JP2000253055A - 経路制御方法 - Google Patents

経路制御方法

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JP2000253055A
JP2000253055A JP4802299A JP4802299A JP2000253055A JP 2000253055 A JP2000253055 A JP 2000253055A JP 4802299 A JP4802299 A JP 4802299A JP 4802299 A JP4802299 A JP 4802299A JP 2000253055 A JP2000253055 A JP 2000253055A
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JP
Japan
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node
network
route
call
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JP4802299A
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English (en)
Inventor
Akihiro Tanabe
暁弘 田辺
Akihiro Tsutsui
章博 筒井
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 呼損の発生が少なくかつネットワークにおけ
る負荷の少ない経路制御方法を提供すること。 【解決手段】 資源予約要求の発生時、Routing
Table検索により経路選択を行うとともにアプリ
ケーションに呼の継続時間の情報を生成させ、この情報
を資源予約要求パケット(Signaling Mes
sage)の内部に格納して各ノードに転送させ、各ノ
ードでは前記呼の継続時間に関する情報からネットワー
ク上の帯域容量の変動の予測を行い、資源予約の際の経
路選択にこの情報を反映させる処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、連続メディア通信
や大容量データ通信等のコンピュータネットワーク上で
のサービスを実現するための、資源予約を考慮した経路
制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、資源予約の際における経路の選
択には、通常のパケット転送時に用いられる経路情報
(Routing Table)と同じものが用いられ
る。
【0003】経路情報は静的に与えられる場合もある
が、通常、経路制御プロトコルによって計算される場合
が多く、Link State型の経路制御プロトコル
(例えば、Radia Perlman、加藤朗監訳、
Interconnections、ブリッジとルータ
について、1995参照)では、Dijkstra a
lgorithm(例えば、A.V.エイホ等著、大野
義夫訳、データ構造とアルゴリズム、培風館参照)によ
って経路の計算を行う。現在、多くの経路制御プロトコ
ルは資源予約方法との連携を考慮しておらず、この時の
評価対象は一般に通信先までの静的な回線(リンク)の
コストである。
【0004】資源予約を考慮して設計された経路制御プ
ロトコルの場合は、これに加えてネットワーク内の回線
上の使用可能な帯域容量に関する情報を用いる。この情
報は周期的にネットワーク内に伝達され、それによって
ノードの持つ経路情報は更新される。
【0005】図1は、あるネットワーク内においてノー
ドaからノードbに対して資源予約要求が発生した状況
を表す。この時、時間tn,tn+1,tn+2,……におい
て、ノードは経路制御プロトコルによって近隣の回線上
の帯域状況を調べて他のノードに伝達する。それによっ
て各ノードはネットワーク内の帯域状況を把握し、経路
情報の更新を行う。
【0006】このようなプロトコルでは、経路情報の計
算は次にように行われる。まず、呼が要求する帯域を満
たせない経路を除き、残る経路候補の中からDijks
tra algorithmによって最小コストの経路
を選択する。ネットワーク内ノードにおける経路情報の
計算の大まかな流れを図2に、資源予約時の処理の大ま
かな流れを図3に示す。
【0007】図8に示すネットワークモデルをもとに動
作例を示す。図中において、a,b,c,d,e,f,
gはネットワークノード、Rは中継ノード(ルータ)を
示す。あるネットワーク内においてノードa,g間にお
けるデータの転送が行われる場合、通常のパケット転送
における経路はa−R−c−d−gであるとする。
【0008】今、c−d−g間のトラヒックが多い(輻
輳)状態にある時、a,g間において資源予約要求が生
じた場合を考える。当初、中継ノードRは通常のパケッ
ト転送時の経路であるa−R−c−d−g間の経路に資
源予約を行おうとするが、c−d−g間の使用可能な帯
域の残量が要求される帯域を満たせない場合、資源予約
要求は拒絶される(呼損)。
【0009】資源予約プロトコルからメッセージを受け
取った経路制御プロトコルは、経路の再計算を行い、こ
の時、帯域を確保できないc−d−g間の経路は経路の
候補から除外され、その結果、a−R−e−f−gの経
路が選択される。しかし、この場合、通常の経路情報a
−R−c−d−g自体に変更が及ぶわけではないため、
同様の事態がその後も生じる恐れがある(図9参照)。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従来の経路制御プロト
コルにおいて、資源予約方法との有効な連携を持たない
もの、例えばLink State型の経路制御プロト
コルであるOSPF(例えば、J.Moy.、OSPF
Version2、RFC2328、1998参照)
は、通信資源によって動的に変化する経路上の使用可能
な帯域容量を考慮してはいない。そのため、与えられた
経路が輻輳状態にあっても、それを回避する有効な手段
がなく、資源予約の失敗(以下、これを呼損と呼ぶ。)
が生じてしまう。
【0011】また、IP上の資源予約プロトコルである
RSVP(例えば、L.Zhang、etc、Reso
urce ReSerVation Protocol
(RSVP)−Version1 Functiona
l Specification、RFC2205、1
997参照)等との連携を想定してOSPFを拡張した
QOSPF(例えば、L.Zhang、etc、Qua
lity of Service Extension
s to OSPF or Qaulityof Se
rvice Path First Routing
(QOSPF)、IETF Internet−Dra
ft、1997参照)では、経路数に加えて帯域に関す
る情報を用いており、より適切な経路が選択されるた
め、呼損は低減する。
【0012】しかし、資源予約が頻繁に行われるような
サービスとの併用では、回線上の使用可能な帯域容量の
変動が激しく、情報の正確さを保つためにノード間で頻
繁に情報交換が行われるため、ネットワークにかかる負
荷が増大し、運用に支障が生じる恐れがある。
【0013】よって、あるアプリケーションが資源予約
を行う場合、資源予約によるサービスを実現する上で重
要となるのは、呼損の発生を抑えて資源を有効に利用す
ることに加えて、大規模なネットワーク上での運用を視
野に入れた、できるだけネットワーク上における負荷の
少ない処理の実現であるといえる。
【0014】本発明の目的は、呼損の発生が少なくかつ
ネットワークにおける負荷の少ない経路制御方法を提供
することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、請求項1に記載した経路制御方法では、回線の容量
や資源予約を要求する呼の予約帯域の容量等のネットワ
ーク上の帯域容量に関する情報に加えて、呼の継続時間
に関する情報を生成し、ネットワーク内に伝達すること
を特徴とする。
【0016】また、請求項2に記載した経路制御方法で
は、請求項1に記載した呼の継続時間に関する情報か
ら、回線上の帯域が一定時間以上占有される等といった
ネットワーク上の帯域容量の変動の予測を行い、ネット
ワーク状態の情報更新の際に、どの回線が占有されてい
るかを情報として伝達し、資源予約における経路選択時
にこの情報を反映させることを特徴とする。
【0017】また、請求項3に記載した経路制御方法で
は、通常の経路の他に要求帯域を確保できない経路(回
線)を除外した別の経路を計算し(計算手法自体はQO
SPFと同様の手法で行う)、この結果を通常のパケッ
ト転送時に用いる経路情報と別に資源予約プロトコルが
参照できるように保持しておき、各ノードは情報更新時
に、請求項1に記載した呼の継続時間に関する情報によ
って得られる、輻輳等の理由により通常の経路への資源
予約が行えない等のネットワーク状況に応じて、保持し
ている別の経路を用いることによって資源予約時におけ
る経路選択の計算を事前に回避することを特徴とする。
【0018】
【発明の実施の形態】[実施の形態1]図4は本発明に
おける情報伝達のようすの一例を示すもので、ここでは
あるネットワーク内においてノードaからノードeに対
する責源予約要求が発生した状況を表している。この
時、ノードaにおいて、資源予約を要求するアプリケー
ションによって、呼の継続時間に関する情報が生成され
る。生成された情報は、資源予約プロトコルにおける資
源予約要求のためのメッセージパケット(Signal
ing Message)の内部に用意された領域に格
納され、該当するノード(図4においてはノードe)へ
と転送される。
【0019】図5は、図4と同じネットワーク内におい
て、図4におけるa→e間の資源予約が行われ、帯域が
確保されている間に、今度はノードeからノードdに対
する資源予約要求が発生した状況を表している。この
時、ノードeは、a→e間の資源予約を行った呼の継続
時間の情報を既にノードaから受け取っている。ノード
eは資源予約時に、この情報と今回の情報、即ちe→d
間の資源予約を行う呼の継続時間の情報を併せてパケッ
ト内の領域に格納し、ノードdへと転送する。
【0020】このようにして、各ノードはネットワーク
内における資源予約を行う呼の継続時間の情報を伝達し
ていく。
【0021】各ノードにおけるこの時の情報伝達処理の
大まかな流れを図6に示す。即ち、資源予約要求が発生
すると、Routing Table検索により経路選
択を行うとともに、該予約要求を発生したアプリケーシ
ョンによって生成された呼の継続時間の申告を受け、こ
の呼の継続時間の情報を資源予約要求パケットの内部に
格納した後、該パケットを転送する。
【0022】[実施の形態2]図7は、図1と同様にノ
ードaからノードbに対する資源予約要求が発生した状
況を表している。この時、時間tnにおいて帯域に関す
る情報の更新が行われるが、ノードaは実施の形態1に
よる方法によって、呼の継続時間に関する情報を得る。
これによって、時間tn+1においては”a,b間の回線
が占有されている”という情報をノードa及びノードb
が持っていることになる。従って、情報の更新を行わな
くても帯域の状況がある程度把握でき、これを資源予約
の際の経路選択に反映させることができることになる。
【0023】このように、ノードが呼の継続時間の情報
を持つことによって、ネットワーク内における情報更新
の頻度を下げることができるため、情報の伝達によるネ
ットワーク負荷を抑えることができる。
【0024】[実施の形態3]図8に示すネットワーク
モデルにおいて、請求項3の方法を適用した場合につい
て述べる。
【0025】図に示すように、今、c−d−g間のトラ
ヒックが多い(輻輳)状態にある時、a,g間において
資源予約要求が生じた場合を考える。この時、請求項3
の方法を用いた場合は、資源予約要求が生じた時点で既
に中継ノードRは資源予約時における別の経路の情報と
してa−R−e−f−gの経路情報を保持している。こ
れによって、a−R−c−d−g間の経路が拒絶されて
も再計算することなく、a−R−e−f−gが選択され
る。このことから、資源予約時における計算の負荷を低
減できる。
【0026】また、この時、中継ノードR内で通常のパ
ケット転送経路をa−R−c−d−gとしながら、資源
予約時の経路をa−R−e−f−gに切り替えるフラグ
を立てておくことで、以降の資源予約に対応できる(図
10参照)。ノードbの場合についても同様の処理を行
う。
【0027】このことから、呼の継続時間の情報を用い
た処理によって呼損率を低減し、情報更新の周期を長く
しても、ある程度その効果が期待できる。よって、ルー
タ間での情報交換(資源予約状況)の頻度を抑え、ネッ
トワーク負荷を軽減できると推測される。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
輻輳状態にある経路を避けて資源予約が行われるため、
呼損の発生を低く抑えられる。また、この時、情報の伝
達の頻度を抑えても呼損の比率が従来の方法ほど変化し
ないことから、情報の伝達の頻度を抑えてネットワーク
に対する負荷を軽減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の情報更新のようすを示すタイムチャート
【図2】従来の資源予約を考慮した経路情報更新時の動
作フローチャート
【図3】従来の資源予約時の動作フローチャート
【図4】本発明における情報伝達のようすの一例を示す
【図5】本発明における情報伝達のようすの他の例を示
す図
【図6】本発明における資源予約時の動作フローチャー
【図7】本発明における情報更新のようすを示すタイム
チャート
【図8】資源予約時のネットワークモデルを示す図
【図9】経路の再計算の流れ図
【図10】別の経路を保持している場合の資源予約の流
れ図
【符号の説明】
a,b,c,d,e,f,g:ネットワークノード、
R:中継ノード。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回線の容量や、資源予約を要求する呼の
    予約帯域の容量等の、ネットワークにおける帯域容量に
    関する情報を用いて経路制御を行う経路制御方法におい
    て、 資源予約を要求する呼の性質を示す情報として、呼の継
    続時間に関する情報を用い、この情報をネットワーク内
    に伝達する処理を行うことを特徴とする経路制御方法。
  2. 【請求項2】 呼の継続時間に関する情報を用いてネッ
    トワーク上の帯域容量の変動の予測を行い、資源予約の
    際の経路選択にこの予測情報を反映させる処理を行うこ
    とを特徴とする請求項1記載の経路制御方法。
  3. 【請求項3】 資源予約における経路計算の際に通常の
    パケット転送で用いられる経路と異なる別の経路を計算
    し、これらの情報を保持しておき、呼の継続時間に関す
    る情報に応じて、いずれの経路を用いるかを切り替える
    ことを特徴とする請求項1記載の経路制御方法。
JP4802299A 1999-02-25 1999-02-25 経路制御方法 Pending JP2000253055A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7746789B2 (en) 2005-09-20 2010-06-29 Fujitsu Limited Routing control method, apparatus and system

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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