JP2000253053A

JP2000253053A - ネットワークシステム

Info

Publication number: JP2000253053A
Application number: JP4759699A
Authority: JP
Inventors: Osamu Takada; 治高田; Naoya Ikeda; 尚哉池田; Itaru Mimura; 到三村; Yoshiyuki Kurosaki; 芳行黒崎; Takashi Nishikado; 隆西門; Shigeru Miyake; 滋三宅
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-02-25
Filing date: 1999-02-25
Publication date: 2000-09-14
Also published as: EP1156629A1; EP1156629A4; WO2000051297A1

Abstract

(57)【要約】【課題】データ処理手段を有するルータの提供と、新サ
ービスを迅速に提供するためのネットワークのプログラ
マブル化と、運用ポリシーに基づく動的にＱｏＳ保証し
た通信パスのエンド・エンド間への設定と、当該設定が
複数ドメインにまたがることと、通信とデータ処理の異
なる資源を必要とするサービス要求に対する最適な資源
管理とを可能にする。【解決手段】入力パケットを解析しデータ処理手段に転
送する手段と、ネットワークを構成する通信ノードへサ
ービス実現機能を動的にダウンロードする手段と、デー
タ処理の異なる種類の資源を必要とするサービス要求に
対し、最適な資源管理を可能とする予約系資源管理手段
および即時系資源管理手段と、複数の管理組織にまたが
るＱｏＳ保証パス設定のための組織間調停手段と、デー
タ処理の異なる種類の資源を必要とするサービス要求に
対するサービス管理手段とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は通信ネットワークに
関し、特にＩＰ（Internet Protocol）パケットの転
送、パケットのデータ処理を行うネットワークシステム
の制御、管理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】インターネットの通信基盤の一構成要素
であるルータに対しては、従来のベストエフォート型の
パケット転送に加え、通信品質（ＱｏＳ：Quality of S
ervice）保証型のパケット転送技術が開発されている。
ルータ設計技術については、例えば、（ア）IEEE Commu
nications Magazine, May 1998, pp.144-151, "Issuesa
nd Trends in Router Design," by S. Keshav et al.
に記述がある。

【０００３】特に、通信品質保証型のパケット転送技術
については、例えば、（イ）IEEE Communications Maga
zine, May 1998, pp.152-163, "Beyond Best Effort: R
outer Architectures for the Differentiated Service
s of Tomorrow's Internet,"by Vijay Kumar, et al.
に記述がある。また、インターネットに関連する制御ソ
フトウェア、あるいはプロトコルの技術については、
（ウ）"TCP/IP illustrated," Vol.1 The protocols an
d Vol.2 Implementation, by Stevens, W.Richard, Add
ison Wesley, 1997. に記述がある。

【０００４】一方、ネットワークを構成する複数のルー
タ／スイッチ、伝送装置、ネットワーク管理装置、サー
バ等のネットワークシステム全体の制御・管理技術、特
にネットワークのプログラマブル化については、例え
ば、（エ）IEEE Communications Magazine, October 19
98 がProgrammable Networks特集となっており、関連技
術の記述がある。

【０００５】その中の一つは、（オ）pp.42-53, "The T
empest: A Framework for Safe, Resource-Assured, Pr
ogrammable Networks," by Sean Rooney, et al. 、他
の一つは、（カ）pp.54-62,"Programmable Transport A
rchitecture with QoS Guarantees," by J. Huard et.a
lに記述がある。

【０００６】インターネットが大規模化、普遍化するに
従い、運用ポリシーに基づき、動的にＱｏＳ保証した通
信パスをエンド・エンド間に、複数の運用管理組織（ネ
ットワーク・ドメイン）を超えて設定すると言った新サ
ービス、あるいはＱｏＳ保証型のビデオ会議サービスを
インターネット上で提供するといった新サービスに対す
る要求が高まっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述したルータにおい
て，ＱｏＳ保証のために，帯域制御，優先制御，廃棄制
御の機能を備えたルータは存在する。しかしながら、運
用ポリシーに基づき、動的にＱｏＳ保証した通信パスを
エンド・エンド間に設定する、更に詳しくは、ＱｏＳ保
証の通信パスを時間帯を指定して予約する、あるいは即
時に設定する、といったサービスのための手段は提供さ
れていない。また、ＱｏＳ保証の通信パス設定サービス
を複数の管理組織（ドメイン）にまたがって提供する手
段は提供されていない。

【０００８】また、前述したルータは、パケットの転送
機能は有するもののパケットのデータ処理機能は有して
いないため、例えば、パケット内の動画情報の符号則変
換をルータ内でリアルタイムに行うことが不可能であっ
た。また、前述したネットワークの制御管理機能は、ル
ータあるいはスイッチと言った、いわゆる通信装置を対
象とした制御管理機能のみを有しており、ファイアーウ
ォール機能、ビデオ会議支援（動画情報のミキシング、
符号則変換、等）機能あるいは装置の制御管理機能は有
していない。その結果、ＱｏＳを保証したビデオ会議サ
ービスをネットワークが提供するときに、最適な資源管
理（ＱｏＳ保証パスの確保、ビデオ会議支援機能の確
保、等）が出来ない、といった問題がある。更に、これ
らの新サービスを迅速に提供するため、すなわち運用ポ
リシーに基づきプログラマブルなネットワークを提供す
るための手段は提供されていない。

【０００９】本発明の目的は，（１）データ処理手段を
有するルータ（以下では通信ノードと呼称する）を提供
すること、（２）新サービスを迅速に提供するため、ネ
ットワークのプログラマブル化を可能にする手段を提供
すること、（３）運用ポリシーに基づき動的にＱｏＳ保
証した通信パスをエンド・エンド間に設定するための手
段を提供すること、（４）その通信パス設定が複数の管
理組織（ドメイン）にまたがることを可能にする手段を
提供すること、（５）ＱｏＳ保証型ビデオ会議サービス
等の通信とデータ処理の異なる種類の資源を必要とする
サービス要求に対し、最適な資源管理（ＱｏＳ保証パス
の確保、ビデオ会議支援機能の確保、等）を行うための
手段を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、（１）データ処理手段と入力パケットを
解析し該データ処理手段に転送する手段を有することを
特長とした通信ノードを提供している。（２）ネットワ
ークを構成する通信ノード、サーバ等へ、サービス要求
と運用ポリシーに基づきサービス実現機能（ソフトウェ
ア）を動的にダウンロードする手段を有することを特長
としたネットワークシステムを提供している。

【００１１】（３）予約系資源管理手段および即時系資
源管理手段を有することを特長としたネットワークシス
テムを提供している。また、ＱｏＳ保証型ビデオ会議サ
ービス等の通信とデータ処理の異なる種類の資源を必要
とするサービス要求に対し、最適な資源管理（ＱｏＳ保
証パスの確保、ビデオ会議支援機能の確保、等）を可能
とする予約系資源管理手段および即時系資源管理手段を
有することを特長としたネットワークシステムを提供し
ている。

【００１２】（４）複数の管理組織（ドメイン）にまた
がるＱｏＳ保証パス設定のための組織間調停手段を有す
ることを特長としたネットワークシステムを提供してい
る。（５）ＱｏＳ保証型ビデオ会議サービス等の通信とデー
タ処理の異なる種類の資源を必要とするサービス要求に
対し、サービス管理手段を有することを特長としたネッ
トワークシステムを提供している。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の第一の実施の形態を図１
から図３２を参照して説明する。図１は本発明を適用す
るネットワークシステムの一構成例を示す図である。本
システムは，ネットワークドメイン１０を複数個含むも
のである。一つのネットワークドメイン１０は、ＮＭＳ
（Network Management System）１１、制御サーバ１
２、通信ノード１３、ＰＣ端末あるいはサーバ装置のご
ときＥＳ（End System）１４、および、ＮＭＳ１１と制
御サーバ１２と通信ノード１３を接続し該ネットワーク
ドメイン１０内のネットワーク制御・管理のために使用
する制御ネットワーク１６、通信ノード１３間を接続す
る中継ネットワーク回線１７、通信ノード１３とＥＳ１
４間のアクセスネットワーク回線１８から構成される。
制御サーバ１２、通信ノード１３、ＥＳ１４はそれぞれ
複数個存在してよい。

【００１４】ネットワークドメイン１０の間は、制御ネ
ットワーク１６間を接続する回線Ｌ１６と通信ノード１
３間を接続する回線Ｌ１３により接続される。制御ネッ
トワーク１６、中継ネットワーク回線１７、アクセスネ
ットワーク回線１８、回線Ｌ１６、回線Ｌ１３は、例え
ばIEEE802 CSMA/CD、ATM、SONET/SDHのごときＬＡＮ(Lo
cal Area Network)およびＷＡＮ(Wide Area Network)で
あり、LANスイッチ、ＡＴＭスイッチ、SONET/SDH伝送装
置と回線メディア（メタルケーブル、光ファイバー等）
で実現される。以上で説明した構成要素は全てＩＰ(Int
ernet Protocol)に基づく通信を行い、例えば、IPv4ま
はたIPv6に準拠したIPアドレスを持ち、相互にＩＰパケ
ットによる通信が可能である。

【００１５】［ハードウェアの構成例と動作例説明]図
２は本発明を適用する通信ノード１３の構成例を示す図
である。通信ノード１３は、管理部１３１、サービス処
理部１３２、転送処理部１３３、内部スイッチ部１３
５、外部サービス処理部１３４から構成される。管理部
１３１、サービス処理部１３２、転送処理部１３３は、
内部スイッチ部１３５と接続されており、接続には内部
スイッチポート１３９と内部スイッチパス１３６が使わ
れ、内部スイッチポート１３９には、ユニークな番号
（内部スイッチポート番号）が付与されている。管理部
１３１、サービス処理部１３２、転送処理部１３３間に
は、ＣＰＵ間通信パス１３７が設けられている。転送処
理部１３３と外部サービス処理部１３４との間は、処理
部間ネットワーク回線１３８で接続されている。サービ
ス処理部１３２、転送処理部１３３、外部サービス処理
部１３４は複数個存在して良い。内部スイッチ部１３５
は、例えば、クロスバースイッチ等で実現される。

【００１６】図３は、通信ノードの転送処理部１３３の
構成例を示す図である。転送処理部１３３は、内部スイ
ッチインタフェース多重部１３３１、上り転送制御部１
３３４、上り優先転送制御ＦＩＦＯ（First In First O
ut）１３３７、受信バッファ１３３６、ネットワーク受
信部１３３３、ネットワークインタフェース分離多重部
１３３Ｈ，ブリッジ部１３３５、ＣＰＵ１３３９、メモ
リ１３３Ａ，ＣＰＵ間通信部１３３８、ＣＰＵバス１３
３Ｂ，下り転送制御部１３３Ｄ，送信バッファ１３３
Ｅ，下り優先転送制御ＦＩＦＯ１３３Ｆ，ネットワーク
送信部１３３Ｇ，および上りパス１３３２、下りパス１
３３Ｃで構成される。ネットワーク送信部１３３Ｇ，ネ
ットワーク受信部１３３３、ネットワークインタフェー
ス分離多重部１３３Ｈは、例えば、IEEE802 CSMA/CD、A
TM、SONET/SDHのごときＬＡＮおよびＷＡＮと接続する
ためのＬＳＩで実現される。

【００１７】図４は、通信ノードの管理部１３１の構成
例を示す図である。通信ノードの管理部１３１は、ネッ
トワークインタフェース部１３１１、ＣＰＵ間通信部１
３１２、内部スイッチインタフェース部１３１３、ファ
イル部１３１４、ＣＰＵ１３１５、メモリ１３１６、こ
れらを接続するＣＰＵバス１３１７から構成される。ネ
ットワークインタフェース部１３１１は、例えば、IEEE
802 CSMA/CD、ATM、SONET/SDHのごときＬＡＮおよびＷ
ＡＮと接続するためのＬＳＩで実現される図５は、通信
ノードのサービス処理部１３２の構成例を示す図であ
る。サービス処理部１３２は、ＣＰＵ間通信部１３２
１、内部スイッチインタフェース部１３２２、ファイル
部１３２３、ＣＰＵ１３２４、メモリ１３２５、これら
を接続するＣＰＵバス１３２６から構成される。

【００１８】図６は、通信ノードの外部サービス処理部
１３４の構成例を示す図である。外部サービス処理部１
３４は、メモリ１３４１、ネットワークインタフェース
部１３４２、ファイル部１３４３、ＣＰＵ１３４４、こ
れらを接続するＣＰＵバス１３４５から構成される。ネ
ットワークインタフェース部１３４２は、例えば、IEEE
802 CSMA/CD、ATM、SONET/SDHのごときＬＡＮおよびＷ
ＡＮと接続するためのＬＳＩで実現される図７は、ＮＭＳ１１，制御サーバ１２、ＥＳ１４の構成
例を示す図である。これらの構成は全て、図７に示すよ
うに、メモリ１１１、ネットワークインタフェース部１
１２、ファイル部１１３、ＣＰＵ１１４、入出力部１１
５、これらを接続するＣＰＵバス１１６から構成され
る。ネットワークインタフェース部１１２は、例えば、
IEEE802 CSMA/CD、ATM、SONET/SDHのごときＬＡＮおよ
びＷＡＮと接続するためのＬＳＩで実現される。

【００１９】図８は、本システムが前提とするパケット
の構成例を示す図である。回線上を転送されるパケット
１９は、ＬＡＮ／ＷＡＮ種別に依存するリンク層ヘッダ
部１９１とパケット情報が格納されるＩＰパケット部１
９２から構成される。ＩＰパケット部１９２には、IPv4
あるいはIPv6のIPパケット形式に従ったＩＰパケット２
０が格納される。ＩＰパケット２０は、ＩＰヘッダ部２
０１とＩＰデータ部２０２から構成される。ＩＰデータ
部２０２は更に上位のプロトコルおよびアプリケーショ
ン（例えば、ＴＣＰ，ＲＳＶＰ，ＨＴＴＰ，ＭＰＥＧ，
等）に対応したヘッダ部とデータ部から構成されるが詳
細は省略する。

【００２０】図９は、通信ノードの内部スイッチ部１３
５を通過するタグ付パケットの構成例を示す図である。
タグ付パケット２１は、出力ポート番号２１１、入力ポ
ート番号２１２、アクション指示２１３、優先度指示２
１４、再処理指示２１５、物理アドレス２１７、パケッ
ト内容部２１６から構成される。パケット内容部２１６
には、ＩＰパケット２０が格納される。

【００２１】図１０は、通信ノードの上り転送制御部１
３３４の構成例を示す図である。通信ノードの上り転送
制御部１３３４は、上り制御エンジン１３３４１、上り
パターンマッチ表１３３４２、経路制御表１３３４３、
割り込みレジスタ１３３４４、受信バッファアクセスレ
ジスタ１３３４５、処理要求レジスタ１３３４６、ブリ
ッジインタフェース１３３４７、アクセス制御部１３３
４８から構成される。上り制御エンジン１３３４１は、
例えばシーケンサーのごときもので実現され、マイクロ
命令の格納メモリ、マイクロ命令処理部、シーケンサー
外部との入出力部等を備えている。

【００２２】割り込みレジスタ１３３４４は、上り制御
エンジン１３３４１がＣＰＵ１３３９に割込み要求を通
知するための回路である。受信バッファアクセスレジス
タ１３３４５は、ＣＰＵ１３３９が受信バッファ１３３
６、および上り優先転送制御ＦＩＦＯ１３３７をアクセ
スするための回路である。処理要求レジスタ１３３４６
は、ＣＰＵ１３３９が上り制御エンジン１３３４１に対
し、処理要求を通知するための回路である。ブリッジイ
ンタフェース１３３４７は、ブリッジ部１３３５を介し
て下り転送制御部１３３Ｄから転送されてくるタグ付パ
ケット２１を入力するための回路である。アクセス制御
部１３３４８は、ＣＰＵバス１３３Ｂとの接続回路であ
る。

【００２３】図１１は、通信ノードの下り転送制御部１
３３Ｄの構成例を示す図である。通信ノードの下り転送
制御部１３３Ｄは、下り制御エンジン１３３Ｄ１、下り
パターンマッチ表１３３Ｄ２、アドレス変換表１３３Ｄ
３、割り込みレジスタ１３３Ｄ４、送信バッファアクセ
スレジスタ１３３Ｄ５、処理要求レジスタ１３３Ｄ６、
ブリッジインタフェース１３３Ｄ７、アクセス制御部１
３３Ｄ８から構成される。下り制御エンジン１３３Ｄ１
は、例えばシーケンサーのごときもので実現され、マイ
クロ命令の格納メモリ、マイクロ命令処理部、シーケン
サー外部との入出力部等を備えている。

【００２４】割り込みレジスタ１３３Ｄ４は、下り制御
エンジン１３３Ｄ１がＣＰＵ１３３９に割込み要求を通
知するための回路である。送信バッファアクセスレジス
タ１３３Ｄ５は、ＣＰＵ１３３９が送信バッファ１３３
Ｅ、および下り優先転送制御ＦＩＦＯ１３３Ｆをアクセ
スするための回路である。処理要求レジスタ１３３Ｄ６
は、ＣＰＵ１３３９が下り制御エンジン１３３Ｄ１に対
し、処理要求を通知するための回路である。ブリッジイ
ンタフェース１３３Ｄ７は、ブリッジ部１３３５を介し
て上り転送制御部１３３４へタグ付パケット２１を転送
するための出力回路である。アクセス制御部１３３Ｄ８
は、ＣＰＵバス１３３Ｂとの接続回路である。

【００２５】図１２は、通信ノードの上りおよび下りパ
ターンマッチ表（１３３４２ or １３３Ｄ２）の構成例
を示す図である。上りおよび下りパターンマッチ表（１
３３４２ or １３３Ｄ２）は、マスク１３３４２１、マ
ッチパターン１３３４２２、アクション指示１３３４２
３、優先指示１３３４２４の欄からなるエントリ１３３
４２５が複数個により構成される。上りおよび下りパタ
ーンマッチ表（１３３４２ or １３３Ｄ２）は、上りお
よび下りの制御エンジン（１３３４１、１３３Ｄ１）が
入力したパケット１９およびタグ付パケットのパケット
内容部２１６を対象に、マッチするエントリを検索する
ための表である。

【００２６】検索時には、エントリ１３３４２５単位
に、該エントリのマスク１３３４２１の値と入力パケッ
ト１９、あるいはパケット内容部２１６の先頭部分から
ＡＮＤを取り、その後マッチパターン１３３４２２の値
と比較をする。一致した場合、アクション指示１３３４
２３の値は、アクションシーケンス表１３３４２６のエ
ントリ１３３４２７をポイントしている。また、優先指
示１３３４２４の値は、上りまたは下り優先転送制御Ｆ
ＩＦＯ（１３３７ or １３３Ｆ）をポイントしている。
はじめにアクションシーケンス表１３３４２６について
説明する。エントリ１３３４２７には、上りまたは下り
制御エンジン（１３３４１、１３３Ｄ１）が実行すべき
処理シーケンスが記入されている。処理シーケンスは、
例えば、マイクロ命令であっても、マイクロプログラム
の識別子であっても良い。上りまたは下り制御エンジン
（１３３４１、１３３Ｄ１）は、該処理シーケンスを入
力し、該処理シーケンスに従って、図１５〜図２０で後
述するように、該入力パケット１９およびタグ付パケッ
トのパケット内容部２１６に対する処理を実行する。

【００２７】次に、上りまたは下り優先転送制御ＦＩＦ
Ｏ（１３３７ or １３３Ｆ）について説明する。優先指
示１３３４２４の値は、上りまたは下り優先転送制御Ｆ
ＩＦＯ（１３３７ or １３３Ｆ）の中の、転送優先順に
並んだＦＩＦＯの一つをポイントしている。図１２の例
では、転送優先度の高い（番号：０）ＦＩＦＯから低い
ＦＩＦＯ（番号：Ｎ−１）まで、順に並んでおり、ＦＩ
ＦＯには、パケット１９の転送要求エントリ１３３７１
が登録される。上りまたは下り制御エンジン（１３３４
１まはた１３３Ｄ１）は、これらＦＩＦＯを一定の規則
（例えば、単純なラウンドロビン、Weighted ラウンド
ロビン等）に従い選択して、先頭の転送要求エントリ１
３３７１を取出し、該転送要求エントリ１３３７１がポ
イントしているところの受信または送信バッファ（１３
３６または１３３Ｅ）内に格納されているパケット１９
もしくはタグ付きパケット２１を取出し、転送処理を行
う。

【００２８】図１３は、通信ノードの経路制御表１３３
４３の構成例を示す図である。経路制御表１３３４３
は、マスク１３３４３１、ＩＰアドレス１３３４３２、
次ホップＩＰアドレス１３３４３３、出力先転送処理部
（内部スイッチポート）アドレス１３３４３４の欄から
なるエントリ１３３４３５が複数個により構成される。
経路制御表１３３４３は、上り制御エンジン１３３４１
が入力したパケット１９を対象に、マッチするエントリ
１３３４３５を検索するための表である。検索時には、
マスク１３３４３１の値と入力パケット１９のＩＰヘッ
ダ部２０１の中にある宛先ＩＰアドレス部分とＡＮＤを
取り、その後、ＩＰアドレス１３３４３２の値と比較を
する。一致した場合、次ホップＩＰアドレス１３３４３
３と出力先転送処理部（内部スイッチポート）アドレス
１３３４３４の値が得られる。これらの値の使い方は、
一般のＩＰルータの上り転送処理と同一で公知なので説
明は省略する。

【００２９】図１４は、通信ノードのアドレス変換表１
３３Ｄ３の構成例を示した図である。アドレス変換表１
３３Ｄ３は、ＩＰアドレス１３３Ｄ３１、物理アドレス
１３３Ｄ３２、エージングタイマ１３３Ｄ３３の欄から
なるエントリ１３３Ｄ３４が複数個から構成される。ア
ドレス変換表１３３Ｄ３は、下り制御エンジン１３３Ｄ
１が入力したタグ付パケット２１のパケット内容部２１
６に格納されているＩＰパケット２０を対象に、マッチ
するエントリ１３３Ｄ３４を検索するための表である。
検索時には、ＩＰパケット２０のＩＰヘッダ部２０１の
中にある宛先ＩＰアドレス部分とＩＰアドレス１３３Ｄ
３１の値とを比較する。一致した場合、物理アドレス１
３３Ｄ３２の値が、該タグ付きパケットの物理アドレス
２１７に格納される。このようなアドレス変換表を用い
た処理については、一般のＩＰルータの下り転送処理と
同一で公知のため、詳細説明は省略する。

【００３０】以上の説明で出てきた、経路制御表１３３
４３、アドレス変換表１３３Ｄ３の値は、それぞれ、い
わゆるOSPF(Open Shortest Path First)等の経路制御プ
ロトコル、ARP(Address Resolution Protocol)等のプロ
トコル制御ソフトウェアを実行させることにより得るこ
とができる。実現方式などは、公知であるので詳細説明
は省略する。

【００３１】以下、図１５から図２０を用いて、通信ノ
ード１３のもつ通信品質保証可能なパケット転送機能を
説明する。通信ノードに１７、１８、１３８またはＬ１
３から受信されるパケット１９は、ネットワーク受信部
１３３３を介して受信バッファ１３３６に入力順に一時
的に格納される。また、通信ノードから１７、１８、１
３８またはＬ１３に送信されるパケット１９は、ネット
ワーク送信部１３３Ｇを介して、送信バッファ１３３Ｅ
から送信される。はじめに上りパス１３３２（パケット
受信）の方向の動作について説明する。

【００３２】図１５は、通信ノードの上り転送１３３４
の第一の処理シーケンスの構成例を示す図である。この
処理は、上り制御エンジン１３３４１が実行する。Ｓ２
０１で受信バッファから次のパケット１９を取出し、Ｓ
２０２で上りパターンマッチ表１３３４２を使いパター
ンマッチを行う。マッチするエントリ１３３４２５が無
ければ、Ｓ２０４で該パケット１９を受信バッファから
削除し、開始へ戻る。マッチするエントリ１３３４２５
があれば、Ｓ２０５で、該エントリのアクション指示１
３３４２３、優先指示１３３４２４の値を、タグ付パケ
ット２１のアクション指示２１３、優先度指示２１４に
格納すると共に、アクションシーケンス表１３３４２６
の該当するエントリ１３３４２７の中の処理シーケンス
を取出す。この処理シーケンスに従い、Ｓ２０６で「終
了」を検出するまで、Ｓ２０７以下の処理を行う。以下
では、処理シーケンスの中の個々の処理を「命令」と呼
称する。

【００３３】Ｓ２０Ｆでは、命令が「サービス処理部転
送」か判定し、Ｙｅｓならば、Ｓ２０Ｇで、該「サービ
ス処理部転送」のイミデエット値（例：ＭＶＩ＃０３
の＃０３に当たる）をタグ付パケット２１の出口ポート
番号２１１に格納すると共に、入口ポート番号２１２に
は自身の転送処理部（ポート）番号を格納し、再開処理
指示２１５には「オフ」を格納する。パケット内容部２
１６には、該パケットのＩＰパケット部１９２が格納さ
れる。このタグ付パケット２１へのポインタを持った転
送要求エントリ１３３７１を、Ｓ２０３で獲得した優先
指示１３３４２４の示す上り優先転送制御ＦＩＦＯ１３
３７に登録する。Ｓ２０７では、命令が「ＣＰＵ割込み
発生」ならば、割込みレジスタ１３３４４を介しＣＰＵ
１３３９に対して該パケットの処理を依頼し、開始に戻
る。

【００３４】Ｓ２０２，Ｓ２０３，Ｓ２０７、Ｓ２０８
の処理により、特定のパケットに対し、ＣＰＵ１３３９
による任意のデータ処理が可能になる。Ｓ２０９で命令
が「パケット廃棄」ならば、Ｓ２０Ａで、該パケットを
受信バッファから削除し、開始に戻る。Ｓ２０２，Ｓ２
０３，Ｓ２０９、Ｓ２０Ａの処理は、いわゆる「パケッ
トフィルタリング」機能の実現例である。

【００３５】次に、Ｓ２０Ｂで、経路制御表１３３４３
を使い、マッチするエントリ１３３４３５を検索する。
エントリが無い場合は、Ｓ２０Ｄで、該パケットを受信
バッファから削除し、開始に戻る。ある場合には、Ｓ２
０Ｅで、出力先転送処理部１３３４３４の値をタグ付パ
ケット２１の出口ポート番号２１１に格納すると共に、
入口ポート番号２１２には自身の転送処理部（ポート）
番号を格納し、再開処理指示２１５には「オフ」を格納
する。パケット内容部２１６には、該パケットのＩＰパ
ケット部１９２が格納される。このタグ付パケット２１
へのポインタを持った転送要求エントリ１３３７１を、
Ｓ２０３で獲得した優先指示１３３４２４の示す上り優
先転送制御ＦＩＦＯ１３３７に登録する。

【００３６】図１６は、通信ノードの上り転送１３３４
の第二の処理シーケンスの構成例を示す図である。この
処理は、上り制御エンジン１３３４１が実行する。Ｓ２
１１で、上り優先転送制御ＦＩＦＯ１３３７の中のＮ個
のＦＩＦＯの中から、引き抜きアルゴリズム（例えば、
単純なラウンドロビン、Weighted ラウンドロビン等）
に従い、第Ｋ番めのＦＩＦＯを選択し、該ＦＩＦＯから
転送要求エントリ１３３７１を取出す。もし、Ｓ２１２
では該ＦＩＦＯが空か否か判定し、もし空ならばＳ２１
１へ戻る。

【００３７】要求があれば、Ｓ２１３で該転送要求エン
トリ１３３７１がポイントするタグ付パケット２１を内
部スイッチパス１３６経由、内部スイッチ部１３５へ送
信し、送信完了後、該タグ付パケットを受信バッファ１
３３６から削除する。その後、Ｓ２１１に戻る。図１
５、１６のＳ２０２、Ｓ２０５，Ｓ２０Ｂ，Ｓ２０Ｅ，
Ｓ２１１，Ｓ２１３の処理により、特定のＩＰパケット
フローを検出し、それらのＩＰパケットフローに対し、
特定の通信品質、例えば、帯域保証を実現できる。

【００３８】図１７は、通信ノードの上り転送１３３４
の第三の処理シーケンスの構成例を示す図である。この
処理は、上り制御エンジン１３３４１が実行する。Ｓ２
２１で、上り制御エンジン１３３４１は、処理要求レジ
スタ１３３４６およびブリッジインタフェース１３３４
７を監視し、ＣＰＵ１３３９からのパケット送信要求お
よびブリッジ部１３３５を介しての下り転送制御部１３
３Ｄからのパケット送信要求を取出す。Ｓ２２２で、該
要求の有無を判定し、要求が無ければ引続きＳ２２１で
監視を継続する。該要求があれば、処理要求レジスタ１
３３４６あるいはブリッジインタフェース１３３４７を
介してパケットを入力し、受信バッファ１３３６にタグ
付きパケット２１の形式で格納する。

【００３９】Ｓ２２３で、経路制御表１３３４３を使
い、マッチするエントリ１３３４３５を検索する。エン
トリが無い場合は、Ｓ２２５、該パケットを受信バッフ
ァから削除し、開始に戻る。ある場合には、Ｓ２２６
で、出力先転送処理部１３３４３４の値をタグ付パケッ
ト２１の出口ポート番号２１１に格納すると共に、入口
ポート番号２１２には自身の転送処理部（ポート）番号
を格納し、再開処理指示２１５には「オフ」を格納す
る。パケット内容部２１６には、該パケットのＩＰパケ
ット部１９２が格納される。このタグ付パケット２１へ
のポインタを持った転送要求エントリ１３３７１を、Ｓ
２２７で獲得した優先指示１３３４２４の示す上り優先
転送制御ＦＩＦＯ１３３７に登録する。以上、１５、１
６、１７に示した第一〜第三の処理シーケンスは、上り
制御エンジン１３３４１により並列実行される。

【００４０】次に、図１８〜図２０により、通信ノード
の下り転送制御部１３３Ｄの第一〜第三の処理シーケン
スの構成例を示す。図１８は通信ノードの下り転送１３
３Ｄの第一の処理シーケンスの構成例を示す図である。
この処理は、下り制御エンジン１３３Ｄ１が実行する。
Ｓ２３１で送信バッファから次のタグ付きパケット２１
を取出し、Ｓ２３２で該タグ付きパケットの再処理指示
２１５の値が「オン」か判定し、「オン」ならば、Ｓ２
３３で、該タグ付きパケットをブリッジ１３３５を介し
て、上り転送制御部１３３４に転送すると共に、該タグ
付きパケットを送信バッファ１３３Ｅから削除し開始へ
戻る。なお、この結果、図１７のＳ２２１、Ｓ２２２、
Ｓ２２３，Ｓ２２４の処理が実行されることになる。

【００４１】Ｓ２３２で判定が「オフ」ならば、Ｓ２３
４で、下りパターンマッチ表１３３Ｄ２を使いパターン
マッチを行う。マッチするエントリ１３３４２５が無け
れば、Ｓ２３６で該タグ付きパケット２１を送信バッフ
ァから削除し、開始へ戻る。マッチするエントリがあれ
ば、Ｓ２３７で、該エントリのアクション指示１３３４
２３、優先指示１３３４２４の値を、タグ付パケット２
１のアクション指示２１３、優先度指示２１４に格納す
ると共に、アクションシーケンス表１３３４２６の該当
するエントリ１３３４２７の中の処理シーケンスを取出
す。この処理シーケンスに従い、２３８で「終了」を検
出するまで、Ｓ２３９以下の処理を行う。以下では、処
理シーケンスの中の個々の処理を「命令」と呼称する。

【００４２】Ｓ２３９では、命令が「ＣＰＵ割込み発
生」ならば、Ｓ２３Ａで、割込みレジスタ１３３Ｄ４を
介して、ＣＰＵ１３３９に対し、該パケットの処理を依
頼し、開始に戻る。Ｓ２３４，Ｓ２３５，Ｓ２３７、Ｓ
２３８、Ｓ２３９，Ｓ２３Ａの処理により、下り方向の
特定パケットに対し、ＣＰＵ１３３９による任意のデー
タ処理が可能になる。Ｓ２３Ｂで命令が「パケット廃
棄」ならば、Ｓ２３Ｃで、該タグ付きパケットを送信バ
ッファから削除し、開始に戻る。Ｓ２３４，Ｓ２３５，
Ｓ２３Ｂ、Ｓ２３Ｃの処理は、いわゆる下り方向の「パ
ケットフィルタリング」機能の実現例である。

【００４３】次に、Ｓ２３Ｄで、アドレス変換表１３３
Ｄ３を使い、マッチするエントリ１３３Ｄ３４を検索す
る。Ｓ２３Ｅでエントリが無い場合は、Ｓ２３Ｆで、該
タグ付きパケットを送信バッファから削除し、開始に戻
る。ある場合には、Ｓ２３Ｇで、物理アドレス１３３Ｄ
３２の値をタグ付きパケット２１の物理アドレス２１７
に格納する。該パケット内容部２１６にはＩＰパケット
部１９２が格納されている。このタグ付パケット２１へ
のポインタを持った転送要求エントリ１３３７１を、優
先度指示２１４の示す下り優先転送制御ＦＩＦＯ１３３
Ｆに登録する。

【００４４】図１９は、通信ノードの下り転送制御部１
３３Ｄの第二の処理シーケンスの構成例を示す図であ
る。この処理は、下り制御エンジン１３３Ｄ１が実行す
る。Ｓ２４１で、下り優先転送制御ＦＩＦＯ１３３Ｆの
中のＮ個のＦＩＦＯの中から、引き抜きアルゴリズム
（例えば、単純なラウンドロビン、Weighted ラウンド
ロビン等）に従い、第Ｋ番めのＦＩＦＯを選択し、該Ｆ
ＩＦＯから転送要求エントリ１３３７１を取出す。も
し、Ｓ２４２では該ＦＩＦＯが空か否か判定し、もし空
ならばＳ２４１へ戻る。空で無ければＳ２４４で、送信
するパケット１９を作成する。作成は、該転送要求エン
トリ１３３７１がポイントするタグ付パケット２１の物
理アドレス２１７の値をパケット１９のリンク層ヘッダ
部１９１の中の宛先物理アドレス部に格納する。発信元
物理アドレス部には、自物理アドレスを格納する。ＩＰ
パケット部１９２には、タグ付きパケット２１のパケッ
ト内容部２１６の内容（ＩＰパケット２０）を格納す
る。

【００４５】Ｓ２４５では、該パケットをネットワーク
送信部１３３Ｇ経由、回線１７または１８または１３８
またはＬ１３に送信し、送信完了時に該タグ付パケット
を送信バッファから削除する。その後、Ｓ２４１に戻
る。以上の処理により、上り同様、下りでも特定のＩＰ
パケットフローを検出し、それらのＩＰパケットに対
し、特定の通信品質、例えば、帯域保証を実現できる。

【００４６】図２０は、通信ノードの下り転送制御部１
３３Ｄの第三の処理シーケンスの構成例を示す図であ
る。この処理は、下り制御エンジン１３３Ｄ１が実行す
る。Ｓ２５１で、下り制御エンジン１３３Ｄ１は、処理
要求レジスタ１３３Ｄ６を監視し、ＣＰＵ１３３９から
のパケット送信要求を取出す。Ｓ２５２で、該要求の有
無を判定し、要求が無ければ引続きＳ２５１で監視を継
続する。該要求があれば、Ｓ２５３で、送信バッファ１
３３Ｅにタグ付きパケット２１の形式で格納する。更
に、アドレス変換表１３３Ｄ３を使い、マッチするエン
トリ１３３Ｄ３４を検索する。

【００４７】Ｓ２５４でエントリが無い場合は、Ｓ２５
６で、該タグ付きパケットを送信バッファから削除し、
開始に戻る。ある場合には、Ｓ２５５で、物理アドレス
１３３Ｄ３２の値をタグ付きパケット２１の物理アドレ
ス２１７に格納する。この時、タグ付パケット２１の出
口ポート番号２１１には、既に値が格納されているもの
として更新はしない。入口ポート番号２１２には自身の
転送処理部（ポート）番号を格納し、再開処理指示２１
５には、既に値が格納されているものとして更新はしな
い。該パケット内容部２１６にはＩＰパケット部１９２
が格納されている。Ｓ２５７で、このタグ付パケット２
１へのポインタを持った転送要求エントリ１３３７１
を、優先度指示２１４の示す下り優先転送制御ＦＩＦＯ
１３３Ｆに登録する。

【００４８】Ｓ２５４では、このタグ付パケット２１へ
のポインタを持った転送要求エントリ１３３７１を、該
タグ付きパケット２１の優先度指示２１４に示された値
を用いて、対応する優先度の下り優先転送制御ＦＩＦＯ
に登録する。以上、１８、１９、２０に示した第一〜第
三の処理シーケンスは、下り制御エンジン１３３Ｄ１に
より並列実行される。

【００４９】［ソフトウェア機能実施例の説明]図２１
は、ネットワークシステム・ソフトウェアの一構成例を
示す図である。本システムは，管理ドメイン機能５０を
複数個含むものである。一つの管理ドメイン機能５０
は、システム運用管理機能５１、サービス管理機能５
２、ネットワーク制御機能５３、ＥＳアプリ機能５４、
通信ノード制御機能５５から構成される。これら機能間
の接続関係、つまり情報の授受関係は、図の中で矢線に
より示している。複数の管理ドメイン機能５０の間は、
図に示したようにネットワーク制御機能５３の間の接続
６４と、通信ノード制御機能５５の間の接続６８とによ
って実現されるが、一般には、4個以上の管理ドメイン
機能間をメッシュ状の接続を行うことができることは自
明である。

【００５０】図１との対応では、システム運用管理機能
５１はＮＭＳ１１の上で、ＥＳアプリ機能５４はＥＳ１
４の上で、サービス管理機能５２およびネットワーク制
御機能５３は制御サーバ１２の上で、通信ノード制御機
能５５は、通信ノード１３の上で実行される。サービス
管理機能５２およびネットワーク制御機能５３は、一台
以上、複数個の制御サーバ１２の上で実行されても良
い。次に、情報の授受関係を示す矢線と、図１との対応
を説明する。５６は、一般に、アクセスネットワーク回
線１８、通信ノード１３、制御ネットワーク回線１５、
制御ネットワーク１６を経由して、ＥＳ１４とＮＭＳ１
１が情報を授受する。

【００５１】５７、５８は、同様にアクセスネットワー
ク回線１８、通信ノード１３、制御ネットワーク回線１
５、制御ネットワーク１６を経由して、ＥＳ１４と制御
サーバ１２が情報を授受する。６０は制御ネットワーク
回線１５、制御ネットワーク１６を経由して、ＮＭＳ１
１と制御サーバ１２が情報を授受する。６１は、制御ネ
ットワーク回線１５、制御ネットワーク１６を経由して
ＮＭＳ１１と通信ノード１３が情報を授受する。６２は
制御ネットワーク回線１５、制御ネットワーク１６を経
由して、制御サーバ１２間で情報を授受しても良い。６
３は、制御ネットワーク回線１５、制御ネットワーク１
６を経由して制御サーバ１２と通信ノード１３が情報を
授受する。６４は、Ｌ１６を経由して制御サーバ１２間
で情報を授受する。

【００５２】図２２は、システム運用管理機能５１の一
構成例を示す図である。システム運用管理機能５１は、
システム運用管理統括機能５１１とＵＤＢ（User-infor
mation Database）機能５１２とＵＤＢ５１８、ＰＤＢ
（Policy Database）機能５１３とＰＤＢ５１９，ＳＤ
Ｂ（Software Database）機能５１４とＳＤＢ５１Ａ，
ＣＤＢ（Configuration Database）機能５１５とＣＤＢ
５１Ｂ，回線管理機能５１６、通信ノード管理機能５１
７、現在＆将来資源情報管理機能５１Ｃから構成され
る。回線管理機能５１６は、回線１７、１８等を実現し
ている、例えばIEEE802 CSMA/CD、ATM、SONET/SDHのご
ときＬＡＮ(Local Area Network)およびＷＡＮ(Wide Ar
ea Network)、すなわち、LANスイッチ、ＡＴＭスイッ
チ、SONET/SDH伝送装置の制御機能と６９により接続さ
れており、該制御機能との間で、回線の構成設定、帯域
設定、運用（開始、終了）設定、統計情報の収集等を行
う。

【００５３】図２３は、ＵＤＢ５１８の構成例を示す図
である。ＵＤＢ５１８は、利用者ＩＤ５１８１、該利用
者のＩＰアドレス５１８２、該利用者の資格情報５１８
３、該利用者の所属グループ５１８４等から構成され
る。図２４はＰＤＢ５１９の構成例を示す図である。Ｐ
ＤＢ５１９は、ポリシーＩＤ５１９１、条件５１９、ア
クション指示５１９３、ポリシークラス５１９４等から
構成される。図２５は、ＳＤＢ５１Ａの構成例を示す図
である。ＳＤＢ５１Ａは、プログラムＩＤ５１Ａ１，必
要ＣＰＵ性能５１Ａ，必要メモリ量５１Ａ３，機能記述
５１Ａ４、等から構成される。図２６は、ＣＤＢ５１
Ｂの構成例を示す図である。図ではプログラム言語のテ
ーブル定義様式で表示し説明している。

【００５４】図２７は、サービス管理機能５２およびネ
ットワーク制御機能５３の一構成例を示す図である。サ
ービス管理機能５２は、ソフト基盤機能５２２、サービ
ス要求振分け機能５２１、サービス対応に存在するサー
ビス管理機能５２３（図２７では、Ａ，Ｂ，Ｃのサービ
ス管理機能として図示している）から構成される。次
に、ネットワーク制御機能５３は、予約系資源管理機能
５３１、即時系資源管理機能５３２、資源報告受信機能
５３３、資源指示送信機能５３４、組織間調停機能５３
５、ソフト基盤機能５３６から構成される。

【００５５】サービス要求振分け機能５２１は、５７経
由、ＥＳアプリ機能５４からのサービス要求、例えばビ
デオ会議開催要求を受付けると、要求されたサービス種
別毎に振り分けて、複数存在するサービス管理機能５２
３の何れか、例えばビデオ会議サービス管理機能に相当
するサービス管理機能５２３に転送する。サービス管理
機能５２３は、サービス提供に必要なネットワーク資
源、例えば、ビデオ会議の場合、参加者Ｘ，Ｙ，Ｚに相
当する３箇所のＥＳ１４と、これら３箇所からの動画情
報をミキシングして一つの動画情報にするデータ処理機
能との間を接続する「ＱｏＳ保証されたパスの集合」と
「該動画情報ミキシング機能」とから構成されるネット
ワーク資源を決定し、予約系資源管理機能５３１および
即時系資源管理機能５３２にネットワーク資源を要求す
る。

【００５６】ここで、ネットワーク資源とは、上記説明
のように、例えば、ＥＳ１４間の通信品質保証された通
信パスであったり、通信ノード５５上で動作するデータ
処理機能、つまり、Ｗｅｂキャッシング・プロキシ機能
やビデオ会議用符号則変換機能、Ｎ個の動画ストリーム
情報のミキシング機能であったり、さらに通信品質保証
された通信パスと該データ処理機能を組み合わせたもの
である。

【００５７】予約系資源管理機能５３１および即時系資
源管理機能５３２は、システム運用管理機能５１および
組織間調停機能と連携し、ネットワーク資源を予約ある
いは即時に獲得し、通信ノード１３への資源指示情報に
変換する。資源指示送信機能５３４は、資源指示情報を
送信すべき通信ノード１３を判断し、対応する一つ以上
の通信ノード制御機能５５に送信する。各通信ノード制
御機能５５からは資源報告情報が送信されてくるので、
資源報告受信機能５３３が受信したのち、資源報告情報
の種別を判定して、システム運用管理機能５１、予約系
資源管理機能５３１および即時系資源管理機能５３２に
通知する。

【００５８】組織間調停機能５３５は、他の管理ドメイ
ン機能５０に属する組織間調停機能５３５と交渉し、必
要なネットワーク資源を獲得する。ソフト基盤機能（５
２２および５３６）は、後述する図２９のソフトウェア
ダウンロード機能５３４３により、ソフトウェアあるい
は制御情報等を動的にダウンロードするときの受信側と
なり、受信、プロセス生成、起動、ローカル資源（デー
タ）へのアクセス管理など、いわゆるモバイル・コード
の実行環境を提供する。本特許では、ソフト基盤機能
は、全て同一の機能を持つものとする。これにより、例
えば、サービス管理機能５２３、通信ノード１３内の通
信ノード制御機能５５を動的にダウンロードし、起動す
ることが可能となり、プログラマブルなネットワークを
実現できる。

【００５９】図２８は、通信ノード制御機能５５の一構
成例を示す図である。通信ノード制御機能５５は、大き
く５５１、５５２、５５３で示した機能グループに別
れ、５５２と５５３の機能グループは、複数存在して良
い。図２との関係では、５５１の機能グループは、管理
部１３１上で実行される。５５２の機能グループは、転
送処理部１３３上で実行される。５５３の機能グループ
は、サービス処理部１３２上あるいは外部サービス処理
部１３４上で実行される。

【００６０】５５１の機能グループの説明：ソフト基
盤機能５５１１、通信ノード管理情報中継機能５５１
２、資源報告中継機能５５１３、資源指示中継機能５５
１４から構成される。５５２の機能グループの説明：ソフト基盤機能５５２
１、資源報告実行機能５５２２、資源指示実行機能５５
２３、データ処理機能５５２５から構成される。５５３の機能グループの説明：ソフト基盤機能５５３
１、データ処理機能５５３２、データ処理要求振分け機
能５５３３から構成される。

【００６１】図２９は、予約系資源管理機能５３１の一
構成例を示す図である。予約系資源管理機能５３１は、
利用可否判定機能５３１１、ドメイン境界判定機能５３
１２、予約系資源予約機能５３１３、予約資源登録機能
５３１４及びこの機能がアクセスするＳＲＤＢ（Schedu
led Resources Database）５３１５から構成される。次
に、資源指示送信機能５３４は、予約資源ディスパッチ
機能５３４１、即時資源ディスパッチ機能５３４２、ソ
フトウェアダウンロード機能５３４３、通信ノード振分
け機能５３４４から構成される。

【００６２】［通信ノードのパケット転送およびデータ
処理機能]以上の説明を前提として、通信ノード１３の
ＱｏＳ保証パケット転送機能およびデータ処理機能につ
いて以下では図２、図２８から開始して説明する。

【００６３】（１）ＱｏＳ保証パケット転送機能図２〜図２０の説明で、ＥＳアプリ機能５４から送信さ
れる、例えばビデオ会議の動画情報を運ぶパケット群
（以下では動画パケットフローと呼称する）に対し、通
信ノード１３が一定の帯域を保証したパケット転送を実
現できることは明らかである。すなわち、動画パケット
フローに属するパケット１９は、他のパケットフローと
異なるパケットヘッダパターンを有する。このパターン
は、エントリ１３３４２５を登録しておくことにより、
つまり、マスクとマッチパターンを設定することにより
識別する事ができ、アクション指示、優先指示を設定す
ることにより、それぞれＣＰＵ１３３９での該パケット
に対するデータ処理、通信帯域を保証するためのパケッ
トの優先転送が可能になる。エントリの登録は、資源指
示実行機能５５２３が、ハードウェア５５２４（具体的
には上りまたは下りのパターンマッチ表）に設定するこ
とにより実現される。

【００６４】以上、入力された、例えば、動画パケット
は、転送処理部１３３、内部スイッチ部１３５を経て転
送処理部１３３から出力され、転送処理部１３３でＱｏ
Ｓ保証されたパケット転送が実現される。図２８との関
連で説明すると、６６または６７からの入力パケット
は、データ処理要求振分け機能５５２６（この機能は、
上りおよび下りの転送制御部により実現される）を経
て、Ｌ５５２８に示す経路で、出力される。

【００６５】（２）パケットのデータ処理機能上記（１）の機能に加え、特定のパケットフローに属す
るパケットに対し、ＣＰＵ１３３９により、該パケット
の上り方向または下り方向でデータ処理を行う事ができ
る。そのためには、該当するアクションシーケンス表１
３３４２６のエントリ１３３４２７の中にＣＰＵ割り込
みを要求する命令を登録しておく。この結果、データ処
理要求振分け機能５５２６（この機能は、上りおよび下
りの転送制御部により実現される）から、ＣＰＵ１３３
９上のデータ処理機能５５２３に割込みが通知されるの
で、データ処理機能５５２３は該パケットを入力し、パ
ケットのヘッダおよびデータ内容を分析し、必要なデー
タ処理機能（図２８ではＡ機能、Ｂ機能、Ｃ機能と図
示）を実行することにより、該パケットのデータ処理を
実行する。

【００６６】データ処理機能の例としては、パケットに
含まれる動画情報の符号則変換処理、パケットの廃棄
（いわゆるパケットフィルタリングあるいはファイアー
ウォール機能）、等がある。実行完了後、必要ならば該
パケットをデータ処理要求振分け機能５５２６、すなわ
ち上りおよび下りの転送制御部に戻され、（１）の説明
と同様に、ＱｏＳ保証されたパケット転送が行われ、デ
ータ処理された該パケットが転送処理部１３３から１７
まはた１８に出力される。

【００６７】（３）サービス処理部によるデータ処理
機能本機能は、パケットに対するデータ処理が、サービス処
理部１３２で行われる事が異なるだけで、あとは上記
（２）と同様である。サービス処理部１３２へ特定のＩ
Ｐパケットを転送処理部１３３から転送するためには、
上りパターンマッチ表１３３４２のエントリ１３３４２
５を登録し、マスク、マッチパターンが、該ＩＰパケッ
トを検出できる値を設定しておく。更に、アクション指
示がポイントするアクションシーケンス表１３３４２６
のエントリ１３３４２７の処理シーケンスに、以下の
「命令」を登録しておく。

【００６８】「サービス処理部転送」「終了」このシーケンスを図１５に示す処理で実行すると、該Ｉ
Ｐパケットは、特定のサービス処理部１３２に転送され
る。該サービス処理部では、タグ付パケット２１のパケ
ット内容部に格納されているＩＰパケットに対し、任意
のデータ処理が可能である。図２８との対応で説明する
と、サービス処理部１３２上のデータ処理ソフトは、５
５３に相当し、データ処理要求振分け処理５５３３、デ
ータ処理機能５５３２により、該ＩＰパケットに対する
データ処理が実行される。

【００６９】実行完了時には、タグ付パケット２１の出
口ポート番号２１１と入口ポート番号２１２の値を交換
し、再処理指示２１５の値を「オン」に設定して、内部
スイッチインタフェース部１３３２に転送要求を発行す
ると、該タグ付パケット２１は、出口ポート番号２１１
に指定された転送処理部１３３（実は、該タグ付パケッ
トの転送元）に受信される。下り転送制御部１３３Ｄの
動作説明で述べたように、該タグ付パケットは、再処理
指示が「オン」なので、上り転送制御部１３３４に転送
され、図１７、図１５の処理により、再度、上り方向の
転送処理が実行される。

【００７０】（４）管理部によるＩＰパケット処理お
よび制御ネットワークへの転送上述の（３）で、転送先を管理部１３１（の内部スイッ
チポート１３９の番号）を指定すると、該タグ付パケッ
トは、管理部１３１に転送される。管理部のソフトウェ
ア、例えば、５５１に示す機能ソフトウェアが該タグ付
パケットに対し、任意の処理が可能であることは自明で
ある。更に、処理済みまたは処理前の該タグ付パケット
の中のＩＰパケットを制御ネットワーク１６経由、シス
テム運用管理機能５１、サービス管理機能５２、ネット
ワーク制御機能５３に転送できることは容易に類推でき
る。更に、逆方向、システム運用管理機能５１、サービ
ス管理機能５２、ネットワーク制御機能５３から受信し
たＩＰパケットを、タグ付パケットに格納し、管理部１
３１、サービス処理部１３２に転送できることも容易に
類推できる。

【００７１】（５）外部サービス処理部１３４でのデ
ータ処理外部サービス処理部１３４は、直接、タグ付パケットを
送受信できない。そのため、上り転送処理部１３３４
で、ターゲットとするＩＰパケットに対し、ＣＰＵ１３
３９への処理要求（「割込み」）を発生させ、ＣＰＵ１
３３９上のソフトウェアで、タグ付パケット２１相当の
データパケットを作成し、更に、該データパケットをカ
プセル化（IP in IP）して、宛先ＩＰアドレスと送信元
ＩＰアドレスをそれぞれ、転送先の外部サービス処理部
１３４のＩＰアドレス、自転送処理部１３３のＩＰアド
レスを設定して、転送処理部の下り方向に転送すること
により、外部サービス処理部１３４に転送できる。外部
サービス処理部での、該カプセル化パケットに対するデ
ータ処理は、上述（２）と同様である。外部サービス処
理部から送信元の転送処理部１３３へ戻すときは、
（２）同様、宛先・送信元のＩＰアドレスを交換したIP
in IPパケットを作成し、送信すれば良い。以上の説明
により、ＱｏＳ保証可能なパケット転送機能に加え、パ
ケットのデータ処理機能も提供可能な通信ノードを実現
できる。

【００７２】［動的ダウンロード機能]通信ノード１３
３内は、上述の通信ノードのパケット転送およびデータ
処理機能と、図２８のソフト基盤機能５５１１、５５３
１、５５２１により、プログラムおよび制御情報などの
データを自由に転送、ダウンロード可能である。

【００７３】［ＱｏＳ保証パスの予約と設定の実施例説
明]以下では、例として、ＱｏＳ保証パス設定の予約お
よび利用開始・終了時刻におけるＱｏＳ保証パス設定・
解放について説明する。

【００７４】予約系資源管理機能５３１において、利用
可否判定機能５３１１は、５８、６３、６２Ａ経由、通
信ノード制御機能５５、ＥＳアプリ機能５４、サービス
管理機能５２からのネットワーク資源予約要求を受付
け、要求元が該要求を発行可能か否かの判定をＵＤＢ５
１８並びにＰＤＢ５１９をアクセスし要求元（ユーザ）
の資格情報ならびに予約受付けポリシー情報基づいて行
う。ここで、ネットワーク資源予約要求とは、例えば、
「ＥＳ１４（Ｘと表記）とＥＳ１４（Ｙと表記）との間
に、開始時刻（Ｖ）から終了時刻（Ｗ）までの間、帯域
（Ｚ）を確保する。確保する帯域は、ＩＰパケット・フ
ロー（Ｆ）に対し適用する。」という要求である。

【００７５】次に、ドメイン境界判定機能５３１２は、
現在＆将来資源情報管理機能５１Ｃからのドメイン内／
ドメイン間ネットワーク構成情報に基づき、要求された
ネットワーク資源の中で、他のドメインに属するネット
ワーク資源が有るかを判定し、ある場合は組織間調停機
能５３５にドメイン間のネットワーク資源予約を要求す
る。例えば、「ＥＳ１４（Ｘと表記）とＥＳ１４（Ｙと
表記）との間…で、（Ｙ）が他のネットワークドメイン
に属する」ケースである。

【００７６】次に、予約系資源予約機能５３１３は、
（ア）現在＆将来資源情報管理機能５１Ｃからのドメイ
ン内ネットワーク構成情報に基づき該ネットワーク資源
の予約要求を、「ネットワーク資源エレメント」の集合
に分解し、個々の「ネットワーク資源エレメント」の予
約要求へと変換する。「ネットワーク資源エレメント」
の説明は後述する。

【００７７】（イ）予約系資源予約機能５３１３は、該
「ネットワーク資源エレメント」の予約要求毎に、ＳＲ
ＤＢ（Scheduled Resources DB）５３１５の中の対応す
るネットワーク資源エレメントの予約情報を入力し、更
にネットワーク資源５３１３通信ＵＤＢ５１８並びにＰ
ＤＢ５１９をアクセスし、要求元（ユーザ）の資格情報
ならびにネットワーク資源割当て＆予約ポリシー情報を
入力し、これらの情報に基づき、該ネットワーク資源エ
レメントの予約可否を（例えば要求された通信ノードか
ら次の通信ノードに至る１回線分について要求された時
間帯に要求された帯域量を確保可能か）判断する。

【００７８】（ウ）予約不可の場合、ＳＲＤＢ５３１５
から代替となるネットワーク資源エレメントを入力し、
上記（イ）を行う。（エ）ネットワーク資源の予約要求
を構成する全ての「ネットワーク資源エレメント」が予
約可能と判断した場合は、予約成功であり、予約資源登
録機能５３１４がＳＲＤＢ５３１５に対し、該全ての
「ネットワーク資源エレメント」に対応する情報（通信
ノード１３の番号、転送処理部１３３の番号、開始時刻
（Ｖ）、終了時刻（Ｗ）、帯域（Ｚ）、ＩＰパケット・
フロー（Ｆ）識別情報、等）を登録し予約を完了する。
ここで、上記のネットワーク資源エレメントについて説
明する。例えば、「ネットワーク資源」とは「エンド・
エンドのＱｏＳ保証パス設定」に相当し、「ネットワー
ク資源エレメント」とは「ＱｏＳ保証ホップ（通信ノー
ドから次の通信ノードまでの１回線分のＱｏＳ保証パス
部分）」に相当する。

【００７９】予約資源ディスパッチ機能５３４１は、Ｓ
ＲＤＢ５３１５をアクセスし、利用開始時刻になったネ
ットワーク資源エレメントに対応する情報を入力し、通
信ノード振分け機能５３４４に対応する通信ノード制御
機能５５への送信を要求する。ソフトウェアダウンロー
ド機能５３４３については、後述する。通信ノード振分
け機能５３４４は、該要求により通信ノード制御機能の
資源指示中継機能５５１４に対し、ＱｏＳ保証パス設定
に必要な指示情報を送信する。同様に、予約資源ディス
パッチ機能５３４１は、ＳＲＤＢ５３１５をアクセス
し、利用終了時刻になったネットワーク資源エレメント
に対応する情報を入力し、該情報を削除することによ
り、ネットワーク資源エレメントを解放するとともに、
通信ノード振分け機能５３４４に対応する通信ノード制
御機能５５への送信を要求する。

【００８０】通信ノード振分け機能５３４４は、通信ノ
ード制御機能の資源指示中継機能５５１４に対し、Ｑｏ
Ｓ保証パス解放に必要な指示情報を送信する。通信ノー
ド制御機能の資源指示中継機能５５１４は、該指示情報
を資源指示実行機能５５２３に通知し、資源指示実行機
能は、該指示に基づき必要なハードウェア等５５２４へ
の設定、例えば、上りおよび下りのパターンマッチ表
（１３３４２、１３３Ｄ２）への情報設定を実行する。
（Ｘ）から（Ｙ）に至る全ての通信ノードに対し上記処
理が実行されることにより、「ＥＳ１４（Ｘと表記）と
ＥＳ１４（Ｙと表記）との間に、開始時刻（Ｖ）から終
了時刻（Ｗ）までの間、帯域（Ｚ）を確保する。確保す
る帯域は、ＩＰパケット・フロー（Ｆ）に対し適用す
る。」サービスが運用ポリシー等に基づき実現される。

【００８１】［ＱｏＳ保証型多地点ビデオ会議サービス
の予約と実行の実施例説明]次に、ＱｏＳ保証パス設定
とデータ処理機能を組み合わせたサービスの例としてＱ
ｏＳ保証型多地点ビデオ会議予約を例に実施例を説明す
る。会議主催者の（Ｘ）から、例えば、「３個所のＥＳ
１４（Ｘ、Ｙ、Ｚと表記）の間で、開始時刻（Ｖ）から
終了時刻（Ｗ）までの間、ビデオ品質（Ｑ）のビデオ会
議を開催する。主催者は（Ｘ）」といった要求がサービ
ス管理機能５２のサービス要求振分け機能５２１に入力
され、該要求に対応するサービス管理機能５２３に該要
求が転送される。

【００８２】サービス管理機能５２３は、主催者（Ｘ）
が該要求を発行可能か否かの判定をＵＤＢ５１８並びに
ＰＤＢ５１９をアクセスし（Ｘ）の資格情報ならびに予
約受付けポリシー情報基づいて行う。更に、「ビデオ品
質（Ｑ）のビデオ会議」なる要求条件を確保すべきネッ
トワーク資源の要求情報、すなわち、「多地点からの動
画情報をミキシングして１つの共通動画情報に変換する
データ処理ソフトウェア（Ｓ）」、「（Ｓ）実行に必要
なコンピューティング資源（ＣＰＵ性能、メモリ量
等）」、（Ｘ−Ｓ間、Ｙ−Ｓ間、Ｚ―Ｓ間）の３つの
「ＱｏＳ保証パス設定要求」に分解する。

【００８３】ここで、該「ＱｏＳ保証パス設定要求」を
詳細に説明すると、「ＸとＳとの間に、開始時刻（Ｖ）
から終了時刻（Ｗ）までの間、帯域（Ｚ）を確保する。
確保する帯域は、ビデオ会議アプリに対応するＩＰパケ
ット・フロー（Ｆ）に対し適用する。」要求であるが、
（Ｓ）の位置は、予約系資源管理機能５３１において最
適選択するために、この段階では確定していない。尚、
帯域（Ｚ）の量は、ビデオ品質（Ｑ）およびビデオ会議
アプリ、データ処理ソフトウェア（Ｓ）が使用する符号
則等から決定される。以上、確保すべきネットワーク資
源の要求情報を完成させ、予約系資源管理機能５３１へ
要求情報を送信する。

【００８４】予約系資源管理機能５３１の処理は、上記
[ＱｏＳ保証パスの予約と設定の実施例説明]と同様であ
るが、異なる点は以下である。（１）ＳＲＤＢ５３１５
には、（通信ノード１３の番号、転送処理部１３３の番
号、開始時刻（Ｖ）、終了時刻（Ｗ）、帯域（Ｚ）、Ｉ
Ｐパケット・フロー（Ｆ）識別情報）に加え、（「多地
点からの動画情報をミキシングして１つの共通動画情報
に変換するデータ処理ソフトウェア（Ｓ）、（Ｓ）実行
に必要なコンピューティング資源情報（通信ノード１３
の番号、サービス処理部１３２または外部サービス処理
部１３４の番号、割当てＣＰＵ性能値、割当てメモリ量
等）」、）等の情報も登録されている。同様に、ＣＤＢ
５１Ｂおよび現在＆将来資源情報管理機能５１ＣもＳＲ
ＤＢ５３１５と同種の情報を持ち、ＣＤＢ５１Ｂは、運
用管理者が計画しているネットワーク資源の構成情報と
将来の利用計画（利用可能時間帯等）が格納されてい
る。

【００８５】現在＆将来資源情報管理機能５１Ｃは、Ｃ
ＤＢ５１Ｂの内容と、各通信ノード制御機能５５の資源
報告実行機能５５２２および通信ノード管理情報中継機
能５５１２から定期的に報告される資源利用状況情報、
および回線管理機能５１６からの情報を入力することに
より、６０４経由の情報問合わせに対し、現在から将来
に渡るネットワーク資源エレメント情報を応答する。該
ネットワーク資源エレメント情報とは、各通信ノードで
利用可能なデータ処理ソフトウェア（Ｓ）サービス処理
部１３２または外部サービス処理部１３４のＣＰＵ性能
値、メモリ量等である。

【００８６】予約系資源管理機能５３１は、上記の情報
を入力し、「多地点からの動画情報をミキシングして１
つの共通動画情報に変換するデータ処理ソフトウェア
（Ｓ）」の実行位置（ある通信ノード内のサービス処理
部１３２または外部サービス処理部１３４）候補を選択
し、（Ｘ−Ｓ間、Ｙ−Ｓ間、Ｚ―Ｓ間）の３つの「Ｑｏ
Ｓ保証パス設定要求」に変換した後、上記[ＱｏＳ保証
パスの予約と設定の実施例説明]と同様の処理を実行す
る。全ての選択肢の中から、ＰＤＢ５１９の値、例え
ば、通過する通信ノード数が最小のケースを選択する、
あるいは、使用する回線の帯域あるいはサービス処理部
１３２または外部サービス処理部１３４の資源の利用率
が平均化するケースを選択する、等の運用ポリシーに基
づき、割当てるべき資源を決定する。

【００８７】予約資源登録機能５３１４は、割当て決定
された（通信ノード１３の番号、転送処理部１３３の番
号、開始時刻（Ｖ）、終了時刻（Ｗ）、帯域（Ｚ）、Ｉ
Ｐパケット・フロー（Ｆ）識別情報）、（「多地点から
の動画情報をミキシングして１つの共通動画情報に変換
するデータ処理ソフトウェア（Ｓ）、（Ｓ）実行に必要
なコンピューティング資源情報（通信ノード１３の番
号、サービス処理部１３２または外部サービス処理部１
３４の番号、割当てＣＰＵ性能値、割当てメモリ量
等）」、）等の情報をＳＲＤＢに登録する。

【００８８】予約資源ディスパッチ機能５３４１は、Ｓ
ＲＤＢ５３１５をアクセスし、利用開始時刻になったネ
ットワーク資源エレメントに対応する情報を入力し、通
信ノード振分け機能５３４４に対応する通信ノード制御
機能５５への送信を要求する。更に、ソフトウェアダウ
ンロード機能５３４３に対し、「多地点からの動画情報
をミキシングして１つの共通動画情報に変換するデータ
処理ソフトウェア（Ｓ）、（Ｓ）実行に必要なコンピュ
ーティング資源情報（通信ノード１３の番号、サービス
処理部１３２または外部サービス処理部１３４の番号、
割当てＣＰＵ性能値、割当てメモリ量等）」等の情報を
通知し、（Ｓ）のダウンロードを依頼する。

【００８９】ソフトウェアダウンロード機能５３４３
は、ＳＤＢ６０３から（Ｓ）を入手し、通信ノード振分
け機能５３４４に対し、「多地点からの動画情報をミキ
シングして１つの共通動画情報に変換するデータ処理ソ
フトウェア（Ｓ）、（Ｓ）実行に必要なコンピューティ
ング資源情報（通信ノード１３の番号、サービス処理部
１３２または外部サービス処理部１３４の番号、割当て
ＣＰＵ性能値、割当てメモリ量等）」からなる情報を通
知し、該当通信ノードへの送信を要求する。通信ノード
振分け機能５３４４は、予約資源ディスパッチ機能５３
４１、およびソフトウェアダウンロード機能５３４３か
らの要求により、通信ノード制御機能の資源指示中継機
能５５１４に対し、ＱｏＳ保証型多地点ビデオ会議サー
ビスに必要な指示情報を送信する。

【００９０】同様に、予約資源ディスパッチ機能５３４
１は、ＳＲＤＢ５３１５をアクセスし、利用終了時刻に
なったネットワーク資源エレメントに対応する情報を入
力し、通信ノード振分け機能５３４４に対応する通信ノ
ード制御機能５５への送信を要求すると通信ノード振分
け機能５３４４は、通信ノード制御機能の資源指示中継
機能５５１４に対し、ＱｏＳ保証パス解放、データ処理
ソフトウェア（Ｓ）および（Ｓ）実行に必要なコンピュ
ーティング資源解放に必要な指示情報を送信する。通信
ノード制御機能の資源指示中継機能５５１４は、該指示
情報を資源指示実行機能５５２３に通知し、資源指示実
行機能は、該指示に基づき必要なハードウェア等５５２
４への設定を実行する。資源指示実行機能５５２３から
サービス処理部１３２または外部サービス処理部１３４
への（Ｓ）の転送は、既に説明した。

【００９１】以上、（Ｘ−Ｓ間、Ｙ−Ｓ間、Ｚ―Ｓ間）
の３つの「ＱｏＳ保証パス設定要求」、「多地点からの
動画情報をミキシングして１つの共通動画情報に変換す
るデータ処理ソフトウェア（Ｓ）」、「（Ｓ）実行に必
要なコンピューティング資源（ＣＰＵ性能、メモリ量
等）」、がネットワーク全体で確保・設定・起動され、
または解放されることにより、「３個所のＥＳ１４
（Ｘ、Ｙ、Ｚと表記）の間で、開始時刻（Ｖ）から終了
時刻（Ｗ）までの間、ビデオ品質（Ｑ）のビデオ会議を
開催する。主催者は（Ｘ）」といったサービスが動的に
提供できるばかりでなく、この種の、通信とデータ処理
の異なる種類の資源を必要とするサービス要求に対し、
運用ポリシーに基づき、最適な資源管理（ＱｏＳ保証パ
スの確保、ビデオ会議支援機能の確保、等）を行うこと
が可能である。

【００９２】［ＱｏＳ保証パスの即時設定の実施例説
明]図３０は、即時系資源管理機能５３２の一構成例を
示す図である。即時系資源管理機能５３２は、利用可否
判定機能５３２１、ドメイン境界判定機能５３２２、即
時系資源予約機能５３２３、即時資源登録機能５３２４
及びこの機能がアクセスするＯＲＤＢ（On-demand Reso
urces Database）５３２５から構成される。

【００９３】以下では、例として、ＱｏＳ保証パスの即
時設定・解放について説明する。即時系資源管理機能５
３２において、利用可否判定機能５３２１は、Ｌ５３２
Ａ，５８、６２Ｂ経由、通信ノード制御機能５５、ＥＳ
アプリ機能５４、サービス管理機能５２からのネットワ
ーク資源即時要求を受付け、要求元が該要求を発行可能
か否かの判定をＵＤＢ５１８並びにＰＤＢ５１９をアク
セスし要求元（ユーザ）の資格情報ならびに予約受付け
ポリシー情報基づいて行う。ここで、ネットワーク資源
即時要求とは、例えば、「ＥＳ１４（Ｘと表記）とＥＳ
１４（Ｙと表記）との間に帯域（Ｚ）を確保する。

【００９４】確保する帯域は、ＩＰパケット・フロー
（Ｆ）に対し適用する。」という要求である。次に、ド
メイン境界判定機能５３２２は、現在＆将来資源情報管
理機能５１Ｃからのドメイン内／ドメイン間ネットワー
ク構成情報に基づき、要求されたネットワーク資源の中
で、他のドメインに属するネットワーク資源が有るかを
判定し、ある場合は組織間調停機能５３５にドメイン間
のネットワーク資源予約を要求する。例えば、「ＥＳ１
４（Ｘと表記）とＥＳ１４（Ｙと表記）との間…で、
（Ｙ）が他のネットワークドメインに属する」ケースで
ある。

【００９５】次に、即時系資源予約機能５３２３は、
（ア）現在＆将来資源情報管理機能５１Ｃからのドメイ
ン内ネットワーク構成情報に基づき該ネットワーク資源
の即時要求を、「ネットワーク資源エレメント」の集合
に分解し、個々の「ネットワーク資源エレメント」の即
時要求へと変換する。

【００９６】（イ）即時系資源予約機能５３２３は、該
「ネットワーク資源エレメント」の予約要求毎に、ＯＲ
ＤＢ（On-demand Resources DB）５３２５の中の対応す
るネットワーク資源エレメントの利用情報を入力し、更
にネットワーク資源５３１３通信ＵＤＢ５１８並びにＰ
ＤＢ５１９をアクセスし、要求元（ユーザ）の資格情報
ならびにネットワーク資源割当て＆予約ポリシー情報を
入力し、これらの情報に基づき、該ネットワーク資源エ
レメントの即時割当て可否を（例えば要求された通信ノ
ードから次の通信ノードに至る１回線分について、現
在、要求された帯域量を確保可能か）判断する。

【００９７】（ウ）確保不可の場合、ＯＲＤＢ５３２５
から代替となるネットワーク資源エレメントを入力し、
上記（イ）を行う。（エ）ネットワーク資源の即時要求
を構成する全ての「ネットワーク資源エレメント」が即
時確保可能と判断した場合は、即時割当て成功であり、
即時資源登録機能５３２４がＯＲＤＢ５３２５に対し、
該全ての「ネットワーク資源エレメント」に対応する情
報（通信ノード１３の番号、転送処理部１３３の番号、
帯域（Ｚ）、ＩＰパケット・フロー（Ｆ）識別情報、
等）を登録し図２９の即時資源ディスパッチ機能５３４
２に対し、即時設定要求を通知して即時割当てを完了す
る。即時資源ディスパッチ機能５３４２は、ＯＲＤＢ５
３２５をアクセスし、即時設定要求を通知されたネット
ワーク資源エレメントに対応する情報を入力し、通信ノ
ード振分け機能５３４４に対応する通信ノード制御機能
５５への送信を要求する。

【００９８】通信ノード振分け機能５３４４は、該要求
により通信ノード制御機能の資源指示中継機能５５１４
に対し、ＱｏＳ保証パス設定に必要な指示情報を送信す
る。通信ノード制御機能の資源指示中継機能５５１４
は、該指示情報を資源指示実行機能５５２３に通知し、
資源指示実行機能は、該指示に基づき必要なハードウェ
ア等５５２４への設定、例えば、上りおよび下りのパタ
ーンマッチ表（１３３４２、１３３Ｄ２）への情報設定
を実行する。（Ｘ）から（Ｙ）に至る全ての通信ノード
に対し上記処理が実行されることにより、「ＥＳ１４
（Ｘと表記）とＥＳ１４（Ｙと表記）との間に帯域
（Ｚ）を確保する。確保する帯域は、ＩＰパケット・フ
ロー（Ｆ）に対し適用する」サービスが運用ポリシー等
に基づき実現される。

【００９９】尚、「ＱｏＳ保証パスの即時解放」も同様
に、「ＥＳ１４（Ｘと表記）とＥＳ１４（Ｙと表記）と
の間に確保した帯域（Ｚ）を解放する」要求が、利用可
否判定機能５３２１に入力されると、ＱｏＳ保証パスの
即時設定と類似の処理を実行し、ＯＲＤＢ５３２５に対
し、使用していた全ての「ネットワーク資源エレメン
ト」に対応する情報（通信ノード１３の番号、転送処理
部１３３の番号、帯域（Ｚ）、ＩＰパケット・フロー
（Ｆ）識別情報、等）を入力し、即時資源ディスパッチ
機能５３４２に対し、即時解放要求を通知する。また、
ＯＲＤＢ５３２５に対し、使用していた全ての「ネット
ワーク資源エレメント」に対応する情報（通信ノード１
３の番号、転送処理部１３３の番号、帯域（Ｚ）、ＩＰ
パケット・フロー（Ｆ）識別情報、等）を削除する。こ
の後の、通信ノード１３での即時解放処理は、予約系資
源管理と同様なので省略する。以上、即時系ＱｏＳ保証
パス設定機能も、予約系同様、サービスが運用ポリシー
等に基づき実現される。

【０１００】［ＱｏＳ保証型多地点ビデオ会議サービス
の即時実行の実施例説明]次に、ＱｏＳ保証パス設定と
データ処理機能を組み合わせた即時型サービスの例とし
てＱｏＳ保証型多地点ビデオ会議の即時実行を例に実施
例を説明する。会議主催者の（Ｘ）から、例えば、「３
個所のＥＳ１４（Ｘ、Ｙ、Ｚと表記）の間で、ビデオ品
質（Ｑ）のビデオ会議を開催する。主催者は（Ｘ）」と
いった要求がサービス管理機能５２のサービス要求振分
け機能５２１に入力され、上述の予約型と類似の処理が
なされ、即時系資源管理機能５３２に要求が通知され、
最終的にサービスが即時に提供できることは、上述の説
明から明らかである。

【０１０１】［組織間にまたがるネットワーク資源の確
保機能の実施例説明]図３１は、組織間調停機能５３５
の一構成例を示す図である。組織間調停機能５３５は、
境界資源管理機能５３５１及びこの機能がアクセスする
ＳＢＲＤＢ（Scheduled Boarder Resources Database）
５３５２とＯＢＲＤＢ（On-demand Boarder Resources
Database）５３５３、予約系境界資源調停機能５３５
４、即時系境界資源調停機能５３５５から構成される。

【０１０２】図３１は、組織間調停機能５３５の処理シ
ーケンスの構成例を示す図であり、予約系境界資源調停
機能５３５４を例に、機能詳細を説明する。９０におい
て２つのネットワークドメイン１０の間に、３つの通信
回線Ｌ１３が存在する。９１に示すように、それぞれの
ネットワークドメイン１０の予約系境界資源調停機能５
３４５が交渉を行う。予約系資源管理機能５３１のドメ
イン境界判定機能５３１２から、ＥＳ１４（Ｙ）へのＱ
ｏＳ保証パス設定要求を受けた予約系境界資源調停機能
５３４５は、ＳＢＲＤＢ５３５２をアクセスすることに
より、（Ｙ）が属するネットワークドメイン１０と自ネ
ットワークドメイン１０との間の利用可能な回線Ｌ１３
が、Ａ，Ｂ，Ｃの３本あることを入力する。

【０１０３】該ＳＢＲＤＢは、システム運用管理のＰＤ
Ｂ５１９、現在＆将来資源情報管理機能５１Ｃからの情
報から、境界資源管理機能５３５１が作成する。９１の
で、予約系境界資源調停機能５３４５は、自ドメイン
の優先度付き全境界資源リストを作成する。結果は、例
えば、割当て優先度の高い順番に、Ｃ＞Ｂ＞Ａであると
する。で双方が、この情報を交換する。相手の予約系
境界資源調停機能５３４５からはＡ＞Ｃ＞Ｂが送られて
きている。相手方の予約系境界資源調停機能５３４５と
ドメイン境界判定機能５３１２とのシーケンス表示は省
略してある。で、双方の交換情報から、重みつきパス
共通リストを作成する。すなわち、優先度の高い順に
３，２，１点を割当て、双方の和を計算する。この例で
は、Ａ＝４，Ｂ＝３，Ｃ＝５となり、Ｃ＞Ａ＞Ｂがの
結果である。

【０１０４】において、予約系資源予約機能５３１
３に対し、Ｃ，Ａ，Ｂを使うとしたときのネットワーク
ドメイン内のＱｏＳ保証パス設定が可能か、また、可能
な場合の優先順位を要求する。予約系資源予約機能５３
１３は、の要求に対し、結果をで返す。で双方の
予約系境界資源調停機能５３４５がリスト交換を行い、
で最終結果（Ｂ）を得て予約系資源予約機能５３１３
に通知する。以上により、複数組織間に跨るＱｏＳ保証
パス設定が可能になる。即時系の場合も同様であり、上
述の説明から容易に類推できる。

【０１０５】以上説明したように、本発明によれば（１）データ処理手段を有するルータ（通信ノードと呼
称する）を提供することができ、ファイアーウォール機
能、リアルタイムでの動画情報符号則変換が、該通信ノ
ードで実行できる。従来は、別のサーバ装置等で実現さ
れていたため、エンド・エンドを結ぶＱｏＳ保証した通
信パスと利用可能な該サーバ装置が異なるロケーション
に存在する場合、最適でない通信パスを使用しなければ
ならなかった。本発明により、ＱｏＳ保証できる通信パ
ス上の通信ノード上で、サーバ装置で実現していた機能
を提供することができ、運用コスト低減、性能向上が可
能になる。（２）ネットワークのプログラマブル化により、新サー
ビスを迅速に提供することが可能になり、運用コスト低
減、サービスレベル向上が可能になる。

【０１０６】（３）運用ポリシーに基づき動的にＱｏＳ
保証した通信パスをエンド・エンド間に設定することが
可能になる。設定は、利用時間帯を指定した予約型設定
と設定要求に即時に対応する即時型設定の両方が可能に
なり、運用コスト低減、サービスレベル向上が可能にな
る。（４）複数の管理組織（ドメイン）にまたがるＱｏＳ保
証した通信パスを設定することが可能になり、運用の柔
軟性、サービスレベルが向上する。（５）ＱｏＳ保証型ビデオ会議サービス等の通信とデー
タ処理の異なる種類の資源を必要とするサービス要求に
対し、最適な資源管理（ＱｏＳ保証パスの確保、ビデオ
会議支援機能の確保、等）を行うことが可能になり、運
用コスト低減、サービスレベル向上が可能になる。

【０１０７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
通信ネットワーク上での運用コスト低減、性能向上、サ
ービスレベル向上が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用するネットワークシステムの構成
例を示す図。

【図２】本発明を適用する通信ノードの構成例を示す
図。

【図３】本発明を適用する通信ノードの転送処理部の構
成例を示す図。

【図４】本発明を適用する通信ノードの管理部の構成例
を示す図。

【図５】本発明を適用する通信ノードのサービス処理部
の構成例を示す図。

【図６】本発明を適用する通信ノードの外部サービス処
理部の構成例を示す図。

【図７】本発明を適用するＮＭＳ，制御サーバ、ＥＳの
構成例を示す図。

【図８】本発明を適用するパケットの構成例を示す図。

【図９】本発明を適用する通信ノードの内部スイッチ部
を通過するタグ付きパケットの構成例を示す図。

【図１０】本発明を適用する通信ノードの上り転送制御
部の構成例を示す図。

【図１１】本発明を適用する通信ノードの下り転送制御
部の構成例を示す図。

【図１２】本発明を適用する通信ノードの上りおよび下
りパターンマッチ表の構成例を示す図。

【図１３】本発明を適用する通信ノードの経路制御表の
構成例を示す図。

【図１４】本発明を適用する通信ノードのアドレス変換
表の構成例を示す図。

【図１５】本発明を適用する通信ノードの上り転送制御
部の第一処理シーケンス構成例を示す図。

【図１６】本発明を適用する通信ノードの上り転送制御
部の第二処理シーケンス構成例を示す図。

【図１７】本発明を適用する通信ノードの上り転送制御
部の第三処理シーケンス構成例を示す図。

【図１８】本発明を適用する通信ノードの下り転送制御
部の第一処理シーケンス構成例を示す図。

【図１９】本発明を適用する通信ノードの下り転送制御
部の第二処理シーケンス構成例を示す図。

【図２０】本発明を適用する通信ノードの下り転送制御
部の第三処理シーケンス構成例を示す図。

【図２１】本発明を適用するネットワークシステム・ソ
フトウェアの構成例を示す図。

【図２２】本発明を適用するシステム運用管理機能の構
成例を示す図。

【図２３】本発明を適用するＵＤＢの構成例を示す図。

【図２４】本発明を適用するＰＤＢの構成例を示す図。

【図２５】本発明を適用するＳＤＢの構成例を示す図。

【図２６】本発明を適用するＣＤＢの構成例を示す図。

【図２７】本発明を適用するサービス管理機能およびネ
ットワーク制御機能の構成例を示す図。

【図２８】本発明を適用する通信ノード制御機能の構成
例を示す図。

【図２９】本発明を適用する予約系資源管理機能の構成
例を示す図。

【図３０】本発明を適用する即時系資源管理機能の構成
例を示す図。

【図３１】本発明を適用する組織間調停機能の構成例を
示す図。

【図３２】本発明を適用する組織間調停機能の処理シー
ケンス構成例を示す図。

【符号の説明】

１０…ネットワークドメイン，１１…ＮＭＳ，１２…制
御サーバ，１３…通信ノード，１４…ＥＳ，１６…制御
ネットワーク，１９…パケット，２０…ＩＰパケット，
２１…タグ付きパケット，５０…管理ドメイン機能，５
１…システム運用管理機能，５２…サービス管理機能，
５３…ネットワーク制御機能，５４…ＥＳアプリ機能，
５５…通信ノード制御機能，１３１…管理部，１３２…
サービス処理部，１３３…転送処理部，１３４…外部サ
ービス処理部，１３５…内部スイッチ部，１３９…内部
スイッチポート，５１１…システム運用管理統括機能，
５１２…ＵＤＢ機能，５１３…ＰＤＢ機能，５１４…Ｓ
ＤＢ機能，５１５…ＣＤＢ機能，５１６…回線管理機
能，５１７…通信ノード管理機能，５１８…ＵＤＢ，５
１９…ＰＤＢ，５１Ａ…ＳＤＢ，５１Ｂ…ＣＤＢ，５１
Ｃ…現在＆将来資源情報管理機能，５２１…サービス要
求振分け機能，５２２…ソフト基盤機能，５２３…Ａ／
Ｂ／Ｃサービス管理機能，５３１…予約系資源管理機
能，５３２…即時系資源管理機能，５３３…資源報告受
信機能，５３４…資源指示送信機能，５３５…組織間調
停機能，１３３１…内部スイッチインタフェース分離多
重部，１３３３…ネットワーク受信部，１３３４…上り
転送制御部，１３３５…ブリッジ部，１３３６…受信バ
ッファ，１３３７…上り優先転送制御ＦＩＦＯ，１３３
８…ＣＰＵ間通信部，１３３９…ＣＰＵ，１３３Ａ…メ
モリ，１３３Ｄ…下り転送制御部，１３３Ｅ…送信バッ
ファ，１３３Ｆ…下り優先転送制御ＦＩＦＯ，１３３Ｇ
…ネットワーク送信部，１３３Ｈ…ネットワークインタ
フェース分離多重部，５３５１…境界資源管理機能，５
３５２…ＳＢＲＤＢ，５３５３…ＯＢＲＤＢ，５３５４
…予約系境界資源調停機能，５３５５…即時系境界資源
調停機能，５５１１…ソフト基盤機能，５５１２…通信
ノード管理情報中継機能，５５１３…資源報告中継機
能，５５１４…資源指示中継機能，５５２２…資源報告
実行機能，５５２３…資源指示実行機能，５５２４ハー
ドウェア等，５５３２…データ処理機能，５５３３…デ
ータ処理要求振分け機能。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者三村到東京都国分寺市東恋ヶ窪一丁目280番地株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者黒崎芳行神奈川県横浜市戸塚区戸塚町5030番地株式会社日立製作所ソフトウェア事業部内 (72)発明者西門隆神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地株式会社日立製作所システム開発研究所内 (72)発明者三宅滋神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地株式会社日立製作所システム開発研究所内Ｆターム(参考） 5K030 GA08 GA16 HA10 HB02 HB11 HB19 HB25 HC01 HC14 HD03 HD06 JT02 LB05 LC05 LC15 LD08 MD06 5K034 AA17 CC02 DD03 EE01 EE11 FF11 MM11 MM21 9A001 CC02 CC03 CC07 JJ25 KK56

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ネットワークドメインは、ＩＰパケットの
転送とデータ処理が可能な通信ノードと、ネットワーク
管理システムと、制御サーバとエンドシステム（ＥＳ）
と、それらの間を接続する回線から構成され、前記ネッ
トワークドメインが複数個接続されたネットワークシス
テムにおいて、ネットワークドメイン間の通信パスの設
定交渉手段により、ネットワークドメインに跨る通信品
質保証された通信パスを設定することを特徴とするネッ
トワークシステム。
【請求項２】ネットワークドメインは、ＩＰパケットの
転送とデータ処理が可能な通信ノードと、ネットワーク
管理システムと、制御サーバとエンドシステム（ＥＳ）
と、それらの間を接続する回線から構成され、前記ネッ
トワークドメインが複数個接続されたネットワークシス
テムにおいて、制御ソフトウェアの動的なダウンロード
手段により、通信品質保証された通信パス上の多地点ビ
デオ会議サービスを提供できることを特徴とするネット
ワークシステム。
【請求項３】ネットワークドメインは、ＩＰパケットの
転送とデータ処理が可能な通信ノードと、ネットワーク
管理システムと、制御サーバとエンドシステム（ＥＳ）
と、それらの間を接続する回線から構成され、前記ネッ
トワークドメインが複数個接続されたネットワークシス
テムにおいて、通信品質保証された通信パスの設定予約
と即時設定の両方の手段を持つことを特徴とネットワー
クシステム。
【請求項４】パケット転送機能とパケットのデータ処理
機能を合わせ持つ通信ノードにおいて、パケットヘッダ
のパターンマッチ手段をもつことにより、前記パケット
の転送機能とデータ処理機能の両方の機能を前記パケッ
トに対し実行できることを特徴とする通信ノード装置。