CN1533104A - Ip网络服务质量控制装置、方法和系统以及路由器 - Google Patents

Ip网络服务质量控制装置、方法和系统以及路由器 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种IP网络服务质量控制装置、方法和系统以及路由器。在服务质量控制装置中，将IP信息包按每个质量等级进行分类，对每个所分类的质量等级进行质量保证，其特征在于，具有：在所述IP信息包的IP报头的字段内，将构成所述IP网络的路由器的控制的位和该路由器的发送的位设定为不产生干扰的IP报头设定装置；和将所述设定装置所设定的信息通知路由器的通知装置。由此，即使将路由器控制的QoS方法和路径控制的QoS方法组合，也可以避免干扰，从而可以实现实用性更高的QoS。

Description

IP网络服务质量控制装置、方法和系统以及路由器
技术领域
本发明涉及IP网络的服务质量控制装置及其方法、以及路由器、服务质量控制系统。
背景技术
近年来，随着网络的高速化发展，在互联网中，对高质量地转送声音和录像那样的连续播放的多媒体信息的要求正在急速地增大。但是，由于现在的互联网所提供的主要的服务为最佳质量保证型，因而对于具有实时性的多媒体信息(实时应用程序)，并不一定能够保证高质量的转送。
因此，为了提供适应在互联网上传输的数据的种类的服务，作为提供网络服务的质量、即QoS(Quality-of-Service)的技术，公知有DiffServ(Differential Services)(如非专利文件1)。所谓Diff Serv，为路由器根据信息包中的质量等级来进行通信量的优先控制的技术，通过识别写入IP信息包的报头内的等级识别符，就可以按等级来进行优先控制。
在该Diff Serv中，例如，在IPv4报头的情况下，利用TOS(Typeof Service)字段的8位，将通信量分到几个等级内，以该等级为单位进行QoS控制。另外，在IPv6中，利用Traffic Class字段的8位。
另一方面，关于路径的控制，依赖于OSPF(Open Shortest PathFirst)等的路由选择协议。OSPF(如参照非专利文件2)被称为链路状态路径协议，各路由器作成被称作「链路状态」的信息要素，采用IP组播，发送到其它所有的OSPF路由器中。接收到该信息要素的路由器，根据该链路状态信息，作成其它的路由器在哪里、是如何连接的LSDB(Link-State Database：链路状态数据库)，掌握网络·拓扑。这样，由于OSPF为链路状态型的协议，因而各路由器可以掌握区域内的网络结构，并计算出最短路径。
另外，作为实现QoS的路由选择控制方法，有：以按等级进行传输为目的的根据等级将多个路径(称为多路径)分开使用的多路线选择方法。例如，在以前的OSPF(参照非专利文件3)中，在目的地以外，支持参照TOS字段的值的TOS路由选择，但现在已被删除。
【非专利文件1】
「RFC2745」“An Architecture for Differentiated Services”，http：//www.ietf.org/rfc/rfc2475.txt
【非专利文件2】
「RFC2328」“OSPF Versuion2”，
http：//www.ietf.org/rfc/rfc2328.txt
【非专利文件3】
「RFC1583」“OSPF Versuion2”，
http：//www.ietf.org/rfc/rfc1583.txt
如上述那样，根据服务的质量要求，作为提供QoS的技术，有：如Diff Serv那样，通过控制路由器的排队、调度等来实现QoS的频带控制的技术(以往技术a)；和根据等级将多个路径分开使用来实现按等级的QoS多路选择技术(以往技术b)。
在这之前，由于以往技术a的路由器控制的IP报头字段的使用方法和以往技术(b)的多路径路由选择的IP报头字段的使用方法可认为是相互独立的方法，因而在组合以往技术a和以往技术b来使用的情况下，在IP报头字段内的参照位位置彼此之间有重叠的部分，形成相互干扰。
在IP报头内的字段中，当相互参照的位受到干扰时，会产生不能自由地变更路由器控制等级路由选择等级的对应的问题。例如，在将通信量按等级分开的情况下，路由器控制的等级和路由选择用的等级就不局限于1对1的对应。即，很可能形成将多个路由器控制的等级用1个路由选择来转送，反之，即使为相同的路由器的控制等级，也可以分开为多个路由选择等级来发送的情况。
另外，在某路由器控制等级变更转送路径时，通过再次计算等来变更现在所对应的路由选择等级自身的路径，如果存在有用其它的路由选择等级可以满足要求的路径的话，最好对该路由选择等级只变更对应关系。
这样，在IP报头字段内的路由器控制位和路由选择的参照位被干扰时，根据双方的相互干扰，等级之间的对应就被固定起来，就很难进行灵活的等级之间的对应。
图14是对同时运用以往技术a的路由器控制和以往技术b的多路径路由选择时的上述的问题进行说明的图。在该图中，构成IP网络的路由器为R1～R4。
在该图中，在将Diff Serv和TOS路由选择进行组合的情况下，在Diff Serv方面，从Type of Service字段的前面部分将6位作为DSCP(DiffServ Code Point)来使用(参照图15(a))，在TOS路由选择方面，将IPv4报头的Type of Service字段的第4位到第7位固定起来进行使用(参照图15(b))。例如，在IPv4报头的Type of Service字段内的位为“00111100”的情况下，“001111”的6位表示Diff Serv的等级，“1110”的4位表示TOS路由选择的等级。即，Diff Serv的等级和TOS路由选择的等级的位位置有一部分相互重叠(参照图15的箭形符号)。
返回到图14，如该图的①的情况那样，在默认路径中转送Diff Serv的“001111**(DSCP)”这一等级的情况下，根据默认的路径入口来进行对应，但在默认路径以外进行转送的话，就有必要将TOS路由选择中的“***1110*”这一路径另外入口到表内。
另外，如该图的②的情况那样，即使想用与TOS路由选择的“***1110*”同样的路径转送Diff Serv的“111110**(DSCP)”这一等级的情况下，也有必要对TOS路由选择另外入口“***1100”，要进行独立地计算。即，即使在通过相同的路径的情况下，对每个DSCP都要有TOS等级。
并且，Diff Serv等级不能改变所对应的TOS路由选择等级。例如，如该图的③的情况那样，即使在TOS：1000的路径中想通过DSCP：0011111的路径发送，也只能通过再次计算TOS：1110的路径来进行变更。
这样，根据TOS路由选择和Diff Serv，在其动作中，由于相互参照的位受到干扰，因而即使想变更DSCP和某个路由选择等级的对应关系，也只能改变自身的值。即，Diff Serv的等级和TOS路由选择的等级不能自由地变更相互的位。
另外，DSCP要想变更自身的路径的话，就要调整所对应的TOS的成本(主要取决与接口的带宽)，只能通过再次计算来改变路径，对路由器及线路(路径)增加了过度的负担。
另外，即使在多个DSCP通过相同的路径的情况下，如果TOS的部分不同的话，由于在TOS路由选择中不能参照相同的表，因而对相同的路径就必须具有多个入口。
上述的问题，不仅是在TOS路由选择的情况下、而且在其它的多路径路由选择的情况下也会同样发生，很难将路由器控制和路由选择组合起来实现QoS。
发明内容
本发明就是鉴于上述的问题而产生的，其目的在于：提供一种即使将路由器控制装置的QoS方法和路线控制的QoS方法组合起来，也可以避免干扰，实现实用性很高的QoS的IP网络的服务质量控制装置及其方法、以及服务质量控制系统。
为了解决上述问题，本发明如发明之1提供一种对IP信息包按每个质量等级进行分类，按被分类的每个质量等级进行质量保证的IP网络中的服务质量控制装置，其特征在于，具有：IP报头设定单元，用于在所述IP信息包的IP报头的字段内，将构成所述IP网络的用于路由器的控制的位与该路由器的用于路由选择的位设定为互不干扰；和通知单元，用于将由所述设定装置设定的信息通知给所述路由器。
另外，本发明之2的特征是，在所述服务质量控制装置中，所述IP报头设定单元具有：设定控制单元，用于在所述IP报头的字段内设置用于控制所述路由器的位区域和用于路由选择的位区域，并进行变更各个区域的比例的设定。
另外，本发明之3的特征是，在所述服务质量控制装置中，将控制所述路由器的位串作为路由器控制等级来表现，将所述路由选择的位串作为路由选择等级来表现，具有：根据IP信息包的种类，保存所述路由器控制等级和所述路由选择等级的对应关系的数据库单元，所述通知单元将在所述数据库单元所保存的所述路由器控制等级和所述路由选择等级的对应关系通知给所述路由器。
另外，本发明之4的特征是，在所述服务质量控制装置中，具有：监视构成所述IP网络的路由器的通信量状况的通信量监视单元；对应关系更新单元，用于根据所述监视结果，改变所述数据库单元所保存的所述路由器控制等级与所述路由选择等级的对应关系；所述通知装置将由所述对应关系更新单元所改变的对应关系通知给所述路由器。
根据上述本发明，由于在IP报头内将排队及调度等控制路由器的路由器控制位和路由器的路由选择的路由选择位设定为相互不产生干扰，因而可以同时混合使用路由器控制的QoS方法和将多个路径分开使用的QoS方法，可以实现实用性更高的QoS。
附图说明
图1是表示一例应用本发明一实施方式的服务质量控制方法的IP网络的服务质量控制系统的结构的图。
图2是表示图1所示的服务质量控制装置的功能方框图。
图3是表示图1所示的路由器的功能方框图。
图4是表示本发明的实施方式的一例IP报头字段的定义的图。
图5是用于说明路由器的动作的图。
图6是表示设定用路由选择位来表示多路径的种类的情况的设定例的图。
图7是表示路由器控制等级和路由选择等级的对应关系的图。
图8是表示在路由器控制·路由选择对应数据库12所保存、管理的对应表(表)的结构例的图。
图9是表示将服务质量控制装置的等级的对应管理和对应表通知给路由器的概念图。
图10是说明边界路由器(Edge1～6)的路由器控制位·路由选择位的设定和内部路由器R1～R4的转送例的图。
图11是说明在依据通信量的改变，进行路由器控制等级和路由选择等级的对应关系的更新及通知的情况下的动作的图。
图12是表示在通常通信量时的路由器控制等级和路由选择等级的对应例的图。
图13是表示在突发通信量时的路由器控制等级和路由选择等级的对应例的图。
图14是说明在同时采用以往技术a的路由器控制和以往技术b的多路径路由选择时的上述的问题的图。
图15是表示Diff Serv和TOS路由选择的等级的位配置图。
图中：10-服务质量控制装置，11-控制部，12-路由器控制·路由选择对应数据库，13-通信量监视部，14-通知部，15-位设定部，21-信息包中继处理部，22-输入排队，23-输出排队，24-输入接口(I/F)，25-输出接口(I/F)，26-位设定信息取得部，27-表管理部，28-通信量测定部，29-通知部，100-IP网络，R1～R4、Edge1～6、Src1～Src3、Dst-路由器。
具体实施方式
下面，结合附图对本发明的实施方式进行说明。
应用本发明一实施方式的服务质量控制方法的IP(互联网·通信量协议)网络的服务质量控制系统，其结构如图1所示。
在图1中，该服务质量控制系统是由：由计算机构成的服务质量控制装置10和构成IP网络100的路由器R1～R3构成。在这里，为了便于说明，只定为由3个路由器R1～R3构成IP网络100。
上述服务质量控制装置10的功能块，其结构如图2所示。
在该图中，该服务质量控制装置10是由：控制部11、路由器控制·路由选择对应数据库(DB)12、通信量监视部13、通知部14和位设定部15构成。
由于上述各路由器(R1～R3)的功能块基本上为同样的结构，因而在这里就以路由器R1为例，对结构的概要进行说明。
图3是表示路由器R1的功能块的结构图。
在该图中，该路由器R1是由：信息包中继处理部21、输入排队22、输出排队23、输入接口(I/F)24、输出接口(I/F)25、位设定信息取得部26、表管理部27、通信量测定部28、通知部29构成。
下面，对如上述那样构成的服务质量控制装置10的动作概要进行说明。
服务质量控制装置10的位设定部15，根据在IP网络100中所使用的等级及路径数，作为路由器控制用的位和发送用的位将IP报头内的任意的字段设定为相互不产生干扰。
例如，如图4所示，将IP报头的字段分割为路由器控制用(路由器控制位)和多路径路由选择用(路由选择位)来进行设定。这时，如果为IPv4的报头，则将Type of Service字段的前半部分的4位作为路由器控制位的区域来分配，将后半部分的4位作为路由选择位的区域来分配。另外，如果为IPv6的报头话，就将Traffic Class字段的前半部分的4位作为路由器控制位的区域来分配，将后半部分的4位作为路由选择位的区域来分配。
在本实施例中，将上述的路由器控制位和路由选择位设定为IPv4的报头的Type of Service字段，来进行以下的说明。
在服务质量控制装置10的位设定部15设定的路由器控制位和路由选择位的设定信息，在控制部11被变换为所定的格式后，通过通知部14，通知IP网络100内的各路由器R1～R3，在各路由器R1～R3中，根据从服务质量控制装置10接收的路由器控制位和路由选择位的设定信息开始动作。
下面，采用图5对路由器侧的动作进行说明。
图5是表示构成IP网络的路由器群的一例的图。在该图中，路由器Dst表示IP信息包(通信量)的目的地(发送目的地地址)，路由器Src(Src1～Src3)表示IP信息包的发送源(Source)，路由器R1～R4表示内部路由器。在这里，首先以路由器R1为例，对路由器R1的动作进行说明。
路由器R1的位设定信息取得部26，通过入口I/F24，从服务质量控制装置10取得所通知的路由器控制位和路由选择位的信息，并输出到表管理部27。表管理部27将路由器控制位作为生成路由器控制表的信息来使用，将路由选择位作为生成多路径路由选择表的信息来使用。
(1)  多路径路由选择表的生成
多路径路由选择表根据多路径路由选择协议所生成。在一般的路由选择表中，储存有多个记录了成为发送目的地地址的网络·地址和网络接口等的信息(入口)，在多路径路由选择表中，储存有对多个路径的入口。
在表管理部27中，将路由选择位设定到多路径路由选择表的“路由选择位”的项目内。具体来讲，设定对应至路由器Dst的多个路径的路由选择位(数列)(参照以下所述及图5的(b))。
目的地      路由选择位     下一个路由器
Dst         Routing_1      R4
            Routing_2      R2
在Diff Serv的路由器中，通过将IP报头的TOS字段值进行再次定义，就可以实现TOS路由选择。因此，在采用TOS路由选择、对目的地求得多个路径的情况下，在上述多路径路由选择表中作成每个TOS的入口(参照图6的(a))。但是，如果就这样将TOS值作为路由选择等级，则有和路由器控制等级产生干扰的可能性。因此，在本实施例中，如图6(b)所示，重新将路由选择位对应每个TOS所求得的路由选择表。
TOS     路由选择位
TOS1→  Routing_1
TOS2→  Routing_2
另外，路由选择协议自身作为多个路径的识别符在采用和路由选择位相同的字段的情况下，服务质量控制装置就不对应路由选择位，也有依照原样利用路由选择协议的位的情况。
(2)路由器控制表的生成
表管理部27将从位设定信息取得部26所接收到的路由器控制位设定到路由器控制表的“路由器控制位”的项目内(参照以下所述及图5的(a))。
路由器控制位    排队
Class_a         Q1(优先级：高废除率：低)
Class_b         Q2(优先级：高废除率：低)
Class_c         Q3(优先级：低废除率：低)
Class_d         Q4(优先级：低废除率：高)
在路由器控制位的数列中表示了路由器控制表所管理的路由器控制等级(Class_a～Class_d)，进行基于各等级(Class)的优先级的排队处理。例如，在Class_a的情况下，流入路由器的IP信息包被储存到输入排队22内的高优先级排队(Q1)中，在IP信息包滞留的情况下，根据低废除率将IP信息包废除。
如上述那样，根据本发明的服务质量控制装置10，由于将IP报头内的字段设定为路由器控制位和路由选择位相互不产生干扰，因而如图7(a)所示，在将路由器控制的多个等级(Class_a、Class_b、Class_c、Class_d)用一个路由选择等级(Routing_1)来转送的情况下(在路由器控制等级和路由选择用的等级不是1对1相对应的情况)下，即使在切换Class_a的路径时，也可以只将路由选择位切换到Routing_2(参照图7(b))。即，不用再次计算现在所对应的路由选择等级即可。
另外，在上述实施例中，表示了在各路由器(R1～R4、Scr1～3、Dst)中具有将路由器控制等级·路由选择等级变换为路由器控制位·路由选择位的相同的表的情况，但在上述各路由器中也可以具有不同的表，例如，在路由器R1中，具有将Class_a(路由器控制等级)和Routing_1(路由选择等级)相对应起来的表，在路由器R2中，具有将Class_a和Routing_2相对应起来的表。这样，通过使各路由器具有的表不同，可以实现灵活的路径控制。
另外，本发明的服务质量控制装置10对应通信量的要求，使路由器控制等级和路由选择等级符合通信量的QoS要求相对应起来，将表示该对应关系的对应表保存到路由器控制·路由选择对应数据库12内来进行管理。
图8是表示在路由器控制·路由选择对应数据库12中所保存、管理的对应表(表)的结构的一例的图。
在该图中，在上述对应表中包含有通信量的种类、路由器控制等级、路由选择等级。在该例中，将对应各通信量的种类的路由器控制等级和路由选择等级按以下那样对应起来进行保存。
通信量种类    路由器控制等级    路由选择等级
Traffic_a     Class_a           Routing_1
Traffic_b     Class_b           Routing_2
Traffic_c     Class_b           Routing_1
Traffic_d     Class_c           Routing_1
服务质量控制装置10将上述对应表通知IP网络内的各路由器(参照图9)。在图9中，边界路由器(Edge1～6)为被配置在区域的境内的路由器。
下面，对边界路由器(Edge1～6)的IP信息包的中继处理进行说明。
图10是说明边界路由器(Edge1～6)的路由器控制位·路由选择位的设定和内部路由器R1～R4的转送例的图。
在该图中，当IP信息包进入到IP网络内时，首先，在位于IP网络的入口处的边界路由器(Edge2)接收该IP信息包。边界路由器(Edge2)根据服务质量控制装置10所通知的对应表(参照图8)，将对应所接收的IP信息包的通信量种类的路由器控制位和路由选择位写入IP报头内。在这里，在将边界路由(Edge2)所接收的IP信息包的通信量种类作为Traffic_a时，根据图8的路由器控制·路由选择对应数据库，由于对应Traffic_a的路由器控制等级为“Class_a”，因而在表管理部27中就将对应“Class_a”的路由器控制位写入IP报头内。另一方面，根据图8的路由器控制·路由选择对应数据库，由于对应Traffic_a的路由选择等级为“Routing_1”，因而将对应Routing_1的路由选择位写入IP报头内。另外，在边界路由器以外的路由器(内部路由器R1～R4)中，原则上不进行上述的边界路由器(Edge1)的IP报头的写入，进行依据事先所保存的路由器控制位·路由选择位的路由器控制·路由选择。
如上述那样，当进行了在边界路由器的表写入操作时，在边界路由器(Edge2)所接收的Traffic_a的IP信息包由路由器R1、R4、R3作为中继被送达到边界路由器(Edge5)。并且，当从该边界路由器(Edge5)将IP信息包发出时，边界路由器(Edge5)的表管理部27就将刚才写入IP报头内的路由器控制位和路由选择位恢复到进入IP网络之前的状态。另外，关于该图中的Traffic_b，也进行和上述的Traffic_a同样的处理。
另外，本发明的服务质量控制装置10，监视流入到路由器内的通信量状况，根据通信量的变动来改变路由器控制等级和路由选择等级的对应关系。
图11是对依据通信量变动在进行路由器控制等级和路由选择等级的对应关系的更新及通知的情况下的动作进行说明的图。
在该图中，服务质量控制装置10的通信量监视部13从IP网络内的各路由器(Edge1～6、R1～R4)定期接收通信量的报告。在各路由器(Edge1～6、R1～R4)的通信量测定部28中，观测输入输出信息包的流入状况。例如，测定每个单位时间的总通信量及每个等级的通信量。另外，在通信量测定部28所测定的通信量只要为可以判断通信量状况，则没有其它限定，例如，也可以是路由器的阻塞状况及利用率等。
如上述那样，将在通信量测定部28所测定的通信量作为通信量报告，通过通知部28报告给服务质量控制装置10。
服务质量控制装置10的通信量监视部13接收路由器所报告的通信量报告，并将基于该报告的监视结果发送到控制部11。在控制部11中，依据通过控制部11所发送来的通信量的变动状况，在所定时间访问路由器控制·路由选择对应数据库12，更新相应的路由器控制等级和路由选择等级的对应表。这样，将被更新的对应表通知IP网络的各路由器，在各路由器中，将适合通信量的混杂状况的路由器控制等级和路由选择等级的信息进行保存。
在上述实施例中，表示了根据路由器所测定的通信量来更新路由器控制等级和路由选择等级的对应关系的情况，但在IP网络中产生突发信息包的情况下，根据需要，服务质量控制装置10也要将路由器控制等级和路由选择等级的对应进行改变。这时，在只改变路由器控制等级和路由选择等级的对应还不够时，就再次起动多路径路由选择协议(例如：TOS路由选择)，进行路径的再设定，进行路由选择位的设定、对路由器的通知、及进行适应QoS的等级的对应。
将在服务质量控制装置10中被更新的上述对应表通知IP网络内的各路由器，但在边界路由器(Edge1～6)和内部路由器(R1～R4)中，处理是不同的。边界路由器(Edge1～6)在接收新的对应表时，根据该对应表所示的新的对应关系，始终进行路由器控制·路由选择，但内部路由器(R1～R4)只在路由器控制等级·路由选择等级的对应改变等必要时才操作路由器控制位·路由选择位。通常，根据事先所设定的路由器控制位·路由选择位来进行路由器控制·路由选择，实施IP信息包的中继处理。
下面，一边参照图12一边对通常通信量时的路由器控制等级·路由选择等级的对应进行说明。
在该例的IP网络中，设定通信量Traffic_a、Traffic_b、Traffic_c这3个，优先级定为：Traffic_a＞Traffic_b＞Traffic_c。另外，Traffic_a、Traffic_b有4Mbps的QoS要求，将Traffic_c定为最佳质量保证的通信量。
另外，构成上述IP网络的各路由器，其结构如以下。
发送源路由器：Src1～Src3
内部路由器：R1～R4
发送目的地路由器：Dst
在该图中，服务质量控制装置10的位设定部15在将IP报头内的Type of Service的前半部的4位设定为路由器控制位、将后半部的4位设定为路由选择位时，将该设定的信息通知IP网络内的各路由器。作为路由器控制等级，有Class_a、Class_b、Class_c，各路由器根据Class_a＞Class_b＞Class_c这一顺序来进行IP信息包的输出的优先控制。路由选择等级具有Routing_a、Routing_b的多个路径信息。将路由器控制位和路由选择位的位串分别分配到路由器控制等级和路由选择等级中。
在通常通信量时，分别从Src1将4Mbps的Traffic_b通信量发送到Dst、从Src3将4Mbps的Traffic_c通信量发送到Dst。在该状态中，将Traffic_b的路由器控制等级和路由选择等级与Class_b和Routing_a相对应，将Traffic_c的路由器控制等级和路由选择等级与Class_c和Routing_a相对应。
来自Src1的4Mbps的Traffic_b通信量经过R1～R4的路径到达Dst。另一方面，来自Src3的4Mbps的Traffic_c通信量经过R2→R3→R4的路径到达Dst。
接下来，一边参照图13一边对突发通信量时的路由器控制等级和路由选择等级的对应进行说明。
在这里，将构成IP网络的各路由器的结构定为和上述同样，关于Class_a～Traffic_c的定义、优先级也定为和上述同样。
在该图中，通信量从Src1、Src3流过时，从Src2突发地产生了4Mbps的Traffic_a通信量时，由于Traffic_a与Class_c和Routing a相对应，因而在路由器R1中，Traffic_a和Traffic_b的通信量就汇合到一起，按照Routing_a等级的路径，链路(R1-R4)的频带及容量就不足。因此，优先级低的Class_b(Traffic_b)的信息包就丢失了。
在IP网络内的各路由器中，监视流入的通信量的状况，并将该通信量状况发送到服务质量控制装置10。在服务质量控制装置10中，在根据从各路由器所接收的通信量状况、探测到发生的路由器R1的Traffic_b的信息包丢失时，就判断为有必要变更Traffic_b的路由选择等级，便进行对应Traffic_b的路由选择等级的变更，例如，进行将Traffic_b的路由选择等级从Routing_a定为Routing b的变更。具体来讲，将与路由器控制·路由选择对应数据库12所保存的对应表中的Traffic_b(Class_b)相对应的路由选择等级变更(更新)为Routing_b。将被这样所更新的新的对应表通知各路由器。
路由器R1在从服务质量控制装置10接收上述的新的对应表时，根据该对应表来变更路由选择表的路由选择位。这样，与Routing_b相对应的Traffic_b就流入路由器R2侧的迂回路径内，就可以防止路由器R1的Traffic_b通信量的信息包丢失。
在路由器R2中，由Traffic_b和Src3所发送来的Traffic_c的通信量汇合到一起。链路(R2-R3)的频带容量不足，但路由器R2参照路由器控制位，进行优先控制，优先级低的Class_c(Traffic_c)的最佳方式通信量如果没有优先通信量(Traffic_a、Traffic_b)，则使用链路(R2-R3)。
在路由器R4中，Traffic_a、Traffic_b、Traffic_c的通信量汇合到一起。这时，在链路(R4-Dst)的频带容量不足的情况下，路由器R4参照路由器控制位，进行优先控制。在优先级低的Class_c(Traffic_c)的最佳方式通信量没有优先通信量(Traffic_a、Traffic_b)时，就使用链路(R4-Dst)发送到Dst。
根据以上所述，对于Class_a＞Class_b＞Class_c的优先级，以Traffic_a通信量的4Mbps、Traffic_b通信量的4Mbps、Traffic_c通信量的1Mbps的比例到达Dst，满足优先级和QoS要求。另外，当Src1的突发通信量消失时，服务质量控制装置10就如图12那样返回到路由器控制等级和路由选择等级的对应，并将其返回后的对应表通知IP网络内的各路由器。
如以上所说明的那样，在本实施例中，服务质量控制装置10由于在IP报头内将排队及调度等路由器控制的路由器控制位和用于路由器的路由选择的路由选择位设定为相互不产生干扰，因而可以同时混合使用路由器控制的QoS方法和分开使用多个路径的QoS方法，从而可以实现实用性更高的QoS。
(变形例)
本发明并不定于上述实施方式，可以进行各种的变形。
(1)在上述实施方式中，是将IP报头内的字段(TOS字段或Traffic、Class字段)的前半部的4位定为路由器控制位、将后半部的4位定为路由选择位来进行分配的，但并不限于此种分配方法。例如，也可以按下面的比例来设定路由器控制位和路由选择位数。
路由器控制位数    路由选择位数
7                 1
6                 2
5                 3
4                 4
3                 5
2                 6
1                 7
另外，路由器控制位和路由选择位的设定，除了IPv4的TOS字段及IPv6的Traffic、Class字段以外，也可以使用IP报头内的任意的字段来进行设定。
(2)另外，在上述实施例中，在IP网络中一律将IP报头内的TOS字段定义为路由器控制位和路由选择位，但本发明并不限于此。例如，也可以将IPv6报头的流标记区域定为路由器控制位和路由选择位，也可以为改变每个通信量的路由器控制位、路由选择位的方式。
在上述实施例中，服务质量控制装置10的位设定部15的功能，对应IP报头设定装置、设定控制装置；通知部14的功能，对应通知装置。另外，路由器控制·路由选择对应数据库12的功能对应数据库装置；通信量监视部13的功能对应通信量监视装置；控制部11的功能与对应关系更新装置对应。
还有，路由器的信息包中继处理部21的功能对应控制中继装置；位设定信息取得部的功能和表管理部27的功能对应设定装置；通信量测定部28的功能对应通信量测定装置；通知部29的功能对应通信量状况报告装置。
如上所述，根据本发明，由于在IP内将排队及调度等路由器控制的路由器控制位、和路由器的发送的路由选择位设定为相互不产生干扰，因而可以同时混合使用路由器控制的QoS方法和分开使用多个路径的QoS方法，从而可以实现实用性更高的QoS。

Claims (8)

1.一种在具有一个或更多个路由器的IP网络中的服务质量控制装置，其包括：
存储单元，该存储单元被构造用来在IP信息包的IP报头中的字段内分配第一位区域和第二位区域，并将用于控制所述路由器的第一多个位存储到所述第一位区域中，并将用于在所述路由器进行路由选择的第二多个位存储到所述第二位区域中；以及
通知单元，该通知单元被构造用来将由所述存储单元存储的所述第一多个位和所述第二多个位通知给所述路由器。
2.根据权利要求1所述的服务质量控制装置，其中所述存储单元还包括存储控制单元，该存储控制单元被构造用来改变所述第一位区域与所述第二位区域的比率，以将所述第一多个位存储到所述第一位区域中并将所述第二多个位存储到所述第二位区域中。
3.根据权利要求1所述的服务质量控制装置，还包括数据库单元，
其中所述数据库单元将第一位列表示为用于控制所述路由器的路由器控制等级，并将第二位列表示为用于在所述路由器进行路由选择的路由选择等级；并且
根据IP信息包的类型存储所述路由器控制等级和所述路由选择等级之间的关系，
并且其中所述通知单元将存储在所述数据库单元中的所述路由器控制等级和所述路由选择等级之间的关系通知给所述路由器。
4.根据权利要求3所述的服务质量控制装置，还包括：
通信量监视单元，该通信量监视单元被构造用来监视所述路由器的通信量状态；以及
对应关系更新单元，该对应关系更新单元被构造用来基于所述监视的通信量状态改变存储在所述数据库单元中的所述路由器控制等级和所述路由选择等级之间的关系，
其中，所述通知单元将由所述对应关系更新单元改变的所述关系通知给所述路由器。
5.一种在具有一个或更多个路由器的IP网络中的服务质量控制方法，包括以下步骤：
在IP信息包的IP报头中的字段内分配第一位区域和第二位区域；
将用于控制所述路由器的第一多个位存储到所述第一位区域中，并且将用于在所述路由器进行路由选择的第二多个位存储到所述第二位区域中；
将所述第一多个位和所述第二多个位通知给所述路由器；以及根据所述通知使所述路由器基于所存储的所述通知的第一多个位和所述通知的第二多个位开始控制并进行路由选择。
6.一种在IP网络中的路由器，包括控制中继单元，该控制中继单元被构造用来根据用于控制所述路由器的第一多个位和用于在所述路由器进行路由选择的第二多个位控制所述路由器并进行路由选择，其中所述第一多个位被存储于在IP信息包中的IP报头字段内分配的第一区域中，所述第二多个位被存储于在IP信息包中的IP报头字段内分配的第二区域中。
7.根据权利要求6所述的路由器，该路由器设置在所述IP网络的边界处，
还包括设定单元，该设定单元被构造用来基于所述IP信息包的类型，将路由器控制等级设定为所述第一多个位并将路由选择等级设定为所述第二多个位。
8.根据权利要求6所述的路由器，还包括：
通信量测量单元，该通信量测量单元被构造用来测量流入所述路由器的通信量；以及
通信状态通知单元，该通信状态通知单元被构造用来将所述测量的量作为通信量通知来通知给与所述IP网络相连的服务质量控制装置。
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