JP2002305541A - メッシュ網におけるロードバランシング方法 - Google Patents
メッシュ網におけるロードバランシング方法Info
- Publication number
- JP2002305541A JP2002305541A JP2001105731A JP2001105731A JP2002305541A JP 2002305541 A JP2002305541 A JP 2002305541A JP 2001105731 A JP2001105731 A JP 2001105731A JP 2001105731 A JP2001105731 A JP 2001105731A JP 2002305541 A JP2002305541 A JP 2002305541A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- load balancing
- node
- path
- packet
- route
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Communication Control (AREA)
- Telephonic Communication Services (AREA)
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 パケットを複数の経路へ均等に振り分けるこ
とができ、かつ宛先ノードでの処理負荷が少ないロード
バランシング方法を提供する。 【解決手段】 各経路上にはリーキパケット２０４，２
０５が仮想的に設定されている。各リーキパケット２０
４，２０５は各経路のトラヒック量を監視し、リーキバ
ケット内のデータ残量をペナルティ値として算出する。
ペナルティ監視部２０１は、各リーキパケット２０４，
２０５のペナルティ値を監視する。フローキャッシュテ
ーブル２０３には、発生したフローと振り分けるべき経
路との対応関係を管理する。経路選択部２０２は、ペナ
ルティ監視部２０１による監視結果およびフローキャッ
シュテーブル２０３のデータに基づいて、各パケットを
フロー単位でいずれかの経路へ振り分ける。
とができ、かつ宛先ノードでの処理負荷が少ないロード
バランシング方法を提供する。 【解決手段】 各経路上にはリーキパケット２０４，２
０５が仮想的に設定されている。各リーキパケット２０
４，２０５は各経路のトラヒック量を監視し、リーキバ
ケット内のデータ残量をペナルティ値として算出する。
ペナルティ監視部２０１は、各リーキパケット２０４，
２０５のペナルティ値を監視する。フローキャッシュテ
ーブル２０３には、発生したフローと振り分けるべき経
路との対応関係を管理する。経路選択部２０２は、ペナ
ルティ監視部２０１による監視結果およびフローキャッ
シュテーブル２０３のデータに基づいて、各パケットを
フロー単位でいずれかの経路へ振り分ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、メッシュ網におけ
るロードバランシング方法に係り、特に、各ノードが自
律分散を保ちながら共通のアルゴリズムに基づいて自ノ
ードと宛先との間に複数の経路を確立し、各経路を並行
的に効率よく使用することによりトラヒックを分散させ
るメッシュ網におけるロードバランシング方法に関す
る。
るロードバランシング方法に係り、特に、各ノードが自
律分散を保ちながら共通のアルゴリズムに基づいて自ノ
ードと宛先との間に複数の経路を確立し、各経路を並行
的に効率よく使用することによりトラヒックを分散させ
るメッシュ網におけるロードバランシング方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ネットワーク内のノード間でルーティン
グ情報を分散するIGP（Interior Gateway Protocol：内
部ゲートウェイプロトコル）では、２つのノード間に複
数の経路が存在する場合、隣接ノード間リンクのメトリ
ックに基づいて各経路のコストを算出し、経路の優先度
を求めている。当該経路に障害が生じた場合には、次に
優先度の高い経路を採用するため、複数の経路による冗
長度は高まるものの、ネットワーク全体としてはシステ
ム容量を十分に活かしていない。
グ情報を分散するIGP（Interior Gateway Protocol：内
部ゲートウェイプロトコル）では、２つのノード間に複
数の経路が存在する場合、隣接ノード間リンクのメトリ
ックに基づいて各経路のコストを算出し、経路の優先度
を求めている。当該経路に障害が生じた場合には、次に
優先度の高い経路を採用するため、複数の経路による冗
長度は高まるものの、ネットワーク全体としてはシステ
ム容量を十分に活かしていない。
【０００３】複数の経路にトラヒックを振り分けるロー
ドバランシングにおいて、従来のIGPでは、宛先への経
路が複数存在し、かつそれらのコストが等しい場合（あ
るいは管理者が意図的にコストを等しくした場合）にト
ラヒックを各経路に分配する。トラヒックの分配はルー
タベンダの実装に依存しており、パケット単位で経路を
振り分けるのが一般的である。
ドバランシングにおいて、従来のIGPでは、宛先への経
路が複数存在し、かつそれらのコストが等しい場合（あ
るいは管理者が意図的にコストを等しくした場合）にト
ラヒックを各経路に分配する。トラヒックの分配はルー
タベンダの実装に依存しており、パケット単位で経路を
振り分けるのが一般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のインターネット
におけるロードバランシングでは、同一コストの最短経
路が複数あった場合にのみ、パケット転送をラウンドロ
ビンまたは帯域に比例したラウンドロビンで行うという
単純なものが一般的である。
におけるロードバランシングでは、同一コストの最短経
路が複数あった場合にのみ、パケット転送をラウンドロ
ビンまたは帯域に比例したラウンドロビンで行うという
単純なものが一般的である。
【０００５】しかしながら、特定のトラヒックフローに
着目した場合、複数の経路を利用して並行的に送出され
たパケットの受信ノードにおける到着順序が、送信順序
と同じに保たれるとは限らない。そして、パケット到着
順序が逆転すると、パケットを上位レイヤへ渡す際の処
理時間が変動する。このため、セッション単位でRTT（R
ound Trip Time）値を保持し、これに基づいてフロー制
御を行うTCPでは、RTT変動に伴うスループットの劣化も
起こり得る。
着目した場合、複数の経路を利用して並行的に送出され
たパケットの受信ノードにおける到着順序が、送信順序
と同じに保たれるとは限らない。そして、パケット到着
順序が逆転すると、パケットを上位レイヤへ渡す際の処
理時間が変動する。このため、セッション単位でRTT（R
ound Trip Time）値を保持し、これに基づいてフロー制
御を行うTCPでは、RTT変動に伴うスループットの劣化も
起こり得る。
【０００６】特に、無線リンクによるメッシュ型ネット
ワークでは、干渉波、降雨減衰などによる無線特性に起
因する回線品質の劣化や、中継ノード内部での処理負荷
の増大に伴う遅延変動などにより、経路間の品質差が容
易に生じ得る。従って、上位レイヤにおけるパフォーマ
ンスを考慮したロードバランシング技術が必要となる。
ワークでは、干渉波、降雨減衰などによる無線特性に起
因する回線品質の劣化や、中継ノード内部での処理負荷
の増大に伴う遅延変動などにより、経路間の品質差が容
易に生じ得る。従って、上位レイヤにおけるパフォーマ
ンスを考慮したロードバランシング技術が必要となる。
【０００７】この他、トラヒック量に応じて経路を変更
する試みとして、QoS（Quality ofService）ルーティン
グと呼ばれる手法も検討されている。これは、ノードの
キュー長や使用帯域に応じて経路を変更するものである
が、このようなロードバランシングでは、空いているリ
ンクにトラヒックが集中して輻輳が生じ、その結果、元
のリンクが空いてしまい、その後、元のリンクにトラヒ
ックが再集中するという振動状況（オシレーション）に
よる経路の頻繁な切り替え（ルートフラッピング）を起
こしやすい。
する試みとして、QoS（Quality ofService）ルーティン
グと呼ばれる手法も検討されている。これは、ノードの
キュー長や使用帯域に応じて経路を変更するものである
が、このようなロードバランシングでは、空いているリ
ンクにトラヒックが集中して輻輳が生じ、その結果、元
のリンクが空いてしまい、その後、元のリンクにトラヒ
ックが再集中するという振動状況（オシレーション）に
よる経路の頻繁な切り替え（ルートフラッピング）を起
こしやすい。
【０００８】従来のIGPを適用した場合、ロードバラン
シングに関しては、IGPルーティング・メトリックを人
為的に操作する手法では拡張性に欠けること、IGPはル
ーティングテーブル作成時にネットワーク上の負荷を考
慮にいれていない（リンク帯域使用率やトラヒック特性
などに関する情報を広報しない）ことから、それ単体で
は負荷を均等化することが難しかった。
シングに関しては、IGPルーティング・メトリックを人
為的に操作する手法では拡張性に欠けること、IGPはル
ーティングテーブル作成時にネットワーク上の負荷を考
慮にいれていない（リンク帯域使用率やトラヒック特性
などに関する情報を広報しない）ことから、それ単体で
は負荷を均等化することが難しかった。
【０００９】本発明の目的は、上記した従来技術の課題
を解決し、パケットを複数の経路へ均等に振り分けるこ
とができ、かつ着ノードでの処理負荷が少ないロードバ
ランシング方法を提供する。
を解決し、パケットを複数の経路へ均等に振り分けるこ
とができ、かつ着ノードでの処理負荷が少ないロードバ
ランシング方法を提供する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明は、ネットワーク上の一のノードと他の
一のノードとの間で複数の経路を並行的に利用してパケ
ットを転送するネットワークのロードバランシング方法
において、ネットワーク上の各ノードがリンクステータ
ス情報に基づいて、自ノードから所定の宛先ノードへ至
る複数の経路を探索する手順と、前記リンクステータス
情報に基づいて、各経路のロードバランシング比率を算
出する手順と、受信パケットのフローを識別する手順
と、前記各パケットを、前記識別結果に応じたフロー単
位で、前記ロードバランシング比率に基づいて、いずれ
かの経路へ振り分ける手順とを含むことを特徴とする。
ために、本発明は、ネットワーク上の一のノードと他の
一のノードとの間で複数の経路を並行的に利用してパケ
ットを転送するネットワークのロードバランシング方法
において、ネットワーク上の各ノードがリンクステータ
ス情報に基づいて、自ノードから所定の宛先ノードへ至
る複数の経路を探索する手順と、前記リンクステータス
情報に基づいて、各経路のロードバランシング比率を算
出する手順と、受信パケットのフローを識別する手順
と、前記各パケットを、前記識別結果に応じたフロー単
位で、前記ロードバランシング比率に基づいて、いずれ
かの経路へ振り分ける手順とを含むことを特徴とする。
【００１１】上記した特徴によれば、各パケットがフロ
ー単位で各経路に振り分けられるので、着ノードでは、
パケット到着順序の逆転等による上位レイヤでのパフォ
ーマンス劣化が防止される。
ー単位で各経路に振り分けられるので、着ノードでは、
パケット到着順序の逆転等による上位レイヤでのパフォ
ーマンス劣化が防止される。
【００１２】また、 各経路のトラヒック送出能力がロ
ードバランシング比率と現在の処理負荷とに基づいて定
義され、新規のパケットは処理負荷の小さい経路に振り
分けられるので、均等なロードバランシングが可能にな
る。
ードバランシング比率と現在の処理負荷とに基づいて定
義され、新規のパケットは処理負荷の小さい経路に振り
分けられるので、均等なロードバランシングが可能にな
る。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明に
係るメッシュ網におけるロードバランシング方法の好ま
しい実施の形態について説明する。図１は、本発明が適
用される無線メッシュ網を含むネットワーク構成を示し
た図である。
係るメッシュ網におけるロードバランシング方法の好ま
しい実施の形態について説明する。図１は、本発明が適
用される無線メッシュ網を含むネットワーク構成を示し
た図である。
【００１４】メッシュ網Ｍ１の各ノードＮ11からＮ19に
はユーザのサブネットワークSubが接続されている。メ
ッシュ網Ｍ１の特定のノードには、他のメッシュ網Ｍ
２，Ｍ３やインターネットが相互に接続されている。メ
ッシュ網Ｍ１の各ノードを含めて、全てのシステムには
IPアドレスが割り当てられており、本実施形態では、こ
のIPアドレスを用いてルーティングが行われる。
はユーザのサブネットワークSubが接続されている。メ
ッシュ網Ｍ１の特定のノードには、他のメッシュ網Ｍ
２，Ｍ３やインターネットが相互に接続されている。メ
ッシュ網Ｍ１の各ノードを含めて、全てのシステムには
IPアドレスが割り当てられており、本実施形態では、こ
のIPアドレスを用いてルーティングが行われる。
【００１５】次いで、図２のフローチャートに沿って、
本実施形態のロードバランシング方法をノードＮ11が発
ノードとして機能する場合を例にして説明する。
本実施形態のロードバランシング方法をノードＮ11が発
ノードとして機能する場合を例にして説明する。
【００１６】ステップＳ１では、ノードＮ11を含む各ノ
ードが、自ノードに関するリンクステータス情報をメッ
シュ網内の他ノードに配信すると共に、他ノードより配
信されるリンクステータス情報を受信する。ステップＳ
２では、前記自ノードに関するリンクステータス情報お
よび前記他ノードより配信されるリンクステータス情報
に基づいて、自ノードが所属するメッシュ網Ｍ１のトポ
ロジーを解析する。
ードが、自ノードに関するリンクステータス情報をメッ
シュ網内の他ノードに配信すると共に、他ノードより配
信されるリンクステータス情報を受信する。ステップＳ
２では、前記自ノードに関するリンクステータス情報お
よび前記他ノードより配信されるリンクステータス情報
に基づいて、自ノードが所属するメッシュ網Ｍ１のトポ
ロジーを解析する。
【００１７】ステップＳ３では、前記トポロジーの解析
結果に基づいて各リンクの状態が計算され、自ノードか
らメッシュ網内での最終宛先に至る複数のパス（経路）
が探索される。本実施形態では、これら複数の経路を利
用してロードバランシングが行われる。ステップＳ４で
は、各経路を探索したノード（発ノード）Ｎ11が、経路
毎あるいは経路を構成するリンク毎にパス識別子を割り
当てる。
結果に基づいて各リンクの状態が計算され、自ノードか
らメッシュ網内での最終宛先に至る複数のパス（経路）
が探索される。本実施形態では、これら複数の経路を利
用してロードバランシングが行われる。ステップＳ４で
は、各経路を探索したノード（発ノード）Ｎ11が、経路
毎あるいは経路を構成するリンク毎にパス識別子を割り
当てる。
【００１８】図３は、本実施形態における経路の探索方
法を模式的に示した図であり、前記と同一の符号は同一
または同等部分を表している。
法を模式的に示した図であり、前記と同一の符号は同一
または同等部分を表している。
【００１９】無線メッシュ網Ｍ１において、ノードＮ11
で発生（ノードＮ11に所属する端末やサブネットから送
出されるか、あるいは無線メッシュ網Ｍ３から転送され
るトラヒック）し、最終ノードがノードＮ15であるトラ
ヒック（ノードＮ15に所属する端末やサブネット宛か、
あるいはノードＮ15経由で無線メッシュ網Ｍ2に転送さ
れるトラヒック）に対しては、実線で示した4つの経路
が探索されたものとし、各経路には当該経路を織別する
情報（パス識別子）１５１，１５２，１５３，１５４が
それぞれ付与される。
で発生（ノードＮ11に所属する端末やサブネットから送
出されるか、あるいは無線メッシュ網Ｍ３から転送され
るトラヒック）し、最終ノードがノードＮ15であるトラ
ヒック（ノードＮ15に所属する端末やサブネット宛か、
あるいはノードＮ15経由で無線メッシュ網Ｍ2に転送さ
れるトラヒック）に対しては、実線で示した4つの経路
が探索されたものとし、各経路には当該経路を織別する
情報（パス識別子）１５１，１５２，１５３，１５４が
それぞれ付与される。
【００２０】同様に、例えばノードＮ12において発生
し、ノードＮ16が最終ノードであるトラヒックに対して
も、破線で示した4つの経路が探索されたものとし、そ
れぞれにパス識別子２６１，２６２，２６３，２６４が
付与される。以上のようにして求められた各経路および
そのパス識別子は、各ノードのルーティングテーブルに
登録される。
し、ノードＮ16が最終ノードであるトラヒックに対して
も、破線で示した4つの経路が探索されたものとし、そ
れぞれにパス識別子２６１，２６２，２６３，２６４が
付与される。以上のようにして求められた各経路および
そのパス識別子は、各ノードのルーティングテーブルに
登録される。
【００２１】図４は、発ノードＮ11のルーティングテー
ブルの一例を示した図であり、宛先のIPアドレスとメッ
シュ網内での最終宛先ノードとの関係を記憶したIPルー
ティングテーブルと、最終宛先ノードとパス識別子とロ
ードバランシング比率との関係を記憶した無線メッシュ
網テーブルと、パス識別子と次ホップノードとの関係を
記憶した出力テーブルとを含む。
ブルの一例を示した図であり、宛先のIPアドレスとメッ
シュ網内での最終宛先ノードとの関係を記憶したIPルー
ティングテーブルと、最終宛先ノードとパス識別子とロ
ードバランシング比率との関係を記憶した無線メッシュ
網テーブルと、パス識別子と次ホップノードとの関係を
記憶した出力テーブルとを含む。
【００２２】各経路のロードバランシング比率は、たと
えば各経路のボトルネック部分の帯域に基づいて算出す
ることができ、リンク帯域情報の変更が通知された場合
などに再計算される。また、これまでとは別の経路を使
用する必要が生じた場合は、その経路の発ノードが、古
い経路の解放と新しい経路の確立の通知を行い、それに
伴い無線メッシュ網部分に適用される当該テーブルが更
新される。
えば各経路のボトルネック部分の帯域に基づいて算出す
ることができ、リンク帯域情報の変更が通知された場合
などに再計算される。また、これまでとは別の経路を使
用する必要が生じた場合は、その経路の発ノードが、古
い経路の解放と新しい経路の確立の通知を行い、それに
伴い無線メッシュ網部分に適用される当該テーブルが更
新される。
【００２３】経路毎のトラヒック情報が通知され、これ
までのトラヒック量から大きく変化した場合は、最終ノ
ードまでの経路とロードバランシング比率の再計算が行
われる。ただし、この場合は、トラヒックの転送経路の
急激な変更を引き起こさないように、変更が少ない局所
的な最適解を選択するような方法を用いる。
までのトラヒック量から大きく変化した場合は、最終ノ
ードまでの経路とロードバランシング比率の再計算が行
われる。ただし、この場合は、トラヒックの転送経路の
急激な変更を引き起こさないように、変更が少ない局所
的な最適解を選択するような方法を用いる。
【００２４】本実施形態では、ノードＮ15に属するサブ
ネットSub151やSub152や、無線メッシュ網Ｍ2における
サブネットSub231やSub232が、ノードＮ15を最終ノード
としてルーティングされる旨がIPルーティングテーブル
に登録される。
ネットSub151やSub152や、無線メッシュ網Ｍ2における
サブネットSub231やSub232が、ノードＮ15を最終ノード
としてルーティングされる旨がIPルーティングテーブル
に登録される。
【００２５】また、ノードＮ11からノードＮ15へパケッ
トを転送するためには、パス識別子151から154までの経
路が使用される。このため、対応するエントリが、その
ロードバランシング比率と共に無線メッシュ網テーブル
に登録される。
トを転送するためには、パス識別子151から154までの経
路が使用される。このため、対応するエントリが、その
ロードバランシング比率と共に無線メッシュ網テーブル
に登録される。
【００２６】さらに、ノードＮ11はパス識別子151から1
54の発ノードであると共に、パス識別子264の経路に対
しては中継ノードとして機能する。このため、これらの
５本の経路について、次ホップノードあるいは次ホップ
に接続される出力インターフェースが出力テーブルに登
録される。
54の発ノードであると共に、パス識別子264の経路に対
しては中継ノードとして機能する。このため、これらの
５本の経路について、次ホップノードあるいは次ホップ
に接続される出力インターフェースが出力テーブルに登
録される。
【００２７】なお、各経路はノード間で交換されるリン
クステータス情報に基づいて、各ノードが同一のアルゴ
リズムを用いて決定する。例えば、あるリンクの帯域が
変化したり、特定のノードから他の特定のノードへのト
ラヒックが増大したりする場合などは、その情報が全て
のノードに通知され、その変化に対して最適な経路が各
ノードにより再び探索される。
クステータス情報に基づいて、各ノードが同一のアルゴ
リズムを用いて決定する。例えば、あるリンクの帯域が
変化したり、特定のノードから他の特定のノードへのト
ラヒックが増大したりする場合などは、その情報が全て
のノードに通知され、その変化に対して最適な経路が各
ノードにより再び探索される。
【００２８】図２に戻り、ステップＳ５では、経路を探
索した発ノードＮ11から各中継ノードへ、前記パス識別
子を含むパス情報が通知される。各中継ノードは、通知
されたパス情報を自身のルーティングテーブルに登録す
る。各無線メッシュ網を通過するIPパケットには、各経
路に付与された前記パス識別子がヘッダ情報として付加
され、各ノードＮはパス識別子に基づいてIPパケットの
ルーティングを行う。
索した発ノードＮ11から各中継ノードへ、前記パス識別
子を含むパス情報が通知される。各中継ノードは、通知
されたパス情報を自身のルーティングテーブルに登録す
る。各無線メッシュ網を通過するIPパケットには、各経
路に付与された前記パス識別子がヘッダ情報として付加
され、各ノードＮはパス識別子に基づいてIPパケットの
ルーティングを行う。
【００２９】ステップＳ６では、上記したルーティング
テーブルに基づいて、ロードバランシングによるパケッ
ト交換が実行される。
テーブルに基づいて、ロードバランシングによるパケッ
ト交換が実行される。
【００３０】図５は、本発明のロードバランシングを利
用したパケット交換処理を模式的に表現した機能ブロッ
ク図であり、図６は、その動作を具体的に示したフロー
チャートである。ここでは、前記経路探索により２つの
経路が求められたものとして説明する。
用したパケット交換処理を模式的に表現した機能ブロッ
ク図であり、図６は、その動作を具体的に示したフロー
チャートである。ここでは、前記経路探索により２つの
経路が求められたものとして説明する。
【００３１】本実施形態では、複数経路にトラヒックを
分配する際に、着ノードにおいてパケット到着順序の逆
転等による上位レイヤでのパフォーマンス劣化を防ぐた
めに、パケット単位で経路を振り分けるのではなく、ト
ラヒックフローを考慮したパケットフォワーディングが
行われる。このため、トラヒックの発ノードは、転送パ
ケットの発着IPアドレスおよび発着ポート番号によりフ
ローを識別し、同一フローのパケットは同一経路に転送
するフロー単位の経路制御方式を採用する。
分配する際に、着ノードにおいてパケット到着順序の逆
転等による上位レイヤでのパフォーマンス劣化を防ぐた
めに、パケット単位で経路を振り分けるのではなく、ト
ラヒックフローを考慮したパケットフォワーディングが
行われる。このため、トラヒックの発ノードは、転送パ
ケットの発着IPアドレスおよび発着ポート番号によりフ
ローを識別し、同一フローのパケットは同一経路に転送
するフロー単位の経路制御方式を採用する。
【００３２】なお、本実施形態におけるフローとは、た
とえばTCP通信のウインドウサイズ分のパケット列のよ
うに、短時間の内に連続して転送されるパケット列を想
定する。フローごとの経路の割り当ておよび各経路のト
ラヒック量の監視は、その経路にパケットを送出する発
ノードにおいて行う。
とえばTCP通信のウインドウサイズ分のパケット列のよ
うに、短時間の内に連続して転送されるパケット列を想
定する。フローごとの経路の割り当ておよび各経路のト
ラヒック量の監視は、その経路にパケットを送出する発
ノードにおいて行う。
【００３３】図５において、２つの経路上（パス識別子
がＰ151，Ｐ152）にはリーキパケット２０４，２０５が
それぞれ仮想的に設定されている。各リーキパケット２
０４，２０５は各経路のトラヒック量を監視し、各経路
に割り当てられたロードバランシング比率に対応する転
送レートを出力量、その経路に振り分けたトラヒック量
（パケット長）を入力量（パケットの発生の度に、その
パケット長分のデータが入力される）として、リーキバ
ケット内のデータ残量すなわち出力量に対する入力量の
過剰分をペナルティ値として算出する。ペナルティ監視
部２０１は、各リーキパケット２０４，２０５のペナル
ティ値を監視する。
がＰ151，Ｐ152）にはリーキパケット２０４，２０５が
それぞれ仮想的に設定されている。各リーキパケット２
０４，２０５は各経路のトラヒック量を監視し、各経路
に割り当てられたロードバランシング比率に対応する転
送レートを出力量、その経路に振り分けたトラヒック量
（パケット長）を入力量（パケットの発生の度に、その
パケット長分のデータが入力される）として、リーキバ
ケット内のデータ残量すなわち出力量に対する入力量の
過剰分をペナルティ値として算出する。ペナルティ監視
部２０１は、各リーキパケット２０４，２０５のペナル
ティ値を監視する。
【００３４】フローキャッシュテーブル２０３には、発
生したフローと振り分けるべき経路との対応関係とし
て、図７に示したように、発着IPアドレス／発着ポート
番号、生存時間ｔlifeおよびパス識別子がエントリＮo.
で管理されている。前記生存時間ｔlifeは、時間経過と
共に初期値から一定の割合でダウンカウントされる。
生したフローと振り分けるべき経路との対応関係とし
て、図７に示したように、発着IPアドレス／発着ポート
番号、生存時間ｔlifeおよびパス識別子がエントリＮo.
で管理されている。前記生存時間ｔlifeは、時間経過と
共に初期値から一定の割合でダウンカウントされる。
【００３５】経路選択部２０２は、後に詳述するよう
に、入力されるパケットを監視し、前記ペナルティ監視
部２０１による監視結果および前記フローキャッシュテ
ーブル２０３のデータに基づいて、各パケットをフロー
単位でいずれかの経路へ振り分ける。
に、入力されるパケットを監視し、前記ペナルティ監視
部２０１による監視結果および前記フローキャッシュテ
ーブル２０３のデータに基づいて、各パケットをフロー
単位でいずれかの経路へ振り分ける。
【００３６】このような構成において、図６のステップ
Ｓ８０１では、パケットを受信したか否かが判別され、
時刻ｔにおいてパケットを受信すると、ステップＳ８０
２において、各リーキパケット２０４，２０５の現在の
ペナルティ値Ｘ（出力量に対する入力量の過剰分）が、
次式に基づいて算出される。 Ｘ＝Ｘpre−（ｔ−ｔpre）Ｗ
Ｓ８０１では、パケットを受信したか否かが判別され、
時刻ｔにおいてパケットを受信すると、ステップＳ８０
２において、各リーキパケット２０４，２０５の現在の
ペナルティ値Ｘ（出力量に対する入力量の過剰分）が、
次式に基づいて算出される。 Ｘ＝Ｘpre−（ｔ−ｔpre）Ｗ
【００３７】ここで、「ｔ」は今回のパケット受信時
刻、「ｔpre」は前回のパケット受信時刻、「Ｗ」はロ
ードバランシング比率、「Ｘpre」は前回のペナルティ
値である。したがって、右辺第２項の「（ｔ−ｔpre）
Ｗ」は、当該経路における前回から今回までの出力量を
代表し、これを前回までのペナルティ値Ｘpreから減じ
ることにより、各リーキパケット２０４，２０５の現在
のペナルティ値が求まる。
刻、「ｔpre」は前回のパケット受信時刻、「Ｗ」はロ
ードバランシング比率、「Ｘpre」は前回のペナルティ
値である。したがって、右辺第２項の「（ｔ−ｔpre）
Ｗ」は、当該経路における前回から今回までの出力量を
代表し、これを前回までのペナルティ値Ｘpreから減じ
ることにより、各リーキパケット２０４，２０５の現在
のペナルティ値が求まる。
【００３８】ステップＳ８０３では、前記受信パケット
が、そのヘッダ情報に基づいて識別される。さらに具体
的に言えば、ヘッダ情報に登録されている発着IPアドレ
スおよび発着ポート番号が識別される。
が、そのヘッダ情報に基づいて識別される。さらに具体
的に言えば、ヘッダ情報に登録されている発着IPアドレ
スおよび発着ポート番号が識別される。
【００３９】ステップＳ８０４では、対応するエントリ
が前記フローキャッシュテーブル２０３に既登録である
か否かが判別される。受信パケットの発着IPアドレス／
発着ポート番号が、たとえば［×××／×△］であれ
ば、これに対応したフローが前記フローキャッシュテー
ブル２０３に既登録（エントリＮo.１）なのでステップ
Ｓ８０７へ進む。ステップＳ８０７では、エントリＮo.
１に対応したパス識別子Ｐ151の経路が選択される。ス
テップＳ８０８では、当該エントリＮo.１に関する生存
時間ｔlifeが初期値に更新される。
が前記フローキャッシュテーブル２０３に既登録である
か否かが判別される。受信パケットの発着IPアドレス／
発着ポート番号が、たとえば［×××／×△］であれ
ば、これに対応したフローが前記フローキャッシュテー
ブル２０３に既登録（エントリＮo.１）なのでステップ
Ｓ８０７へ進む。ステップＳ８０７では、エントリＮo.
１に対応したパス識別子Ｐ151の経路が選択される。ス
テップＳ８０８では、当該エントリＮo.１に関する生存
時間ｔlifeが初期値に更新される。
【００４０】これに対して、受信パケットの発着IPアド
レス／発着ポート番号が［×××／××］であれば、こ
れに対応するエントリがフローキャッシュテーブル２０
３に未登録なのでステップＳ８０５へ進む。ステップＳ
８０５では、前記算出されたペナルティ値が最低である
経路が、当該フローの経路として選択される。ステップ
Ｓ８０６では、前記フローと経路との対応関係が前記フ
ローキャッシュテーブル２０３に登録される。
レス／発着ポート番号が［×××／××］であれば、こ
れに対応するエントリがフローキャッシュテーブル２０
３に未登録なのでステップＳ８０５へ進む。ステップＳ
８０５では、前記算出されたペナルティ値が最低である
経路が、当該フローの経路として選択される。ステップ
Ｓ８０６では、前記フローと経路との対応関係が前記フ
ローキャッシュテーブル２０３に登録される。
【００４１】ステップＳ８０９では、生存時間ｔlifeが
ゼロとなったフローのエントリがフローキャッシュテー
ブル２０３から抹消される。本実施形態では、エントリ
Ｎo.４の生存時間ｔlifeがゼロなので、当該エントリが
抹消される。
ゼロとなったフローのエントリがフローキャッシュテー
ブル２０３から抹消される。本実施形態では、エントリ
Ｎo.４の生存時間ｔlifeがゼロなので、当該エントリが
抹消される。
【００４２】ステップＳ８１０では、対応するエントリ
のペナルティ値Ｘが、現在のペナルティ値Ｘと受信した
パケットのパケット長Ｌとの和（Ｘ＋Ｌ）に更新され
る。ステップＳ８１１では、前回受信時刻ｔpreが今回
受信時刻ｔに更新される。
のペナルティ値Ｘが、現在のペナルティ値Ｘと受信した
パケットのパケット長Ｌとの和（Ｘ＋Ｌ）に更新され
る。ステップＳ８１１では、前回受信時刻ｔpreが今回
受信時刻ｔに更新される。
【００４３】本実施形態によれば、ロードバランシング
に基づいて受信パケットを複数経路のいずれかに振り分
ける際に、各パケットをフロー単位で振り分けるように
したので、着ノードでは、パケット到着順序の逆転等に
よる上位レイヤでのパフォーマンス劣化が防止される。
に基づいて受信パケットを複数経路のいずれかに振り分
ける際に、各パケットをフロー単位で振り分けるように
したので、着ノードでは、パケット到着順序の逆転等に
よる上位レイヤでのパフォーマンス劣化が防止される。
【００４４】さらに、各経路のトラヒック送出能力がロ
ードバランシング比率と現在の処理負荷とに基づいて定
義され、新規のパケットは処理負荷の小さい経路に振り
分けられるので、均等なロードバランシングが可能にな
る。
ードバランシング比率と現在の処理負荷とに基づいて定
義され、新規のパケットは処理負荷の小さい経路に振り
分けられるので、均等なロードバランシングが可能にな
る。
【００４５】
【発明の効果】本発明によれば、以下のような効果が達
成される。 (1) ロードバランシングに基づいて受信パケットを複数
経路のいずれかに振り分ける際に、各パケットをフロー
単位で振り分けるようにしたので、着ノードでは、パケ
ット到着順序の逆転等による上位レイヤでのパフォーマ
ンス劣化が防止される。 (2) 各経路のトラヒック送出能力がロードバランシング
比率と現在の処理負荷とに基づいて定義され、新規のパ
ケットは処理負荷の小さい経路に振り分けられるので、
均等なロードバランシングが可能になる。
成される。 (1) ロードバランシングに基づいて受信パケットを複数
経路のいずれかに振り分ける際に、各パケットをフロー
単位で振り分けるようにしたので、着ノードでは、パケ
ット到着順序の逆転等による上位レイヤでのパフォーマ
ンス劣化が防止される。 (2) 各経路のトラヒック送出能力がロードバランシング
比率と現在の処理負荷とに基づいて定義され、新規のパ
ケットは処理負荷の小さい経路に振り分けられるので、
均等なロードバランシングが可能になる。
【図１】 本発明が適用されるメッシュ網を含むネット
ワーク構成を示した図である。
ワーク構成を示した図である。
【図２】 本実施形態の動作を示したフローチャートで
ある。
ある。
【図３】 本実施形態における経路探索方法を模式的に
示した図である。
示した図である。
【図４】 ルーティングテーブルの一例を示した図であ
る。
る。
【図５】 ロードバランシングによる経路選択を模式的
に表現した機能ブロック図である。
に表現した機能ブロック図である。
【図６】 ロードバランシング方法のフローチャートで
ある。
ある。
【図７】 フローキャッシュテーブルの一例を示した図
である。
である。
２０１…ペナルティ監視部，２０２…経路選択部，２０
３…フローキャッシュテーブル，２０４，２０５…リー
キパケット
３…フローキャッシュテーブル，２０４，２０５…リー
キパケット
フロントページの続き (72)発明者 加藤 聰彦 埼玉県上福岡市大原二丁目１番15号 株式 会社ケイディーディーアイ研究所内 Ｆターム(参考） 5K030 GA13 HA08 HC01 JL01 LB06 LC11 LE03 MB09 MB11 5K034 AA07 DD01 EE11 HH01 HH02 5K051 AA01 BB02 CC02 CC11 DD13 FF02 FF03 FF11 FF18 HH27 JJ11
Claims (4)
- 【請求項１】 ネットワーク上の一のノードと他の一の
ノードとの間で複数の経路を並行的に利用してパケット
を転送するネットワークのロードバランシング方法にお
いて、 ネットワーク上の各ノードがリンクステータス情報に基
づいて、自ノードから所定の宛先ノードへ至る複数の経
路を探索する手順と、 前記リンクステータス情報に基づいて、各経路のロード
バランシング比率を算出する手順と、 受信パケットのフローを識別する手順と、 前記各パケットを、前記識別結果に応じたフロー単位
で、前記ロードバランシング比率に基づいて、いずれか
の経路へ振り分ける手順とを含むことを特徴とするメッ
シュ網におけるロードバランシング方法。 - 【請求項２】 前記複数の経路を探索した発ノードが、
各経路にパス識別子を設定して当該経路上の各ノードに
通知する手順をさらに含むことを特徴とする請求項１に
記載のメッシュ網におけるロードバランシング方法。 - 【請求項３】 前記各パケットには、その発着IPアドレ
スおよび発着ポート番号がヘッダ情報として付与され、
前記識別手順では、各パケットのフローが前記ヘッダ情
報に基づいて識別されることを特徴とする請求項１また
は２に記載のメッシュ網におけるロードバランシング方
法。 - 【請求項４】 前記各パケットをロードバランシング比
率に基づいて各経路に振り分ける手順は、 各経路からの出力データ量を、そのロードバランシング
比率に基づいて求める手順と、 各経路への入力データ量を、各パケットのパケット長に
基づいて求める手順と、 前記出力データ量と入力データ量との差分に基づいて、
各経路の出力データ量に対する入力データ量の過剰分を
判別する手順とを具備し、 新規フローのパケットを、前記過剰分の少ない経路に振
り分けることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか
に記載のメッシュ網におけるロードバランシング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001105731A JP2002305541A (ja) | 2001-04-04 | 2001-04-04 | メッシュ網におけるロードバランシング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001105731A JP2002305541A (ja) | 2001-04-04 | 2001-04-04 | メッシュ網におけるロードバランシング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002305541A true JP2002305541A (ja) | 2002-10-18 |
Family
ID=18958367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001105731A Pending JP2002305541A (ja) | 2001-04-04 | 2001-04-04 | メッシュ網におけるロードバランシング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002305541A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005079721A (ja) * | 2003-08-28 | 2005-03-24 | Kyocera Corp | 通信制御装置、通信装置及び通信システム |
| JP2006243967A (ja) * | 2005-03-01 | 2006-09-14 | Hitachi Ltd | ストレージシステム |
| JP2006287538A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Oki Electric Ind Co Ltd | 無線装置 |
| CN1299468C (zh) * | 2003-04-18 | 2007-02-07 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种聚合组流量均衡方法 |
| JP2007534203A (ja) * | 2003-09-11 | 2007-11-22 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | Ｔｃｐトラフィックのフロー特性に基づくキャッシング・ルックアップのための装置及び方法 |
| JP2007536794A (ja) * | 2004-05-05 | 2007-12-13 | テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン（パブル） | セルラシステム、無線ネットワーク制御装置及び無線基地局 |
| US8301823B2 (en) | 2009-07-07 | 2012-10-30 | Panasonic Corporation | Bus controller arranged between a bus master and a networked communication bus in order to control the transmission route of a packet that flows through the communication bus, and simulation program to design such a bus controller |
| JP2013162349A (ja) * | 2012-02-06 | 2013-08-19 | National Institute Of Information & Communication Technology | 通信装置 |
| US8730809B2 (en) | 2011-01-19 | 2014-05-20 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Methods for packet forwarding through a communication link of a distributed link aggregation group using mesh tagging |
| WO2015052869A1 (ja) * | 2013-10-11 | 2015-04-16 | 日本電気株式会社 | 端末装置、端末装置制御方法、および端末装置制御プログラム |
| JP2017506049A (ja) * | 2014-02-13 | 2017-02-23 | ロックポート ネットワークス インコーポレイテッド | 分散型直接相互接続ネットワークにおけるパケットルーティング方法 |
| WO2019058652A1 (ja) * | 2017-09-25 | 2019-03-28 | 住友電気工業株式会社 | 制御装置、制御方法、およびコンピュータプログラム |
| CN113986557A (zh) * | 2021-11-15 | 2022-01-28 | 北京航空航天大学 | 一种面向全流量采集的存储负载均衡方法及系统 |
-
2001
- 2001-04-04 JP JP2001105731A patent/JP2002305541A/ja active Pending
Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1299468C (zh) * | 2003-04-18 | 2007-02-07 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种聚合组流量均衡方法 |
| US8509775B2 (en) | 2003-08-28 | 2013-08-13 | Kyocera Corporation | Communication control apparatus determining terminal connection |
| JP2005079721A (ja) * | 2003-08-28 | 2005-03-24 | Kyocera Corp | 通信制御装置、通信装置及び通信システム |
| JP2007534203A (ja) * | 2003-09-11 | 2007-11-22 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション | Ｔｃｐトラフィックのフロー特性に基づくキャッシング・ルックアップのための装置及び方法 |
| US8005989B2 (en) | 2003-09-11 | 2011-08-23 | International Business Machines Corporation | Caching lookups based upon TCP traffic flow characteristics |
| JP2007536794A (ja) * | 2004-05-05 | 2007-12-13 | テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン（パブル） | セルラシステム、無線ネットワーク制御装置及び無線基地局 |
| JP2006243967A (ja) * | 2005-03-01 | 2006-09-14 | Hitachi Ltd | ストレージシステム |
| JP4713902B2 (ja) * | 2005-03-01 | 2011-06-29 | 株式会社日立製作所 | ストレージシステム |
| JP2006287538A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-10-19 | Oki Electric Ind Co Ltd | 無線装置 |
| US8301823B2 (en) | 2009-07-07 | 2012-10-30 | Panasonic Corporation | Bus controller arranged between a bus master and a networked communication bus in order to control the transmission route of a packet that flows through the communication bus, and simulation program to design such a bus controller |
| US8730809B2 (en) | 2011-01-19 | 2014-05-20 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Methods for packet forwarding through a communication link of a distributed link aggregation group using mesh tagging |
| US9397934B2 (en) | 2011-01-19 | 2016-07-19 | Hewlett Packard Enterprise Development Lp | Methods for packet forwarding though a communication link of a distributed link aggregation group using mesh tagging |
| JP2013162349A (ja) * | 2012-02-06 | 2013-08-19 | National Institute Of Information & Communication Technology | 通信装置 |
| WO2015052869A1 (ja) * | 2013-10-11 | 2015-04-16 | 日本電気株式会社 | 端末装置、端末装置制御方法、および端末装置制御プログラム |
| JP2017506049A (ja) * | 2014-02-13 | 2017-02-23 | ロックポート ネットワークス インコーポレイテッド | 分散型直接相互接続ネットワークにおけるパケットルーティング方法 |
| WO2019058652A1 (ja) * | 2017-09-25 | 2019-03-28 | 住友電気工業株式会社 | 制御装置、制御方法、およびコンピュータプログラム |
| CN113986557A (zh) * | 2021-11-15 | 2022-01-28 | 北京航空航天大学 | 一种面向全流量采集的存储负载均衡方法及系统 |
| CN113986557B (zh) * | 2021-11-15 | 2023-09-12 | 北京航空航天大学 | 一种面向全流量采集的存储负载均衡方法及系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6584071B1 (en) | Routing with service level guarantees between ingress-egress points in a packet network | |
| RU2358398C2 (ru) | Способ пересылки трафика, имеющего предварительно определенную категорию обслуживания передачи данных, в сети связи без установления соединений | |
| US6538991B1 (en) | Constraint-based routing between ingress-egress points in a packet network | |
| Quoitin et al. | Interdomain traffic engineering with BGP | |
| US6084858A (en) | Distribution of communication load over multiple paths based upon link utilization | |
| US8072901B1 (en) | Technique for efficient probing to verify policy conformance | |
| US6970913B1 (en) | Load balancing using distributed forwarding agents with application based feedback for different virtual machines | |
| US5953312A (en) | Method and apparatus for determining alternate routes in a network using a connection-oriented protocol | |
| US6665273B1 (en) | Dynamically adjusting multiprotocol label switching (MPLS) traffic engineering tunnel bandwidth | |
| US8045559B2 (en) | Datagram relaying apparatus with load distributing function | |
| KR100411251B1 (ko) | 제한조건을 만족하는 다중 경로 배정방법 | |
| US6829221B1 (en) | Border gateway protocol manager and method of managing the selection of communication links | |
| EP1851921B1 (en) | Admission control and routing in a telecommunications network based on the consideration of all physical and logical links | |
| US6574669B1 (en) | Method and apparatus for routing traffic within a network utilizing linear optimization | |
| JP4828865B2 (ja) | トラフィック・パターン可変性と独立な効率的で堅牢なルーティング | |
| US20150003240A1 (en) | Adaptive call routing in ip networks | |
| US20090185481A1 (en) | Method and network node for self-regulating, autonomous and decentralized traffic distribution in a multipath network | |
| US20070242607A1 (en) | Method and system for controlling distribution of network topology information | |
| US20090116488A1 (en) | Method for distributing traffic by means of hash codes according to a nominal traffic distribution scheme in a packet-oriented network employing multi-path routing | |
| JP2002305541A (ja) | メッシュ網におけるロードバランシング方法 | |
| JP2005524261A (ja) | 冗長性接続用に動的に修正されるメトリック値を用いるトラフィックネットワークフロー制御方法 | |
| JP2000312226A (ja) | 通信品質を保証する方法 | |
| US9118592B2 (en) | Switch and/or router node advertising | |
| US7296087B1 (en) | Dynamic allocation of shared network resources between connection-oriented and connectionless traffic | |
| US8018953B1 (en) | Adaptive, deterministic ant routing approach for updating network routing information |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040119 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050610 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050615 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050907 |