JP2000092131A - 最大フロ―デ―タ経路設定 - Google Patents

最大フロ―デ―タ経路設定

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JP2000092131A
JP2000092131A JP25344199A JP25344199A JP2000092131A JP 2000092131 A JP2000092131 A JP 2000092131A JP 25344199 A JP25344199 A JP 25344199A JP 25344199 A JP25344199 A JP 25344199A JP 2000092131 A JP2000092131 A JP 2000092131A
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Japan
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router
paths
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load
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JP25344199A
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Michael Cox
マイケル・コックス
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Alcatel Lucent SAS
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Alcatel CIT SA
Alcatel SA
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Publication date
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    • H04L47/10Flow control; Congestion control
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    • H04L47/122Avoiding congestion; Recovering from congestion by diverting traffic away from congested entities
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、複数のルータを含むネットワーク
の利用を改善するデータの送信方法を提供すること目的
とする。 【解決手段】 リンク101 〜111 により相互に接続され
た複数のノード1 〜 9からなるネットワークで、そのネ
ットワークのトポロジのマップを各ルータに提供し、送
信ホストルータが送信端末11と少なくとも1つの目的地
端末92との間の全ての使用可能な通路を識別し、送信ホ
ストルータは使用可能な通路間でデータメッセージを分
配することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ネットワークにお
けるデータトラヒックの経路設定を改善する技術に関す
る。
【0002】
【従来の技術】データの経路設定のための多くの技術が
存在する。第1の技術は距離ベクトルを使用する。この
技術では、ルータは対応するルータからの1つの“ホッ
プ”中に到達することのできる目的地のリストを維持す
る。各ルータはリクエストされた目的地に対するそのア
クセスのネットワーク中のリクエストしているルータを
通知し、目的地への通路が設定される。
【0003】この技術の問題は、ループが形成されるこ
とである。
【0004】BGP4プロトコルは修正された距離ベク
トル技術であり、それは重複した経路を消去することに
よってループの問題を解決する。
【0005】リンク状態プロトコル(LSP)では、各
ルータはそのルータに直接取り付けられた全ての他のル
ータに通知する。これは各ルータがネットワークのグラ
フィカルなトポロジマップを構築することを可能にし、
それにより各ルータはネットワークの構造を知ることが
できる。
【0006】オープン最短通路ファースト(OSPF)
プロトコルはソースから目的地へのデータの伝送のため
の最小コストの最短通路を捜索する。全てのデータは単
一の通路上を伝送される。
【0007】等コストの多数通路(ECMP)プロトコ
ルは、等しいコストの全ての通路を識別し、これらの通
路間に等しくトラヒックを分割することによってOSP
Fの伝送速度を改善する。この技術の欠点は、各通路の
負荷状態を考慮しないため、軽負荷されたリンクと重負
荷されたリンクとに等量のデータトラヒックが分配され
ることである。したがって、このシステムはネットワー
クの使用を最適にせず、重負荷されたリンクの過密を増
加させる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】最適化された多数通路
(OMP)はネットワーク負荷分布に基づいてリンクに
割当てられたトラヒックをダイナミックに調整すること
によってECMPを改善する。
【0009】したがって、従来技術によって行われるネ
ットワークの利用を改善する技術が要望されている。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、複数の
ルータを含むネットワークを横切るデータの送信方法が
提供される。その方法は、ネットワークのトポロジのマ
ップを各ルータに提供し、送信ホストルータが送信端末
と少なくとも1つの目的地端末との間の全ての使用可能
な通路を識別し、送信ホストルータは使用可能な通路間
でデータメッセージを分配し、したがって通路の選択は
最短通路に限定されない。
【0011】好ましい実施形態では、送信ホストルータ
は少なくとも全ての最短通路を識別し、データを複数の
これらの通路間でそれらの負荷状態とに反対比例するよ
うに逆に分配する。
【0012】別の実施形態では、送信ホストルータは少
なくとも最短通路と次そのに短い通路とを識別し、デー
タをこれらの複数の通路間でそれらの負荷状態とは逆に
分配する。
【0013】これらの実施形態では、送信ホストルータ
は2以上の通路を選択するが、データを伝送するために
全ての通路は必要ではない。予め定められたしきい値を
越えるトラヒック負荷を有する通路は選択されない。し
たがって、システムはより軽負荷のリンクを選択するこ
とによってネットワークの過負荷を避けることを助ける
ことができる。
【0014】さらに別の実施形態では、送信ホストルー
タはネットワークを横切る負荷分布についての情報を受
信し、通路の負荷にしたがって通路にデータメッセージ
をダイナミックに割当てる。
【0015】別の実施形態では、それを通りデータメッ
セージの一部が通過する各ルータは、現在の負荷状態に
基づいてデータメッセージの一部を再割当てする。
【0016】さらに別の実施形態では、ホストルータは
ネットワーク仕様にしたがってデータメッセージを細分
する。
【0017】異なった通路は異なった遅延を有する可能
性がある。データを複数のリンクによって分配すると
き、データの個々のブロックがそれらが分割される時間
にシーケンススタンプを与えられ、目的地において正し
いシーケンスで再構成されることを可能にする。
【0018】
【発明の実施の形態】添付図面を参照にして以下詳細に
説明する。図1は、本発明が使用されるネットワークを
示している。ネットワークは複数のデータ端末が接続さ
れている複数の相互接続されたr 1〜9 を含んでいる。
ルータは通路101 〜111 により相互接続されている。
【0019】本発明によれば、ネットワーク中のルータ
は最大フロープロトコル(MFP)を実行するように構
成され、そのために各ルータはネットワークトポロジの
マップを含み、それによって目的地端末への全ての可能
な通路を識別することができる。
【0020】本発明を実施するシステムの動作につい
て、端末11から端末92へデータが送信されるとして説明
する。
【0021】ホスト送信端末であるルータ1 は端末11と
端末92との間の利用可能な通路を識別する。それらの通
路には以下の通路1〜7が含まれる。
【0022】 通路1 端末 1 2 3 6 9 リンク 101 102 103 111 通路2 端末 1 4 5 8 9 リンク 105 106 108 110 通路3 端末 1 4 7 8 9 リンク 105 107 109 110 通路4 端末 1 2 3 5 8 9 リンク 101 102 104 108 110 通路5 端末 1 2 3 5 4 7 8 9 リンク 101 102 104 106 107 109 110 通路6 端末 1 4 5 3 6 9 リンク 105 106 104 103 111 通路7 端末 1 4 7 8 5 3 6 9 リンク 105 107 109 108 104 103 111 通路1,2,3がそれぞれ4“ホップ”を含み、これら
は等しい最小のリンクであり、ECMP技術により選択
されることに注意すべきである。
【0023】OMPは通路1,2,3中のリンクの負荷
を検査し、これらの各通路の最も重く負荷されたリンク
の負荷に関して反比例するようにデータトラヒックを分
配する。
【0024】しかしながら、本発明で使用される最大フ
ロープロトコル(MFP)は、端末11と端末92との間の
追加的なトラヒック伝送容量を有する追加的な通路があ
ることを認識し、ネットワークにわたってさらに均等に
分配するためにこれを利用する。Pが最小データパケッ
トの大きさとして選択され、Mがメッセージの大きさで
あれば、メッセージはM/P個のパケットに分割される
ことができる。したがって、メッセージはM/Pのリン
クに分配されることができる。使用されるリンクの数お
よびそれらの間の分配はリンクの負荷に基づいて決定さ
れる。
【0025】本発明の好ましい実施形態では、各通路の
リンク上のトラヒック負荷にしたがってダイナミックに
MFP通路に割当てられる。例えば、リンク102 および
109がほぼ全容量の付近、すなわち90%で動作してお
り、他のリンクは容量の50%で動作していると仮定す
る。これはリンク102 および109 がこれらのリンクのい
ずれかまたは両方を含む端末11から端末92への全ての通
路における潜在的なボトルネックであることを意味して
いる。リンク102 が通路1,4,5中に含まれ、リンク
109 が通路3,5,7中に含まれていることが認められ
る。したがって、これらのリンク上の負荷は通路1,
3,4,5,7の利用できる容量を制限するように作用
する。しかしながら、通路2および6の両者はより軽い
負荷状態のリンクであり、したがって、他のリンクより
も多くの新しいトラヒックを伝送することができる。上
記の仮定において、両通路2および6は他の通路よりも
多くの新しいトラヒックを割当てられなければならな
い。
【0026】MFP技術の利点は、負荷がネットワーク
にわたって均等に分配されることができ、これがボトル
ネックの発生を減少させることを助け、ネットワークの
さらに効率的な利用を行うことを可能にすることであ
る。
【0027】もちろん、1つの端末からのトラヒックが
無限に分割可能ではなく、そのため、非常に多数の可能
な通路が存在する場合には、トラヒックは最小の軽い負
荷から始まる幾つかの通路だけに分配されてもよい。
【0028】トラヒック分配において考慮すべき別の要
因は、ネットワークパラメータがデータパケットの最小
の大きさを特定することができ、これはデータが分配さ
れることのできる通路の数に制限を与えることである。
【0029】図2は本発明を使用するルータの機能素子
を示すブロック図である。
【0030】ルータはプロセッサ201 を備え、それはネ
ットワーク状態情報を、例えば、ネットワークのノード
およびリンクの詳細を示すネットワークトポロジ202 お
よびノードおよびリンクの負荷状態を示すネットワーク
負荷状態203 の形態で受信する。ネットワークマップデ
ータは非常に静的なもので、故障ノードおよびリンクが
あるとき、または新しいリンクおよびノードが追加され
たときのみ変化する。ネットワーク負荷状態はネットワ
ークの使用が一日を通して変化するとき変化する。
【0031】ルータがメッセージを受信するとき、メッ
セージはバッファ205 に記憶され、ルータはそのデータ
のヘッダ中の目的地情報を検査してメッセージが送られ
る場所を決定する。目的地情報はルータから目的地への
実際の通路を識別するためにネットワークマップと共に
使用される。それから通路のノードおよびリンクの状態
が解析され、メッセージがどの通路で分配されるべきか
が決定される。メッセージは通路の空いている負荷伝送
容量に比例して通路に分配される。メッセージはパケッ
トに分割され、必要なパケット処理情報はパケットヘッ
ダ手段206 に供給される。パケットヘッダ手段206 にお
いては、ソース/目的地情報、メッセージ識別パケット
シーケンス情報(例えば時間スタンプ)、および例えば
パケットの大きさが付加されてメッセージの再組立てを
容易にする。パケットの分配は経路設定アルゴリズム20
4 に基づいて行われ、この経路設定アルゴリズム204 は
ネットワークトポロジ202 およびネットワーク負荷状態
203 を使用して利用可能な実際の通路にわたる負荷の広
がりを決定する。
【0032】1実施形態では、ネットワーク負荷状態情
報は、リンクまたはノードが、例えば≦30%;>30
%≦50%;>50%≦70%;>70%のような局部
的状態の範囲のいずれであるかを示す。これは送信され
ることを必要とすると状態報告データの量を制限する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用されるネットワークの概略図。
【図2】本発明を実施するルータの機能素子を示すブロ
ック図。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のルータを含むネットワークを横切
    るデータの送信方法において、 ネットワークのトポロジのマップを各ルータに提供し、
    送信ホストルータが送信端末と少なくとも1つの目的地
    端末との間の全ての使用可能な通路を識別し、送信ホス
    トルータは使用可能な通路間でデータメッセージを分配
    することを特徴とするデータ送信方法。
  2. 【請求項2】 送信ホストルータはネットワークにわた
    る負荷の分配についての情報を受信し、通路の利用可能
    な容量にしたがって通路に対してデータメッセージをダ
    イナミックに割当てる請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 ルータは少なくとも最小の大きさを有す
    る複数のパケットにメッセージを分割し、選択された通
    路の数はパケットの数より大きくない請求項1記載の方
    法。
  4. 【請求項4】 予め定められたしきい値(例えば70
    %)より上に負荷されたエレメント(リンクまたはノー
    ド)を有する通路は、さらに軽く負荷された通路が利用
    できない場合にのみ選択される請求項1乃至3のいずれ
    か1項記載の方法。
  5. 【請求項5】 各ルータは、ルータおよび関連するリン
    クの負荷状態を示す負荷状態メッセージを放送する請求
    項1乃至4のいずれか1項記載の方法。
  6. 【請求項6】 負荷状態メッセージは負荷が入る範囲を
    示す請求項5記載の方法。
  7. 【請求項7】 負荷状態メッセージは、負荷の範囲が変
    化するとき放送される請求項6記載の方法。
  8. 【請求項8】 請求項1乃至7のいずれか1項記載の方
    法を行うルータにおいて、 ネットワークトポロジデータを受信して記憶する第1の
    手段と、 ネットワーク負荷状態を受信して記憶する第2の手段
    と、 出て行くメッセージをパケットに分割し、ネットワーク
    トポロジデータおよび負荷状態データに基づいて経路設
    定アルゴリズムを使用して通路にパケットを割当てるプ
    ロセッサ手段と、 ソースおよび目的地情報およびパケットシーケンス情報
    を含むヘッダを各パケットに付加するパケットヘッダ手
    段とを具備していることを特徴とするルータ。
JP25344199A 1998-09-07 1999-09-07 最大フロ―デ―タ経路設定 Pending JP2000092131A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AUPP5714A AUPP571498A0 (en) 1998-09-07 1998-09-07 Maximal flow data routing
AU5714 1998-09-07

Publications (1)

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JP2000092131A true JP2000092131A (ja) 2000-03-31

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ID=3809938

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JP25344199A Pending JP2000092131A (ja) 1998-09-07 1999-09-07 最大フロ―デ―タ経路設定

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US (1) US6567382B1 (ja)
EP (1) EP0986219A3 (ja)
JP (1) JP2000092131A (ja)
AU (1) AUPP571498A0 (ja)

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EP0986219A2 (en) 2000-03-15
EP0986219A3 (en) 2004-07-14
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