://www.openflowtheswitch.org/> "OpenFlow The Switch Specification Version 1.0.0(Wire Protocol 0x01) December 31, 2009" <http://www.openflowtheswitch.org/documents/openflow-spec-v1.0.0.pdf>

본 발명에서는, 트래픽의 분기 위치, 네트워크 상의 통신 트래픽(Traffic)의 수신 품질을 감시함으로써, 수신 품질의 최대화 및 안정화에 기초하여, 최적화를 도모하기 위해서, 카피 및 분할 등의 분기 방법 및 분기 루트를 계산하고, 통신 트래픽이 경유하고 있는 노드 중 하나 이상의 임의의 노드 위치에 있어서, 카피 및 분할 등의 분기 방법으로 복수의 경로에 트래픽 플로우를 동적으로 분기하고, 수신측에서 트래픽을 복구한다.

본 발명의 동적 경로 분기 시스템은, 제어 장치와, 동적 경로 분기 장치를 포함한다. 제어 장치는, 네트워크 상의 트래픽(Traffic)의 수신 품질을 감시하고, 네트워크 상의 임의의 노드에 대하여 동적인 경로 설정을 행한다. 동적 경로 분기 장치는, 네트워크 상의 트래픽을 중계하는 노드 및 트래픽의 수신처인 수신 단말기에 배치가능하다. 또한, 동적 경로 분기 장치는, 네트워크 상의 소정의 노드에 배치된 경우, 해당 노드에 도달한 트래픽을 관측하고, 관측 결과를, 네트워크 상의 임의의 노드에 대하여 동적인 경로 설정을 행하는 제어 장치에 통지하는 관측 처리부와, 네트워크 상의 트래픽 플로우를 중계하는 노드에 배치된 경우, 제어 장치로부터의 명령에 따라서, 이전의 노드로부터 수신된 트래픽 흐름을 초기 경로와 분기 경로로 분기한 노드로 송신하는 분기 처리부와, 트래픽을 분기한 노드의 후단 이후의 노드에 배치된 경우, 초기 경로 및 분기 경로 각각을 경유해서 도달한 트래픽을 합류하여 복구하는 합류 처리부 중 적어도 배치된 노드에서 사용하는 것을 구비한다. 또한, 네트워크에 대해서는, 유선 네트워크, 무선 네트워크를 불문한다. 네트워크 상의 노드의 예로서, 스위치를 상정하고 있다. 단, 관측 처리부와 합류 처리부는, 수신 단말기나 제어 장치 상에 존재하고 있어도 된다.

본 발명의 동적 경로 분기 장치는, 네트워크 상의 트래픽을 중계하는 노드 및 트래픽의 수신처인 수신 단말기에 배치가능한 동적 경로 분기장치로서, 네트워크 상의 소정의 노드에 배치된 경우, 해당 노드에 도달한 트래픽을 관측하고, 관측 결과를, 제어 장치에 통지하는 관측 처리부와, 네트워크 상의 트래픽을 중계하는 노드에 배치된 경우, 제어 장치로부터의 명령에 따라서, 이전의 노드로부터 수신된 트래픽 플로우를 초기 경로와 분기 경로로 분기하여 송신하는 노드로 분리하는 분기 처리부와, 트래픽을 분기한 노드의 후단 이후의 노드에 배치된 경우, 초기 경로 및 분기 경로 각각을 경유해서 도달한 트래픽을 합류하여 복구하는 합류 처리부 중, 적어도 배치된 노드에서 사용하는 것을 구비한다.

본 발명의 동적 경로 분기 방법에서는, 제어 장치에서, 네트워크 상의 트래픽 플로우의 수신 품질을 감시하고, 네트워크 상의 임의의 노드에 대하여 동적인 경로 설정을 행한다. 또한, 네트워크 상의 소정의 노드에 도달한 트래픽 플로우를 관측하고, 관측 결과를 제어 장치에 통지한다. 또한, 네트워크 상의 트래픽 플로우를 중계하는 노드에서, 제어 장치로부터의 명령에 따라서, 전단 이전의 분기 노드로부터 수신한 트래픽 플로우를 초기 경로와 분기 경로로 분기하여 송신한다. 또한, 분기 노드로의 후단 이후의 노드는 분기 노드의 후단 이후의 노드에서, 초기 경로 및 분기 경로 각각을 경유해서 도달한 트래픽 플로우를 합류하여 트래픽 플로우를 복구한다.

본 발명의 프로그램은, 네트워크 상의 트래픽을 중계하는 노드 및 트래픽의 수신처인 수신 단말기 중 적어도 1개에 해당하는 컴퓨터에 의해 실행된다. 이 프로그램을 실행한 컴퓨터는, 트래픽을 관측하고, 관측 결과를, 네트워크 상의 임의의 노드에 대하여 동적인 경로 설정을 행하는 제어 장치에 통지하는 것이 가능하게 된다. 또한, 제어 장치로부터의 명령에 따라서, 트래픽을 초기 경로와 분기 경로로 분기하여 송신하는 것이 가능하게 된다. 또한, 초기 경로 및 분기 경로 각각을 경유해서 도달한 트래픽을 합류하여 복구하는 것이 가능하게 된다. 또한, 본 발명의 프로그램은, 기억 장치나 기억 매체에 저장하는 것이 가능하다.

네트워크 내의 상태 변화에 의해 트래픽 플로우를 주 경로 중에서 폐기하는 현상이 발생해도, 부 경로 중의 트래픽을 이용해서 트래픽 전체를 신속하게 복구시켜, 수신 단말기의 트래픽의 수신 성능을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 동적 경로 분기 시스템의 기본 구성예를 나타내는 개요도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 분기 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 합류 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제4 실시 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제5 실시 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제6 실시 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제7 실시 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제8 실시 형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 제9 실시 형태를 설명하기 위한 도면이다.

<기본 구성>

이하에, 본 발명의 기본 구성에 대해서 첨부 도면을 참조하여 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 동적 경로 분기 시스템은, 송신 단말기(10)와, 스위치(20)(20-i, i=1?n:n은 스위치의 개수)와, 네트워크 제어 장치(30)와, 수신 단말기(40)를 포함한다.

송신 단말기(10)는, 네트워크 상의 노드에 해당하는 스위치(20)(20-i, i=1?n) 중 어느 하나를 경유하여, 문자 데이터, 음성 데이터, 동화상 데이터 등의 패킷을 수신 단말기(40)에 송신한다. 네트워크 상을 이동하는 패킷의 정보량을 트래픽 플로우라고 부른다. 네트워크 제어 장치(30)는, 네트워크 상의 트래픽 플로우의 수신 품질을 감시하고, 스위치(20)(20-i, i=1?n)에 대하여 동적인 경로 설정을 행하는 제어 장치이다. 여기에서는, 네트워크 제어 장치(30)는, 스위치(20)(20-i, i=1?n) 각각과 통신가능하며, 네트워크 전체의 토폴로지(network topology) 데이터, 네트워크 링크의 대역 데이터 등을 관리하고, 브랜치 또는 분기 위치(분기의 기점이 되는 스위치), 및 브랜치 또는 분기 루트를 최적 설계한다.

스위치(20)(20-i, i=1?n) 각각은, 동적 경로 분기 장치(50)를 구비한다. 즉, 동적 경로 분기 장치(50)는, 스위치(20)와 동일한 수만큼 존재한다. 또한, 실제로는, 동적 경로 분기 장치(50)는, 스위치(20) 자체라도 좋다.

동적 경로 분기 장치(50)는, 관측 처리부(51)와, 분기 처리부(52)와, 합류 처리부(53)를 구비한다. 따라서, 스위치(20)(20-i, i=1?n) 각각이, 관측 처리부(51)와, 분기 처리부(52)와, 합류 처리부(53)를 구비하게 된다. 단, 스위치(20)(20-i, i=1?n) 각각은, 관측 처리부(51)와, 분기 처리부(52)와, 합류 처리부(53) 모두 구비하고 있을 필요는 없고, 관측 처리부(51)와, 분기 처리부(52)와, 합류 처리부(53) 중 적어도 사용하는 것을 구비하고 있으면 된다.

관측 처리부(51)는, 수신한 패킷을 관측하고, 관측 결과를 네트워크 제어 장치(30)에 통지한다.

분기 처리부(52)는, 수신한 패킷을, 네트워크 제어 장치(30)에 의해 선택된 경로로 송신한다. 이때, 분기 처리부(52)는, 필요하면, 수신한 패킷을 분기하여, 분기한 패킷 각각을, 네트워크 제어 장치(30)에 의해 선택된 경로마다 분류해서 송신한다.

합류 처리부(53)는, 분기한 트래픽을 합류하여, 적절한 트래픽으로 복구한다. 이때, 합류 처리부(53)는, 수신한 패킷이 분기한 패킷이면, 분기한 패킷을 합류하여 얻어진 패킷 프로우를 출력하고, 수신한 패킷이 분기한 패킷이 아니면, 합류 처리부(53)는 그대로 출력한다.

네트워크 제어 장치(30)는, 분기 위치 선택 알고리즘에 기초하여, 멀티패스의 수신처까지의 경로에 사용된 리소스 최소화 및 수신처에서의 수신 품질의 최대화/안정화를 도모한다. 구체적으로는, 네트워크 제어 장치(30)는, 분기한 패킷을 합류 한 후의 성능을 최대화하는 경로 중에서, 경로 전체의 리소스 사용량의 합계가 최소의 경로, 또는 네트워크의 안정성이 높은 경로를 선택한다. 리소스 사용량의 예 로서, 「Hop 수×대역」의 계산 결과, 혹은 「거리×대역」의 계산 결과, 등이 생각된다. 단, 실제로는, 이것들의 예에 한정되지 않는다. 또한, Hop 수란, 송신 단말기(10)로부터 수신 단말기(40)로 패킷이 도달할 때까지 경유한 스위치의 수이다.

[하드웨어의 예시]

또한, 송신 단말기(10) 및 수신 단말기(40)의 예로서, PC(퍼스널 컴퓨터)나 휴대 전화기를 상정하고 있다. 그 외에도, 송신 단말기(10) 및 수신 단말기(40)의 예로서, 씬 클라이언트 단말기, 워크스테이션, 메인프레임(mainframe), 슈퍼컴퓨터, 카 네비게이션 시스템, 휴대 게임기, 가정용 게임기, 가젯(전자 기기), 쌍방향 TV, 디지털 튜너, 디지털 레코더, 정보 가전(information home appliance), POS(Point of Sale) 단말기, OA(Office Automation)기기 등이 생각된다. 또한, 네트워크 제어 장치(30)의 예로서, PC, 씬 클라이언트 서버, 워크스테이션, 메인프레임(mainframe),슈퍼컴퓨터(super computer) 등의 컴퓨터를 상정하고 있다. 송신 단말기(10), 네트워크 제어 장치(30), 및 수신 단말기(40)는, 차량이나 선박, 항공기 등의 이동체에 탑재되어 있어도 좋다.

또한, 스위치(20)(20-i, i=1?n)의 예로서, 데이터 링크층(제2 층)의 데이터를 중계하는 레이어2 스위치, 네트워크층(제3 층)의 데이터를 중계하는 레이어3 스위치, 트랜스포트층(제4 층)의 데이터를 중계하는 레이어4 스위치, 어플리케이션층(제7 층)의 데이터를 중계하는 레이어7 스위치(어플리케이션 스위치), 멀티 레이어 스위치(multi-layer switch) 등이 생각된다. 멀티 레이어 스위치는, OSI 참조 모델의 층마다 정밀하게 분류되어 있다. 그 외에도, 스위치(20)(20-i, i=1?n)의 예로서, 프록시 서버(proxy server), 게이트웨이(gateway), 파이어월(firewall), 로드 평형 장치(부하 분산 장치), 이것들에 상당하는 컴퓨터나 중계 기기 등이 생각된다.

또한, 스위치(20)(20-i, i=1?n)가 존재하는 네트워크의 예로서, 인터넷, LAN(Local Area Network), 무선 LAN(Wireless LAN), WAN(Wide Area Network), 백본(Backbone), 공동 안테나 텔레비전 시스템(CATV) 회선, 고정 전화망, 휴대 전화망, WiMAX(IEEE 802.16a), 3G(3rd Generation), 전용 선(lease line), IrDA(Infrared Data Association), Bluetooth(등록 상표), 시리얼 통신 회선, 데이터 버스 등이 생각된다.

관측 처리부(51), 분기 처리부(52), 및 합류 처리부(53)는, 각각의 기능에 따른 전자 회로에 의해 실현된다. 혹은, 관측 처리부(51), 분기 처리부(52), 및 합류 처리부(53)는, 프로그램으로 구동되는 처리 장치 등의 하드웨어 구성과, 그 하드웨어 구성을 구동해서 원하는 처리를 실행시키는 프로그램 등의 소프트웨어 구성과, 그 소프트웨어 및 각종 데이터를 저장하는 기억 장치에 의해 실현된다.

상기의 처리 장치의 예로서, CPU(Central Processing Unit), 마이크로프로세서(microprocessor), 마이크로 컨트롤러, 마찬가지의 기능을 갖는 반도체 집적 회로(IC) 등이 생각된다. 단, 실제에는, 이것들의 예에 한정되지 않는다.

또한, 상기의 기억 장치의 예로서, RAM(Random Access Memory), ROM(Read Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)나 플래시 메모리 등의 반도체 기억 장치, HDD(Hard Disk Drive)나 SSD(Solid State Drive) 등의 보조 기억 장치, DVD(Digital Versatile Disk)나 메모리 카드 등의 기억 매체 등이 생각된다.

단, 실제로는, 이것들의 예에 한정되지 않는다.

<제1 실시 형태>

이하에, 본 발명의 제1 실시 형태에 대해서 설명한다.

본 실시 형태에서는, 도 2에 도시한 바와 같이, 네트워크 내의 스위치(20)(20-i, i=1?n) 중, 수신 단말기(40)에 가장 가까운 최종단의 스위치(Egress Switch: 출구 스위치)(20) 만으로 관측 처리를 행하는 사례에 대해서 설명한다. 본 실시 형태에서는, 관측 처리부(51)와 합류 처리부(53)가 최종단의 스위치(Egress Switch)(20)에 존재하고, 분기 처리부(52)가 임의의 스위치(20)에 존재한다. 즉, 관측 처리부(51)와 합류 처리부(53)가 최종단의 스위치(Egress Switch)(20)만으로 기능하고, 분기 처리부(52)가 네트워크 내의 모든 스위치에서 기능한다.

도 2의 예에서는, 관측 처리부(51)는, 송신 단말기(10)로부터 수신 단말기(40)로 송신되고 있는 초기 경로 상을 흐르고 있는 트래픽(Traffic)에 대하여, 수신 단말기(40)에 가장 가까운 최종단의 스위치(Egress Switch)(20)에서의 네트워크 품질을 감시한다. 분기 처리부(52)는, 중계의 스위치에서 트래픽 플로우를 분기한다. 합류 처리부(53)는, 분기한 트래픽 플로우를 합류하고, 적절한 트래픽 플로우로 복구한 후 수신 단말기(40)로 송신한다. 네트워크 제어 장치(30)는, 네트워크 전체의 토폴로지 데이터, 네트워크 링크의 대역 데이터 등을 파악하고, 분기 위치, 및 분기 루트를 최적 설계한다.

구체적인 동작에 대해서는, 관측 처리부(51)는, 네트워크 제어 장치(30)로부터의 지시에 의해, 송신 단말기(10)로부터 수신 단말기(40)로 송신되고 있는 초기경로 상을 흐르고 있는 트래픽에 대하여, 최종단의 스위치(Egress Switch)(20)에서의 트래픽 플로우를 감시한다. 관측 처리부(51)는, 이 트래픽 플로우에 대해서, 네트워크 손실, 지연의 변동, 스루풋의 저하를 볼 수 있는 경우에, 네트워크 제어 장치(30)에 대하여, 네트워크의 상황 분석 및 알람(경고)을 통지한다.

네트워크 제어 장치(30)는, 네트워크 내의 토폴로지 데이터, 네트워크 링크의 대역 데이터, 및 그 변화를 동적으로 파악하고 있고, 상기 알람을 따라, 플로우의 분기 방법, 부호화 방법, 분기 위치, 분기 루트의 각각을 결정한다.

[분기 방법]

분기 방법에 대해서는, 네트워크 제어 장치(30)는, 동일 카피(완전 미러링), 부분 카피(일부 미러링), 플로우 베이스 분할, 및 랜덤 분할 등의 다른 방법을 선택하는 것이 가능하다. 이때, 네트워크 제어 장치(30)는, 분기 방법으로서, 전 트래픽 일괄로 또는 트래픽마다, 동일 카피, 부분 카피, 플로우 베이스 분할, 및 랜덤 분할 중 어느 하나를 선택할지를 결정하고, 분기 처리부(52)에서 분기 방법을 설정한다. 또한, 네트워크 제어 장치(30)는, 패킷을 수신한 분기 처리부(52)로부터의 문의에 대한 응답으로서, 분기 처리부(52)에서 분기 방법을 설정하도록 해도 된다. 또한, 분기 처리부(52)가 자발적으로(주기적으로/조건을 따라서) 네트워크 제어 장치(30)에 기억된 분기 방법의 데이터를 참조해서 처리를 실시할 경우도, 본질적으로 마찬가지이다.

[사례에 의한 설명]

도 3에, 분기 방법의 예로서, 「동일 카피(모델A)」, 「부분 카피(모델B)」, 「플로우 베이스 분할 및 랜덤 분할(모델C)」을 기록한다.

[사례 1]

우선, 「동일 카피(모델A)/부분 카피(모델B)」의 사례에 대해서 설명한다.

예를 들면, 네트워크 제어 장치(30)는, 네트워크 전체로서 부하가 높고, 네트워크 내에서의 손실이 어느 경로에서도 발생하는 경우, 혹은 네트워크의 장해가 일어났을 경우에 복구에 시간이 걸리는 불안정한 네트워크의 경우에는, 분기 처리부(52)에 대하여, 동일 카피(모델A) 또는 부분 카피(모델B)를 실시하도록 설정한다.

[동일 카피]

동일 카피의 경우에는, 분기 처리부(52)는, 모든 트래픽을 무조건 카피하여, 초기 경로와 우회 경로(분기 경로)와 같은 복수의 경로로 송신한다. 수신 단말기(40) 측의 최종단의 스위치(Egress Switch)(20)에서는, 합류 처리부(53)는, 초기경로와 우회 경로와 같은 복수의 경로를 경유해서 도달한 트래픽 플로우 각각으로부터, 중복된 부분을 폐기해서 올바른 트래픽을 복구하고, 올바른 트래픽 플로우를 수신 단말기(40)로 송신한다. 혹은, 합류 처리부(53)는, 초기 경로 및 우회 경로와 같은 복수의 경로 중, 어느 한쪽의 경로를 경유해서 도달한 올바른 트래픽 플로우만을 수신 단말기(40)로 송신한다. 이 경우, 초기 경로를 경유하여 도달한 트래픽 플로우에 손실이나 에러가 발생하고 있어도, 어느 한쪽의 우회 경로를 경유하여 도달한 카피된 트래픽 플로우에 기초하여, 올바른 트래픽을 복구할 수 있기 때문에, 네트워크 장해에 대하여도 고속 절환이 가능하게 된다.

[부분 카피]

부분 카피의 경우에는, 분기 처리부(52)는, 수신한 트래픽 플로우에 대하여 부분적으로 미러링(mirroring)을 실시하고, 수신한 트래픽 플로우를 초기 경로로 송신하고, 동시에, 카피한 트래픽 플로우를 우회 경로로 송신한다. 여기에서는, 분기 처리부(52)는, 수신한 트래픽 중, 우선도가 높은 트래픽 플로우(우선도가 높은 취지를 나타내는 소정의 데이터를 갖는 트래픽 플로우, 우선도가 일정값 이상인 트래픽 플로우)를 추출하고, 우선도가 높은 트래픽 플로우만 카피해서 복수의 경로로 송신한다. 또한, 분기 처리부(52)는, 우선도가 높지 않은 트래픽 플로우에 대해서는,미러링을 실시하지 않고, 수신한 트래픽 플로우를 그대로 초기 경로로 송신한다.

우선도가 높은 트래픽 플로우의 예로서는, 특정한 종류의 데이터의 트래픽 플로우나, 특정한 송신원/송신처를 나타내는 트래픽 플로우 등이 생각된다. 그러나, 우선도는 일례에 불과하다. 실제로는, 우선도 이외의 조건으로 부분 카피의 가부를 판단하도록 해도 된다.

우선도가 높은 트래픽 플로우만에 대하여 미러링을 실시함으로써, 모든 트래픽 플로우에 대한 동일 카피가 수행되는 경우보다도 트래픽 플로우의 증가를 억제할 수 있다. 수신 단말기(40) 측의 최종단의 스위치(Egress Switch)(20)에서는, 합류 처리부(53)는, 초기 경로 및 우회 경로와 같은 복수의 경로를 경유해서 도달한 우선도가 높은 트래픽 플로우 각각으로부터, 중복한 부분을 폐기해서 올바른 트래픽 플로우를 복구하고, 올바른 트래픽을 수신 단말기(40)로 송신한다. 혹은, 합류 처리부(53)는, 초기 경로와 우회 경로와 같은 복수의 경로 중, 어느 한쪽의 경로를 경유해서 도달한 우선도가 높은 트래픽 플로우 중, 올바른 트래픽 플로우만을 수신 단말기(40)로 송신한다. 또한, 합류 처리부(53)는, 경로를 경유해서 도달한 트래픽 플로우가 우선도가 높지 않은 트래픽 플로우면, 그대로 수신 단말기(40)로 송신한다. 이 경우, 우선도가 높은 트래픽 플로우만, 초기 경로로 도달한 트래픽 플로우에 손실이나 에러가 발생하고 있어도, 어느 한쪽의 우회 경로로 도달한 카피된 트래픽 플로우에 기초하여, 올바른 트래픽을 복구할 수 있기 때문에, 네트워크 장해에 대하여도 고속 절환이 가능하게 된다.

[사례 2]

다음으로, 「플로우 베이스 분할/랜덤 분할(모델C)」의 사례에 대해서 설명한다.

예를 들면, 네트워크 제어 장치(30)는, 네트워크 전체로서 손실에 대해서는 그다지 문제가 안되는 트래픽의 계에서, 네트워크 전체의 대역이 적을 경우에는, 분기 처리부(52)에 대하여, 플로우 베이스 분할(모델C) 또는 랜덤 분할(모델C)을 실시하도록 설정한다.

[플로우 베이스 분할]

플로우 베이스 분할의 경우에는, 분기 처리부(52)는, 플로우 데이터에 따라서, 플로우군마다 경로를 변경한다. 수신 단말기(40) 측의 최종단의 스위치(Egress Switch)(20)에서는, 합류 처리부(53)는, 모든 플로우군을 수신하여, 수신 단말기(40)로 송신한다.

[랜덤 분할]

랜덤 분할의 경우에는, 분기 처리부(52)는, 패킷마다 랜덤하게 경로를 변경한다. 예를 들면, 분기 처리부(52)는, 2개의 분기 경로에, 수신한 패킷을 교대로 /무작위로 분류해서 송신한다. 2개 이상의 분기 경로에 대하여도 마찬가지이다.

수신 단말기(40) 측의 최종단의 스위치(Egress Switch)(20)에서는, 합류 처리부(53)는, 모든 패킷을 수신하여, 수신 단말기(40)로 송신한다. 그러나, 랜덤 분할의 경우에는, 수신 단말기(40) 측의 최종단의 스위치(Egress Switch)(20) 자체 또는 합류 처리부(53)에, 수신한 패킷을 축적해 두기 위한 버퍼를 설치하고, 수신 단말기(40) 측의 최종단의 스위치(Egress Switch)(20)에 있어서, 합류 처리부(53)는, 패킷의 재조립(Packet Reordering) 처리를 실시한 후에 송신할 필요가 있다.

[상기의 분기 방법의 조합(복합)]

또한, 「동일 카피(모델A)」, 「부분 카피(모델B)」, 「플로우 베이스 분할 및 랜덤 분할(모델C)」을 조합해서 실시하는 것도 가능하다. 예를 들면, 「동일 카피(모델A)/부분 카피(모델B)」를 채용했을 경우에, 카피된 트래픽 플로우에 대하여, 「플로우 베이스 분할 및 랜덤 분할(모델C)」을 더 채용하는 것이 생각된다. 반대로, 「플로우 베이스 분할 및 랜덤 분할(모델C)」을 채용했을 경우에, 분할된 트래픽에 대하여, 「동일 카피(모델A)/부분 카피(모델B)」를 더 채용하는 것도 생각된다. 그러나, 실제로는, 이것들의 예에 한정되지 않는다.

[부호화 방법]

부호화 방법에 대해서는, 이하의 2 가지의 경우가 있다.

첫째는, 통상적인 패킷 처리로서 아무것도 특별한 처리를 하지 않는 경우이다. 이 경우는, 특히 부호화는 행하지 않는다. 즉, 네트워크 제어 장치(30)는, 분기 처리부(52)에 대하여, 아무것도 설정하지 않는다. 분기 처리부(52)는, 모든 트래픽을 그대로 송신한다.

또 하나는, 송신 단말기(10), 혹은 네트워크 내의 어느 한쪽의 스위치(20)(20-i, i=1?n)가 통상 트래픽 플로우에 대해서, 폴리시마다 부호화를 행하고, 네트워크 내로 중계한다고 하는 특별 처리를 행하는 경우이다. 이 경우는, 송신 단말기(10), 혹은 네트워크 내의 어느 한쪽의 스위치(20)(20-i, i=1?n)가, 계층화 부호화 및 멀티 레이트 부호화 등, 임의의 경로에서의 패킷 손실에 대하여 강한(패킷 손실 내성을 갖는다) 방식을 이용하여, 우선도를 부가한 부호화를 행한다. 분기 처리부(52)는, 우선도가 높은 트래픽 플로우에 대해서는 미러링하는 분기 용장성을 취하고, 우선도가 높지 않은 트래픽 플로우에 대해서는 특정 경로로 밖에는 통과시키지 않는 처리를 실시해서 송신한다.

예를 들면, 송신 단말기(10), 혹은 네트워크 내의 어느 한쪽의 스위치(20)(20-i, i=1?n)가, 계층화 부호화 및 멀티 레이트 부호화의 양방의 부호화로 데이터의 코딩을 행하고, 우선도가 높은 순으로 4개의 데이터 A, B, C, D로 분할하는 것으로 한다. 이때, 분기 처리부(52)는, 트래픽 플로우의 분기점(중계의 스위치(20))에 있어서, 네트워크의 상황이 안정되어 있는 측의 경로에, 우선도가 높은 데이터(예를 들면, 데이터 A, B)를 송신한다. 수신 단말기(40) 측의 최종단의 스위치(Egress Switch)(20)에서, 합류 처리부(53)는, 용장화 수신 제어를 행하고, 트래픽 플로우를 합류한다.

[분기 위치]

분기 위치에 대해서는, 예를 들면 도 2에 있어서, 네트워크 제어 장치(30)는 분기 처리부(52)(52-1, 52-2, 52-3)중 어느 하나로부터 분기하여, 최종단의 스위치(Egress Switch)(20)에 도달하는 우회 경로 중, 어느 경로가 가장 성능 손실이 없는 것인지에 대해서 계산해 결정한다.

예를 들면, 분기 처리부(52)(52-1)로부터 최종단의 스위치(Egress Switch)(20)까지의 경로가 「4 Hop」(Hop 수=4)이며, 분기 처리부(52)(52-2)로부터 최종단의 스위치(Egress Switch)(20)까지의 경로가 「3 Hop」(Hop 수=3)이며, 모두 동일한 퍼포먼스를 내놀수 있는 것으로 한다. 평가 척도로서는, 우회 경로의 거리가 되도록이면 짧은 쪽이 네트워크에의 영향을 최소화할 수 있기 때문에, 네트워크 제어 장치(30)는, Hop 수로 비교하여, 분기 처리부(52)(52-2)로부터의 분기 경로 1을 채용한다.

한편, 네트워크 내의 모든 경로가, 예를 들면 폭주로 패킷 손실이 발생하기 쉬운 상태, 혹은 장해의 확률이 높아 네트워크가 불안정한 상태일 경우, 네트워크 제어 장치(30)는, 분기 처리부(52)(52-2)로부터의 분기 경로 1, 분기 처리부(52)(52-1)로부터의 분기 경로 2의 양방의 분기 경로를 함께 채용한다. 분기 처리부(52)는, 초기 경로와 함께, 채용된 분기 경로로 트래픽 플로우를 송신한다. 수신 단말기(40) 측의 최종단의 스위치(Egress Switch)(20)에서, 합류 처리부(53)는, 초기 경로, 분기 경로1, 분기 경로 2의 3개의 경로를 경유해서 도달한 트래픽 플로우의 합류(Merge) 처리를 실시하는 것으로 성능을 담보한다. 본 결정 방법에 있어서, 네트워크 제어 장치(30)는, 초기 경로, 분기 경로 1, 분기 경로 2의 전체의 리소스 사용량(Hop 수×대역, 거리×대역)의 합계를 최소로 하는, 혹은 수신 단말기(40)의 품질의 최대화와 안정화를 도모하는 등의 다른 평가 척도도 이용 가능하다.

[분기 루트]

분기 루트에 대해서는, 분기 처리부(52)(52-1, 52-2)로부터의 우회 경로가 어느 스위치를 경유할지를 네트워크 제어 장치(30)가 계산하는 처리이다. 본 처리에서, 네트워크 제어 장치(30)가, 네트워크의 우회 경유의 대역, 지연, 거리 등을 파악해서 설정한다.

이상, 네트워크 제어 장치(30)는, 분기 위치, 분기 방법, 분기 루트를 결정하면, 분기 위치에 상당하는 스위치(20)에 대하여 명령을 내고, 분기 처리부(52)(52-1, 52-2) 등에 대하여 어떤 분기 방법을 취할지의 지시를 내고, 또한, 그 분기 처리부(52)로부터 우회하는 분기 경로 1, 분기 경로 2 등을 설정한다. 이와 같이, 스위치(20) 및 분기 처리부(52)에 대하여, 분기에 관한 설정을, 네트워크 제어 장치(30)에 집중시키고 있다.

본 설정의 방법으로서, 송신처 어드레스(Destination IP Address) 베이스의 정적 라우팅(Static Routing) 방식, MPLS 베이스의 패스 라우팅(Path Routing) 방식, 오픈 플로우(OpenFlow)기술을 이용한 플로우 스위칭(Flow Switching) 방식의 설정 등을 이용하는 것이 가능하다.

[오픈 플로우 기술]

또한, 오픈 플로우(Openflow) 기술이란, 컨트롤러(여기서는 네트워크 제어 장치(30))가 라우팅 폴리시로서 자신에게 설정된 플로우 정의 데이터(플로우:룰+액션)에 따라, 멀티레이어 구성 및 플로우 단위의 경로 정보(플로우 테이블)를 스위치에 설정하고, 경로 제어나 노드 제어를 행하는 기술을 나타낸다. 오픈 플로우 기술에서는, 컨트롤러가, 네트워크 내의 스위치를 감시하고, 네트워크의 상황에 따라서, 네트워크 내의 스위치에 패킷의 배송 경로를 동적으로 설정한다. 이에 의해, 경로 제어 기능이 스위치로부터 분리되어, 컨트롤러에 의한 집중 제어에 의해 최적의 라우팅, 트래픽 관리가 가능하게 된다. 오픈 플로우 기술이 적용되는 스위치는, 종래의 스위치와 같이 패킷이나 프레임의 단위가 아니고, 엔드 투 엔드(End to End)의 플로우로서 통신을 취급한다.

오픈 플로우 기술에 있어서의 플로우는, TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 패킷의 헤더 영역에 포함되는 데스티네이션 어드레스(Destination Address), 소스 어드레스(Source Address), 데스티네이션 포트 번호, 소스 포트 번호 중 어느 하나 또는 모두를 이용한 다양한 조합에 의해 정의되고, 구별가능하다. 또한, 상기의 어드레스에는, MAC 어드레스(Media Access Control Address)나 IP 어드레스(Internet Protocol Address)를 포함하는 것으로 한다. 또한, 상기의 포트에는, 논리 포트나 물리 포트를 포함하는 것으로 한다.

오픈 플로우 기술을 이용한 플로우 스위칭 방식의 경우에는, 예를 들면 레이어 1(Layer 1)-레이어 4(Layer 4)까지의 임의의 헤더 영역에서 인식되는 임의의 트래픽 플로우 군마다 명시적인 경로를 설정하는 것이 가능하다.

오픈 플로우 기술의 상세에 대해서는, 비특허 문헌 1, 2에 기재되어 있다.

[수신 단말기측에서의 합류 처리]

도 4에 도시한 바와 같이, 수신 단말기(40) 측의 최종단의 스위치(Egress Switch)(20)에서는, 상기의 분기 처리에 의해, 초기 경로 이외의 복수의 분기 경로, 분기 경로 1, 2 등으로부터 집중되어 오는 트래픽 플로우를, 합류 처리부(53)에서 수신하고, 수신 단말기(40)에 대하여 선택 송신을 행한다. 합류 처리부(53)는, 동일 카피, 부분 카피, 플로우 베이스 분할 처리 등의 경우에는, 선택적 채용/폐기 처리를 실시하고, 랜덤 분할의 경우에는, 패킷의 재조립(Packet Re-ordering) 처리를 실시함으로써, 합류(Merge) 처리를 실현한다.

[수신 단말기측에서의 관측 처리]

관측 처리부(51)는, 수신 단말기(40) 측의 최종단의 스위치(Egress Switch)(20)에 있어서, 합류 처리부(53)에 의한 합류(Merge) 처리의 전후의 트래픽 플로우(합류전 및 합류후)를 관측하고, 관측 결과를 네트워크 제어 장치(30)에 통지한다.

[기타 :관측 결과의 트래픽의 분기 처리 1]

또한, 관측 처리부(51)가 관측 결과를 네트워크 제어 장치(30)에 통지할 때에, 분기 처리부(52)가 네트워크 제어 장치(30)에 대한 관측 결과의 트래픽 플로우를 분기하게 하도록 해도 된다. 이때, 네트워크 제어 장치(30)는, 수신 단말기(40)에 상당한다. 스위치(20)(관측 처리부(51))로부터 네트워크 제어 장치(30)에의 경로에 대해서는, 사전 관측 결과에 기초하여, 네트워크 제어 장치(30)가 분기 처리부(52)에 설정하는 것으로 한다. 예를 들면, 관측 처리부(51)는, 관측 처리를 행한 후, 관측 결과의 트래픽 플로우를 분기 처리부(52)에 보낸다. 분기 처리부(52)는, 해당 스위치 및 중계의 스위치에 있어서, 네트워크 제어 장치(30)에 의해 설정된 복수의 분기 경로에 따라서, 관측 결과의 트래픽 플로우를 분기한다. 합류 처리부(53)는, 네트워크 제어 장치(30)에 가장 가까운 스위치에 의해, 분기한 트래픽 플로우를 합류하고, 적절한 트래픽으로 복구하고 나서 그 합류된 플로우를 네트워크 제어 장치(30)로 송신한다. 즉, 관측 결과를, 복수의 다른 스위치(20)-네트워크 제어 장치(30)의 링크를 사용하여 송신하는 것도 가능하다.

<제2 실시 형태>

이하에, 본 발명의 제2 실시 형태에 대해서 설명한다. 본 실시 형태에서는, 도 5에 도시한 바와 같이, 네트워크 내의 모든 스위치(20)로 관측 처리를 행하는 사례에 대해서 설명한다. 본 실시 형태에서는, 합류 처리부(53)가 최종단의 스위치(Egress Switch)(20)에 존재하고, 관측 처리부(51) 및 분기 처리부(52)가 임의의 스위치(20)에 존재한다. 즉, 합류 처리부(53)가 최종단의 스위치(Egress Switch)(20)만으로 기능하고, 관측 처리부(51) 및 분기 처리부(52)가 네트워크 내의 모든 스위치로 기능한다.

도 5의 예에서는, 관측 처리부(51)(51-1, 51-2, 51-3)는, 송신 단말기(10)로부터 수신 단말기(40)로의 초기 경로 상을 흐르고 있는 트래픽 플로우에 대하여, 수신 단말기(40)에 가장 가까운 최종단의 스위치(Egress Switch)(20)뿐만아니라, 중계의 스위치(20)에 있어서 네트워크 품질을 감시한다. 분기 처리부(52)(52-1, 52-2, 52-3)는, 중계의 스위치에서 트래픽 플로우를 분기한다. 합류 처리부(53)는, 최종단의 스위치(Egress Switch)(20)에 있어서, 분기한 트래픽 플로우를 합류하고, 적절한 트래픽 플로우로 복구한 후 이를 수신 단말기(40)로 송신한다. 네트워크 제어 장치(30)는, 네트워크 전체의 토폴로지 데이터, 네트워크 링크의 대역 데이터 등을 파악하고, 분기 위치, 및 분기 루트를 최적 설계한다.

도 2와의 차이는, 상기한 바와 같이, 중계의 스위치(20)에도 관측 처리부(51)(51-1, 51-2, 51-3)가 있기 때문에, 스위치의 링크 간에서 패킷이 손실 되고 있는지, 폭주하고 있는 것인지 등의 상태를 관리할 수 있는 것이다. 그 때문에, 예를 들면, 네트워크 제어 장치(30)에 있어서, 관측 처리부(51)(51-2)에서 손실이 많다고 검출한 경우에는, 1단째의 스위치에서 우회한 경로가 바람직하고, 분기 처리부(52)(52-1)에서 우회를 시키는 경로로서 분기 경로 2를 채용한다. 혹은, 관측 처리부(51)(51-3)에서 기능이나 성능이 나쁘다고 하면, 2단째-3단째의 사이의 링크간에서 패킷이 손실되고 있거나, 폭주하고 있다고 인식할 수 있기 때문에, 네트워크 제어 장치(30)는 분기 처리부(52)(52-2)와 분기 처리부(52)(52-1)의 어느 한쪽, 혹은 양방에서 우회하는 경로가 바람직하다고 판단할 수 있다. 이 판단의 결과, 네트워크 제어 장치(30)는, 도 2와 동등한 방식에 의해, 플로우의 분기 방법, 부호화 방법, 분기 위치, 분기 루트를 결정할 수 있다.

[기타 : 관측 결과의 트래픽 플로우의 분기 처리 2]

또한, 본 실시 형태와 같이, 네트워크 내의 모든 스위치에서 관측 처리를 행할 경우, 각 스위치에 있어서, 관측 처리부(51)가 관측 결과를 네트워크 제어 장치(30)에 통지할 때에, 분기 처리부(52)가 네트워크 제어 장치(30)에 대한 관측 결과의 트래픽 플로우를 분기되게 하도록 해도 된다. 이때, 네트워크 제어 장치(30)는, 수신 단말기(40)에 상당한다. 스위치(20)(관측 처리부(51))로부터 네트워크 제어 장치(30)로의 경로에 대해서는, 사전의 관측 결과에 기초하여, 네트워크 제어 장치(30)에 의해 분기 처리부(52)에 설정되는 것으로 한다. 예를 들면, 관측 처리부(51)는, 관측 처리를 행한 후, 관측 결과의 트래픽 플로우를 분기 처리부(52)에 보낸다. 분기 처리부(52)는, 해당 스위치 및 중계의 스위치에 있어서, 네트워크 제어 장치(30)에 의해 설정된 복수의 분기 경로에 따라서, 관측 결과의 트래픽 플로우를 분기한다. 합류 처리부(53)는, 네트워크 제어 장치(30)에 가장 가까운 스위치에 있어서, 분기한 트래픽 플로우를 합류하고, 적절한 트래픽 플로우로 복구한 후 네트워크 제어 장치(30)로 송신한다. 즉, 각 스위치에 있어서의 관측 결과를, 복수의 다른 스위치(20)-네트워크 제어 장치(30)의 링크를 사용하여 송신하는 것도 가능하다.

<제3 실시 형태>

이하에, 본 발명의 제3 실시 형태에 대해서 설명한다. 본 실시 형태에서는, 도 6에 도시한 바와 같이, 수신 단말기(40)로 합류 처리나 관측 처리를 행하는 사례에 대해서 설명한다. 본 실시 형태에서는, 관측 처리부(51) 및 합류 처리부(53)가 수신 단말기(40)에 존재하고, 분기 처리부(52)가 임의의 스위치(20)에 존재한다. 즉, 관측 처리부(51) 및 합류 처리부(53)가 수신 단말기(40)만으로 기능하고, 분기 처리부(52)가 네트워크 내의 모든 스위치로 기능한다.

본 실시 형태에서는, 스위치(20)(20-i, i=1?n)에 한하지 않고, 수신 단말기(40)도, 동적 경로 분기 장치(50)를 구비하는 것으로 한다.

동적 경로 분기 장치(50)는, 관측 처리부(51)와, 분기 처리부(52)와, 합류 처리부(53)를 구비한다. 따라서, 수신 단말기(40)도, 스위치(20)(20-i, i=1?n) 각각과 마찬가지로, 관측 처리부(51)와, 분기 처리부(52)와, 합류 처리부(53)를 구비하게 된다. 단, 수신 단말기(40)는, 관측 처리부(51)와, 분기 처리부(52)와, 합류 처리부(53)를 모두 구비하고 있을 필요는 없고, 관측 처리부(51)와, 분기 처리부(52)와, 합류 처리부(53) 중, 사용될 적어도 하나를 구비하고 있으면 된다.

도 6의 예에서는, 관측 처리부(51A)는, 송신 단말기(10)로부터 수신 단말기(40)로 송신되고 있는 초기 경로 상을 흐르고 있는 트래픽 플로우에 대하여, 수신 단말기(40)에서 네트워크 품질을 감시한다. 분기 처리부(52)(52-1, 52-2, 52-3)는, 네트워크 내의 최종단의 스위치(Egress Switch)(20) 및 중계의 스위치에서 트래픽 플로우를 분기한다. 합류 처리부(53)는, 분기한 트래픽 플로우를 합류하여, 적절한 트래픽으로 복구한 후에 수신 단말기(40)로 송신한다. 네트워크 제어 장치(30)는, 네트워크 전체의 토폴로지 데이터, 네트워크 링크의 대역 데이터 등을 파악하고, 분기 위치 및 분기 루트를 최적 설계한다.

도 2와 비교하면, 관측 처리부(51) 및 합류 처리부(53)가 최종단의 스위치(Egress Switch)(20)로부터 수신 단말기(40)로 이동한 것뿐이다. 원래 최종단의 스위치(Egress Switch)(20)가 하고 있었던 처리와 같은 처리를, 수신 단말기(40)의 내부에서 실시하게 된다. 다른 처리에 대해서는, 도 2와 마찬가지이다.

또한, 도 2의 경우, 수신 단말기(40)가 네트워크에 대하여 1개의 스위치(최종단의 스위치)(20)에만 접속되어 있는 케이스를 표현하고 있기 때문에, 분기 처리부(52)(52-1, 52-2)에서 분기한 분기 경로 1, 분기 경로 2, 초기 경로의 트래픽 플로우의 모두가 최종단의 스위치(20)-수신 단말기(40)의 하나의 링크에 다중화되어 송신되는 점이 특징이었다.

[기타 : 네트워크 제어 장치(30) 상에서의 관측 결과의 트래픽 플로우의 합류 처리]

또한, 본 실시 형태를 응용하면, 관측 처리부(51)가 관측 결과를 네트워크 제어 장치(30)에 통지할 때에, 분기 처리부(52)가 네트워크 제어 장치(30)에 대한 관측 결과의 트래픽 플로우를 분기했을 경우에, 네트워크 제어 장치(30)에 가장 가까운 스위치가 아니라, 네트워크 제어 장치(30) 상에서 합류(Merge) 처리를 행하도록 하는 것도 가능하다. 이 경우, 네트워크 제어 장치(30)도, 동적 경로 분기 장치(50)를 구비하는 것으로 한다. 단, 네트워크 제어 장치(30)는, 관측 처리부(51)와, 분기 처리부(52)와, 합류 처리부(53)를 모두 구비하고 있을 필요는 없고, 네트워크 제어 장치(30)가 적어도 합류 처리부(53)를 구비하고 있으면 된다.

<제4 실시 형태>

이하에, 본 발명의 제4 실시 형태에 대해서 설명한다. 본 실시 형태에서는, 도 7에 도시한 바와 같이, 수신 단말기(40)가 2개 이상의 스위치(20)에 직접 접속되어 있는 상태에서, 수신 단말기(40)에서 합류 및 관측 처리를 행하는 사례에 대해서 설명한다. 또한 본 실시 형태에서는, 도 6에 나타낸 본 발명의 제3 실시 형태에 있어서, 또한, 수신 단말기(40)가 네트워크에 대하여 2개 이상의 최종단의 스위치(20)에 접속되어 있다.

본 실시 형태에서는, 제3 실시 형태와 마찬가지로, 스위치(20)(20-i, i=1?n)에 한하지 않고, 수신 단말기(40)도, 동적 경로 분기 장치(50)를 구비하는 것으로 한다.

또한, 본 실시 형태에서는, 수신 단말기(40)는, 복수의 스위치(20)(20-i, i=1?n)와 직접 통신하기 위해서, 복수의 통신용 인터페이스(통신용 포트)를 구비하는 것으로 한다. 합류 처리부(53)는, 수신 단말기(40)에 있어서, 복수의 다른 통신용 인터페이스를 개재해서 수신한 트래픽을 합류한다.

도 7의 예에서는, 수신 단말기(40)와 2개의 스위치(20)(20-3, 20-4)와의 접속이지만, 실제로는, 수신 단말기(40)는 3개 이상의 스위치(20)와 접속되어 있어도 된다.

본 실시 형태에서는, 분기 처리부(52)(52-1, 52-2)에서 분기한 분기 경로 1, 분기 경로 2, 초기 경로의 트래픽 플로우 각각을, 복수의 다른 스위치(20)-수신 단말기(40)의 링크를 사용하여 송신하는 것이 가능하다. 어느 링크를 사용할지에 대해서는, 네트워크 제어 장치(30)가, 우회 경로의 성능을 고려해서 결정한다.

<제5 실시 형태>

이하에, 본 발명의 제5 실시 형태에 대해서 설명한다. 본 실시 형태에서는, 도 8에 도시한 바와 같이, 유선 네트워크와 무선 네트워크가 혼재하는 사례에 대해서 설명한다. 본 실시 형태에서는, 도 7에 나타낸 본 발명의 제4 실시 형태에 있어서, 또한, 수신 단말기(40)가 유선 네트워크뿐만 아니라, 무선 네트워크에도 접속되어 있다.

도 8의 예에서는, 수신 단말기(40)가, 유선 네트워크에 1개 이상의 스위치에서 접속되고, 무선 네트워크에도 1개의 기지국(BS)을 경유해서 접속되는 사례를 표현하고 있다.

본 실시 형태에서는, 본 발명의 동적 경로 분기 시스템은, 또한, 기지국(60)(60-k, k=1?m: m은 기지국의 대수)을 포함한다. 즉, 본 실시 형태에서는, 본 발명의 동적 경로 분기 시스템은, 송신 단말기(10)와, 스위치(20)(20-i, i=1?n)와, 네트워크 제어 장치(30)와, 수신 단말기(40)와, 기지국(60)(60-k, k=1?m)을 포함한다.

또한, 본 실시 형태에서는, 제3 및 제4 실시 형태와 마찬가지로, 스위치(20)(20-i, i=1?n)에 한하지 않고, 수신 단말기(40)도, 동적 경로 분기 장치(50)를 구비하는 것으로 한다.

기지국(60)(60-k, k=1?m)은, 무선 네트워크의 최종단의 중계 장치로서 수신 단말기(40)과 직접 통신한다. 이때, 수신 단말기(40)는, 스위치(20)(20-i, i=1?n)와 통신하기 위한 유선 통신용 인터페이스와, 기지국(60)(60-k, k=1?m)과 통신 하기 위한 무선 통신용 인터페이스를 구비하고 있는 것으로 한다.

예를 들면, 분기 처리부(52)(52-1)에서 분기한 경로의 트래픽 플로우는, 무선 네트워크의 백본 네트워크 내를 통하고, 임의의 1개의 기지국(60)(60-1)을 통하여 우회한다. 분기 처리부(52)(52-2)에서 분기한 경로의 트래픽 플로우는, 유선 네트워크 내를 우회한다. 수신 단말기(40)의 합류 처리부(53)는, 우회 경로 모두의 트래픽 플로우를 수신하여 합류한다. 이때, 합류 처리부(53)는, 수신 단말기(40)에 있어서, 유선 통신용 인터페이스와 무선 통신용 인터페이스라고 하는 복수의 서로 다른 통신용 인터페이스를 개재해서 수신한 트래픽 플로우를 합류한다. 유선 네트워크, 무선 네트워크 중 어디의 우회 경로, 어느 링크를 사용할지에 대해서는, 네트워크 제어 장치(30)가, 우회 경로의 성능을 고려해서 결정한다.

<제6 실시 형태>

이하에, 본 발명의 제6 실시 형태에 대해서 설명한다. 본 실시 형태에서는, 도 9에 도시한 바와 같이, 유선 네트워크와 무선 네트워크가 혼재하고, 수신 단말기(40)가 2개 이상의 기지국(60)과 직접 통신가능한 상태에서, 수신 단말기(40)에서 합류 처리나 관측 처리를 행하는 사례에 대해서 설명한다. 본 실시 형태에서는, 도 8에 나타낸 본 발명의 제5 실시 형태에 있어서, 또한, 수신 단말기(40)가, 무선 네트워크에도 2개 이상의 기지국을 경유해서 접속된다.

본 실시 형태에 있어서의 동적 경로 분기 시스템의 기본적인 구성은, 도 8에 나타낸 본 발명의 제5 실시 형태와 마찬가지이다.

또한, 본 실시 형태에서는, 수신 단말기(40)는, 복수의 기지국(60)(60-k, k=1?m)과 직접 통신하기 위해서, 복수의 무선 통신용 인터페이스를 구비하고 있는 것으로 한다. 마찬가지로, 수신 단말기(40)는, 복수의 스위치(20)(20-i, i=1?n)와 직접 통신하기 위해서, 복수의 유선 통신용 인터페이스를 구비하고 있어도 된다. 합류 처리부(53)는, 수신 단말기(40)에 있어서, 복수의 다른 통신용 인터페이스를 개재해서 수신한 트래픽 플로우를 합류한다.

도 9의 예에서는, 수신 단말기(40)는, 복수의 무선 네트워크 내의 2개 이상의 기지국(60)(60-1, 60-2, 60-3, 60-4)으로부터의 트래픽 플로우를 동시에 수신할 수 있다. 유선 네트워크 및 무선 네트워크의 어디의 우회 경로, 어느 링크를 사용할지에 대해서는, 본 발명의 제5 실시 형태와 마찬가지로, 네트워크 제어 장치(30)가, 우회 경로의 성능을 고려해서 결정한다.

<제7 실시 형태>

이하에, 본 발명의 제7 실시 형태에 대해서 설명한다. 본 실시 형태에서는, 도 10에 도시한 바와 같이, 네트워크 내의 모든 스위치(20) 및 수신 단말기(40)에서 합류 처리나 관측 처리를 행하는 사례에 대해서 설명한다. 본 실시 형태에서는, 도 6에 나타낸 본 발명의 제3 실시 형태에 있어서, 또한, 중계의 스위치(20)에 있어서 관측 처리부(51)가 더 준비되어 있는 사례에 대해서 설명한다.

도 10의 예에서는, 도 6의 예에 비해, 중계의 스위치(20)에 있어서 네트워크 품질을 감시하는 관측 처리부(51)(51-1, 51-2, 51-3)가 준비되어 있다. 네트워크 제어 장치(30)는, 중계의 스위치(20) 상의 관측 처리부(51)(51-1, 51-2, 51-3)에 의해, 어느 스위치의 링크 간에서 패킷이 손실되고 있는 것인지, 폭주하고 있는 것인지 등의 상태를 관리할 수 있다. 이들의 상태에 기초하여, 분기하는 위치를 보다 명확에 선택할 수 있다.

<제8 실시 형태>

이하에, 본 발명의 제8 실시 형태에 대해서 설명한다. 본 실시 형태에서는, 도 11에 도시한 바와 같이, 본 발명을 멀티캐스트 패스에 적용하는 사례에 대해서 설명한다.

다른 실시 형태에서는, 송신 단말기(10)로부터 수신 단말기(40)로의 트래픽 플로우가 유니캐스트 통신인 경우를 예로 들고 있었다. 도 11의 예에서는, 송신 단말기(10)로부터 수신 단말기(40)로의 트래픽 플로우가 멀티캐스트 통신인 경우를 상정하고 있다.

멀티캐스트 통신의 경우에는, 송신 단말기(10)로부터 수신 단말기(40)까지, 트래픽 플로우가, 도중의 스위치에서 적절히 분기되어져, 수신처까지 송신된다. 그러나, 종래는, 예를 들면 특정한 중계 링크만으로, 패킷 손실이 발생하는, 혹은 폭주하는 등의 경우에, 특히 그 링크에 대해서만 멀티패스 경로 제어를 적용할 수는 없었다.

도 11의 예에서는, 네트워크 제어 장치(30)는, 초기 경로에 있어서의 성능 열화 패스를 인식하면, 그 패스의 성능을 향상시키기 위해서, 분기 처리부(52)에 대하여, 그 패스의 전단의 임의의 스위치로부터의 트래픽 플로우의 분기, 혹은 패스 내의 임의의 것인가의 스위치로부터의 트래픽 플로우의 분기를 실시하도록 설정한다. 여기에서는, 성능 열화 패스의 사용도 계속하고, 성능 열화 패스와 우회 경로의 양방에서 트래픽 플로우를 송신한다.

이때, 네트워크 내의 모든 스위치(20)에 관측 처리부(51)를 준비하여, 네트워크 내의 모든 스위치(20)에서 관측 처리를 행하도록 하면, 보다 정확하게 성능 열화 패스를 특정할 수 있다고 생각된다.

[성능 열화 패스의 전단의 임의의 스위치의 결정 처리]

성능 열화 패스의 전단의 임의의 스위치를 결정하는 방법으로서는, 단순히, 네트워크 제어 장치(30)가, 성능 열화 패스의 앞의 스위치를 선택하고, 그 스위치로부터의 분기 경로를 사용해도 패스의 성능이 개선되지 않는 경우에는 더 하나 앞의 다른 스위치를 선택하는, 반복적 선택 방법이 생각된다. 혹은, 네트워크 제어 장치(30)가, 관측 결과와, 네트워크 전체의 토폴로지 데이터에 기초하여, 현상태에 있어서의 송신 단말기(10)로부터 수신 단말기까지의 최적의 분기 경로를 산출하고, 그 최적의 분기 경로를 실현하기 위한 스위치를 선택하는 방법도 생각된다. 단, 실제로는, 이들의 예에 한정되지 않는다.

도 11의 예에서는, 성능 열화 패스가 한 곳밖에 없지만, 실제로는 몇개의 성능 열화 패스가 있는 경우도 있다. 이와 같은 경우, 네트워크 제어 장치(30)는, 분기 처리부(52)에 대하여, 각각의 패스의 성능을 올릴 수 있도록 적절히 분기 처리를 실시하도록 설정한다.

멀티캐스트 통신에 대응한 수신 단말기(40) 측에서, 합류 처리부(53)에 의해 분기한 트래픽 플로우의 선택 및 수신을 하는 것에 의해서, 트래픽 수신 성능을 향상시킬 수 있다.

<제9 실시 형태>

이하에, 본 발명의 제9 실시 형태에 대해서 설명한다. 본 실시 형태에서는, 도 12에 도시한 바와 같이, 경로의 분기에 의해, 최종적인 수신처를 동적으로 변경하는 사례에 대해서 설명한다.

다른 실시 형태에서는, 분기한 트래픽을 모두 동일한 최종 단의 스위치(Egress Switch)(20), 혹은 수신 단말기(40)로 송신하는 사례를 설명하고 있다. 한편, 본 실시 형태에서는, 임의의 스위치(Egress Switch)(20)에서 트래픽을 분기 또는 브랜치하고, 수신 단말기(40)뿐만 아니라, 다른 장치에 대하여도 송신한다. 여기에서는, 다른 장치는, 트래픽 자체를 해석해서 네트워크 상황을 상세히 분석하는 네트워크 감시 장치(70)인 것으로 한다. 또한, 다른 장치는, 다른 수신 단말기(40)이어도 좋다.

도 12의 예에서는, 본 발명의 동적 경로 분기 시스템은, 또한, 네트워크 감시 장치(70)를 포함한다. 즉, 본 실시 형태에서는, 본 발명의 동적 경로 분기 시스템은, 송신 단말기(10)와, 스위치(20)(20-i, i=1?n)와, 네트워크 제어 장치(30)와, 수신 단말기(40)와, 네트워크 감시 장치(70)를 포함한다.

네트워크 제어 장치(30)는, 임의의 스위치(20) 상의 분기 처리부(52)에 대하여, 수신 단말기(40) 측에의 분기 경로와, 네트워크 감시 장치(70) 측에의 분기 경로를 설정한다. 또한, 수신 단말기(40) 측에의 분기 경로는, 초기 경로라도 좋다. 이때, 네트워크 제어 장치(30)는, 네트워크 감시 장치(70) 측에의 분기 경로를 형성하는 스위치(20) 상의 분기 처리부(52)에 대해서도, 네트워크 감시 장치(70) 측에의 분기 경로를 설정한다.

중계의 스위치(20)에 있어서, 분기 처리부(52)는, 네트워크 제어 장치(30)에 의해 설정된 경로를 따라서, 수신한 트래픽 플로우를 분기 또는 브랜치하고, 수신 단말기(40) 측으로 송신되는 트래픽 플로우와 동일한 트래픽 플로우를 네트워크 감시 장치(70)로 송신한다.

또한, 최종 단의 스위치(Egress Switch)(20)에 있어서, 합류 처리부(53)는, 분기한 트래픽 플로우를 합류하고, 적절한 트래픽 플로우로 복구하고, 이 트래픽 플로우를 같은 스위치 상의 분기 처리부(52)에 보낸다. 분기 처리부(52)는, 네트워크 제어 장치(30)에 의해 설정된 경로를 따라서, 이 트래픽을 분기하고, 수신 단말기(40) 측으로 송신되는 트래픽 플로우와 동일한 트래픽 플로우를 네트워크 감시 장치(70)로 송신한다.

여기에서는, 분기 처리부(52)는, 동일 카피에 의해, 수신 단말기(40) 측으로 송신되는 트래픽 플로우와 동일한 트래픽 플로우를, 네트워크 감시 장치(70) 측으로 송신하고 있다. 그러나, 실제로는, 동일 카피 이외의 분기 방법을 채용해도 된다. 예를 들면, 분기 처리부(52)는, 수신 단말기(40) 측으로 송신되는 트래픽 플로우 중 우선도가 높은 트래픽 플로우만 부분 카피하고, 부분 카피한 트래픽을 분기 경로로 네트워크 감시 장치(70) 측으로 송신해도 된다. 혹은, 분기 처리부(52)는, 수신 단말기(40) 측으로 송신되는 트래픽 플로우에 대하여 플로우 베이스 분할을 행하고, 소정의 플로우만 카피해서 분기 경로로 네트워크 감시 장치(70) 측으로 송신해도 된다.

네트워크 감시 장치(70)는, 수신 단말기(40) 측으로 송신되는 트래픽 플로우와 동일한 트래픽 플로우를 수신하고, 이 트래픽 플로우를 해석하여, 관측 처리부(51)보다도 상세한 관측 결과를 작성한다. 즉, 네트워크 감시 장치(70)는, 임의의 스위치(20)가 받고 있는 트래픽 플로우 자체를 상세히 분석할 수 있다. 네트워크 제어 장치(30)는, 네트워크 감시 장치(70)로부터 상세한 관측 결과를 취득한다. 또한, 네트워크 제어 장치(30)와 네트워크 감시 장치(70)는, 동일한 장치라도 된다.

도 12의 예에서는, 분기 처리부(52)는, 네트워크 감시 장치(70)에 보내는 트래픽 플로우로서, 중계의 스위치 및 최종 단의 스위치(Egress Switch)(20)에 흐르고 있는 초기 경로의 트래픽 플로우 혹은 분기 경로에 흐르고 있는 트래픽 플로우를 네트워크 감시 장치(70)로 분기한다. 네트워크 감시 장치(70)는, 분기한 트래픽 플로우를 분석한다. 혹은, 합류 처리부(53)가 최종 단의 스위치(Egress Switch)(20)에서 분기한 트래픽을 합류(Merge)한 후에, 최종 단의 스위치(Egress Switch)(20) 혹은 수신 단말기(40)에 있어서, 분기 처리부(52)는, 합류 후의 복구된 상태(수신 단말기(40)에서의 품질을 확인할 수 있는 상태)의 트래픽 플로우를 네트워크 감시 장치(70)에 분기한다. 네트워크 감시 장치(70)는 분기한 트래픽을 분석한다. 그 분석에 의해, 수신 단말기(40)가 받을 품질이 불충분하면, 네트워크 제어 장치(30) 측에 명령을 송신하고, 알고리즘을 변경함으로써 최적화를 도모한다.

<제(10) 실시 형태>

이하에, 본 발명의 제10 실시 형태에 대해서 설명한다. 본 실시 형태에서는, 네트워크 내의 임의의 스위치에서의 분기 경로가 2개 이상인 사례에 대해서 설명한다. 본 실시 형태에서는, 분기 처리부(52)는 네트워크 내의 임의의 스위치에 있어서, 2개 이상의 분기 경로로 트래픽 플로우를 분기한다.

다른 실시 형태에서는, 분기 처리부(52)에서는 초기 경로로부터 분기 경로를 생성한다고 하는, 2개로 분기되는 예를 나타내고 있지만, 실제로는, N개로 분기되는(N: N은 2 이상의 수) 것이 가능하다. 또한, 분기 처리부(52)는, 초기 경로에만 대응시킬 뿐만 아니라, 분기 경로 1, 분기 경로 2등의 우회 경로 그 자체를 N개 경로로 분기시키는 방식도 가능하다.

<각 실시 형태의 관련성>

또한, 상기의 각 실시 형태는, 조합해서 실시하는 것도 가능하다. 예를 들면, 네트워크 제어 장치(30)가, 다른 복수의 네트워크 상에 존재하는 스위치(20)(20-i, i=1?n) 각각에 대하여, 각 실시 형태에 대응한 분기 처리를 실시하도록 개별로 설정해도 된다.

<종합>

이상과 같이, 본 발명에서는, 멀티패스 경로를 취하는 것에 의해 네트워크에 드는 코스트를 최소화하는 최적 설계를 동적으로 함으로써, 네트워크에 쓸데없는 부하를 주지않는 기능을 제공한다.

본 발명의 동적 경로 분기 시스템에서는, 네트워크 상의 통신 트래픽의 수신 품질을 감시함으로써, 수신 품질의 최대화, 안정화를 평가 척도로, 최적화를 도모하기 위해서, 트래픽 플로우의 분기 위치, 카피 및 분할 등의 분기 방법, 및 분기 루트가 계산되고, 통신 트래픽 플로우가 경유하고 있는 노드 중, 1개 이상의 임의의 노드 위치(적어도 1개의 위치)에 있어서, 카피 및 분할 등의 분기 방법으로 복수의 경로에 트래픽 플로우를 동적으로 분기하고, 수신측에서 트래픽 플로우를 복구하는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명의 동적 경로 분기 시스템에서는, 트래픽 플로우 품질을 리얼 타임으로 감시하고, 임의의 상류위치로부터 전체 트래픽 플로우의 미러링을 행하는 미러링 기능(동일 카피 기능)에 의해, 네트워크 내의 상태 변화에 의해 트래픽 플로우를 주경로 중에서 폐기하는 현상이 발생해도, 부 경로 중의 트래픽 플로우를 이용해서 트래픽 전체를 신속하게 복구시켜, 수신 단말기의 트래픽의 수신 성능을 향상할 수 있다.

또한, 본 발명의 동적 경로 분기 시스템에서는, 트래픽 플로우 품질을 리얼 타임으로 감시하고, 임의의 상류 위치로부터 부분적인 트래픽 플로우(우선도가 높은 트래픽 플로우)의 미러링만 행하는 미러링 기능(부분 카피 기능)에 의해, 우선도가 높은 트래픽 플로우를 주경로 상에서 폐기하는 현상이 발생해도, 부 경로 중의 트래픽을 이용해서 우선도가 높은 트래픽 플로우를 신속하게 복구시켜, 수신 단말기의 트래픽의 수신 성능을 향상할 수 있다.

또한, 본 발명의 동적 경로 분기 시스템에서는, 트래픽 플로우 품질을 리얼 타임으로 감시하고, 임의의 상류위치로부터 플로우 베이스에서의 분기 기능, 혹은 랜덤 한 분기 기능(플로우 베이스 분할 기능, 랜덤 분할 기능)이 있으므로, 네트워크 링크가 폭주하는 현상이 발생해도, 복수 경로로 분산시킴으로써 총대역을 증가시키고, 수신 단말기의 트래픽의 수신 성능을 향상할 수 있다.

또한, 본 발명의 동적 경로 분기 시스템에서는, 수신 단말기에서의 트래픽 플로우 품질을 리얼 타임으로 감시하고, 임의의 상류 위치로부터 트래픽 플로우를 분기하는 기능이 있어서, 유선 네트워크가 폭주하거나, 무선 네트워크가 폭주하거나 하는 현상이 발생해도, 수신 단말기의 트래픽의 수신 성능을 향상할 수 있다.

또한, 본 발명의 동적 경로 분기 시스템에서는, 멀티캐스트 대응의 수신 단말기에서의 트래픽 플로우 품질을 리얼 타임으로 감시하고, 멀티캐스트 패스의 임의의 경로 상의 트리에 있어서 임의의 상류 위치로부터 트래픽 플로우를 분기하는 기능이 있어서, 멀티캐스트 패스의 일부의 경로가 폭주하여, 멀티캐스트 대응의 수신 단말기의 수신 성능이 열화 하는 현상이 발생해도, 동적으로 그 경로만의 트래픽 성능을 향상시켜, 악화된 멀티캐스트 대응의 수신 단말기의 트래픽의 수신 성능을 향상할 수 있다.

또한, 본 발명의 동적 경로 분기 시스템에서는, 분기하는 트래픽 플로우의 수신처를 수신 단말기 이외의 수신처, 예를 들면 네트워크 감시 장치의 어드레스에 동적으로 지정하는 기능이 있어서, 용장 경로의 미러링 운용에 의한 수신 단말기의 트래픽 성능의 향상뿐만 아니라, 필요한 부분의 상태 감시를 동적으로 실시함으로써, 네트워크 제어 장치의 알고리즘 설정을 최적화하고, 나아가서는 수신 단말기의 수신 성능을 향상할 수 있다.

<추기>

이상, 본 발명의 실시 형태를 상술했다. 그러나, 실제로 본 발명은, 상기의 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 변경이 있어도 본 발명에 포함된다.

또한, 본 출원은, 일본출원 번호 제2009-263342에 기초하는 우선권을 주장하는 것이다. 그 개시 내용은 인용에 의해 본 출원에 포함된다.

Claims

동적 경로 분기 시스템으로서,
네트워크 상의 트래픽 플로우의 수신 품질을 감시하고, 상기 네트워크 상의 임의의(optional) 노드에 대하여 동적인 경로 설정을 행하는 제어 장치와,
상기 네트워크 상의 트래픽 플로우를 중계하도록 구성된 노드 또는 트래픽 플로우의 수신처인 수신 단말기에 배치가능하도록 구성된 동적 경로 분기 장치
를 포함하고,
상기 동적 경로 분기 장치는, 상기 노드에 배치되고,
상기 네트워크 상의 노드에 배치된 경우, 해당 노드에 도달한 트래픽 플로우를 관측하고, 관측 결과를 상기 제어 장치에 통지하도록 구성된 관측 처리부와,
상기 네트워크 상의 트래픽 플로우를 중계하는 노드에 배치된 경우, 상기 제어 장치로부터의 명령에 따라서, 전단 이전의 노드로부터 해당 노드로 수신된 트래픽 플로우를 초기 경로와 분기 경로로 분기하여 송신되는 트래픽 플로우로 분기하도록 구성된 분기 처리부와,
해당 노드의 후단 이후의 노드에 배치된 경우, 상기 초기 경로 및 상기 분기 경로를 경유해서 도달한 분기 트래픽 플로우를 합류해서 복구하도록 구성된 합류 처리부
중 적어도 하나를 구비하는 동적 경로 분기 시스템.
제1항에 있어서,
상기 합류 처리부는, 수신측의 최종 단의 노드에서, 상기 초기 경로 및 상기 분기 경로를 경유해서 도달한 분기 트래픽 플로우를 합류하여 트래픽 플로우를 복구하고,
상기 수신측의 최종 단의 노드는, 상기 수신 단말기 또는 상기 수신 단말기의 직전의 노드 중 어느 하나이며,
상기 관측 처리부는, 상기 수신측의 최종 단의 노드에서, 상기 합류 처리부에 의해 복구된 트래픽 플로우를 관측하고, 관측 결과를 상기 제어 장치에 통지하는 동적 경로 분기 시스템.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 관측 처리부는, 상기 네트워크 상의 복수의 노드 각각에 도달한 트래픽 플로우를 관측하고, 관측 결과를 상기 제어 장치에 통지하는 동적 경로 분기 시스템.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수신 단말기는, 유선 네트워크 및 무선 네트워크 상의 복수의 상기 노드와 직접 통신가능하며,
상기 합류 처리부는, 상기 수신 단말기 상에서, 상기 복수의 노드로부터 도달한 트래픽 플로우를 합류하여 트래픽 플로우를 복구하고,
상기 관측 처리부는, 상기 수신 단말기 상에서, 상기 합류 처리부에 의해 복구된 트래픽 플로우를 관측하고, 관측 결과를 상기 제어 장치에 통지하는 동적 경로 분기 시스템.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어 장치는, 상기 네트워크 상에서 멀티캐스트 통신이 행해지는 경우, 관측 결과에 기초하여, 상기 초기 경로에서의 성능 열화 패스(path)를 인식하면, 성능 열화 패스의 기점(start) 노드의 전단 이전의 노드에 대하여 상기 초기 경로와 상기 분기 경로를 설정하고,
상기 분기 처리부는, 성능 열화 패스의 기점 노드의 전단 이전의 노드에서, 트래픽 플로우를 상기 초기 경로와 상기 분기 경로로 분기하는 동적 경로 분기 시스템.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 분기 처리부는,
트래픽 플로우 전체를 카피하고, 동일한 트래픽 플로우를 상기 초기 경로와 상기 분기 경로로 송신하는 동일 카피 방법(scheme)과,
트래픽 플로우의 일부를 카피하고, 트래픽 플로우를 상기 초기 경로로 송신하고, 카피한 일부의 트래픽 플로우를 상기 분기 경로로 송신하는 부분 카피 방법과,
트래픽 플로우를 플로우 단위로 분류하고, 트래픽 플로우 각각은 플로우마다 상기 초기 경로 또는 상기 분기 경로로 분산되는 플로우 베이스 분할 방법과,
트래픽 플로우의 패킷을 상기 초기 경로와 상기 분기 경로로 무작위로 분산하는 랜덤 분할 방법
중 어느 하나의 방법으로 트래픽 플로우를 분기하는 동적 경로 분기 시스템.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 분기 처리부는, 상기 수신 단말기의 직전의 노드에서, 상기 합류 처리부에 의해 복구된 트래픽 플로우 전체를 카피하고, 카피된 트래픽 플로우를 상기 초기 경로를 통해 상기 수신 단말기에 송신하고, 상기 분기 경로를 통해 다른 단말기에 송신하는 동적 경로 분기 시스템.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 관측 처리부는, 상기 네트워크 상의 임의의 노드에 도달한 트래픽 플로우를 관측하고, 관측 결과의 트래픽 플로우를 생성하고,
상기 분기 처리부는, 해당하는 임의의 노드 및 해당하는 임의의 노드의 후단 이후의 노드 중 적어도 하나의 노드에서, 상기 관측 결과의 트래픽 플로우를 상기 초기 경로와 상기 분기 경로로 분기하여 송신하고,
상기 합류 처리부는, 상기 제어 장치의 직전의 노드 혹은 상기 제어 장치 상에서, 상기 초기 경로 및 상기 분기 경로를 경유해서 도달한 트래픽 플로우를 합류하여 관측 결과의 트래픽 플로우를 복구하는 동적 경로 분기 시스템.
네트워크 상의 트래픽 플로우를 중계하는 노드 및 트래픽 플로우의 수신처인 수신 단말기에 배치가능한 동적 경로 분기 장치로서,
상기 네트워크 상의 노드에 배치된 경우, 해당 노드에 도달한 트래픽 플로우를 관측하고, 관측 결과를, 제어 장치에 통지하는 관측 처리부와,
상기 네트워크 상의 트래픽 플로우를 중계하는 상기 노드에 배치된 경우, 상기 제어 장치로부터의 명령에 따라서, 상기 노드의 전단 이전의 노드로부터 수신된 트래픽 플로우를 초기 경로와 분기 경로로 송신되는 분기 트래픽 플로우로 분기하도록 구성된 분기 처리부와,
해당 노드의 후단 이후의 노드에 배치된 경우, 상기 초기 경로 및 상기 분기 경로 각각을 경유해서 도달한 분기 트래픽 플로우를 합류하여 트래픽 플로우를 복구하도록 구성된 합류 처리부
를 포함하는 동적 경로 분기 장치.
동적 경로 분기 방법으로서,
제어 장치에서, 네트워크 상의 트래픽 플로우의 수신 품질을 감시하고, 상기 네트워크 상의 임의의 노드에 대하여 동적인 경로 설정을 행하는 단계와,
상기 네트워크 상의 미리 결정된 노드에 도달한 트래픽 플로우를 관측하고, 관측 결과를 상기 제어 장치에 통지하는 단계와,
상기 네트워크 상의 트래픽 플로우를 중계하는 노드에서, 상기 제어 장치로부터의 명령에 따라서, 전단 이전의 분기 노드로부터 수신한 트래픽 플로우를 초기 경로와 분기 경로로 분기하여 송신하는 단계와,
분기 노드의 후단 이후의 노드에서, 상기 초기 경로 및 상기 분기 경로 각각을 경유해서 도달한 트래픽 플로우를 합류하여 트래픽 플로우를 복구하는 단계
를 포함하는 동적 경로 분기 방법.
제10항에 있어서,
트래픽의 수신처인 수신 단말기 또는 상기 수신 단말기의 직전의 노드 중 어느 하나인 수신측의 최종 단의 노드에 의해 상기 초기 경로 및 상기 분기 경로를 경유해서 도달한 트래픽을 합류하는 단계와,
수신측의 최종 단의 노드에서, 복구된 트래픽을 관측하고, 관측 결과를 상기 제어 장치에 통지하는 단계
를 더 포함하는 동적 경로 분기 방법.
제10항 또는 제11항에 있어서,
상기 네트워크 상의 복수의 노드 각각에서, 해당 노드에 도달한 트래픽 플로우를 관측하여, 관측 결과를 상기 제어 장치에 통지하는 단계를 더 포함하는 동적 경로 분기 방법.
제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
트래픽 플로우의 수신처이며, 유선 네트워크 및 무선 네트워크 상의 복수의 노드와 직접 통신가능한 수신 단말기 상에서, 상기 복수의 노드로부터 도달한 트래픽 플로우를 합류하여 트래픽 플로우를 복구하는 단계와,
상기 수신 단말기 상에서, 복구된 트래픽 플로우를 관측하여, 관측 결과를 상기 제어 장치에 통지하는 단계
를 더 포함하는 동적 경로 분기 방법.
제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 네트워크 상에서 멀티캐스트 통신이 행해지는 경우, 상기 제어 장치에서, 관측 결과에 기초하여, 상기 초기 경로에서의 성능 열화 패스를 인식하면, 성능 열화 패스의 기점 노드의 전단 이전의 노드에 대하여 상기 초기 경로와 상기 분기 경로를 설정하는 단계와,
성능 열화 패스의 기점 노드의 전단 이전의 노드에서, 트래픽 플로우를 상기 초기 경로와 상기 분기 경로로 분기하여 송신하는 단계
를 더 포함하는 동적 경로 분기 방법.
제10항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
트래픽 플로우 전체를 카피하고, 동일한 트래픽 플로우를 상기 초기 경로와 상기 분기 경로로 송신하는 동일 카피 방법과,
트래픽 플로우의 일부를 카피하고, 트래픽 플로우를 상기 초기 경로로 송신하고, 카피한 트래픽 플로우의 일부를 상기 분기 경로로 송신하는 부분 카피 방법과,
트래픽 플로우를 플로우 단위로 분류하고, 트래픽 플로우마다 상기 초기 경로와 상기 분기 경로로 분산하는 플로우 베이스 분할 방법과,
트래픽 플로우의 패킷을 상기 초기 경로와 분기 경로로 무작위로 분산하는 랜덤 분할 방법
중 어느 하나의 방법으로 트래픽 플로우를 분기하는 단계
를 더 포함하는 동적 경로 분기 방법.
제10항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
트래픽의 수신처인 상기 수신 단말기의 직전의 노드에서, 복구된 트래픽 플로우 전체를 카피하는 단계와,
동일한 트래픽을, 상기 초기 경로를 통해 상기 수신 단말기에 송신하고, 상기 분기 경로를 통해 다른 단말기에 송신하는 단계
를 더 포함하는 동적 경로 분기 방법.
제10항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 네트워크 상의 임의의 노드에 도달한 트래픽을 관측하고, 관측 결과의 트래픽 플로우를 생성하는 단계와,
해당 노드 및 후단 이후의 노드들 중 적어도 하나의 노드에서, 관측 결과의 트래픽을 상기 초기 경로와 상기 분기 경로로 분기하여 송신하는 단계와,
상기 제어 장치의 직전의 노드 또는 상기 제어 장치 상에서, 상기 초기 경로 및 상기 분기 경로를 경유하여 도달한 트래픽 플로우를 합류하여 트래픽 플로우를 복구하는 단계
를 더 포함하는 동적 경로 분기 방법.
제10항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 동적 경로 분기 방법을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램.