JP2001024699A - ネットワーク負荷分散システム - Google Patents
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Abstract
が可能であり、かつネットワークのトポロジー変更、ト
ラフィック変動等のネットワーク全体に係る動的変化に
追随して、最適なリンク・メトリックを判定し、ルーテ
ィング・テーブルの更新が可能なネットワーク負荷分散
システムを提供する。 【解決手段】 複数のノード10a、10b、10c、
10dがリンク20a、20b、20c、20d、20
e、20fにより相互に接続されたネットワークにおい
て、前記複数のノード10a、10b、10c、10d
からネットワーク状態情報を受信し、かつ前記ネットワ
ーク状態情報をもとに最適なリンク・メトリックを判定
し、前記最適なリンク・メトリックを前記複数のノード
に送信する負荷分散サーバ30を備え、各ノード10
a、10b、10c、10dにおいて前記最適なリンク
・メトリックに基づき動的経路選択を行なう。
Description
クを基準に最適経路を決定する動的経路選択に関し、特
に、ネットワーク管理サーバによりネットワークの状態
を監視し、リンク・メトリックを定期的に最適なものに
更新することで、ネットワーク全体の負荷分散を実現す
るネットワーク負荷分散システムに関する。
とき、送信先に到達可能な複数の通信経路の中から1つ
の経路を選択することを経路選択(またはルーティン
グ)と言う。経路選択の方法としては、伝送時間の短縮
や伝送路の使用効率の向上を目的として、最適な経路を
選択するために各種の方法が使用されている。
適と考えられる通信経路を固定的に定めておく方式であ
る。各送信先に対する通信経路は、ルーティング・テー
ブルにおいて指示され、このルーティング・テーブルを
参照することで経路選択を行なう。
の内容を、トラフィック変動やネットワーク構成の変化
に応じて最適なものに更新していく方式である。さらに
このルーティング・テーブルを、ルーティング・プロト
コルを用いて各ノード間で交換することにより他のノー
ドの情報を得て、最適な経路選択を行なう。
(Hop)値といい、これによりこの通信経路による送
受信ノード間の距離を代表させ、実際に経由する中継装
置の数が最小になる経路の中継装置の数をコストとい
う。こうしてリンク・メトリック、つまりネットワーク
上の距離を用いて最適な経路選択を行なう。
(Routing Infomation Proto
col)と、OSPF(Open Shortest
Path First)である。
を決定する。しかし、コストすなわち中継装置の数が最
小であっても伝送時間が最小になるとは限らない。OS
PFでは、RIPのこれらの欠点を解決し、回線の輻輳
状態を考慮して最適経路を決定する。
ワーク負荷分散システムは、各ノードが自立的に自ノー
ドと隣接ノードの間のリンクの負荷を測定し、負荷があ
る閾値を超えた時点で、事前に決められたルールに従い
リンク・メトリックを適切に増減し、これに対応してル
ーティング・テーブルを更新し、かつこのリンク・メト
リックの変更をネットワーク内の他のノードへ通知する
ものであった。
は、リンクの負荷状態の検出部と、リンク・メトリック
変更・送信部とから構成される技術が記載されている。
ネットワーク負荷分散システムでは、以下に述べるよう
な問題点があった。
テムでは、各ノードの近傍のみでの局所的な負荷分散に
すぎず、ネットワーク全体での最適な負荷分散ではない
という問題点がある。
自ノードと隣接ノードの間のリンクの負荷(つまり近傍
リンクのみの負荷)に基づき、自ノードと隣接ノードの
間とのリンク・メトリックを局所的な面において適切に
増減するものであったので、局所的な負荷分散にすぎず
隣接ノード以外のネットワーク状況全体を考慮した負荷
分散ができないからである。
公報に公開された従来技術では、ネットワーク全体の動
的変化に応じた最適なリンク・メトリックの決定ができ
ないという問題点がある。
4号公報のネットワーク負荷分散システムでは、リンク
負荷がある特定の閾値を超えた場合等に、閾値を超えた
リンクのリンク・メトリックを一定値増減するという単
純な静的な方法であるため、ネットワーク全体に係る変
化であるトポロジー変更やトラフィックの分布変動等に
対応する負荷分散ができないからである。
決し、ネットワークの伝送効率、信頼性、性能の向上を
図るため、ネットワーク全体を考慮した最適な負荷分散
が可能なネットワーク負荷分散システムを提供すること
である。
を解決するため、ネットワークのトポロジー変更、トラ
フィック変動等のネットワーク全体に係る動的変化に追
随して、最適なリンク・メトリックを判定し、ルーティ
ング・テーブルの更新が可能なネットワーク負荷分散シ
ステムを提供することである。
本発明のネットワーク負荷分散システムは、複数のノー
ドがリンクにより相互に接続されたネットワークにおい
て、複数のノードからネットワーク状態情報を受信し、
かつネットワーク状態情報をもとに最適なリンク・メト
リックを判定し、最適なリンク・メトリックを複数のノ
ードに送信する負荷分散サーバを備え、各ノードにおい
て最適なリンク・メトリックに基づき動的経路選択を行
なうことを特徴とする。
システムにおけるネットワーク状態情報は、ノードの各
隣接ノードとの接続の形態を表すネットワーク・トポロ
ジー情報と、ノードから各隣接リンクに対する送信方向
に割り当てられているリンク・メトリックの値を表すリ
ンク・メトリック情報と、ノードにおけるトラフィック
特性、並びにトラフィックパラメータを表すトラフィッ
クフロー情報を含むことを特徴とする。
システムにおけるネットワーク状態情報は、ノードの各
隣接ノードとの接続の形態を表すネットワーク・トポロ
ジー情報と、ノードから各隣接リンクに対する送信方向
に割り当てられているリンク・メトリックの値を表すリ
ンク・メトリック情報と、ノードに隣接する各リンクに
おけるノードから送信方向の使用帯域、並びに使用可能
最大帯域を表すリンク負荷情報と、ノードにおけるトラ
フィック特性、並びにトラフィックパラメータを表すト
ラフィックフロー情報を含むことを特徴とする。
システムにおける負荷分散サーバは、ネットワーク内の
ノード全ての経路選択の動作をエミュレーションする経
路選択エミュレータを備え、経路選択エミュレータによ
り、ネットワーク状態情報を参照し、かつ経路選択エミ
ュレータ内のリンク・メトリックの値を変化させながら
エミュレーションを繰返し行なうことで、最適なリンク
・メトリックを求めることを特徴とする。
システムにおける負荷分散サーバは、経路選択エミュレ
ータにより、経路選択エミュレータ内のリンク・メトリ
ックの値を、ネットワーク内の各リンクのリンク負荷の
量が等しくなるように変化させながら、エミュレーショ
ンを繰返し行なうことで、最適なリンク・メトリックを
求めることを特徴とする。
システムにおける負荷分散サーバは、経路選択エミュレ
ータにより、ネットワーク内の各リンクの使用帯域の量
を実リンク帯域の量で割った値が互いに等しくなるよう
に、経路選択エミュレータ内のリンク・メトリックの値
を変化させながら、エミュレーションを繰返し行なうこ
とで、最適なリンク・メトリックを求めることを特徴と
する。
システムにおける動的経路選択は、各ノードにおいて、
最適なリンク・メトリックに基づき、ノードのルーティ
ング・テーブルを更新し、さらに最適なリンク・メトリ
ックをルーティング・プロトコルによりノードに隣接す
る他のノードと相互に通知し、隣接ノードからの情報に
基づきルーティング・テーブルを更新することを特徴と
する。
システムは、1つ又は複数のノードの内部に負荷分散サ
ーバを実装することを特徴とする。
システムは、ネットワーク内の1つ又は複数のノードの
内部に負荷分散サーバを実装し、かつ負荷分散サーバ
は、ルーティングプロトコルにより、負荷分散サーバを
実装するノードを、負荷分散サーバを実装していない他
の各ノードに対し通知し、負荷分散サーバの位置を認識
させることを特徴とする。
散システムは、ネットーワークがコネクションオリエン
ティッドな場合に、最適なリンク・メトリックを隣接ノ
ードと相互に通知する時に、既存のコネクションをも最
適なリンク・メトリックに応じて変更することを特徴と
する。
散システムは、既存のコネクションを変更する際に、既
存のコネクションのサービスの瞬断を発生しないよう
に、既存のコネクションを残したまま新たに最適なコネ
クションをはり、既存のコネクションのサービスを新規
の最適なコネクションに迂回させた後、既存のコネクシ
ョンを切断することを特徴とする。
て図面を参照して詳細に説明する。
ネットワーク負荷分散システムの構成を示すブロック図
である。
形態によるネットワーク負荷分散システムは、リンク2
0a,20b、20c,20d,20e,20fにより
互いに接続された複数のノード10a,10b,10
c,10dと、これら複数のノード10a,10b,1
0c,10dに対し接続された負荷分散サーバ30から
構成される。
は、ルータまたは交換機から成り、各リンク20a,2
0b、20c,20d,20e,20fを介してデータ
を送受信するものである。
10b,10c,10dからネットワークの状態の情報
を受信し、それに応じて最適なリンク・メトリックを計
算し、各ノードに通知することにより、負荷分散をはか
る仕組みを持つ。
分散サーバ30の構成を示すブロック図である。
形態の負荷分散サーバ30は、ネットワーク状態受信部
31と、リンク・メトリック判定部32と、リンク・メ
トリック送信部33を備える。
ード10a,10c,10dからネットワーク状態情報
を受信し、かつ、受信したネットワーク状態情報、つま
りネットワーク・トポロジー情報、リンク・メトリック
情報、リンク負荷情報、トラフィックフロー情報をリン
ク・メトリック判定部32へ送信する。
たネットワーク状態を基に、ネットワーク全体のトポロ
ジー、各リンク20a,20b、20c,20d,20
e,20fに現在設定されているリンク・メトリック、
リンク負荷、トラフィックフローのトラフィック特性、
パラメータを認識し、この情報を用いて各リンク20
a,20b、20c,20d,20e,20fの最適な
リンク・メトリックを判定し、このリンク・メトリック
をリンク・メトリック送信部33へ送信する。
経路選択エミュレータ321を持ち、この経路選択エミ
ュレータ321によりネットワーク上の経路選択のエミ
ュレーションを、エミュレーションで求められるリンク
負荷が適正な値となるように、リンク・メトリックの値
を少しずつ修正しながらエミュレーションを繰り返し、
最適なリンク・メトリックを求める。
・メトリック判定部32で判定された最適なリンク・メ
トリックを各ノード10a,10b,10c,10dに
対し送信する。
ド10aの構成を示すブロック図である。
形態のノード10aは、ネットワーク状態検出部11
と、リンク・メトリック受信部12と、リンク状態・デ
ータベース13と、ルーティング・テーブル14と、ル
ーティング・プロトコル15と、データ受信部16と、
データ送信部17を備える。
タの送受信は、データ受信部16と、データ送信部17
により行なわれる。
0b、20cによって接続された隣接ノード10b,1
0c,10dから、データを受信する。
a,20b、20cによって接続された隣接ノード10
b,10c,10dに対し、そのデータの送信先とルー
ティング・テーブル14を参照して次に送信する隣接ノ
ードを決定し、データを送信する。
ータの送受信を負荷分散するための機能は、残るネット
ワーク状態検出部11と、リンク・メトリック受信部1
2と、リンク状態・データベース13と、ルーティング
・テーブル14と、ルーティング・プロトコル15によ
り行なわれる。
0aのネットワークの状態を検出し負荷分散サーバ30
に対し送信する。
ーク・トポロジー検出部111と、リンク・メトリック
検出部112と、リンク負荷検出部113と、トラフィ
ックフロー検出部114を備える。
は、ノード10aが各隣接ノードと、どのリンクでどの
ように接続されているのかのネットワーク・トポロジー
情報を検出する。つまり例えば、ノード10aとノード
10bの間はリンク20aで接続されている等の検出を
行なう。
ド10aから隣接リンク20a,20b、20cへのそ
れぞれに対する送信方向に、割り当てられているリンク
・メトリックを検出する。方向を規定するのは、同一リ
ンクでも送信方向と受信方向でリンク・メトリックが異
なる場合があるためである。
b、20c、20dのそれぞれにおける、ノード10a
から送信方向のリンク負荷を検出する。ここでリンク負
荷検出部113が検出するリンク負荷の種類は、現在の
使用帯域、及びリンクの使用可能最大帯域の2種類であ
る。
フィック特性、ならびにトラフィックパラメータをフロ
ー毎に検出する。
散サーバ30から送信される最適なリンク・メトリック
を受信し、この最適なリンク・メトリックによりリンク
状態・データベース13を更新し、この更新されたリン
ク状態・データベース13によりルーティング・テーブ
ル14を再計算し更新する。ここで、ルーティング・テ
ーブル14の再計算とは、リンク状態・データベース1
3における更新された最適なリンク・メトリックに基づ
き、ネットワーク全体で最小コストの経路を再計算し求
めることである。
は、ルーティング・プロトコル15に基づき、この更新
された最適なリンク・メトリックを他のノード10b,
10c,10dに対し経路選択情報として送信し、かつ
逆に、他のノード10b,10c,10dにおける更新
された最適なリンク・メトリックが、同様に経路選択情
報としてノード10aに対し送信される。
ータの場合にはリンクステート型のOSPF(Open
Shortest Path Fast)ルーティン
グ・プロトコルを用いることができる。交換機の場合に
も、例えばリンクステート型のPNNI(Privat
e Network−Network Interfa
ce)ルーティング・プロトコルを用いることで同様の
処理が実現できる。
ク負荷分散システムの動作について詳細に説明する。
30との間の動作を説明するが、他のノードとも同様で
ある。
ク状態検出部11を用いて、ネットワーク・トポロジー
検出部111からのネットワーク・トポロジー情報と、
リンク・メトリック検出部112からの現在のリンク・
メトリック情報と、リンク負荷検出部113からのリン
ク負荷情報と、トラフィックフロー検出部114からの
トラフィックフロー情報の4つのネットワーク状態を検
出し負荷分散サーバ30に対し送信する。
ード10aから送信されるネットワーク状態を、ネット
ワーク状態受信部31が受信し、リンク・メトリック判
定部32へ送信する。
は、各ノード10aから送信されるネットワーク状態情
報から、現在のネットワーク全体の状態を認識し、各リ
ンクの最適リンク・メトリックを判定し、リンク・メト
リック送信部33へその値を通知する。
ノード10aに対し、リンク20a,20b、20cの
ノード10bから送信方向の最適なリンク・メトリック
を、送信する。
トリック受信部12は、最適なリンク・メトリックを負
荷分散サーバ30から受信し、この最適なリンク・メト
リックをリンク状態・データベース13に反映させ、そ
れによりノード10a内のルーティング・テーブル14
を再計算し更新する。ルーティング・テーブル14は、
最適なリンク・メトリックを用いて、ネットワーク全体
で最小コスト経路を再計算することで求める。
より、更新されたリンク・メトリック情報を隣接ノード
10b、10c、10dへ経路選択情報として配布す
る。一方、他のノード10b、10c、10dも、同様
に更新されたリンク・メトリック情報をノード10aへ
経路選択情報として配布してくるので、その情報をルー
ティング・プロトコル15が受信すると、その情報をま
ずリンク状態・データベース13へ格納する。
更新に伴い、再び最小コスト経路を再計算してルーティ
ング・テーブル14を更新する。
a,10b,10c,10dが、自分の新規のリンク・
メトリック情報を更新するとともに、その情報を他のノ
ードにも通知し合うことにより、それぞれのノードが新
規のリンク・メトリック情報に従ったルーティング・テ
ーブル14で経路選択を行なう。
メトリック判定部32の計算した通りに、実際にトラフ
ィックが負荷分散されることとなる。
0b,10c,10dの以上の処理は定期的に実行さ
れ、時間が経過する毎にトポロジー、リンク・メトリッ
ク、リンク負荷、トラフィックフローの変化に動的に対
応し、常にトラフィック負荷分散が図られる。
動のスピードと、負荷分散に対する要求条件にしたがっ
て決める。
ク・メトリック判定部32の、最適なリンク・メトリッ
クの判定処理を説明するためのフローチャートである。
ように定める。
ノードを、「ノードi」、「ノードj」(i,j≦
N)、ノードiとノードj間の全経路の数を
「Kij」、隣接するノードiからノードjへの、現在
のリンク・メトリックの値を「Aij」、隣接するノー
ドiからノードjへの、求める最適化されたリンク・メ
トリックの値を「Bij」、隣接するノードiからノー
ドjへの、現在のリンク負荷を「Ci j」、ネットワー
ク内のノードiからノードjへの、経路k(k≦
Kij)によるトラフィックフローを「Tijk」と表
す。
ネットワーク状態受信部31を介して、ネットワークの
全ノード(ノード1〜ノードN)からネットワーク状態
情報を受信する(ステップ401)。
ーク・トポロジー情報と、リンク・メトリック情報{A
ij:ノードi,jは隣接}と、リンク負荷情報{C
ij:ノードi,jは隣接}と、トラフィックフロー情
報{Tijk:i≠j、k≦K ij}との全ての情報で
ある。
情報を基に、最適な新規リンク・メトリックBijを以
下の手順で計算する。
経路選択エミュレータ321のカウンタを”0”にリセ
ットする(ステップ402)。
ミュレータ321に初期情報として設定する(ステップ
403)。ここで、変数リンク・メトリック値
{Aij}、リンク負荷{Cij}、トラフィックフロ
ー{Tijk}は、経路選択エミュレータ321内の計
算用のメモリにそれぞれ{aij}、{cij}、{T
ijk}として格納する。
の全ノード1〜ノードNが行うルーティング・テーブル
14の計算、並びにこのルーティング・テーブル14に
よるデータの経路選択と同一の処理をエミュレートす
る。
ーク・トポロジー情報とリンク・メトリック{aij}
とから、まず最小コスト経路を計算し、擬似的に経路選
択エミュレータ321内の全ノードのルーティング・テ
ーブル14を更新する(ステップ404)。
経路である場合、すべての経路をエミュレータ内ルーテ
ィング・テーブル14に登録し、それら複数の経路をト
ラフィックが負荷分散するように経路制御を行う。
をこのエミュレータ内のノードへ仮想的に流して、それ
によってトラフィックが具体的にどの経路を流れていく
かを計算する(ステップ405)。
に対して、新しい経路が決まると、その時点で全ノード
1〜ノードN間のリンクに予想されるリンク負荷{c
ij:ノードi,jは隣接}が求められる(ステップ4
06)。
負荷{cij}の中で最大の負荷を持つリンク、ノード
xからノードy(x≦N,y≦N、ノードx,yは隣
接)を選択する。そして、現在のリンク・メトリック
{aij}の値に対して、このリンク{x、y}に対応
するリンク・メトリックの値axyのみに正の数δを足
し、これを新しいリンク・メトリック{aij}として
定める(ステップ407)。
8)、もしカウンタがある閾値M以上ならば、最適なリ
ンク・メトリックを求める反復計算がある一定の回数を
超えたものとみなして、エミュレーションの繰返しを終
了し(ステップ409)、その時点で得られたリンク・
メトリック{aij}を、新規リンク・メトリック{B
i j}として、リンク・メトリック送信部33へ送信す
る(ステップ411)。
の値がすべて同じとなる場合にも、既に最適なリンク・
メトリックが求められたものとしてエミュレーションの
繰返しを終了し(ステップ410)、その時点で得られ
たリンク・メトリック{ai j}を、新規リンク・メト
リック{Bij}として、リンク・メトリック送信部3
3へ送信する(ステップ411)。
テップ404に戻り、新しいリンク・メトリック{a
ij}に基づきエミュレーションを繰返す。
ックは、リンク・メトリック送信部33により各ノード
1〜Nに送信される。
判定部32の判定処理においては、初期情報であるリン
ク負荷情報{Cij}を使用していないが、この情報
は、負荷の量を負荷分散を行なうかどうかの判断として
用いる場合、つまり、ある負荷を超えるまで負荷分散を
行なわない等の場合に用いることができる。さらに、経
路選択エミュレータ321が1回目のエミュレーション
により求めたリンク負荷{cij}の値と、大きな違い
がないかを参照することにより、ネットワーク状態情報
を正しく受信しているかのチェックに用いることができ
る。しかしこのため、リンク負荷情報{Cij}は、ネ
ットワーク状態情報の中に含めないものとしても良い。
ー情報{Tijk}は、トラフィックフローの量の情報
として、経路別の情報が必要ではなく、全ての二つのノ
ード間の情報が得られれば良いが、これも、経路選択エ
ミュレータ321が1回目のエミュレーションにより求
めたトラフィックフロー情報{tijk}の値と、大き
な違いがないかを参照することにより、ネットワーク状
態情報を正しく受信しているかのチェックに用いること
ができる。しかしこのため、トラフィックフロー情報
は、経路別に集めなくとも良い。
散サーバ30がネットワーク内の全ノード10a,10
b、10c、10dから、ネットワーク状態を集中的に
集め、その情報に基づいて、最適なリンク・メトリック
を判定し、動的経路選択をするため、ネットワーク全体
での最適な負荷分散を行うことができる。
ワーク状態を取得して、最適なリンク・メトリックを判
定するため、ネットワークのトポロジー変更や、トラフ
ィック変動等のネットワーク全体に関る動的な変化に素
早く対応して負荷分散を行うことができる。
て、図面を参照して詳細に説明する。
ネットワーク負荷分散システムの構成を示すブロック図
である。
形態によるネットワーク負荷分散システムの、図1にお
ける第1の実施の形態によるネットワーク負荷分散シス
テムとの違いは、負荷分散サーバ30aを、データ伝送
を行なう各ノードから独立に設置せずに、ハードウエア
的に任意の1つのノード40aの内部に負荷分散サーバ
30aの機能を実装したことである。
テムの機能的には第1の実施の形態と同じ動作を行う。
負荷分散サーバ30aを実装するノード40aの情報
を、ルーティング・プロトコル15によって交換させる
ことにより(たとえばOSPFではOpaque LS
Aを用いて交換可能である)、負荷分散サーバ30aを
実装しない全てのノード40b,40c,40dが自動
的に負荷分散サーバ30aを実装するノード40aの位
置を認識し、負荷分散サーバ30aとのやりとりを実現
する。
ード40aは、1つでなくとも良く複数のノード内に実
装させることができる。この複数のノード内に実装させ
る場合には、各ノードに実装する負荷分散サーバ30a
はそれぞれ同等のものであっても、機能を分割して各ノ
ードに実装させてもよい。
40aの内部に負荷分散サーバ30aの機能を実装する
ために、負荷分散サーバ30aをデータ伝送を行なう各
ノードから独立に設置する必要や、また、負荷分散サー
バ30aと各ノード40a、40b,40c,40dと
の通信のために特別に回線を繋ぐ必要がない。このた
め、、第1の実施の形態の効果に加えて、より簡潔な構
成で設置も容易なネットーワーク負荷分散システムを実
現できる。
を参照して詳細に説明する。
ネットワーク負荷分散システムの構成を示すブロック図
である。
ットワーク負荷分散システムは、ATM交換機50a、
50b、50c、50dを使用したコネクションレス型
のネットワークで実施されている。
分散システムでは、主にコネクションレス型の経路選択
の場合について説明した。本発明を、ATMのように、
各データの通信経路を伝送開始前にあらかじめ設定する
方式であるコネクション型のネットワークで実施する場
合には、以下のように一部制御手順を追加することが望
ましい。
態情報に対応し、最適な新規リンク・メトリックを計算
し、各ATM交換機50a、50b、50c、50dに
通知が終わると、第1の実施の形態を直接適応した場合
には、ATM交換機50a、50b、50c、50dは
伝送中のセルについては通信経路の設定を変更せず、新
規に伝送要求のあったセルに対してのみ、更新された最
適なリンク・メトリックを用いて通信経路を設定し負荷
分散を行う。
を加えない手順である。したがって、第3の実施の形態
としては、ATM交換機50a、50b、50c、50
dが最適な新規リンク・メトリックを受け取った時点
で、既存のコネクションをすべて新規リンク・メトリッ
クに応じてすべて経路選択を行わせる場合がある。
いる間、コネクションが切断され、既存のコネクション
上のサービスが瞬断する可能性があるため、既存のVC
C(Virtual Channel Connect
ion)を残したまま、まず最適なVCCを設定し、既
存のサービスを新規設定したVCC上に迂回が終了した
後に、既存のVCCを切断するなどのサービスの瞬断を
防ぐ方式を併用する。
実施の形態の効果に加えて、コネクション型のネットワ
ークにおいて負荷分散を行なう時に、既に転送中の通信
経路が設定されているデータに対しても最新の最適な経
路に設定を変更することにより、性能、効率の良いネッ
トーワーク負荷分散システムを実現できる。
て本発明を説明したが、本発明は必ずしも上記実施の形
態及び実施例に限定されるものではなく、その技術的思
想の範囲内において様々に変形して実施することができ
る。
た上述の方法と同様にして、ネットワーク管理者の意図
に従い、さまざまな方法をとることが可能である。
ある負荷を超えるまではまったく負荷分散はおこなわ
ず、ある負荷の閾値を超えた瞬間から負荷分散を行う方
法や、たとえ負荷が低くても常に負荷分散を行う方法
が、負荷分散の初期情報であるネットワーク状態情報中
のリンク負荷情報を参照することにより可能である。
する負荷分散を行う方法や、負荷による残余帯域を均等
にする負荷分散を行う方法が、リンク負荷情報をそれぞ
れ(使用帯域/実リンク帯域)つまり使用帯域の量を実
リンク帯域の量で割った値として設定したり、または負
荷による残余帯域の値として設定することで、図4のフ
ロチャートの流れにより同様に負荷分散が可能である。
態を組合わせることも可能である。つまり第2の実施の
形態の方法により、第3の実施の形態の任意の1つのA
TM交換機50aの内部に負荷分散サーバ30aの機能
を持たせることが可能である。
荷分散を行うことができる。
ク内の全ノードから、ネットワーク状態を集中的に集
め、その情報に基づいて、最適な負荷分散をはかるため
の最適なリンク・メトリックを判定し、それを各ノード
に配布することと、さらに、その最適なリンク・メトリ
ックがルーティング・プロトコルによってすべてのノー
ドに行き渡り、各ノードのルーティング・テーブルがそ
のリンク・メトリックに基づき更新されるためである。
や、トラフィック変動等のネットワーク全体に関る動的
な変化に対応して、最適なリンク・メトリックを決定
し、ルーティング・テーブルを変更できる。
取得して、最適なリンク・メトリックの計算を行うため
である。
ク負荷分散システムの構成を示すブロック図である。
の構成を示すブロック図である。
示すブロック図である。
ック判定部の、最適なリンク・メトリックの判定処理を
説明するためのフローチャートである。
ク負荷分散システムの構成を示すブロック図である。
ク負荷分散システムの構成を示すブロック図である。
0c、40d ノード 50a、50b、50c、50d ATM交換機 20a、20b、20c、20d、20e、20f リ
ンク 11 ネットワーク状態検出部 111 ネットワーク・トポロジー検出部 112 リンク・メトリック検出部 113 リンク負荷検出部 114 トラフィックフロー検出部 12 リンク・メトリック受信部 13 リンク状態・データベース 14 ルーティング・テーブル 15 ルーティング・プロトコル 16 データ受信部 17 データ送信部 30、30a、30b 負荷分散サーバ 31 ネットワーク状態受信部 32 リンク・メトリック判定部 321 経路選択エミュレータ 33 リンク・メトリック送信部
Claims (11)
- 【請求項1】 複数のノードがリンクにより相互に接続
されたネットワークにおいて、 前記複数のノードからネットワーク状態情報を受信し、
かつ前記ネットワーク状態情報をもとに最適なリンク・
メトリックを判定し、前記最適なリンク・メトリックを
前記複数のノードに送信する負荷分散サーバを備え、 各ノードにおいて前記最適なリンク・メトリックに基づ
き動的経路選択を行なうネットワーク負荷分散システ
ム。 - 【請求項2】 前記ネットワーク状態情報は、 前記ノードの前記各隣接ノードとの接続の形態を表すネ
ットワーク・トポロジー情報と、 前記ノードから前記各隣接リンクに対する送信方向に割
り当てられているリンク・メトリックの値を表すリンク
・メトリック情報と、 前記ノードにおけるトラフィック特性、並びにトラフィ
ックパラメータを表すトラフィックフロー情報を含むこ
とを特徴とする請求項1に記載のネットワーク負荷分散
システム。 - 【請求項3】 前記ネットワーク状態情報は、 前記ノードの前記各隣接ノードとの接続の形態を表すネ
ットワーク・トポロジー情報と、 前記ノードから前記各隣接リンクに対する送信方向に割
り当てられているリンク・メトリックの値を表すリンク
・メトリック情報と、 前記ノードに隣接する前記各リンクにおける前記ノード
から送信方向の使用帯域、並びに使用可能最大帯域を表
すリンク負荷情報と、 前記ノードにおけるトラフィック特性、並びにトラフィ
ックパラメータを表すトラフィックフロー情報を含むこ
とを特徴とする請求項1に記載のネットワーク負荷分散
システム。 - 【請求項4】 前記負荷分散サーバは、 前記ネットワーク内の前記ノード全ての経路選択の動作
をエミュレーションする経路選択エミュレータを備え、 前記経路選択エミュレータにより、前記ネットワーク状
態情報を参照し、かつ前記経路選択エミュレータ内のリ
ンク・メトリックの値を変化させながらエミュレーショ
ンを繰返し行なうことで、前記最適なリンク・メトリッ
クを求めることを特徴とする請求項1乃至3に記載のネ
ットワーク負荷分散システム。 - 【請求項5】 前記負荷分散サーバは、 前記経路選択エミュレータにより、 前記経路選択エミュレータ内のリンク・メトリックの値
を、前記ネットワーク内の前記各リンクのリンク負荷の
量が等しくなるように変化させながら、前記エミュレー
ションを繰返し行なうことで、前記最適なリンク・メト
リックを求めることを特徴とする請求項4に記載のネッ
トワーク負荷分散システム。 - 【請求項6】 前記負荷分散サーバは、 前記経路選択エミュレータにより、 前記ネットワーク内の前記各リンクの使用帯域の量を実
リンク帯域の量で割った値が互いに等しくなるように、
前記経路選択エミュレータ内のリンク・メトリックの値
を変化させながら、前記エミュレーションを繰返し行な
うことで、前記最適なリンク・メトリックを求めること
を特徴とする請求項4に記載のネットワーク負荷分散シ
ステム。 - 【請求項7】 前記動的経路選択は、 前記各ノードにおいて、 前記最適なリンク・メトリックに基づき、前記ノードの
ルーティング・テーブルを更新し、さらに前記最適なリ
ンク・メトリックをルーティング・プロトコルにより前
記ノードに隣接する他の前記ノードと相互に通知し、前
記隣接ノードからの情報に基づきルーティング・テーブ
ルを更新することを特徴とする請求項1乃至6に記載の
ネットワーク負荷分散システム。 - 【請求項8】 前記ネットワーク内の1つ又は複数の前
記ノードは、 内部に前記負荷分散サーバを実装することを特徴とする
請求項1乃至7に記載のネットワーク負荷分散システ
ム。 - 【請求項9】 前記ネットワーク内の1つ又は複数の前
記ノードは、 内部に前記負荷分散サーバを実装し、 かつ前記負荷分散サーバは、 前記ルーティングプロトコルにより、前記負荷分散サー
バを実装する前記ノードを、前記負荷分散サーバを実装
していない他の各ノードに対し通知し、負荷分散サーバ
の位置を認識させることを特徴とする請求項7に記載の
ネットワーク負荷分散システム。 - 【請求項10】 前記ネットーワークがコネクションオ
リエンティッドな場合に、 前記最適なリンク・メトリックを前記隣接ノードと相互
に通知する時に、既存のコネクションをも前記最適なリ
ンク・メトリックに応じて変更することを特徴とする請
求項7又は請求項9に記載のネットワーク負荷分散シス
テム。 - 【請求項11】前記既存のコネクションを変更する際
に、前記既存のコネクションのサービスの瞬断を発生し
ないように、前記既存のコネクションを残したまま新た
に最適なコネクションをはり、前記既存のコネクション
のサービスを新規の前記最適なコネクションに迂回させ
た後、前記既存のコネクションを切断することを特徴と
する請求項10に記載のネットワーク負荷分散システ
ム。
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