JP2002344505A - パケット転送装置およびパス管理装置並びにパケット転送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＩＰ網において、帯域保証のために要求され
る網のスペックを低減し、帯域保証のサービス提供時
に、運用コストを削減する。 【解決手段】 入口エッジノード１０ａにおいて、パケ
ットを転送するものであって、パケットを送受信する通
信部１１と、複数のパケットからなるパケットフローの
網１への流入量を示す流入帯域を制御する制御部１２
と、流入帯域に応じて通信部１１が受信したパケットを
処理するＩＰパケット処理部１３と、網１に属するノー
ド間の伝送状況を検出し、伝送状況を制御部１２に対し
て通知するリンク帯域管理部１４とをそなえて構成す
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、例えばＩＰ（inte
rnet protocol）網における帯域保証の帯域管理と制御
とに用いて好適な、パケット転送装置およびパス管理装
置並びにパケット転送システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】インターネットは、伝送容量または遅延
などの通信品質を保証しないベストエフォート型サービ
スのみを提供してきた。近年、リアルタイムの映像音声
などを転送するという要求が高まってきている。このた
め、所定値以上の通信帯域を有するデータ伝送を保証す
る帯域保証型サービスについて検討されるようになって
きている。

【０００３】上記のベストエフォート型の網とは、サー
ビスの品質（以下、ＱｏＳ［Quality of Service］とい
う。）が保証されていない通信網を意味し、例えば、イ
ンターネットである。ここで、ＱｏＳとは、帯域幅，最
大遅延時間，パケット間隔などを保証するメカニズムで
ある。一方、帯域保証型の網とは、サービスの品質が、
常時、エンド・ツゥ・エンドで保証されている通信網を
意味する。この帯域保証型の網は、最低限保証される通
信品質をユーザに対して保証するものである。従って、
リアルタイムの映像音声などを転送するときは、ユーザ
は、途中で映像音声が途切れないように、帯域保証型の
網を選択することが望ましい。

【０００４】換言すれば、ベストエフォート型の網は、
安価に網を実現でき、また、網全体として最善を尽くす
ように努力するものである一方、エンド・ツゥ・エンド
の観点から見ると、サービスの保証が得られておらず通
信品質は低い。従来、インターネットプロトコルを適用
したＩＰ網が提供する、帯域保証サービスは、帯域制御
を必要とするパケットフロー（以下、フローと略称する
ことがある。）とベストエフォートとを分離するため
に、例えばルータなどの網における全パケット転送措置
が、パス管理（経路管理）・制御メカニズムをサポート
する必要があった。この理由は、インターネットプロト
コルが、下位レイヤに対する高い非依存性を目的に設計
されたことに起因する。

【０００５】なお、通信速度，通信品質，通信帯域は、
それぞれ、伝送速度，伝送品質，伝送帯域の意味で使用
することがある。また、パケット転送装置は、転送装
置，ノードと略称することがある。図１６は帯域保証技
術を説明するための図である。この図１６に示す網１０
０，９ａ，９ｂ，９ｃは、いずれも、ＩＰパケット（Ｉ
Ｐデータグラムとも称する。以下、パケットと略称する
ことがある。）を転送する網である。この網１００は、
例えばＩＰパケットを転送し、パス（経路）を用いて帯
域保証が可能な網であって、エッジノード（エッジ転送
装置）１０１ａ〜１０１ｃと、コアノード（コア転送装
置）１０２ａ〜１０２ｄとをそなえて構成され、これら
のノードの間が、帯域保証パスによって接続されるよう
になっている。

【０００６】ここで、エッジノード１０１ａは、網９ａ
との接続ポイントに設けられ網９ａからのパケットを受
信して網１００に転送するものである。また、エッジノ
ード１０１ｂ，１０１ｃは、それぞれ、網９ｂ，９ｃと
の接続ポイントに設けられ網１００にて転送したパケッ
トを転送するものである。一方、コアノード１０２ａ〜
１０２ｄは、それぞれ、パケットを転送するものであっ
て、主に、エッジノード１０１ａにて受信したパケット
を中継する中継専用のものである。

【０００７】インターネットプロトコルは、有事におい
ても機能する網を目指して設計されたので、伝送路レイ
ヤまたはリンクレイヤの高度な信頼性は、期待されてい
ない。このため、送信サイト（送信側）と受信サイト
（受信側）とが、それぞれ、動的な経路制御プロトコル
に基づいて、中継経路を意識せずに通信できるようにな
っている。

【０００８】従来のＩＰ網における帯域保証メカニズム
においても、上記理念に基づいて、以下の（１），
（２）に述べるような、パス管理・制御機能を全転送装
置が有するようにし、これにより、所望のタイミングで
所望の転送装置が、帯域保証サービスを提供する対象と
なるパケットフロー（以下、帯域保証サービス対象フロ
ーと略称することがある。）を収容できるように設計さ
れている。

【０００９】（１）帯域保証機能付きのパケット転送機
能（パス制御機能）。この機能は、例えば、ＩＰ網が、
ユーザに対して、３０Ｍｂｐｓ（メガビット毎秒）の帯
域を保証するサービスを提供する機能である。 （２）所望のフローの経路上に設けられている全転送装
置に対して帯域保証を定期的に要求するためのシグナリ
ング（ＭＰＬＳ：Multi Protocol Label Switchingまた
はＲＳＶＰ：Resource Reservation Setup Protocolな
ど）をサポートする機能（パス管理機能）。

【００１０】この機能は、例えば、ＩＰ網が、ＩＰ網の
中の転送装置に対して、ネゴシエーションすることによ
り、ユーザに対して、３０Ｍｂｐｓの帯域を保証するサ
ービスを提供する機能である。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、今日の
ＩＰ網（ＩＰパケット網）は、例えば電話会社などの通
信キャリア各社などによって提供され、これらのＩＰ網
は、十分に信頼性の高い伝送路レイヤ上に構築されてい
る。この「十分に信頼性の高い」とは、伝送路が現在の
電話網と同等の信頼性を有することを意味する。一例と
して、現在の電話網は、伝送路の全ケーブルを切断しな
い限り、停止せず、非常に安定し、高い信頼性を有す
る。

【００１２】特に、同一の通信キャリアが構築したＩＰ
網を介して、送信サイトと受信サイトとが直接、接続さ
れている場合においては、伝送路レイヤの信頼性は極め
て高く、また、内部の経路も安定している。すなわち、
従来のＩＰ網向けの帯域制御メカニズムは、今日におい
ては、オーバースペックとなっており、このメカニズム
を用いた網の運用は、不要な高コストを招くという課題
がある。

【００１３】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、ＩＰ網において、帯域保証のために要求され
る網のスペックを低減し、網の運用コストを削減し、か
つ、極めて信頼性の高い帯域保証のサービスを提供でき
る、パケット転送装置およびパス管理装置並びにパケッ
ト転送システムを提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】このため、本発明のパケ
ット転送装置は、パケットを送受信するパケット送受信
部と、複数のパケットからなるパケットフローの網への
流入量を示す流入帯域を制御する帯域制御部と、流入帯
域に基づいて、パケット送受信部が受信したパケットが
網において優先的に転送される優先パケットであるか否
かを識別する識別部と、識別部の識別に基づいて、受信
したパケットに、網において優先的に転送されることを
示す優先度を付与しその付与したパケットを優先パケッ
トとして出力する優先処理部とをそなえ、この優先処理
部が、転送パケットに優先度を付与して優先パケットを
出力する優先度付与部と、優先パケットを網に転送する
転送部とをそなえて構成されたことを特徴としている
（請求項１）。

【００１５】また、前記優先度付与部は、パケットを送
受信し網に属するノードであって網に隣接する隣接網と
接続されたエッジノードと、網に属する他のノードとの
間において優先度を付与するように構成されてもよい
（請求項２）。そして、本発明のパス管理装置は、パケ
ットを送受信するパケット送受信部と、少なくとも、パ
ケットを送受信し網に属する複数のノードの接続関係を
示すトポロジ情報と、網に属するノード間において利用
されている伝送量を示すリンク帯域情報とを含む管理情
報を保持するデータベースと、管理情報に基づいて、パ
ケットフローの要求伝送量を示す要求帯域が、網におい
て伝送可能か否かを示す判定結果を出力する計算部と、
データベースを読み書きするとともに、判定結果を受信
し、パケット送受信部を制御しうる網集中制御部とをそ
なえて構成されたことを特徴としている（請求項３）。

【００１６】さらに、この計算部は、トポロジ情報に基
づいて、網に属するノードであって網に隣接する隣接網
と接続された複数のエッジノード間の経路を示す経路情
報とこの経路情報のリンク帯域とを得ることにより、判
定結果を出力するように構成されてもよい（請求項
４）。加えて、本発明のパケット転送システムは、パケ
ットを送受信する網に属し、網に接続された隣接網から
受信したパケットを転送する複数のパケット転送装置
と、複数のパケット転送装置のそれぞれの状態と、複数
のパケット転送装置間におけるパケットの伝送状況とを
管理しうるパス管理装置とをそなえ、パケット転送装置
が、パケットを送受信する第１パケット送受信部と、複
数のパケットからなるパケットフローの網への流入量を
示す流入帯域を制御する帯域制御部と、流入帯域に応じ
て第１パケット送受信部が受信したパケットを処理する
パケット処理部とをそなえ、更に、パス管理装置が、パ
ケットを送受信する第２パケット送受信部と、少なくと
も、パケットを送受信し網に属する複数のノードの接続
関係を示すトポロジ情報と、網に属するノード間におい
て利用されている伝送量を示すリンク帯域情報とを含む
管理情報を保持するデータベースと、管理情報に基づい
て、パケットフローの要求伝送量を示す要求帯域が、網
において伝送可能か否かを示す判定結果を出力する計算
部と、データベースを読み書きするとともに、判定結果
を受信し、第２パケット送受信部を制御しうる網集中制
御部とをそなえて構成されたことを特徴としている（請
求項５）。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。 （Ａ）本発明の一実施形態の説明 図１は本発明の一実施形態に係るパケット転送システム
（以下、システムと略称することがある。）の構成図で
ある。この図１に示すシステム２００は、帯域保証サー
ビスを提供する対象となるパケットフロー（以下、サー
ビス対象フローと略称することがある。）を網内にて保
証できる流量に抑制するとともに、網内においてパケッ
トに優先度を付して転送するものである。そして、シス
テム２００は、網内の所望のフローの経路上に位置する
全ノードに対して、帯域保証を定期的に要求するための
シグナリングをサポートするサービスと、帯域保証機能
付きパケットを転送するサービスとの２種類のサービス
を実現するようになっている。

【００１８】このシステム２００は、一例として７基の
ノード（パケット転送装置）１０ａ〜１０ｇが接続され
た網１と、パス管理装置２とをそなえて構成され、網１
に隣接する網（隣接網）９ａ，９ｂ，９ｃと接続されて
いる。この網１は、主にＩＰパケットを転送する網であ
って、例えば通信キャリアが管理・運用する網である。
加えて、網９ａ〜９ｃは、それぞれ、この網１に隣接
し、ＩＰパケットを転送する網であり、例えば通信キャ
リアによって、管理・運用されている。

【００１９】そして、ノード１０ａ〜１０ｇは、それぞ
れ、パケットを送受信する網１に属し、網９ａ〜９ｃの
それぞれから受信したパケットを網１にて転送するもの
である。また、パス管理装置２は、７基のノード１０ａ
〜１０ｇのそれぞれの状態と、７基のノード１０ａ〜１
０ｇの間におけるパケットの伝送状況とを管理しうるも
のである。

【００２０】更に詳述すると、ノード１０ａは入口エッ
ジノードとして機能しており、ノード１０ｄ，１０ｅ
は、いずれも、出口エッジノードとして機能している。
また、ノード１０ｂ，１０ｃ，１０ｆおよび１０ｇは、
それぞれ、隣接する網９ａ〜９ｃと直接には接続されて
いないコアノードとして機能している。そして、これら
のノード１０ａ〜１０ｇの間が、帯域保証パスによって
接続されるようになっている。

【００２１】以下の説明において、ノード１０ａを入口
エッジノード１０ａと称し、ノード１０ｄ，１０ｅを、
それぞれ、出口エッジノード１０ｄ，１０ｅと称し、ま
た、ノード１０ｂ，１０ｃ，１０ｆおよび１０ｇを、そ
れぞれ、コアノード（中継ノードまたは次ホップノー
ド）１０ｂ，１０ｃ，１０ｆおよび１０ｇと称すること
がある。

【００２２】また、パケット転送の方向は、入力エッジ
ノード１０ａから出力エッジノード１０ｄに向かう方向
（図１に示す優先度転送フローと表示された矢印参照）
として説明する。なお、この方向は、各ノード１０ａ〜
１０ｇ間において、所望の方向に設定することもでき
る。これにより、網１の入力側に設けられた入力エッジ
ノード１０ａにおいて、網９ａから出力されたパケット
が受信され、その受信されたパケット（受信パケット）
は、ノード１０ｂ，１０ｃをそれぞれ介して転送され、
網１の出力側に設けられた出力エッジノード１０ｄか
ら、網９ｂに転送される。さらに、入口エッジノード１
０ａにて受信されたパケットは、ノード１０ｆ，１０ｇ
を介して出力されるように転送される。加えて、パス管
理装置２において、ノード１０ａ〜１０ｇのそれぞれに
おけるパケット流入量が監視されるようになっている。

【００２３】次に、入口エッジノード１０ａは、網９ａ
との接続ポイントに設けられ網９ａからのパケットを受
信して網１のコアノード１０ｂ，１０ｇに転送するもの
である。また、出口エッジノード１０ｄ，１０ｅは、そ
れぞれ、網９ｂ，９ｃとの接続ポイントに設けられ網１
にて転送されたパケットを転送するものである。一方、
コアノード１０ｂは、パケットを転送するものであっ
て、主に、エッジノード１０ａにて受信したパケット
を、コアノード１０ｃなどに中継するものであり、中継
専用になっている。また、コアノード１０ｃ，１０ｆお
よび１０ｇは、いずれも、コアノード１０ｂと同様なも
のである。

【００２４】図２は本発明の一実施形態に係る入力エッ
ジノード１０ａのブロック図である。この図２に示す入
口エッジノード１０ａは、パケットを転送するものであ
って、通信部（第１パケット送受信部）１１と、制御部
１２と、ＩＰパケット処理部１３と、リンク帯域管理部
１４とをそなえて構成されている。ここで、通信部１１
は、パケットを送受信するものである。すなわち、通信
部１１は、パス管理装置２からの制御情報を受信し、制
御結果およびトポロジ（トポロジ情報または網トポロジ
情報とも称する。）の変更情報をパス管理装置２に通知
できる。このトポロジとは、論理的な網構成情報であ
る。そして、このトポロジは、リンクが切断されたとき
に、このノード１０ａにて、既存の経路交換アルゴリズ
ム（ルーティングプロトコル）を用いて生成されるよう
になっている。

【００２５】また、制御部（帯域制御部）１２は、複数
のパケットからなるパケットフローの網１への流入量を
示す流入帯域を制御するものである。すなわち、制御部
１２は、後述するＩＰパケット処理部１３の各ブロック
に対する種々の処理機能を有する。具体的には、制御部
１２は、パス管理装置２からの制御指示に基づいて設定
し、その設定した結果をパス管理装置２に通知するため
の通知パケットを生成するのである。この通知パケット
は、経路テーブル部１５ａ（図３参照）およびリンク帯
域管理部１４から通知されたトポロジの変更に関する情
報（以下、トポロジ変更情報と称することがある。）を
パス管理装置２に対して通知するためのものである。

【００２６】また、制御部１２は、パス管理装置２の帯
域比較部２１ａ（図１０を用いて後述する。）からＮＡ
ＣＫ信号（以下、単にＮＡＣＫと称する。）を受信した
場合に、別経路を検索する場合には、経路指定の指示も
受信し、ＩＰパケット処理部１３の経路を保持するテー
ブルに書き込むようになっている。この制御部１２によ
って、ＩＰパケット処理部１３に保持されているデータ
が、積極的に書き替えられ、正確なデータが記録される
ようになる。

【００２７】次に、リンク帯域管理部１４は、網１に属
するノード間の伝送状況を検出し、伝送状況を制御部１
２に対して通知するものである。すなわち、リンク帯域
管理部１４は、網１に属するノード間において利用され
ている伝送量を示すリンク帯域（リンク帯域値またはリ
ンク帯域情報）を管理し、このリンク帯域をパス管理装
置２に対して通知するようになっている。具体的には、
ノード１０ａのリンク帯域管理部１４は、このノード１
０ａに接続されているリンク（区間）のリンク帯域を管
理する。

【００２８】一例として、リンク帯域管理部１４は、網
１に属するノード間のリンクが、例えば１００Ｍｂｐｓ
の伝送容量を有するイーサーネットである場合は、その
リンク帯域を１００Ｍｂｐｓとする。また、現在、利用
されている利用帯域が３０Ｍｂｐｓであるといった利用
状況を検出し、そのリンクにおいて、さらにデータ伝送
できるか否かを管理するのである。

【００２９】加えて、リンク帯域管理部１４は、障害に
よりリンクダウン（リンクが切断されたこと）が生じた
場合、または、障害が復旧して新たなリンク接続によ
り、リンクアップ（リンクが接続されたこと）が生じた
場合において、リンク情報の変更を制御部１２に対して
通知するようにもなっている。そして、制御部１２は、
リンク情報を、パス管理装置２に対して通知する。

【００３０】これにより、各パスは動的に管理され、ま
た、パス管理装置２の一箇所に全ノードからリンク情報
が集中するので、網１の保守・管理労力が軽減される。
従って、各ノードにおいて、それぞれ、そのノードに接
続されているリンク帯域が管理され、各ノードのリンク
帯域が、それぞれ、制御部１２に対して通知されるので
ある。

【００３１】また、これにより、パス管理装置２は、各
ノードのリンク帯域を知ることができ、網１に属する７
基のノード１０ａ〜１０ｇを管理でき、パケットの伝送
状況を把握できるのである。次に、図１において、ＩＰ
パケット処理部１３は、流入帯域に応じて通信部１１が
受信したパケットを処理するものである。このＩＰパケ
ット処理部１３の詳細なサブブロックについては、後述
する図３を用いて説明する。

【００３２】これにより、パス管理装置２が出力したパ
ケットは、ノード１０ａの通信部１１にて受信され、制
御部１２にて、複数のパケットからなるパケットフロー
の網１への流入量を示す流入帯域が制御され、そして、
ＩＰパケット処理部１３にて、流入帯域に応じて通信部
１１が受信したパケットが処理される。また、これによ
り、パスによる帯域保証技術が、このシステム２００に
適用され、優先度転送に基づく帯域保証サービスが提供
されるのである。従って、システム２００は、全ノード
１０ａ〜１０ｇが、パス管理・制御機能を有することな
く、ユーザに対して帯域保証サービスを提供できる。

【００３３】また、以下の説明においては、主に、出口
エッジノード１０ｄについて説明する。特に断らない限
り、出口エッジノード１０ｅも、出口エッジノード１０
ｄと同様である。なお、出口エッジノード１０ｄ，１０
ｅは、この入口エッジノード１０ａと同様であるので、
異なる点について、説明する。次に、入口エッジノード
１０ａのＩＰパケット処理部１３と、出口エッジノード
１０ｄ，１０ｅのＩＰパケット処理部４３と、コアノー
ド１０ｂ，１０ｃ，１０ｆ，１０ｇのＩＰパケット処理
部３３とについて、それぞれ、図３，図５，図７を用い
て説明する。

【００３４】図３は本発明の一実施形態に係るＩＰパケ
ット処理部１３の機能ブロック図であり、この図３に示
すＩＰパケット処理部１３は、識別部１５と、優先処理
部１６とをそなえて構成されている。ここで、識別部１
５は、流入帯域に基づいて、通信部１１が受信したパケ
ットが網１において優先的に転送される優先パケットで
あるか否かを識別するものであって、経路テーブル部
（蓄積部）１５ａと、サービス対象パケット識別部（以
下、パケット識別部と称することがある。）１５ｂと、
パケット流量監視部１５ｃと、変更・通知部１５ｄとを
そなえて構成されている。また、この識別部１５は、流
入帯域に基づいて、網１に転送すべき転送パケットと廃
棄すべきパケットとを識別するものでもある。

【００３５】この経路テーブル部１５ａは、この網１に
て転送されるパケットを受信したパケットの送信先アド
レス（受信アドレスと表記されたもの）と、その転送さ
れるパケットを網９ａ，９ｂ，９ｃに出力するパケット
の送信元アドレス（宛先アドレスと表示されたもの）
と、送信ポート番号と、保証帯域（保証帯域値または保
証帯域情報）と、次にホップする次ホップ［Next Hop］
ノード（中継ノードまたは中継パケット転送装置とも称
する。）の番号を蓄積するものである。また、この機能
は例えばメモリなどにより実現される。れらのアドレス
とは、特に断らない限り、ＩＰアドレスを意味する。

【００３６】ここで、これらの入口エッジノードアドレ
ス，出口エッジノードアドレスは、それぞれ、網１に属
する７基のノード１０ａ〜１０ｇを識別しうる識別デー
タとして機能している。以下の説明においては、特に断
らない限り、アドレスは識別データを意味する。また、
送信ポート番号は、ＦＴＰ（File Transfer Protocol：
ファイル転送プロトコル）などの上位レイヤのサービス
に関する（サービスを識別する）識別番号であって、例
えば、ＦＴＰが２１番を表すことを意味する。

【００３７】また、保証帯域とは、網１が各パスごとに
保証する伝送量を示す帯域値である。すなわち、網１が
ユーザに対して提供するサービスの保証値である。加え
て、次ホップノードとは、７基のノード１０ａ〜１０ｇ
のうちの入口エッジノード１０ａおよび出口エッジノー
ド１０ｄの間においてパケットを中継するコアノード１
０ｂ，１０ｃ，１０ｆ，１０ｇを意味する。

【００３８】これにより、経路テーブル部１５ａは、受
信パケットに含まれる宛先アドレスに応じて、その受信
パケットに次ホップノードアドレスを書き込むようにな
っている。また、経路テーブル部１５ａには、変更・通
知部１５ｄが接続されている。この変更・通知部１５ｄ
は、制御部１２から出力された情報に基づいて経路テー
ブル部１５ａに蓄積された情報を変更するとともに、経
路テーブル部１５ａに蓄積された情報を制御部１２に対
して通知しうるものである。

【００３９】これにより、経路テーブル部１５ａの情報
は、パス管理装置２からの制御に従って、読み書きされ
るようになっている。また、経路テーブル部１５ａの情
報が変更されると、その変更された情報は、制御部１２
に対して通知されるようにもなっている。従って、パス
管理装置２が各ノードの状態を把握でき、正確に網１を
管理できるので、網管理者は高いサービスを提供でき、
また、ユーザは安定した通信環境を得ることができる。

【００４０】次に、パケット識別部１５ｂは、優先処理
部１６から入力された受信パケットのヘッダに基づい
て、受信パケットがサービス対象パケットであるか否か
を示す識別結果を出力するものである。そして、パケッ
ト識別部１５ｂは、この識別結果（例えばパケットヘッ
ダそのもの）を、経路テーブル部１５ａとパケット流量
監視部１５ｃとに対して入力するようになっている。こ
れにより、経路テーブル部１５ａのデータが、更新され
る。

【００４１】さらに、パケット流量監視部１５ｃは、パ
ケット識別部１５ｂから入力された識別結果が、サービ
ス対象フローのときには、そのサービス対象フローのパ
ケット個数をカウントすることにより、フローを監視す
るものでもある。この機能は例えばカウンタにより実現
される。また、パケット流量監視部１５ｃは、識別結果
がサービス対象パケットであるときには、優先処理部１
６に対してその旨を通知し、識別結果がサービス対象パ
ケットでないときには、優先処理部１６に対して、カウ
ンタ値が予約流量を超過しており、その結果、識別結果
がサービス対象パケットではないときには、優先処理部
１６に対して、そのパケットを廃棄するように指示す
る。

【００４２】更に詳述すると、パケット流量監視部１５
ｃは、サービス対象フローごとにパケットの流量を監視
し、受信パケットが優先パケットであるときには、後述
する優先度マーク付与部１６ｃ，交換部１６ｄにその旨
を通知するとともに、流量が予め契約した量以上のパケ
ットを廃棄するように、パケット廃棄部１６ｂに対して
指示するのである。

【００４３】なお、このパケット流量監視部１５ｃは、
コアノード１０ｂ，１０ｃ，１０ｆ，１０ｇおよび出口
エッジノード１０ｄ，１０ｅに設ける必要はない。従っ
て、識別部１５は、受信したパケットの宛先アドレスの
それぞれについて、経路テーブル部１５ａを参照するこ
とにより、これらの宛先アドレスに対する次ホップノー
ドを検索でき、また、この経路テーブル部１５ａの内容
が変更された場合には、制御部１２に対して変更内容を
通知するようになっている。

【００４４】これにより、パケット識別部１５ｂにて、
受信パケットごとに、サービス対象パケットであるか否
かが識別結果として出力され、受信パケットがサービス
対象であれば、パケット流量監視部１５ｃにて、パケッ
ト数がカウントされ、予約流量の超過のため、受信パケ
ットがサービス対象パケットではないときには、そのパ
ケットが廃棄されるのである。そして、受信パケットの
識別結果は、経路テーブル部１５ａに書き込まれ、経路
テーブル部１５ａのデータが、更新されるのである。従
って、網１に流入するパケットフローの大きさを、予測
できるようになる。

【００４５】また、優先処理部１６は、経路テーブル部
１５ａの識別に基づいて、受信したパケットに、網１に
おいて優先的に転送されることを示す優先度（優先度マ
ークまたは優先度フラグとも称する。）を付与しその付
与したパケットを優先パケットとして出力するものであ
って、パケットヘッダ抽出部１６ａ，パケット廃棄部
（廃棄部）１６ｂ，優先度マーク付与部（優先度付与
部）１６ｃ，交換部１６ｄ，優先キュー部１６ｅ，１６
ｇ，キュー部１６ｆ，１６ｈ，優先度転送部１６ｉ，１
６ｊをそなえて構成されている。

【００４６】ここで、パケットヘッダ抽出部１６ａは、
パケットのヘッダを抽出し、識別部１５のパケット識別
部１５ｂに送信するものである。加えて、パケット廃棄
部１６ｂは、パケットを廃棄するものである。具体的に
は、パケット廃棄部１６ｂは、パケット流量監視部１５
ｃからの指示に基づいて、予め交わされた契約以上の帯
域分のパケットを廃棄する機能を有する。すなわち、パ
ケット廃棄部１６ｂは、パケットフローを集合体とし
て、予め決められた帯域の範囲に、パケットフローが収
まるまで、パケットを廃棄し続けるのである。

【００４７】ここで、パケット廃棄部１６ｂは、一個の
パケットを廃棄することによって、サービス可能な帯域
内に収まるときは、一個だけパケットを廃棄し、また、
複数個のパケットを廃棄することによって、サービス可
能な帯域内に収まるときは、複数個のパケットを廃棄す
るのである。なお、このパケット廃棄部１６ｂは、コア
ノード１０ｂ，１０ｃ，１０ｆ，１０ｇおよび出口エッ
ジノード１０ｄは、不要である。

【００４８】従って、網内に流入する高い優先度を有す
るパケット（優先パケット）の流量が予め予測され、そ
の流量の総和が網１における総帯域よりも常に少ないと
きには、パケットは廃棄されない。すなわち、優先パケ
ットは、優先度制御を指示するようになっている。そし
て、優先度マーク付与部１６ｃは、転送パケットにマー
クを付与して優先パケットを出力するものである。優先
度マーク付与部１６ｃは、識別部１５のパケット流量監
視部１５ｃから優先度を通知されるようになっている。

【００４９】さらに、優先度マーク付与部１６ｃは、パ
ケットを送受信し網１に属するノードであって網１に隣
接する網９ａ〜９ｃと接続されたエッジノード１０ａ，
１０ｄ，１０ｅと、網１に属する他のノードとの間にお
いてマークを付与するものである。加えて、優先度マー
ク付与部１６ｃは、エッジノード１０ａ，１０ｄ，１０
ｅのうちの入力側に設けられた入力エッジノード１０ａ
と、エッジノード１０ａ，１０ｄ，１０ｅのうちの出力
側に設けられた出力エッジノード１０ｄ，１０ｅとの間
において優先度を付与するようになっている。なお、優
先度マーク付与部１６ｃは、コアノード１０ｂ，１０
ｃ，１０ｆ，１０ｇおよび出口エッジノード１０ｄ，１
０ｅにおいては、不要である。

【００５０】換言すれば、優先度マーク付与部１６ｃ
は、パケット流量監視部１５ｃによって、網１における
優先度転送が許可された流量を有するパケットフローに
ついて、網１におけるコアノード１０ｂなどに対し、優
先度転送を指示するためにパケットヘッダに優先度を設
定するのである。これにより、パケットヘッダ抽出部１
６ａにて、パケットのヘッダが抽出され、そのヘッダが
パケット識別部１５ｂに送信され、パケットが優先パケ
ットであるか否かが識別される。このパケット識別部１
５ｂにて、発信アドレス，送信アドレス，送信ポートな
どのヘッダに含まれる所望の組み合せによりフローが識
別され、その識別結果が、パケット流量監視部１５ｃに
入力される。そして、パケット流量監視部１５ｃから、
優先度マーク付与部１６ｃとパケット廃棄部１６ｂとに
対して、その旨が通知され、流量が予め契約した量以上
のパケットが廃棄されるのである。

【００５１】このように、サービス対象フローだけが識
別される。図４（ａ）は本発明の一実施形態に係るマー
ク領域のフォーマットの一例を示す図である。また、図
４（ｂ）は本発明の一実施形態に係るＩＰパケット５１
のフォーマットの一例を示す図であり、制御情報を含む
ヘッダフィールド５１ａとデータ情報を含むデータフィ
ールド５１ｂとを有する。ここで、図４（ａ）に示すマ
ーク（ＤＳＣＰ[Diffserv Code Point]フィールドとも
称される。）５０は、ＩＰパケットの優先または非優先
を示すための領域であって、８バイトの情報で表されて
いる。本実施形態においては、このマーク値は固定され
ている。なお、その詳細は、ＲＦＣ（Request for Comm
ents）２４７４にて規定されている。

【００５２】また、このマーク領域５０は、図４（ｂ）
に示すＩＰパケット５１のうちのヘッダフィールド５１
ａのサービスタイプ（Service Type）領域に設けられて
いる。このサービスタイプ（領域）は、伝送しているＩ
Ｐパケット５１が要求するサービス品質を示すためのも
のである。そして、ノード１０ａ〜１０ｇが、それぞ
れ、受信パケットのヘッダフィールド５１ａを見て、マ
ークが挿入されているか否かを知るのである。

【００５３】従って、ＩＰパケット５１のパケットヘッ
ダが、優先度制御を指示することになる。優先度マーク
付与部１６ｃは、この優先度を、固定的に設定してい
る。すなわち、マークが、優先度制御を指示するように
なっている。また、このマーク値は固定されているの
で、制御部１２は、優先度マーク付与部１６ｃに対する
指示は不要である。一方、優先度マーク付与部は、優先
度として、優先の高低を示す複数のマークを付与するよ
うにしてもよく、このようにすれば、きめ細かいサービ
スを提供できる。

【００５４】このように、入口エッジノード１０ａにて
受信したパケットについて、網１におけるマークが付与
されるので、パケット転送の効率が向上し、また、網１
におけるリソースを節約でき、その節約されたリソース
を他の部分に利用できる。さらに、交換部１６ｄ（図３
参照）は、経路テーブル部１５ａにおける経路検索の結
果に基づいて、パケットの次ホップノードに接続されて
いるリンクに対して、そのパケットを振り分ける（交換
する）ものであり、例えば、Ａ１およびＡ２の２種類の
宛先アドレスを有するパケットを交換するようになって
いる。なお、優先キュー部１６ｅおよびキュー部１６ｆ
は、いずれも、アドレスＡ１宛のものであり、優先キュ
ー部１６ｇおよびキュー部１６ｈは、いずれも、アドレ
スＡ２宛のものである。

【００５５】続いて、優先キュー部１６ｅ，１６ｇは、
それぞれ、サービス対象フローに属するパケットを保持
するバッファである。よく知られているように、キュー
とは、先入れ先出し（ＦＩＦＯ：First In First Out）
方式を用いたアルゴリズムである。すなわち、最初に、
この優先キュー部１６ｅ，１６ｇに、書き込まれたデー
タは、後続の他のデータが、この優先キュー部１６ｅ，
１６ｇに対して、書き込まれても、先に処理されるので
ある。また、この機能は、メモリなどにより実現され
る。なお、データが、この優先キュー部１６ｅ，１６ｇ
に書き込むことによって、データを積み上げる操作は、
キューイングと称される。

【００５６】これらの優先キュー部１６ｅ，１６ｇに保
持されたパケットは、他のキュー部１６ｆ，１６ｈに保
持されたパケットよりも優先して優先度転送部１６ｉ，
１６ｊによってそれぞれ、読み出され、アドレスＡ１お
よびＡ２に送信されるようになっている。また、キュー
部１６ｆ，１６ｈは、それぞれ、非帯域保証サービス対
象フローに属するパケットを保持するバッファであり、
これらのキュー部１６ｆ，１６ｈに保持されたパケット
は、優先キュー部１６ｅ，１６ｇにパケットが保持され
ていない場合にのみ優先度転送部１６ｉ，１６ｊによっ
て読み出され、リンクに送信されるものである。

【００５７】加えて、優先度転送部１６ｉ，１６ｊは、
優先パケットを網１に転送するものである。すなわち、
優先度転送部１６ｉ，１６ｊは、優先キュー部１６ｅ，
１６ｇに保持されているデータを出力するのである。具
体的には、優先度転送部１６ｉ，１６ｊは、パケットヘ
ッダの優先度転送指示に基づいて、指示されていないパ
ケットよりも優先的に次ホップノードもしくは宛先ノー
ドに対して優先度転送するものである。この優先度転送
部１６ｉ，１６ｊは、網１内の全ノードに設けられてい
る。

【００５８】なお、優先処理部１６の各ブロックの機能
は、いずれも、ＣＰＵ（Central Processing Unit），
ＲＯＭ（Read Only Memory），ＲＡＭ（Random Access
Memory）などによって実現される。これにより、交換部
１６ｄにて、アドレスＡ１宛の優先パケットと、アドレ
スＡ２宛の優先パケットとが、それぞれ、優先キュー部
１６ｅ，１６ｇにて一旦、保持され、そして、優先度転
送部１６ｉ，１６ｊから、転送される。

【００５９】同様に、アドレスＡ１宛の非優先パケット
と、アドレスＡ２宛の非優先パケットとが、それぞれ、
キュー部１６ｆ，１６ｈにて一旦、保持され、そして、
優先度転送部１６ｉ，１６ｊから、転送される。また、
この図３に示す優先処理部１６に入力されたパケット
は、パケットヘッダ抽出部１６ａにて、受信パケットの
ヘッダが抽出され、識別結果が、識別部１５のパケット
識別部１５ｂに入力されるとともに、パケット廃棄部１
６ｂに、受信パケットが入力される。そして、このパケ
ット廃棄部１６ｂが、パケット流量監視部１５ｃからの
廃棄パケットである旨の通知を入力されると、保持して
いるパケットが廃棄されるのである。

【００６０】また、廃棄されなかったパケットは、優先
度マーク付与部１６ｃにて、優先度を付与されて優先パ
ケットが出力され、交換部１６ｄにて、その優先パケッ
トが振り分けられて、優先度転送部１６ｉ，１６ｊから
出力される。従って、ＩＰパケット処理部１３におい
て、サービス対象フローの流量が常時監視できるように
なる。

【００６１】そして、このように、図２に示すノード
（入口エッジノード）１０ａにおいて、網９ａからの契
約帯域以上のフローが廃棄され、帯域が制限される。ま
た、このように、図１に示すシステム２００において、
契約帯域以上のフローが、網１に流入することが回避さ
れる。加えて、バースト的に発生するデータ部分が破壊
されたパケットが、入口エッジノード１０ａにて除去さ
れるので、網１を安定に、運用できる。

【００６２】次に、図５，図６を用いて、出口エッジノ
ード１０ｄ，１０ｅについて説明する。図５は本発明の
一実施形態に係る出口エッジノード１０ｄのブロック図
であり、この図５に示す出口エッジノード１０ｄが入口
エッジノード１０ａと異なる点は、ＩＰパケット処理部
４３である。なお、この図５に示すもので、上述したも
のと同一の符号を有するものは同一のものまたは同様の
機能を有するものなので、更なる説明を省略する。

【００６３】図６は本発明の一実施形態に係るＩＰパケ
ット処理部４３のブロック図である。この図６に示すＩ
Ｐパケット処理部４３は、識別部４５と、優先処理部４
６とをそなえて構成されている。この識別部４５は、受
信したパケットが優先パケットであるか否かを識別しう
るものである。この識別部４５が識別部１５と異なる点
は、ＩＰパケット処理部４６に対して、受信パケット
が、優先パケットであるか否かまたは廃棄パケットであ
るか否かについての情報を入力しないところである。な
お、この図６に示すもので、上述したものと同一の符号
を有するものは同一のものを表す。さらに、優先処理部
４６は、受信したパケット転送出力するものである。こ
の優先処理部４６が優先処理部１６と異なる点は、パケ
ット廃棄部１６ｂ，優先度マーク付与部１６ｃが設けら
れていないところである。

【００６４】なお、出口エッジノード１０ｅは、出口エ
ッジノード１０ｄと同一の構成であるので、重複した説
明を省略する。これにより、図６に示すＩＰパケット処
理部４３にパケットが入力されると、そのパケットは、
パケットヘッダ抽出部１６ａ，交換部１６ｄ，優先キュ
ー部１６ｅ，キュー部１６ｆおよび優先度転送部１６ｉ
をそれぞれ介して出力される。

【００６５】また、このように、図５において、網１の
コアノード１０ｃなどを介して転送されたパケットは、
出口エッジノード１０ｄ（または１０ｅ）に転送され、
網９ｂ（または９ｃ）に出力される。次に、図１に示す
コアノード１０ｂ，１０ｃ，１０ｆ，１０ｇについて、
図７，図８を用いて説明する。

【００６６】図７は本発明の一実施形態に係るコアノー
ド１０ｂのブロック図である。この図７に示すコアノー
ド１０ｂは、パケットを転送するものであって、通信部
１１と、制御部１２と、リンク帯域管理部１４とをそな
えるほかに、ＩＰパケット処理部３３をそなえて構成さ
れている。ここで、上述したものと同一の符号を有する
ものは同一のものまたは同様の機能を有するものなの
で、重複した説明を省略する。

【００６７】また、図８は本発明の一実施形態に係るＩ
Ｐパケット処理部３３の機能ブロック図であり、コアノ
ード１０ｂのＩＰパケット処理についてのものである。
この図８に示すＩＰパケット処理部３３は、識別部３３
ａと、優先処理部３３ｂとをそなえて構成されている。
これらのもののうち、上述したものと同一の符号を有す
るものは同一のものまたは同様の機能を有するものなの
で、重複した説明を省略する。ここで、ＩＰパケット処
理部３３がＩＰパケット処理部１３と異なるところは、
識別部３３ａに、パケット流量監視部１５ｃが設けられ
ておらず、また、優先処理部３３ｂに、パケット廃棄部
１６ｂ，優先度マーク付与部１６ｃが設けられていない
ところである。

【００６８】これにより、経路テーブル部１５ａにて、
受信アドレス，宛先アドレス，送信ポート番号，帯域保
証値，次ホップノードの番号が記録される。また、パケ
ット識別部１５ｂにて、優先処理部３３ｂから入力され
た受信パケットのヘッダに基づいて、受信パケットがサ
ービス対象パケットであるか否かを示す識別結果が出力
され、この識別結果が、経路テーブル部１５ａと優先処
理部３３ｂの交換部１６ｄとに対して入力される。これ
により、経路テーブル部１５ａのデータが、読み書きさ
れる。

【００６９】また、優先処理部３３ｂは、経路テーブル
部１５ａにて識別された転送パケットに対して、網１に
おいて優先的に転送されることを示す優先度を付与して
その付与した転送パケットを優先パケットとして出力す
るものである。これらのもののうち、上述したものと同
一の符号を有するものは同一のものまたは同様の機能を
有するものなので、重複した説明を省略する。

【００７０】これにより、パケットヘッダ抽出部１６ａ
にて、受信パケットのヘッダが抽出され、識別結果が、
識別部３３ａのパケット識別部１５ｂに入力されるとと
もに、交換部１６ｄにて、優先パケットが振り分けられ
て、優先キュー部１６ｅ，１６ｇとキュー部１６ｆ，１
６ｈに保持され、そして、優先度転送部１６ｉ，１６ｊ
が、これらに保持されている優先パケットを出力する。

【００７１】ここで、優先処理部３３ｂは、優先処理部
１６（図３参照）のパケット廃棄部１６ｂを設けておら
ず、また、優先度マーク付与部１６ｃが設けられていな
いので、受信パケットは、全て、出力され、これによ
り、コアノード１０ｂ，１０ｃ，１０ｆ，１０ｇにおい
て、パケットが転送されるのである。また、これによ
り、サービス対象フローの流量が監視され、網９ａから
の契約帯域以上のフローの出力が制限される。

【００７２】なお、コアノード１０ｃ，１０ｆ，１０ｇ
は、それぞれ、このコアノード１０ｂと、同一であるの
で、重複した説明を省略する。このように、図１に示す
システム２００において、網９ａから入力されたフロー
は、入口エッジノード１０ａにて、帯域保証できる範囲
の値にされ、網１のコアノード１０ｂ，１０ｃ，１０
ｆ，１０ｇをそれぞれ転送され、出口エッジノード１０
ｄ，１０ｅから、網９ｂ，９ｃにそれぞれ出力される。

【００７３】次に、図１および図９〜図１１（ａ），
（ｂ）を用いて、パス管理装置２について説明する。図
９は本発明の一実施形態に係るパス管理装置２の機能ブ
ロック図である。この図９に示すパス管理装置２は、通
信部（第２パケット送受信部）２４と、インターフェー
ス部２０と、パス計算部２１と、データベース部（以
下、データベースと略称することがある。）２２と、網
集中制御部２３とをそなえて構成されている。

【００７４】まず、網１とのパケット入出力に関し、こ
の図９に示す通信部２４は、パケットを送受信するもの
であり、入口エッジノード１０ａのほかに、各ノード１
０ａ〜１０ｇに対して帯域保証に関する情報を送受信す
るものである。具体的には、通信部２４は、サービス対
象パケットであるか否かを識別する機能と、パケット流
量を監視する機能と、優先度マーク付与情報および経路
情報を送信する機能と、通知または送信した結果を受信
する機能と、受信した結果の内容を網集中制御部２３に
対して通知する機能と、トポロジ変更通知パケットを受
信する機能と、その受信した変更内容を網管理部に通知
する機能とをそれぞれ有する。なお、これらの機能は、
例えば物理ポート，ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭなどによ
り、実現される。

【００７５】そして、インターフェース部２０は、パケ
ットを送受信するものである。具体的には、インターフ
ェース部２０は、網１からオペレータに対して、サービ
ス対象フローごとに、帯域保証値，入口エッジノード１
０ａ，出口エッジノード１０ｄへの指示を送信し、ま
た、網の異常が発生したことをオペレータのコンソール
（画面）２５に対して表示するものである。この表示に
より、オペレータは、網１を管理でき、異常時には再度
試行するようにして網１を制御できる。

【００７６】すなわち、オペレータからの指示は、イン
ターフェース部２０を介して、パス計算部２１に送信さ
れる。その指示に対する結果は、インターフェース部２
０から送信され、コンソール２５に表示されるのであ
る。さらに、このインターフェース部２０は、網異常時
に、帯域保証が不可能となったリンクを、コンソール２
５に表示して、オペレータに通知するようにもなってい
る。

【００７７】これにより、オペレータは、網１における
リソースを把握でき、パケットの流入量を監視できる。
続いて、網集中制御部２３は、データベース２２を読み
書きするとともに、判定結果を受信し、通信部２４を制
御しうるものである。この網集中制御部２３は、ノード
１０ａ〜１０ｇのそれぞれから送信される制御結果通知
パケットに含まれる制御結果に基づいて、データベース
２２の保持情報を読み書きするようになっている。さら
に、網集中制御部２３は、インターフェース部２０を介
して、オペレータに制御結果を通知するようにもなって
いる。

【００７８】具体的には、網集中制御部２３は、パス計
算部２１からの指示に基づいて、各エッジノードを制御
するための制御パケットを生成し、これらの制御パケッ
トを各エッジノードに対して送信する。さらに、網集中
制御部２３は、エッジノード１０ａなどからの制御結果
を含む通知パケットを受信すると、そのパケットの通知
内容を、制御が成功したときには、パスデータベース部
２２ａ（後述）に記録し、また、制御が成功しないとき
には、インターフェース部２０を介して、オペレータに
通知するようになっている。加えて、網集中制御部２３
は、各ノードからのトポロジ変更通知パケットを受信す
ると、そのパケットの通知内容を、制御が成功したとき
には、トポロジデータベース２２ｂに記録する。

【００７９】これにより、エッジノード１０ａなどは、
制御内容を動的に変更することができる。また、これに
より、網集中制御部２３は、複数のパケットからなるパ
ケットフローの網１への流入量を示す流入帯域を監視で
きる。さらに、これにより、作成された制御結果通知パ
ケットが、通信部２４を介して、網集中制御部２３がそ
の制御結果を受信する。また、網集中制御部２３は、そ
の制御結果に基づいて、パスデータベース部２２ａ（後
述）の情報を書き替えるのである。

【００８０】そして、データベース２２は、パケットを
送受信し網１に属する７基のノード１０ａ〜１０ｇの接
続関係を示すトポロジと、網１に属するノード間におい
て利用されている伝送量を示すリンク帯域とを含む管理
情報を保持するものである。この機能は、ＲＡＭ，ハー
ドディスクなどにより実現される。このデータベース２
２は、パスデータベース部（パスＤＢ［パスDatabase］
ともいう。以下、パスデータベースと略称することがあ
る。）２２ａと、トポロジデータベース部（トポロジＤ
Ｂともいう。以下、トポロジデータベースと略称するこ
とがある。）２２ｂとをそなえて構成されている。

【００８１】ここで、パスデータベース２２ａは、帯域
保証サービスを提供している最中（以下、サービス提供
中と称することがある。）の各フローの利用帯域と、入
口エッジノードアドレスと、出口エッジノードアドレス
とを保持するものである。なお、パスデータベース２２
ａは、パスの両エッジのノードアドレスのみを有し、網
１に属する他の全ノードアドレスは有していない。

【００８２】さらに、トポロジデータベース２２ｂは、
網１の経路情報とリンク帯域とを保持するものである。
この網１の経路情報とは、コアノードアドレスおよび経
路である。リンク帯域とは、網１の各リンクにおいて、
ＩＰパケットを用いて利用できる帯域値である。このリ
ンク帯域は、リンクが有する固定的な帯域値であり、Ｉ
Ｐプロトコルのみが適用される網においては、リンクの
物理帯域が、データベース２２の管理対象となる。

【００８３】例えば、所望のリンクにおいて、１００Ｍ
ｂｐｓのデータを伝送できるイーサーネットに、５Ｍｂ
ｐｓのパスデータと１０Ｍｂｐｓのパスデータとが帯域
保証されている場合においては、１００Ｍｂｐｓがリン
ク帯域を表し、５Ｍｂｐｓと１０Ｍｂｐｓとがそれぞれ
保証帯域を表す。また、本発明は、これらの５Ｍｂｐｓ
と１０Ｍｂｐｓとを優先度転送するようになっている。

【００８４】そして、各パスごとの網１内の経路は、パ
スデータベース２２ａの情報とトポロジデータベース２
２ｂの情報とが、それぞれ、パス計算部２１において、
付き合わされて決定されるようになっている。これらの
パスデータベース２２ａとトポロジデータベース２２ｂ
との機能は、いずれも、メモリなどにより実現される。

【００８５】加えて、パス計算部２１は、管理情報に基
づいて、パケットフローの要求伝送量を示す要求帯域
が、網１において伝送可能か否かを示す判定結果を出力
するものである。なお、この要求帯域は、ユーザと管理
者との間の契約または申告によって定められ、以下、契
約帯域または申告帯域と称することがある。このパス計
算部２１による判断は、各フローのそれぞれについての
入口エッジノード１０ａと出口エッジノード１０ｄとの
間において、トポロジデータベース２２ｂから得たトポ
ロジおよびリンク帯域と、パスデータベース２２ａから
得たサービス提供中の各フローの利用帯域とに基づいて
いる。

【００８６】従って、パス計算部２１は、トポロジに基
づいて、網１に属するノードであって網１に隣接する網
９ａ〜９ｃと接続された３基のエッジノード１０ａ，１
０ｄおよび１０ｅ間の経路を示す経路情報とこの経路情
報のリンク帯域と帯域保証サービス中のフローの利用帯
域情報を得ることにより、判定結果を出力するように構
成されたことになる。そして、パス計算部２１は、抽出
したアドレスが網１内に存在するノードのアドレスであ
るか否かを判定する。パス計算部２１は、さらに、管理
情報のうちの利用帯域に基づいて、利用帯域に関する経
路情報を得ることにより、判定結果を出力するようにな
っている。

【００８７】図１０は本発明の一実施形態に係るパス計
算部２１のブロック図である。この図１０に示すパス計
算部２１は、入出力アドレス確認部（識別データ判定
部）２１ｃと、帯域比較部２１ａと、次リンク抽出部
（リンク抽出部）２１ｂと、経路２１ｄとをそなえて構
成されている。まず、入出力アドレス確認部２１ｃは、
網１に属する入口エッジノード１０ａおよび出口エッジ
ノード１０ｄのアドレス（識別データ）と判定結果とに
基づいて、判定結果が網１に含まれるアドレスであるか
否かを判定するものである。

【００８８】これにより、パス計算部２１は、公知のパ
ス計算アルゴリズムを用いて、パスを得て、インターフ
ェース部２０から指示されたフローと経路変更があった
フローとが、網１内において帯域保証可能か否かを判断
する。また、この判断は、トポロジと利用帯域とに基づ
く。すなわち、パス計算部２１は、トポロジデータベー
ス２２ｂからのトポロジにより、そのフローに対する入
口エッジノード１０ａと出口エッジノード１０ｄとの間
における経路、及びその経路上の各リンクの帯域を得ら
れ、また、パスデータベース２２ａからの利用帯域によ
り、サービス提供中の各フローの伝送状況を得られ、こ
れらに基づいて、帯域保証できるか否かを計算するので
ある。

【００８９】従って、パス計算部２１は、経路情報に基
づいて、帯域保証可能なリンク帯域が網１に残っている
かを判断できる。また、これにより、パス管理装置２
は、常時、安定した伝送路をユーザに対して保証でき
る。次に、帯域比較部２１ａは、トポロジに基づいて、
第１の次ホップノードと第２の次ホップノードとのそれ
ぞれについてのリンク帯域と契約帯域との大小関係を示
す比較信号を以下に述べるリンク抽出部２１ｂに出力す
るものである。これにより、網１における伝送量を適応
的に制限される。

【００９０】具体的には、帯域比較部２１ａは、データ
ベース２２が保持するトポロジに基づいて、現在のノー
ドおよび次ホップノード間を結ぶリンクの余剰帯域と、
サービス対象フローが要求する契約帯域とを比較するよ
うになっている。この余剰帯域を、図１１（ａ），
（ｂ）を用いて説明する。図１１（ａ），（ｂ）はそれ
ぞれ本発明の一実施形態に係る帯域比較部２１ａを説明
するための図である。これらの図１１（ａ），（ｂ）に
それぞれ示す網２００は、入口エッジノードＥＡ，ＥＢ
と、出口エッジノードＥＣ，ＥＤと、コアノードＣＡ，
ＣＢ，ＣＤとをそなえて構成されている。ここで、入口
エッジノードＥＡ，ＥＢと、出口エッジノードＥＣ，Ｅ
Ｄと、コアノードＣＡ，ＣＢ，ＣＤとは、それぞれ、入
口エッジノード１０ａと、出口エッジノード１０ｄと、
中継ノード１０ｂと同様なものであるので、更なる説明
を省略する。また、パケットの流れる向きは、左側から
右側に向かう方向である。なお、これら図１１（ａ），
（ｂ）を説明するに当たって、入口エッジノードＥＡを
ノードＥＡと略称し、他のノードについても同様に略称
することがある。

【００９１】図１１（ａ）に示すノードＥＡの１０
（５）のうちの、１０（無単位）はリンク帯域、（５）
は既に高優先パケットとして使用されている帯域をそれ
ぞれ表す。また、図１１（ａ）のその他のノードと、図
１１（ｂ）に示すノードとのそれぞれについても同様で
ある。ここで、ノードＥＡからノードＥＤに向かう新た
な２種類の保証値（単位なし）を要求するパケットフロ
ーを収容する場合、パケットは、最も経由ルータ数が少
ないから、ノードＥＡ−ノードＣＢ−ノードＥＤとこれ
らのノード間を結ぶ経路とを通過する。そして、ノード
ＣＢから出力されるリンク帯域が１０で、かつ、そのう
ちの高優先パケットが４であることを意味する。

【００９２】この図１１（ａ）に示すノードＥＡの帯域
（既に予約された帯域）に２が付加されると、図１１
（ｂ）に示すように、ノードＥＡ−ノードＥＢ間，ノー
ドＥＢ−ノードＣＢ間，ノードＣＢ−ノードＥＤ間にお
けるリンク帯域は、それぞれ、１０（４），１０
（８），１０（６）となる。これらのリンク帯域は、い
ずれも、まだ、リンク総容量である１０を下回る。従っ
て、パス管理装置２は、この要求を受付可能と判断す
る。

【００９３】これにより、図１０に示す帯域比較部２１
ａは、余剰帯域が契約帯域よりも多いときには、ＡＣＫ
信号（以下、単に、ＡＣＫと称する。）を、経路蓄積部
２１ｄを介して、次リンク抽出部２１ｂに入力し、ま
た、余剰帯域が契約帯域よりも小さいときには、ＮＡＣ
Ｋを次リンク抽出部２１ｂに入力するのである。さら
に、帯域比較部２１ａは、ＡＣＫを入力するときには、
パスデータベース２２ａに、新規の余剰帯域を書き込む
ようにもなっている。また、サービス対象フローの削除
などにより、余剰帯域が増加する場合には、帯域比較部
２１ａは、その増分をサービス対象フローが要求する負
の帯域分として扱う。

【００９４】続いて、経路蓄積部２１ｄは、網１内の経
路情報を蓄積し、帯域比較部２１ａから入力される比較
信号に基づいて、他の経路を次リンク抽出部２１ｂに対
して入力するのである。さらに、次リンク抽出部２１ｂ
は、データベース２２が保持するトポロジとリンク帯域
とに基づいて、入口エッジノード１０ａと出口エッジノ
ード１０ｄとの間においてパケットを中継する次ホップ
ノードのアドレス（次ホップノードアドレス）を抽出す
るものである。そして、次リンク抽出部２１ｂは、契約
帯域を満たす経路の存在の有無を、経路蓄積部２１ｄを
介して、帯域比較部２１ａから入力されるＡＣＫまたは
ＮＡＣＫに基づいて判定し、その判定結果を網集中制御
部２３に対して通知するようになっている。

【００９５】従って、パス計算部２１が、エッジノード
の制御に関する制御データを含む制御パケットに基づい
て、網１の出力側に設けられた出力エッジノードアドレ
スと、網１の入力側に設けられた入口エッジノードアド
レスとに基づいて、網１に転送すべき経路情報を出力す
るように構成されたことになる。これにより、パス管理
装置２が、網１へのサービス対象フローのそれぞれの流
入量と、各フローの網１における経路と、網１における
各リンク帯域とを集中管理できる。

【００９６】また、次リンク抽出部２１ｂは、帯域比較
部２１ａから出力された比較信号に基づいて、新たな経
路を検索するようにもなっている。この経路の存在の有
無を判定するに当たり、次リンク抽出部２１ｂは、ま
ず、複数の経路が選択できる場合には、非優先パケット
が通過する標準経路上の次ホップノードを順次抽出す
る。そして、次リンク抽出部２１ｂは、帯域比較部２１
ａにおける比較の結果、サービス対象フローに対して十
分な帯域が割り当てられないことを示すＮＡＣＫを受信
した場合には、所望の検索手法を用いて、別経路を検索
するのである。

【００９７】具体的には、次リンク抽出部２１ｂは、帯
域比較部２１ａから、ＡＣＫを受信した場合には、検索
中の経路における次ホップノードを検索し、その検索に
よって、得られた次ホップノードのアドレスを帯域比較
部に入力する。そして、次リンク抽出部２１ｂは、入口
エッジノード１０ａから出口エッジノード１０ｄ間にお
いて、契約帯域を満たす経路が発見した場合に、その経
路が標準経路であるときは、網集中制御部２３に対し
て、ＡＣＫを送信する。また、次リンク抽出部２１ｂ
は、網集中制御部２３に対して、標準経路以外の経路を
発見した場合は、次ホップノードのアドレス群を含むＡ
ＣＫを送信し、そして、経路を発見しない場合は、ＮＡ
ＣＫを送信するのである。

【００９８】これにより、図１０に示す入出口アドレス
確認部２１ｃにて、網集中制御部２３から入力された判
定結果情報に含まれる入口エッジノード１０ａと出口エ
ッジノード１０ｄとのアドレスが抽出され、そのアドレ
スが網１内に存在するノードアドレスであるか否かが判
定される。そして、次リンク抽出部２１ｂにて、トポロ
ジとリンク帯域とに基づいて、入口エッジノード１０ａ
から出口エッジノード１０ｄに向かう経路の間を結ぶ次
ホップノードアドレスが順次抽出される。

【００９９】また、帯域比較部２１ａにて、トポロジに
基づいて、リンクの余剰帯域と契約帯域とが比較され、
その比較結果がＡＣＫまたはＮＡＣＫとして、経路蓄積
部２１ｄを介して、次リンク抽出部２１ｂに入力され
る。そして、次リンク抽出部２１ｂにて、網集中制御部
２３に対して、次ホップノードアドレス群を含むＡＣＫ
またはＮＡＣＫが判断結果として送信される。同時に、
この判断の結果はインターフェース部２０を介して、コ
ンソール２５に通知されるのである。

【０１００】さらに、図９において、インターフェース
部２０から指示されたフローと経路変更があったフロー
とについて、パス計算部２１にて判断された帯域保証の
可能／不可能が、網集中制御部２３に対して通知され
る。そして、帯域保証サービスが提供可能な場合は、網
集中制御部２３を介して、入口エッジノード１０ａに対
して、サービスに必要な情報（サービス対象パケット識
別情報，パケット流量監視情報，優先度マーク付与情報
および経路情報）が送信されるのである。

【０１０１】また、これにより、パス計算部２１にて、
トポロジデータベース２２ｂが保持するトポロジに基づ
いて、入口エッジノード１０ａと出口エッジノード１０
ｄとの間における網内経路と、この網内経路上における
各リンク帯域が得られる。さらに、パス計算部２１に
て、パスデータベース２２ａが保持するサービス提供中
のフローの利用帯域とその経路情報とが得られる。

【０１０２】このように、経路情報に基づいて、インタ
ーフェース部２０の変更要求に対して、帯域保証可能な
リンク帯域が網１に残っているかが判断される。続い
て、図９において、通信部２４において、サービス対象
パケットであるか否かが識別され、パケット流量が監視
されるとともに、優先度（マーク）を付与するための情
報と経路情報とが送信され、さらに、その結果が受信さ
れその内容が網集中制御部２３に通知される。加えて、
トポロジ変更通知パケットが受信されその内容が網集中
制御部２３に通知されるのである。

【０１０３】一方、エッジノード１０ａ，１０ｄおよび
１０ｅ（図１参照）は、その制御内容を変更した後に、
その制御結果を含む制御結果通知パケットを図７に示す
網集中制御部２３に対して通知する。そして、網集中制
御部２３は、その制御結果通知パケットを受信すると、
そのパケットの通知内容が制御成功を表すときには、そ
の通知内容をパスデータベース２２ａに記録するととも
に、不成功を表すときには、インターフェース部２０を
介して、オペレータに通知するのである。加えて、網集
中制御部２３は、網１に属する他の各ノードから、トポ
ロジ変更情報を通知するパケットを受信した場合に、そ
のパケットの通知内容が制御成功のときには、トポロジ
データベース２２ｂに記録するのである。

【０１０４】このようにして、十分に伝送路レイヤの信
頼性が高い網においては、次の（１−１）〜（１−３）
に示すように、帯域保証サービスが実現可能となる。 （１−１）入口エッジノード１０ａにおける帯域保証サ
ービス対象フローの流量監視。すなわち、契約帯域以上
の網１内への流入の排除。 （１−２）網１における経路とリンク帯域の監視。

【０１０５】（１−３）帯域保証サービス対象フローの
網１内における優先度転送。すなわち、入口エッジノー
ド１０ａにおける流量監視が不可能なベストエフォート
フローとの区別。上述のごとく構成された本発明の一実
施形態に係るシステム２００が提供する、以下に示す
（２−１）〜（２−４）のサービス手順について、図１
２〜図１５を用いて詳述する。

【０１０６】（２−１）エッジノードの機能について 帯域保証サービス対象フローの流量を監視し、パケット
を廃棄する機能と、優先度マーク付与する機能とを用い
て、そのフローに属するパケットのうち予め契約された
帯域分以上の帯域と、出口エッジノード１０ｄとの間で
の優先度転送を目的としたパケットへの機能とを有する
帯域制御機能。

【０１０７】図１２は本発明の一実施形態に係る優先度
転送を説明するためのフローチャートである。まず、優
先処理部１６は、パケットを受信すると（ステップＡ１
ａ）、パケットヘッダ抽出部１６ａは、パケット識別部
１５ｂに対して、受信したパケットのヘッダを送信する
（ステップＡ１ｂ）。そして、パケット識別部１５ｂ
は、経路テーブル部１５ａを検索することにより、その
受信したパケットが、優先パケットであるか否かを検索
する（ステップＡ２）。ここで、受信パケットが、優先
パケットであるときには、Ｙｅｓルートを通り、ステッ
プＡ３にて、パケット識別部１５ｂは、そのパケットの
ヘッダを、パケット流量監視部１５ｃに対して入力す
る。

【０１０８】一方、ステップＡ４において、契約帯域が
利用帯域よりも大きいと、Ｎｏルートを通り、ステップ
Ａ５において、優先度マーク付与部１６ｃは、優先度を
示すマークをパケットヘッダに付与し、交換部１６ｄ
は、そのマークを付与されたパケットを、次ホップノー
ドに接続されているリンクに対して交換する（ステップ
Ａ６）。

【０１０９】さらに、交換された優先パケットは、優先
キュー部１６ｅ，１６ｇのいずれかに、キューイングさ
れ（ステップＡ７）、そして、優先キュー部１６ｅは、
その一部にパケットが存在している場合には、そのキュ
ー部１６ｆ，１６ｈよりも先に読み出して（ステップＡ
８）、パケットを送信する（ステップＡ９）。一方、ス
テップＡ４において、利用帯域と契約帯域とが比較さ
れ、そして、利帯域が契約帯域よりも大きいときには、
Ｙｅｓルートを通り、受信パケットは、廃棄される（ス
テップＡ１０）。

【０１１０】さらに、ステップＡ２にて、経路テーブル
部１５ａを検索して得られたパケットが、優先パケット
でない場合は、Ｎｏルートを通り、優先処理部１６は、
次ホップノードに接続されているリンクに交換し（ステ
ップＡ１１）、交換部１６ｄは、その交換したパケット
をキュー部１６ｆ，１６ｈに対してキューイングする
（ステップＡ１２）。次に、優先度転送部１６ｉ，１６
ｊは、優先キュー部１６ｅ，１６ｇのいずれにも送信す
べきパケットがないときには、キュー部１６ｅ，１６ｇ
のいずれかより、パケットを読み出して（ステップＡ１
３）、そして、その読み出したパケットを送信するので
ある（ステップＡ１４）。

【０１１１】このように、入口エッジノード１０ａは、
網１に流入しようとするパケットを読み出して、刻々と
流入してくるパケットについて、その帯域保証サービス
対象フローの流量を監視する。そして、入口エッジノー
ド１０ａは、そのフローに属するパケットのうち予め契
約された帯域分以上のパケットを廃棄するとともに、出
口エッジノード１０ｄとの間において、パケットに優先
度を付して転送できる。

【０１１２】そして、このようにして、網１は、パケッ
トの収容能力を越えた数のパケットが流入してきた場合
にも、効率のよいパケット振り分けが可能となる。さら
に、このように、網１においては、優先度制御転送によ
り、優先パケットが、非帯域保証サービス対象フローよ
りも高優先で配送され、網９ａに位置しないノードが、
簡便な優先度制御によって、安定した帯域保証サービス
を提供できる。

【０１１３】（２−２）パス管理部２の機能について 図１３は本発明の一実施形態に係るパス管理の方法を説
明するためのフローチャートである。パス管理装置２
（図９参照）は、まず、コンソール２５からの経路変
更、新規帯域保証サービス収容または削除要求を指示す
る（ステップＢ１）。

【０１１４】次に、パス管理装置２は、入口エッジノー
ドアドレスと、出口エッジノードアドレスとが、それぞ
れ、網１内のものであるか否かを確認し（ステップＢ
２）、そして、削除要求を出力するか否かを判定する
（ステップＢ３）。ここで、パス管理装置２は、削除要
求を出力するときには、Ｙｅｓルートを通り、また、削
除要求を出力しないときには、Ｎｏルートを通る。

【０１１５】次に、パス管理装置２内のパス計算部２１
は、削除の場合は、次ホップノードアドレス（次ホップ
ノードの宛先）をトポロジデータベース２２ｂから抽出
し（ステップＢ４）、対象リンクの利用帯域を削除帯域
だけ、増加させる（ステップＢ５）。さらに、パス計算
部２１は、次ホップノードが出口エッジノード１０ｄで
あるか否かをチェックし（ステップＢ６）、出口エッジ
ノード１０ｄであるときには、Ｙｅｓルートを通り、経
路上における複数のノードの経路テーブル部１５ａに対
して、発信元と宛先ＩＰアドレス、宛先アドレス、送信
ポート番号、帯域保証値の消去およびコンソール２５に
対するサービス終了を通知するのである（ステップＢ
７）。

【０１１６】なお、ステップＢ６において、パス計算部
２１が、次ホップノードが出口エッジノード１０ｄでは
ないと判定したときには、Ｎｏルートを通り、再度、ス
テップＢ４からの処理が続行される。加えて、パス管理
装置２は、ステップＢ３において、削除要求を出力しな
くてもよいときには、Ｎｏルートを通り、次ホップノー
ドアドレスをデータベース２２から抽出し（ステップＢ
８）、続いて、ステップＢ９において、調査中のホップ
ノード及び次ホップノード間の帯域の残り容量と契約帯
域とを比較して、残り容量が契約帯域よりも大きいか否
かを判定する。

【０１１７】ここで、パス管理装置２が、残り容量が契
約帯域よりも大きい場合には、Ｙｅｓルートを通り、パ
ス管理装置２は、次ホップノードアドレスが出口エッジ
ノード１０ｄであるか否かをチェックし（ステップＢ１
０）、ステップＢ７を実行する。一方、残り要求が契約
帯域以下の場合には、Ｎｏルートを通り、パス管理装置
２は、再度、ステップＢ８に戻って、その後の処理が実
行される（ステップＢ８〜ステップＢ１０）。

【０１１８】なお、ステップＢ９において、パス管理装
置２は自ホープノードと通信するときに、自ホップノー
ドの残り容量を知ることができ、この残り容量と他の容
量とを比較する。そして、契約帯域のほうが残り容量よ
りも大きい場合には、Ｎｏルートを通り、網１はコンソ
ール２５に対する契約帯域を収容できない旨を通知す
る。

【０１１９】このように、パス管理装置２が、網１に流
入してくる帯域保証対象の各フローの流入量と、そのフ
ローの網１における経路と、網１における各リンク帯域
とを集中管理できる。さらに、記載した帯域保証対象フ
ローの網１への新たな収容のほかに、サービス提供中の
フローの削除要求、サービス提供中のフローの保証帯域
の変更要求など、サービス提供中のフローにおいて帯域
保証値の増減が生じる際に、その経路情報とリンク帯域
とに基づいて、各リンク帯域が再計算される。例えば、
元々、１００Ｍｂｐｓに設定されていた帯域が、再計算
後に、６０Ｍｂｐｓに設定されるのである。

【０１２０】（２−３）パス管理装置２のリンク帯域を
再計算する機能について 図１４は本発明の一実施形態に係るリンク帯域の再計算
の方法を説明するためのフローチャートである。この再
計算の一例は、網１における経路に変更時と、リンクダ
ウン時などの網１におけるトポロジデータベース２２ｂ
に変更した際にできたものと推測される。

【０１２１】なお、この図１４に示すフローチャート
は、帯域保証サービス対象フローの流量が監視され、か
つ、フローに属するパケットのうち予め契約された帯域
以上のパケットを廃棄する機能と、出口エッジノード１
０ｄとの間における優先度転送機能とを有する。換言す
れば、（２−１）の状態において、さらに、経路変更と
リンクダウンとが発生した場合に近い。

【０１２２】まず、パス管理装置２は、網１に属する１
または複数のノードから、経路変更通知を受信し（ステ
ップＣ１）、既存のパスデータベース２２ａから、経路
変更が通知されたとき以降の各リンクにおける利用帯域
を増加させて（ステップＣ２）、次ホップノードアドレ
スをトポロジデータベース２２ｂから抽出する（ステッ
プＣ３）。次に、パス管理装置２は、調査中のホップノ
ード及び次ホップノード間の帯域の残り容量と契約帯域
とを比較して、残り容量が契約帯域よりも大きいか否か
を判定する（ステップＣ４）。

【０１２３】ここで、残り容量が契約帯域よりも大きい
場合は、パス管理装置２は、Ｙｅｓルートを通り、ステ
ップＣ５に進み、次ホップノードアドレスが、出口エッ
ジノード１０ｄであるか否かをチェックし、そして、出
口エッジノード１０ｄと判定すると、Ｙｅｓルートを通
り、経路上における複数のノードの経路テーブル部１５
ａに対して、発信元，宛先，送信ポート番号および帯域
保証値の消去およびコンソール２５に対するサービス終
了を通知する（ステップＣ６）。

【０１２４】一方、ステップＣ４において、パス管理装
置２が残り容量が契約帯域以下と判定すると、Ｎｏルー
トを通り、ステップＣ７にて、網１は、コンソール２５
に対して、契約帯域を収容できないと通知する。これに
より、上記（２−１）において、網１における経路の変
更またはリンクダウン時などのトポロジに変化が生じた
際に、経路情報からそのフローの網１における新規経路
上において、各リンク帯域が再計算され、帯域保証サー
ビスの継続可否が再判断される。

【０１２５】従って、動的な網内経路の変更下における
帯域保証サービスを実現できる。 （２−４）パス管理装置２の機能について 上記（２−３）において、網１における各リンク帯域を
再計算する時に、入口エッジノード１０ａと出口エッジ
ノード１０ｄとの間において、新規経路を通ることによ
って、帯域保証対象フローを網１に収容できる場合は、
そのフローがその新規経路を通るように、エッジノード
１０ａを含むその新規経路上のノードに経路情報が設定
される。

【０１２６】図１５は本発明の一実施形態に係る経路情
報の設定の方法を説明するためのフローチャートであ
る。まず、パス管理装置２は、網１に属するノードから
送信された経路変更通知すると（ステップＤ１）、次ホ
ップノードアドレスアドレスをトポロジから抽出し（ス
テップＤ２）、ステップＤ３において、調査中のホップ
ノード及び次ホップノード間の帯域の残り容量と契約帯
域とを比較して、残り容量が契約帯域よりも大きいか否
かを判定する。

【０１２７】ここで、パス管理装置２は、残り容量が契
約帯域よりも大きい場合は、Ｙｅｓルートを通り、ステ
ップＤ４において、次ホップノードアドレスが出口エッ
ジノード１０ｄであるか否かを判定し、出口エッジノー
ド１０ｄであれば、Ｙｅｓルートを通り、ステップＤ５
において、経路上におけるノードの経路テーブル部１５
ａに対して、発信元アドレス，宛先アドレス，送信ポー
ト番号，帯域保証値および次ホップノードの書き込みお
よびコンソール２５に対するサービス開始通知を送信す
る。

【０１２８】また、ステップＤ４において、出口エッジ
ノード１０ｄでなければ、Ｎｏルートを通り、ステップ
Ｄ６において、パス管理装置２は、経過蓄積部２１ｄに
登録し、次ホップノードの検索を指示する。そして、こ
の次ホップノードアドレスは、出口エッジノード１０ｄ
に転送される。さらに、パス管理装置２は、ステップＤ
７において、前ホップノードの状況に戻り、別経路の検
索を指示し、ステップＤ８において、出口エッジノード
１０ｄに通じる経路を全て検索したか否かをチェックす
る。このチェックが終了していれば、Ｙｅｓルートを通
り、ステップＤ９において、網１は、コンソール２５に
対して、契約帯域を収容できない旨を通知する。

【０１２９】また、パス管理装置２は、ステップＤ８に
おいて、出口エッジノード１０ｄに関する検索が終了し
ていない間は、Ｎｏルートを通り、ステップＤ１１にお
いて、同一の次ホップノードに向かう他の経路の有無を
判定する。ここで、他の経路を選択できる場合は、Ｙｅ
ｓルートを通り、ステップＤ１０にて、パス管理装置２
は、同一の次ホップノードの別の経路の検索を指示す
る。

【０１３０】このように、伝送路が安定しているため、
パケット通過する経路における余剰帯域よりも、常時、
少ない帯域のみが、高い優先度を有する優先パケットと
される。従って、これにより、廃棄パケットが生じな
い。すなわち、網１における経路が安定している条件下
においては、パケットの送信元アドレスと宛先アドレス
とを知ることができれば、受信パケットが、網１におい
て、どの入口エッジノードを通過したかを示す情報と、
また、受信パケットがどのコアノードを通過したかを示
す情報と、どの出口エッジノードを通過したかを示す情
報とについて、一意に決定できる情報が得られる。これ
により、網１における経路が特定できる。

【０１３１】このようにして、各経路のリンク帯域と、
そのリンク帯域に既に割り当てられている高優先パケッ
トの保証値の総和とがわかれば、網１における経路が特
定される。続いて、これらのサービス（２−１）〜（２
−４）を用いて、システム２００は、以下に述べる（３
−１）〜（３−５）の処理に基づいて、サービスを提供
する。

【０１３２】（３−１）新規フローへの帯域保証サービ
ス開始時処理 （３−２）新規フローへの帯域保証サービス開始時処理 （３−３）サービス提供中のフローへのサービス終了時
処理 （３−４）サービス提供中のフローへのサービス変更処
理 （３−５）リンクダウン障害時の処理 以下、これらについて順に説明する。

【０１３３】（３−１）新規フローへの帯域保証サービ
ス開始時処理（経路変更がない場合）について システム２００は、ＩＰパケットの経路を変更しない場
合は、網１とユーザとの新規契約によって、新たなサー
ビスを開始するようにしている。この手順は、次のよう
になる。

【０１３４】（ｉ）まず、網１のオペレータは、帯域保
証サービス対象となる新規フローについての情報を、コ
ンソール２５から入力する。その情報は、具体的には、
新規フローが網１に流入する入口エッジノード１０ａの
アドレスと、出口エッジノード１０ｄのアドレスと、保
証帯域と、保証対象フロー識別情報（例えば、発信アド
レス，送信アドレス，送信ポートなどの所望の組み合
せ）とからなる。そして、パス管理装置２のインターフ
ェース部２０は、ＩＰパケット入力を受信する。

【０１３５】（ｉｉ）次に、インターフェース部２０
は、入力終了後に、その入力情報をパス計算部２１に入
力する。 （ｉｉｉ）パス計算部２１は、トポロジデータベース２
２ｂが保持するトポロジに基づいて、入口エッジノード
１０ａと出口エッジノード１０ｄとの間における網内経
路と、その経路上における各リンク帯域を得る。さら
に、パス計算部２１は、パスデータベース２２ａが保持
するサービス提供中のフローの利用帯域と、その利用帯
域の経路情報とを得る。パス計算部２１は、これらの情
報に基づいて、（ｉｉ）の要求を受付可能であるか否か
を判断する。

【０１３６】これにより、帯域保証可能な帯域が、リン
クに残っているか否かが判断される。 （ｉｖ）パス計算部２１は、（ｉｉ）の要求を受け付け
られない場合、インターフェース部２０を介して、コン
ソール２５に通知し、処理が終了する。 （ｖ）パス計算部２１は、（ｉｉ）の要求を受け付けら
れる場合、網集中制御部２３に対して、入口エッジノー
ド１０ａの制御を通知する。

【０１３７】（ｖｉ）ここで、パス管理装置２が、入口
エッジノード１０ａと出口エッジノード１０ｄとの間の
アドレス、保証帯域、保証対象フロー識別情報および上
記（２−４）の機能とを有する場合は、網集中制御部２
３は、次ホップノードのアドレス群を含む制御パケット
を作成し、通信部２４を介して、その入口エッジノード
１０ａに対して、その制御パケットを送信する。

【０１３８】（ｖｉｉ）その制御パケットは、各ノード
の通信部１１を介して、制御部１２に入力される。 （ｖｉｉｉ）制御部１２は、保証対象フロー識別情報お
よび保証帯域を、経路テーブル部１５ａに設定する。経
路テーブル部１５ａは、設定成功（もしくは不成功）を
制御部１２に通知する。制御部１２は、パス管理装置２
が上記（２−４）の機能を有する場合には、次ホップノ
ードのアドレス群に基づいて、ノードの帯域保証対象フ
ローの次ホップノードアドレスを経路テーブル部１５ａ
に設定する。

【０１３９】なお、優先度制御を指示するパケットヘッ
ダのマーク値は固定されるようにしているので、優先度
マーク付与部１６ｃに対する制御部１２からの指示は不
要である。 （ｉｘ）制御部１２は、（ｖｉｉｉ）の結果に基づい
て、制御結果通知パケットを作成し、そのパケットを、
通信部１１を介して、パス管理装置２の網集中制御部２
３に送信する。

【０１４０】（ｘ）網集中制御部２３は、通信部２４を
介して、その制御結果通知パケットを受信し、その中に
含まれている制御結果に基づいて、パスデータベース２
２ａの保持情報を書き替える。さらに、網集中制御部２
３は、インターフェース部２０を介して、オペレータに
制御結果を通知する。このようにして、システム２００
は、網１とユーザとの間の新規契約によって、新たなサ
ービスを提供できる。

【０１４１】（３−２）新規フローへの帯域保証サービ
ス開始時処理（経路変更がある場合）について （ｉ）パス計算部２１は、ＩＰパケットの経路を変更す
る場合、上記（３−１）の（ｉｉｉ）において標準の経
路策定プロトコル（ルーティングプロトコル）が決定し
た経路においては、（３−１）の（ｉｉ）の要求を受け
付けできない。しかし、別経路において、その要求を受
け付けられる場合は、パス計算部２１は、網集中制御部
２３および通信部２４を介して、その別経路上のノード
に、（３−１）の（ｉ）にて説明した新規フロー用の経
路設定要求を送信する。

【０１４２】このようにして、システム２００は、シン
プルなサーバ／クライアントモデルにおいて、サービス
を提供できる。 （３−３）サービス提供中のフローへのサービス終了時
処理について 次に、システム２００が、システム２００とユーザとの
間の契約が終了することにより、所望のフローに対する
帯域保証サービスを終了するときの手順を説明する。

【０１４３】（ｉ）網１のオペレータは、帯域保証サー
ビスから削除対象となるフローの網１への保証対象フロ
ー識別情報（例えば、発信アドレス，送信アドレス，送
信ポート、受信ポートなどの所望の組み合せ）をコンソ
ール２５から入力する。パス管理装置２は、インターフ
ェース部２０において、その入力を受信する。 （ｉｉ）インターフェース部２０は、入力終了後にその
入力情報をパス計算部２１に入力する。

【０１４４】（ｉｉｉ）パス計算部２１は、パスデータ
ベース２２ａの保持情報に基づいて、そのフローがサー
ビス提供中のものであることを確認する。そして、パス
計算部２１は、そのフローのサービス終了を通知するフ
ロー識別情報を含む制御パケットを作成し、そのパケッ
トをそのフローの入口エッジノード１０ａに送信する。

【０１４５】（ｉｖ）入口エッジノード１０ａは、（３
−１）の（ｖｉ）から（ｉｘ）までの手順と同様の手順
によって、サービス終了処理する。 （ｖ）網集中制御部２３は、通信部２４を介して、制御
結果通知パケットを受信し、このパケットに含まれる結
果に基づいて、パスデータベース２２ａの保持情報を書
き替える、すなわち、網集中制御部２３は、データベー
ス２２から、サービス終了対象フローを削除する。さら
に、網集中制御部２３は、インターフェース部２０を介
して、オペレータに制御結果を通知する。

【０１４６】このようにして、システム２００は、サー
ビス提供中の所望のフローとのサービスを終了する。 （３−４）サービス提供中のフローへのサービス変更処
理について システム２００は、この処理を以下に示す（３−４−
１）〜（３−４−４）の各項に分類して実行する。

【０１４７】（３−４−１）帯域保証値の変更があり、
入力エッジノード１０ａと出力エッジノード１０ｄとの
変更がない場合 システム２００は、上記（３−１）と同様の処理によ
り、サービスを変更する。なお、（３−１）の（ｖｉｉ
ｉ）のパケット識別部１５ｂの設定は不要である。

【０１４８】（３−４−２）帯域保証値と入力エッジノ
ード１０ａとの変更があり、出力エッジノード１０ｄの
変更がない場合 システム２００は、新たに通知された入力エッジノード
１０ａからの新規フロー設定（３−１）にて記載された
内容と、既存サービスを提供していた入力エッジノード
１０ａに対するサービス削除処理（３−３）にて記載さ
れた内容とを組み合せることにより、サービスを提供す
る。

【０１４９】（３−４−３）帯域保証値の変更と出力エ
ッジノード１０ｄの変更とがあり、入力エッジノード１
０ａの変更がない場合 パス管理装置２のパス計算部２１は、新たに通知された
出口エッジノード１０ｄへの帯域保証サービスの提供の
可否を判断し、可能な場合は、（３−１）記載の（ｖ）
から（ｘ）までの処理を実行する。

【０１５０】（３−４−４）入力エッジノード１０ａと
出力エッジノード１０ｄとの変更があり、帯域保証値の
変更がない場合 上記（３−１）と（３−３）との組み合せにより、サー
ビスが提供される。 （３−４−５）入力エッジノード１０ａの変更があり、
帯域保証値と出力エッジノード１０ｄの変更がない場合 上記（３−１）と（３−３）との組み合せにより、サー
ビスが提供される。

【０１５１】（３−４−６）出力エッジノード１０ｄの
変更があり、入力エッジノード１０ａと帯域保証値との
変更がない場合 パス管理装置２のパス計算部２１は、新たに通知された
出口エッジノード１０ｄへの帯域保証サービスの提供の
可否を判断し、可能の場合は、（３−１）記載の（ｖ）
から（ｘ）までの処理を実行する。

【０１５２】（３−４−７）帯域保証値と出力エッジノ
ード１０ｄと入力エッジノード１０ａとの変更が生じた
場合 上記（３−１）と（３−３）との組み合せにより、サー
ビスが提供される。このようにして、システム２００
は、サービス提供中フローに対するサービスを、網１に
おいて、種々に応じて適応的に変更できる。

【０１５３】（３−５）リンクダウン障害時の処理につ
いて 例えばリンクダウンが生じて、伝送可能な回線が、伝送
帯域の狭いバックアップ回線に切り替わった場合におい
て、トポロジの変化が伴うリンク異常が発生したとき
は、システム２００は、下記のサービスを提供する。 （ｉ）各ノードのリンク帯域管理部１４は、リンクダウ
ンを検出し、リンク情報を各ノードの制御部１２に通知
する。

【０１５４】（ｉｉ）制御部１２は、トポロジ変更通知
パケットを作成し、通信部１１を介して、そのパケット
をパス管理装置２の網集中制御部２３に送信する。 （ｉｉｉ）網集中制御部２３は、通信部２４を介して、
トポロジ変更通知パケットを受信し、そのパケットの内
容に基づいて、トポロジデータベース２２ｂの保持情報
を書き替える。

【０１５５】（ｉｖ）トポロジデータベース２２ｂは、
保持情報が書き替わったことをパス計算部２１に通知す
る。 （ｖ）パス計算部２１は、トポロジデータベース２２ｂ
が保持する新規なトポロジを、パスデータベース２２ａ
が保持する情報（サービス提供中の各フローについての
入口エッジノード１０ａアドレス，出口エッジノードア
ドレス，そのフローの保証帯域）に基づいて、全サービ
スを継続して提供できるか否かを判断する。

【０１５６】（ｖｉ）パス計算部２１は、その判断の結
果、継続して提供できないフロー情報をインターフェー
ス部２０経由でオペレータに通知する。なお、パス管理
装置２が、上記（２−４）の機能を有する場合には、新
たな経路を策定し、次ホップノードに通知する。また、
その手順は、（３−１）の（ｖｉ）から（ｘ）までの手
順と同様の手順である。

【０１５７】このようにして、システム２００は、バッ
クアップ回線に切り替わったり、リンク異常が発生した
場合においても、安定したサービスを提供できる。 （３−６）トポロジの変更時について （ｉ）経路テーブル部１５ａが変更された時は、経路テ
ーブル部１５ａが、その変更内容を制御部１２に通知す
る。

【０１５８】（ｉｉ）制御部１２，網集中制御部２３，
パス計算部２１は、それぞれ、（３−５）の(ii)から
（ｖｉ）までの処理と同様に処理する。また、ＩＰ網に
属するノードの全てが、それぞれ、網内において、パス
管理・制御機能を用いずに、簡便なメカニズムを用いる
ことにより、極めて信頼性の高い、帯域保証サービスを
提供できる、そして、このようにして、ＩＰ網におい
て、帯域保証のために要求される網１のスペックが低減
され、網１の運用コストが削減し、かつ、極めて信頼性
の高い帯域保証サービスが提供できる。

【０１５９】（Ｂ）その他 上記の優先度を付与するものは、入口エッジノード１０
ａに設けられていたが、この優先度は、他のノード１０
ｂ〜１０ｇなどに設けるようにしてもよい。すなわち、
システム２００が、網１に属するノード１０ｂ〜１０ｇ
のうちの入力エッジノード１０ａとは異なるノードに設
けられ、網１に転送すべき転送パケットに付与する優先
度に関して制御する優先度制御部（図示省略）を有する
ように構成することもできる。これにより、優先制御の
負担が、分散され、安全にかつ多面的に転送を制御でき
る。

【０１６０】これにより、十分に伝送路レイヤの信頼性
が高い網においては、帯域保証サービスが実現可能とな
る。本発明は上述した実施態様に限定されるものではな
く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実
施することができる。例えば、データベース２２の形式
は、２種類のパスデータベース２２ａ，トポロジデータ
ベース２２ｂに限定されるものではなく、種々の形式で
データを保持できる。また、ノード数は拡張できる。

【０１６１】（Ｃ）付記 （付記１） パケットを送受信するパケット送受信部
と、複数のパケットからなるパケットフローの網への流
入量を示す流入帯域を制御する帯域制御部と、該流入帯
域に基づいて、該パケット送受信部が受信したパケット
が該網において優先的に転送される優先パケットである
か否かを識別する識別部と、該識別部の識別に基づい
て、該受信したパケットに、該網において優先的に転送
されることを示す優先度を付与しその付与したパケット
を該優先パケットとして出力する優先処理部とをそな
え、該優先処理部が、該転送パケットに該優先度を付与
して該優先パケットを出力する優先度付与部と、該優先
パケットを該網に転送する転送部とをそなえて構成され
たことを特徴とする、パケット転送装置。

【０１６２】（付記２） 該優先度付与部が、パケット
を送受信し該網に属するノードであって該網に隣接する
隣接網と接続されたエッジノードと、該網に属する他の
ノードとの間において該優先度を付与するように構成さ
れたことを特徴とする、付記１記載のパケット転送装
置。 （付記３） 該優先度付与部が、該エッジノードのうち
の入力側に設けられた入力エッジノードと、該エッジノ
ードのうちの出力側に設けられた出力エッジノードとの
間において該優先度を付与するように構成されたことを
特徴とする、付記２記載のパケット転送装置。

【０１６３】（付記４） 該優先度付与部が、該優先度
として、優先の高低を示す複数のマークを付与するよう
に構成されたことを特徴とする、付記１〜付記３のいず
れか一つに記載のパケット転送装置。 （付記５） 該優先度付与部が、該識別部の識別に基づ
いて、廃棄すべき廃棄パケットを廃棄する廃棄部をそな
えて構成されたことを特徴とする、付記１記載のパケッ
ト転送装置。

【０１６４】（付記６） 該網に属するノード間の伝送
状況を検出し、該伝送状況を該帯域制御部に対して通知
するリンク帯域管理部をさらにそなえて構成されたこと
を特徴とする、付記１記載のパケット転送装置。 （付記７） 該識別部が、少なくとも該網に属する複数
のノードを識別しうる識別データと、上位レイヤのサー
ビスに関する識別記号と、該網が各パスごとに保証する
伝送量を示す保証帯域情報と、該複数のノードのうちの
第１ノードおよび第２ノードの間においてパケットを中
継する中継ノードに関する情報とを蓄積する蓄積部をそ
なえて構成されたことを特徴とする、付記１記載のパケ
ット転送装置。

【０１６５】（付記８） パケットを送受信するパケッ
ト送受信部と、少なくとも、パケットを送受信し該網に
属する複数のノードの接続関係を示すトポロジ情報と、
該網に属するノード間において利用されている伝送量を
示すリンク帯域情報とを含む管理情報を保持するデータ
ベースと、該管理情報に基づいて、パケットフローの要
求伝送量を示す要求帯域が、該網において伝送可能か否
かを示す判定結果を出力する計算部と、該データベース
を読み書きするとともに、該判定結果を受信し、該パケ
ット送受信部を制御しうる網集中制御部とをそなえて構
成されたことを特徴とする、パス管理装置。

【０１６６】（付記９） 該計算部が、該トポロジ情報
に基づいて、該網に属するノードであって該網に隣接す
る隣接網と接続された複数のエッジノード間の経路を示
す経路情報とこの経路情報のリンク帯域とを得ることに
より、該判定結果を出力するように構成されたことを特
徴とする、付記８記載のパス管理装置。

【０１６７】（付記１０） 該計算部が、さらに、該管
理情報のうちの該利用帯域に基づいて、該利用帯域に関
する経路情報を得ることにより、該判定結果を出力する
ように構成されたことを特徴とする、付記９記載のパス
管理装置。 （付記１１） 該計算部が、該エッジノードの制御に関
する制御データを含む制御パケットに基づいて、該網の
出力側に設けられた出力エッジノードの識別データと、
該網の入力側に設けられた入口エッジノードの識別デー
タとに基づいて、該網に転送すべき経路情報を出力する
ように構成されたことを特徴とする、付記１０記載のパ
ス管理装置。

【０１６８】（付記１２） 該計算部が、該網に属する
所望のノードの識別データと該判定結果とに基づいて、
該判定結果が該網に含まれる網識別データであるか否か
を判定する識別データ判定部と、該データベースが保持
する該トポロジ情報と該リンク帯域とに基づいて、第１
のノードと第２のノードとの間においてパケットを中継
する中継ノードの中継ノード識別データを抽出力するリ
ンク抽出部と、該トポロジ情報に基づいて、第１の中継
ノードと第２の中継ノードとのそれぞれについての該リ
ンク帯域と該要求帯域との大小関係を示す比較信号を該
リンク抽出部に出力する帯域比較部とをそなえて構成さ
れたことを特徴とする、付記８記載のパス管理装置。

【０１６９】（付記１３） 該リンク抽出部が、該帯域
比較部から出力された該比較信号に基づいて、新たな経
路を検索するように構成されたことを特徴とする、付記
１０記載のパス管理装置。 （付記１４） パケットを送受信する網に属し、該網に
接続された隣接網から受信したパケットを転送する複数
のパケット転送装置と、該複数のパケット転送装置のそ
れぞれの状態と、該複数のパケット転送装置間における
パケットの伝送状況とを管理しうるパス管理装置とをそ
なえ、該パケット転送装置が、パケットを送受信する第
１パケット送受信部と、複数のパケットからなるパケッ
トフローの網への流入量を示す流入帯域を制御する帯域
制御部と、該流入帯域に応じて該第１パケット送受信部
が受信したパケットを処理するパケット処理部とをそな
え、更に、該パス管理装置が、パケットを送受信する第
２パケット送受信部と、少なくとも、パケットを送受信
し該網に属する複数のノードの接続関係を示すトポロジ
情報と、該網に属するノード間において利用されている
伝送量を示すリンク帯域情報とを含む管理情報を保持す
るデータベースと、該管理情報に基づいて、パケットフ
ローの要求伝送量を示す要求帯域が、該網において伝送
可能か否かを示す判定結果を出力する計算部と、該デー
タベースを読み書きするとともに、該判定結果を受信
し、該第２パケット送受信部を制御しうる網集中制御部
とをそなえて構成されたことを特徴とする、パケット転
送システム。

【０１７０】（付記１５） 該パケット処理部が、該流
入帯域に基づいて、該第１パケット送受信部が受信した
パケットが該網において優先的に転送される優先パケッ
トであるか否かを識別する識別部を有し、該識別部が、
少なくとも該網に属する複数のノードを識別しうる識別
データと、上位レイヤのサービスに関する識別記号と、
該網が提供しうる帯域に関する情報と、該複数のノード
のうちの第１ノードおよび第２ノードの間においてパケ
ットを中継する中継ノードに関する情報とを蓄積する蓄
積部と、該網集中制御部から出力された情報に基づいて
該蓄積部に蓄積された情報を変更するとともに、該蓄積
部に蓄積された情報を該網集中制御部に対して通知しう
る変更・通知部とをそなえて構成されたことを特徴とす
る、付記１４記載のパス転送システム。

【０１７１】（付記１６） 該網に属するノードのうち
の該入力エッジノードおよび該出力エッジノードとは異
なるノードに設けられ、該網に転送すべき転送パケット
に付与する優先度に関して制御する優先度制御部を有す
るように構成されたことを特徴とする、付記１４記載の
パケット転送システム。

【０１７２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のパケット
転送装置（請求項１，２）およびパス管理装置（請求項
３，４）並びにパケット転送システム（請求項５）によ
れば、以下のような利点ないし効果が得られる。 （１）本発明のパケット転送装置が、パケットを送受信
するパケット送受信部と、複数のパケットからなるパケ
ットフローの網への流入量を示す流入帯域を制御する帯
域制御部と、流入帯域に基づいて、パケット送受信部が
受信したパケットが網において優先的に転送される優先
パケットであるか否かを識別する識別部と、識別部の識
別に基づいて、受信したパケットに、網において優先的
に転送されることを示す優先度を付与しその付与したパ
ケットを優先パケットとして出力する優先処理部とをそ
なえ、この優先処理部が、転送パケットに優先度を付与
して優先パケットを出力する優先度付与部と、優先パケ
ットを網に転送する転送部とをそなえて構成されている
ので、網内でパス管理・制御メカニズムを用いずに帯域
保証サービスの提供が可能となる。また、シンプルなサ
ーバ／クライアントモデルにおいて、帯域保証サービス
を提供することが実現できる。さらに、帯域保証サービ
ス対象フローの流量が常時監視されうる（請求項１）。

【０１７３】（２）前記優先度付与部が、パケットを送
受信し網に属するノードであって網に隣接する隣接網と
接続されたエッジノードと、網に属する他のノードとの
間において優先度を付与するように構成されてもよく、
このようにすれば、帯域保証サービスの提供対象となる
フローだけが識別される（請求項２）。 （３）本発明のパス管理装置が、パケットを送受信する
パケット送受信部と、パケットを送受信し網に属する複
数のノードの接続関係を示すトポロジ情報と網に属する
ノード間において利用されている伝送量を示すリンク帯
域情報とを含む管理情報を保持するデータベースと、管
理情報に基づいて、パケットフローの要求伝送量を示す
要求帯域が網において伝送可能か否かを示す判定結果を
出力する計算部と、データベースを読み書きするととも
に、判定結果を受信し、送受信部を制御しうる網集中制
御部とをそなえて構成されているので、パケットが通過
する経路における余剰帯域よりも、常時、少ない帯域の
みが高い優先度を有する優先パケットとされ、廃棄パケ
ットが生じない（請求項３）。

【０１７４】（４）前記計算部が、網に属する所望のノ
ードの識別データと判定結果とに基づいて判定結果が網
に含まれる網識別データであるか否かを判定する識別デ
ータ判定部と、データベースが保持するトポロジ情報と
リンク帯域情報とに基づいて第１のノードと第２のノー
ドとの間においてパケットを中継する中継ノードの中継
ノード識別データを抽出力するリンク抽出部と、トポロ
ジ情報に基づいて第１の中継ノードと第２の中継ノード
とのそれぞれについてのリンク帯域情報と要求帯域との
大小関係を示す比較信号をリンク抽出部に出力する帯域
比較部とをそなえて構成されてもよく、このようにすれ
ば、網における伝送量が効果的に制限される（請求項
４）。

【０１７５】（５）本発明のパケット転送システムが、
パケットを送受信する網に属し、網に接続された隣接網
から受信したパケットを転送する複数のパケット転送装
置と、複数のパケット転送装置のそれぞれの状態と、複
数のパケット転送装置間におけるパケットの伝送状況と
を管理しうるパス管理装置とをそなえ、パケット転送装
置が、第１パケット送受信部と、帯域制御部と、パケッ
ト処理部とをそなえ、更に、パス管理装置が、第２パケ
ット送受信部と、データベースと、計算部と、網集中制
御部とをそなえて構成されているので、サービスを要求
するユーザのニーズへの多様な対応が可能となる（請求
項５）。

【０１７６】（６）エッジノードのうちの入力側に設け
られた入力エッジノードと、エッジノードのうちの出力
側に設けられた出力エッジノードとの間において優先度
を付与するように構成されてもよく、さらに、優先度と
して、優先の高低を示す複数の優先度を付与するように
構成されてもよく、このようにすれば、帯域保証サービ
スの提供対象となるフローだけが識別される。

【０１７７】（７）優先度付与部が、識別部の識別に基
づいて、廃棄すべき廃棄パケットを廃棄する廃棄部をそ
なえて構成されてもよく、このようにすれば、優先パケ
ットの流量が予め予測され、パケットを効果的に廃棄で
きる。 （８）網に属するノード間の伝送状況を検出し、伝送状
況を帯域制御部に対して通知するリンク帯域管理部をさ
らにそなえて構成されてもよく、このようにすれば、一
箇所に全ノードから、リンク情報が集中するので、網の
保守・管理労力が軽減される。

【０１７８】（９）識別部が、少なくとも網に属する複
数のノードを識別しうる識別データと、上位レイヤのサ
ービスに関する識別記号と、網が提供しうる帯域に関す
る情報と、複数のノードのうちの第１ノードおよび第２
ノードの間においてパケットを中継する中継ノードに関
する情報とを蓄積する蓄積部をそなえて構成されてもよ
く、このようにすれば、例えばＩＰパケットデータが更
新される。

【０１７９】（１０）計算部が、トポロジ情報に基づい
て、網に属するノードであって網に隣接する隣接網と接
続された複数のエッジノード間の経路を示す経路情報と
この経路情報のリンク帯域とを得ることにより、判定結
果を出力するように構成されてもよく、このようにすれ
ば、経路情報に基づいて、インターフェース部の変更要
求に対して、帯域保証可能な帯域がリンクに残っている
かが判断できる。

【０１８０】（１１）計算部が、さらに、管理情報のう
ちの利用帯域に基づいて、利用帯域に関する経路情報を
得ることにより、判定結果を出力するように構成されて
もよく、このようにすれば、簡便な優先度制御によっ
て、安定した帯域保証サービスを提供できる。 （１２）計算部が、エッジノードの制御に関する制御デ
ータを含む制御パケットに基づいて、網の出力側に設け
られた出力エッジノードの識別データと、網の入力側に
設けられた入口エッジノードの識別データとに基づい
て、網に転送すべき経路情報を出力するように構成され
てもよく、このようにすれば、パス管理装置が、網に流
入してくる帯域保証対象の各フローの流入量と、そのフ
ローの網における経路と、網における各リンク帯域とを
集中管理できる。

【０１８１】（１３）リンク抽出部が、帯域比較部から
出力された比較信号に基づいて、新たな経路を検索する
ように構成されてもよく、このようにすれば、常時、安
定した帯域がユーザに対して保証される。 （１４）パケット処理部が、流入帯域に基づいて、網に
転送すべき転送パケットと廃棄すべき廃棄パケットとを
識別する識別部を有し、識別部が、少なくとも網に属す
る複数のノードを識別しうる識別データと、上位レイヤ
のサービスに関する識別記号と、網が提供しうる帯域に
関する情報と、複数のノードのうちの第１ノードおよび
第２ノードの間においてパケットを中継する中継ノード
に関する情報とを蓄積する蓄積部と、網集中制御部から
出力された情報に基づいて蓄積部に蓄積された情報を変
更するとともに、蓄積部に蓄積された情報を網集中制御
部に対して通知しうる変更・通知部とをそなえて構成さ
れてもよく、このようにすれば、パス管理装置が各パケ
ット転送装置の状態を把握でき、正確に網を管理できる
ので、網管理者は高いサービスを提供でき、また、ユー
ザは安定した通信環境を得ることができる。

【０１８２】（１５）網に属するノードのうちの入力エ
ッジノードおよび出力エッジノードとは異なるノードに
設けられ、網に転送すべき転送パケットに付与する優先
度に関して制御する優先度制御部を有するように構成さ
れてもよく、このようにすれば、十分に伝送路レイヤの
信頼性が高い網においては、帯域保証サービスが実現可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係るパケット転送システ
ムの構成図である。

【図２】本発明の一実施形態に係る入力エッジノードの
ブロック図である。

【図３】本発明の一実施形態に係るＩＰパケット処理部
の機能ブロック図である。

【図４】（ａ）は本発明の一実施形態に係るマーク領域
のフォーマットの一例を示す図であり、（ｂ）は本発明
の一実施形態に係るＩＰパケットのフォーマットの一例
を示す図である。

【図５】本発明の一実施形態に係る出口エッジノードの
ブロック図であり

【図６】本発明の一実施形態に係るＩＰパケット処理部
のブロック図である。

【図７】本発明の一実施形態に係るコアノードのブロッ
ク図である。

【図８】本発明の一実施形態に係るＩＰパケット処理部
の機能ブロック図である。

【図９】本発明の一実施形態に係るパス管理装置の機能
ブロック図である。

【図１０】本発明の一実施形態に係るパス計算部のブロ
ック図である。

【図１１】（ａ），（ｂ）はそれぞれ本発明の一実施形
態に係る帯域比較部を説明するための図である。

【図１２】本発明の一実施形態に係る優先度転送を説明
するためのフローチャートである。

【図１３】本発明の一実施形態に係るパス管理の方法を
説明するためのフローチャートである。

【図１４】本発明の一実施形態に係るリンク帯域の再計
算の方法を説明するためのフローチャートである。

【図１５】本発明の一実施形態に係る経路情報の設定の
方法を説明するためのフローチャートである。

【図１６】帯域保証技術を説明するための図である。

【符号の説明】

１，９ａ，９ｂ，９ｃ 網 ２ パス管理装置 １０ａ 入口エッジノード １０ｂ，１０ｃ，１０ｆ，１０ｇ コアノード １０ｄ，１０ｅ 出口エッジノード １１ 通信部（第１パケット送受信部） １２ 制御部 １３，３３，４３ ＩＰパケット処理部 １４ リンク帯域管理部 １５，３３ａ，４５ 識別部 １５ａ 経路テーブル部（蓄積部） １５ｂ サービス対象パケット識別部 １５ｃ パケット流量監視部 １５ｄ 変更・通知部 １６，３３ｂ，３４，４６ 優先処理部 １６ａ パケットヘッダ抽出部 １６ｂ パケット廃棄部（廃棄部） １６ｃ 優先度マーク付与部 １６ｄ 交換部 １６ｅ，１６ｇ 優先キュー部 １６ｆ，１６ｈ キュー部 １６ｉ，１６ｊ 優先度転送部 ２０ インターフェース部 ２１ パス計算部 ２１ａ 帯域比較部 ２１ｂ 次リンク抽出部 ２１ｃ 入出力アドレス確認部 ２１ｄ 経路蓄積部 ２２ データベース ２２ａ パスデータベース ２２ｂ トポロジデータベース ２３ 網集中制御部 ２４ 通信部（第２パケット送受信部） ２５ コンソール ５０ フラグ領域 ５１ ＩＰパケット ５１ａ ＩＰパケットヘッダ ２００ システム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊地 俊介 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 5K030 HA08 KA07 KX29 LC03

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パケットを送受信するパケット送受信部
   と、 複数のパケットからなるパケットフローの網への流入量
   を示す流入帯域を制御する帯域制御部と、 該流入帯域に基づいて、該パケット送受信部が受信した
   パケットが該網において優先的に転送される優先パケッ
   トであるか否かを識別する識別部と、 該識別部の識別に基づいて、該受信したパケットに、該
   網において優先的に転送されることを示す優先度を付与
   しその付与したパケットを該優先パケットとして出力す
   る優先処理部とをそなえ、 該優先処理部が、 該転送パケットに該優先度を付与して該優先パケットを
   出力する優先度付与部と、 該優先パケットを該網に転送する転送部とをそなえて構
   成されたことを特徴とする、パケット転送装置。
2. 【請求項２】 該優先度付与部が、 パケットを送受信し該網に属するノードであって該網に
   隣接する隣接網と接続されたエッジノードと、該網に属
   する他のノードとの間において該優先度を付与するよう
   に構成されたことを特徴とする、請求項１記載のパケッ
   ト転送装置。
3. 【請求項３】 パケットを送受信するパケット送受信部
   と、 少なくとも、パケットを送受信し該網に属する複数のノ
   ードの接続関係を示すトポロジ情報と、該網に属するノ
   ード間において利用されている伝送量を示すリンク帯域
   情報とを含む管理情報を保持するデータベースと、 該管理情報に基づいて、パケットフローの要求伝送量を
   示す要求帯域が、該網において伝送可能か否かを示す判
   定結果を出力する計算部と、 該データベースを読み書きするとともに、該判定結果を
   受信し、該パケット送受信部を制御しうる網集中制御部
   とをそなえて構成されたことを特徴とする、パス管理装
   置。
4. 【請求項４】 該計算部が、 該トポロジ情報に基づいて、該網に属するノードであっ
   て該網に隣接する隣接網と接続された複数のエッジノー
   ド間の経路を示す経路情報とこの経路情報のリンク帯域
   とを得ることにより、該判定結果を出力するように構成
   されたことを特徴とする、請求項３記載のパス管理装
   置。
5. 【請求項５】 パケットを送受信する網に属し、該網に
   接続された隣接網から受信したパケットを転送する複数
   のパケット転送装置と、 該複数のパケット転送装置のそれぞれの状態と、該複数
   のパケット転送装置間におけるパケットの伝送状況とを
   管理しうるパス管理装置とをそなえ、 該パケット転送装置が、 パケットを送受信する第１パケット送受信部と、 複数のパケットからなるパケットフローの網への流入量
   を示す流入帯域を制御する帯域制御部と、 該流入帯域に応じて該第１パケット送受信部が受信した
   パケットを処理するパケット処理部とをそなえ、 更に、 該パス管理装置が、 パケットを送受信する第２パケット送受信部と、 少なくとも、パケットを送受信し該網に属する複数のノ
   ードの接続関係を示すトポロジ情報と、該網に属するノ
   ード間において利用されている伝送量を示すリンク帯域
   情報とを含む管理情報を保持するデータベースと、 該管理情報に基づいて、パケットフローの要求伝送量を
   示す要求帯域が、該網において伝送可能か否かを示す判
   定結果を出力する計算部と、 該データベースを読み書きするとともに、該判定結果を
   受信し、該第２パケット送受信部を制御しうる網集中制
   御部とをそなえて構成されたことを特徴とする、パケッ
   ト転送システム。