JP2003244196A - 負荷分散制御をするルータ及びネットワーク制御装置 - Google Patents
負荷分散制御をするルータ及びネットワーク制御装置Info
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- JP2003244196A JP2003244196A JP2002042524A JP2002042524A JP2003244196A JP 2003244196 A JP2003244196 A JP 2003244196A JP 2002042524 A JP2002042524 A JP 2002042524A JP 2002042524 A JP2002042524 A JP 2002042524A JP 2003244196 A JP2003244196 A JP 2003244196A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 パケットのパケット順序逆転が起きる可能性
を減らすことのできる負荷分散装置を提供する。 【解決手段】 ルータにおいて、経路上に位置する隣接
ルータ間のリンクのトラヒック量に基づき、リンク負荷
情報を作成するリンク負荷情報観測部と、リンク負荷情
報を隣接ルータに送信し、隣接ルータから送信されたリ
ンク負荷情報を他の隣接ルータに転送するリンク負荷情
報通信部と、経路の各リンクのリンク負荷情報を受信す
ると、自ルータが該経路の起点ルータであるとき、該リ
ンク負荷情報に基づき、該リンクに輻輳が発生している
か否かを判定する輻輳判定部と、輻輳判定部が経路上の
リンクに輻輳が発生していると判定したリンクを含む輻
輳部分に限定する代替経路部分限定部と、輻輳部分に基
づいて、当該経路上に位置する始点及び終点を決定して
当該始点と終点とを結ぶ代替経路を検索する経路検索部
とを具備して構成する。
を減らすことのできる負荷分散装置を提供する。 【解決手段】 ルータにおいて、経路上に位置する隣接
ルータ間のリンクのトラヒック量に基づき、リンク負荷
情報を作成するリンク負荷情報観測部と、リンク負荷情
報を隣接ルータに送信し、隣接ルータから送信されたリ
ンク負荷情報を他の隣接ルータに転送するリンク負荷情
報通信部と、経路の各リンクのリンク負荷情報を受信す
ると、自ルータが該経路の起点ルータであるとき、該リ
ンク負荷情報に基づき、該リンクに輻輳が発生している
か否かを判定する輻輳判定部と、輻輳判定部が経路上の
リンクに輻輳が発生していると判定したリンクを含む輻
輳部分に限定する代替経路部分限定部と、輻輳部分に基
づいて、当該経路上に位置する始点及び終点を決定して
当該始点と終点とを結ぶ代替経路を検索する経路検索部
とを具備して構成する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ネットワークの負
荷を分散させることを可能にするルータやネットワーク
制御装置(NMS)等の負荷分散装置に関する。
荷を分散させることを可能にするルータやネットワーク
制御装置(NMS)等の負荷分散装置に関する。
【0002】
【従来の技術】インターネットが一般に普及して以来、
その中で転送されるパケットの量(トラヒック)も急激
に増加しつづけており、インターネットを構成するネッ
トワークに対する負荷が高まっている。そこで、負荷に
耐え切れずにネットワークがダウンすることのないよう
に、これらの負荷を分散させる装置が必要になってい
る。更に、従来では多くの人が低速な電話回線を通して
インターネットにアクセスしていたのに対して、近年で
はADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)やC
ATV(Cable Television)、将来は光ファイバなどブロ
ードバンドと呼ばれる高速広帯域な回線を通してインタ
ーネットにアクセスできるようになってきている。こう
なると、インターネットを利用する上でボトルネックに
なるのは、従来のアクセス部分からネットワーク内部
(コア)になってくるので、それらの負荷を分散させる
装置がますますもとめられるようになる。
その中で転送されるパケットの量(トラヒック)も急激
に増加しつづけており、インターネットを構成するネッ
トワークに対する負荷が高まっている。そこで、負荷に
耐え切れずにネットワークがダウンすることのないよう
に、これらの負荷を分散させる装置が必要になってい
る。更に、従来では多くの人が低速な電話回線を通して
インターネットにアクセスしていたのに対して、近年で
はADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)やC
ATV(Cable Television)、将来は光ファイバなどブロ
ードバンドと呼ばれる高速広帯域な回線を通してインタ
ーネットにアクセスできるようになってきている。こう
なると、インターネットを利用する上でボトルネックに
なるのは、従来のアクセス部分からネットワーク内部
(コア)になってくるので、それらの負荷を分散させる
装置がますますもとめられるようになる。
【0003】現在IPネットワークでパケットを転送す
るための経路を決定する仕組みは、RIP(Routing Inf
ormation Protocol)やOSPF(Open Shortest Path Fi
rst)などのルーティングプロトコルによって提供されて
いる。しかし、これらの既存のルーティングフロトコル
は、ネットワークのリンクのコスト(メトリック)が与
えらたときに、宛先までに通るリンクのコストの和が最
小になるような最短経路のみを選択する。
るための経路を決定する仕組みは、RIP(Routing Inf
ormation Protocol)やOSPF(Open Shortest Path Fi
rst)などのルーティングプロトコルによって提供されて
いる。しかし、これらの既存のルーティングフロトコル
は、ネットワークのリンクのコスト(メトリック)が与
えらたときに、宛先までに通るリンクのコストの和が最
小になるような最短経路のみを選択する。
【0004】各ノード(ルータ)では、ルーティングプ
ロトコルによって決められた経路に従って次のホップに
向けてパケットを転送する。このような既存のルーティ
ングプロトコルに依存したネットワークでは、宛先が同
じであるトラヒックは単一の経路しか通らないため、ト
ラヒックがあるリンクに集中して輻輳が頻繁に起こって
しまう。この輻輳を回避するためには、ネットワークで
負荷分散を行う必要がある。従来の負荷分散技術につい
て以下に述べる。
ロトコルによって決められた経路に従って次のホップに
向けてパケットを転送する。このような既存のルーティ
ングプロトコルに依存したネットワークでは、宛先が同
じであるトラヒックは単一の経路しか通らないため、ト
ラヒックがあるリンクに集中して輻輳が頻繁に起こって
しまう。この輻輳を回避するためには、ネットワークで
負荷分散を行う必要がある。従来の負荷分散技術につい
て以下に述べる。
【0005】まず、OSPFにおいて、等コストマルチ
パス(Equal Cost Multipath)という技術がある。これは
宛先に至るまでの経路として、コストが等しくなるよう
な経路が複数存在する場合に、その複数経路でパケット
を分散させて転送することができるものである。しか
し、これはあくまでコストが等しくなる経路がたまたま
存在するときのみ可能であり、常に輻輳を回避できるよ
うな技術ではない。
パス(Equal Cost Multipath)という技術がある。これは
宛先に至るまでの経路として、コストが等しくなるよう
な経路が複数存在する場合に、その複数経路でパケット
を分散させて転送することができるものである。しか
し、これはあくまでコストが等しくなる経路がたまたま
存在するときのみ可能であり、常に輻輳を回避できるよ
うな技術ではない。
【0006】また、リンクのコストを負荷状態に応じて
動的に変化させることで、輻輳しているリンクを経路と
して選ばれにくくして、負荷分散を可能にする技術もあ
る。しかし、リンクのコストを変えただけで、ルーティ
ングはホップごとに行われるので、トラヒックがどのよ
うな経路で流れるかを予測するのは困難であり、負荷分
散の効果も限られてくる。
動的に変化させることで、輻輳しているリンクを経路と
して選ばれにくくして、負荷分散を可能にする技術もあ
る。しかし、リンクのコストを変えただけで、ルーティ
ングはホップごとに行われるので、トラヒックがどのよ
うな経路で流れるかを予測するのは困難であり、負荷分
散の効果も限られてくる。
【0007】さらに、従来のルーティングプロトコルに
とらわれずに負荷分散を行うことのできる技術としてト
ラヒックエンジニアニングについて述べる。トラヒック
エンジニアリングは既存のルーティングプロトコルが決
定する経路にはとらわれない任意の経路を用いてトラヒ
ックを転送することで、ネットワーク内の輻輳回避を行
ったり、あるいはネットワーク資源の効率的な利用を目
指す技術である。このトラヒックエンジニアリングを具
体的に行うためのアーキテクチャとして、MPLS(Mul
ti-Protocol Label Switching)がある。
とらわれずに負荷分散を行うことのできる技術としてト
ラヒックエンジニアニングについて述べる。トラヒック
エンジニアリングは既存のルーティングプロトコルが決
定する経路にはとらわれない任意の経路を用いてトラヒ
ックを転送することで、ネットワーク内の輻輳回避を行
ったり、あるいはネットワーク資源の効率的な利用を目
指す技術である。このトラヒックエンジニアリングを具
体的に行うためのアーキテクチャとして、MPLS(Mul
ti-Protocol Label Switching)がある。
【0008】図20は従来のトラヒックエンジニアリン
グを利用した負荷分散方法を示す図である。図20に示
すネットワーク2は複数のルータ4#i(i=1〜1
1)を含むIPネットワークである。MPLSは、LS
P(Label Switched Path)と呼ばれる予め設定されたコ
ネクション上で短い固定長ラベルを付けたパケットを転
送する方式である。このLSPの経路は、既存のルーテ
ィングプロトコルに従った経路にもできるし、既存のル
ーティングプロトコルには依存しないで任意の経路を明
示的に設定することができる。例えば、ルータ4#1を
イングレスノード(Ingress Node)、ルータ4#11をエ
グレスノード(Egress Node)として、ルータ4#1とル
ータ4#11を結ぶ経路がパケットをルーティングする
ためにLSPを設定することができる。MPLSを利用
してある宛先で複数のLSPを設定し、トラヒックをそ
の複数のLSPにうまく分散して流すことで、輻輳を回
避するような負荷分散が可能となる。
グを利用した負荷分散方法を示す図である。図20に示
すネットワーク2は複数のルータ4#i(i=1〜1
1)を含むIPネットワークである。MPLSは、LS
P(Label Switched Path)と呼ばれる予め設定されたコ
ネクション上で短い固定長ラベルを付けたパケットを転
送する方式である。このLSPの経路は、既存のルーテ
ィングプロトコルに従った経路にもできるし、既存のル
ーティングプロトコルには依存しないで任意の経路を明
示的に設定することができる。例えば、ルータ4#1を
イングレスノード(Ingress Node)、ルータ4#11をエ
グレスノード(Egress Node)として、ルータ4#1とル
ータ4#11を結ぶ経路がパケットをルーティングする
ためにLSPを設定することができる。MPLSを利用
してある宛先で複数のLSPを設定し、トラヒックをそ
の複数のLSPにうまく分散して流すことで、輻輳を回
避するような負荷分散が可能となる。
【0009】イングレスルータとエグレスルータ間に複
数のパスを設定し、入力トラヒックを複数パス間に分散
させるものである。このことによって、負荷を単一ルー
トへ集中することを回避でき、またネットワーク全体の
利用効率向上と長期的な輻輳の回避を図ることができ
る。ここで複数のパスは、最初から設定しておくのでは
なく、網内のトラヒックの負荷状態を随時監視してお
き、ある経路の負荷が大きくなった時に同じ宛先へ向か
う負荷分散経路を検索して新たなパスを設定することも
できる。
数のパスを設定し、入力トラヒックを複数パス間に分散
させるものである。このことによって、負荷を単一ルー
トへ集中することを回避でき、またネットワーク全体の
利用効率向上と長期的な輻輳の回避を図ることができ
る。ここで複数のパスは、最初から設定しておくのでは
なく、網内のトラヒックの負荷状態を随時監視してお
き、ある経路の負荷が大きくなった時に同じ宛先へ向か
う負荷分散経路を検索して新たなパスを設定することも
できる。
【0010】このとき、従来の技術では、輻輳の判定は
LSP単位で行われている。即ち、LSPが通過するリ
ンクの使用率の最大率をLSPの負荷とし、LSPの負
荷があるしきい値を超えると輻輳と判断している。例え
ば、図20に示すように、ルータ4#5とルータ4#6
を接続するリンク及びルータ4#7とルータ4#8を接
続するリンクが経路6の輻輳リンクであると判断され
る。輻輳が起きると負荷分散経路を検索するが、これは
経路のイングレスノードを始点、エグレスノードを終点
として経路検索計算を行っている。例えば、イングレス
ノード4#1を始点、エグレスノード4#11を終点と
して経路検索計算を行い、負荷分散経路8を検索する。
LSP単位で行われている。即ち、LSPが通過するリ
ンクの使用率の最大率をLSPの負荷とし、LSPの負
荷があるしきい値を超えると輻輳と判断している。例え
ば、図20に示すように、ルータ4#5とルータ4#6
を接続するリンク及びルータ4#7とルータ4#8を接
続するリンクが経路6の輻輳リンクであると判断され
る。輻輳が起きると負荷分散経路を検索するが、これは
経路のイングレスノードを始点、エグレスノードを終点
として経路検索計算を行っている。例えば、イングレス
ノード4#1を始点、エグレスノード4#11を終点と
して経路検索計算を行い、負荷分散経路8を検索する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来のト
ラヒックエンジニアリング技術による負荷分散では、以
下のような問題点がある。
ラヒックエンジニアリング技術による負荷分散では、以
下のような問題点がある。
【0012】(1) 負荷分散経路検索時にイングレスを
始点、エグレスを終点として経路検索を行うので、検索
結果がでるまでの計算量が大きくなってしまう。通常の
経路検索アルゴリズムでは、始点に近いノードから順番
に経路が得られ、終点までの経路が得られた時点で計算
が終了する。従って、始点と終点が遠いほど、検索結果
が出るまでの計算量が多くなる。イングレスとエグレス
はネットワークの端と端のように多くの中継ノードがあ
れば、従来の技術のように、イングレスを始点、エグレ
スを終点として経路検索を行うと、計算量が大きくなっ
てしまう。
始点、エグレスを終点として経路検索を行うので、検索
結果がでるまでの計算量が大きくなってしまう。通常の
経路検索アルゴリズムでは、始点に近いノードから順番
に経路が得られ、終点までの経路が得られた時点で計算
が終了する。従って、始点と終点が遠いほど、検索結果
が出るまでの計算量が多くなる。イングレスとエグレス
はネットワークの端と端のように多くの中継ノードがあ
れば、従来の技術のように、イングレスを始点、エグレ
スを終点として経路検索を行うと、計算量が大きくなっ
てしまう。
【0013】(2) 上記の経路検索の結果得られる経路
は、元の経路とは全く異なる経路になる場合がある。こ
の経路が負荷分散経路として設定されると、元の経路と
負荷分散経路との間でトラヒックが分散されるが、この
2つのまったく異なる経路にIPパケットのフローが移
動すると、経路によってはパケット転送遅延の差が大き
くなり、パケット順序逆転が起きる可能性が大きくな
り、アプリケーションにとって好ましくない。
は、元の経路とは全く異なる経路になる場合がある。こ
の経路が負荷分散経路として設定されると、元の経路と
負荷分散経路との間でトラヒックが分散されるが、この
2つのまったく異なる経路にIPパケットのフローが移
動すると、経路によってはパケット転送遅延の差が大き
くなり、パケット順序逆転が起きる可能性が大きくな
り、アプリケーションにとって好ましくない。
【0014】本発明の目的は、負荷分散のための負荷分
散経路を検索するときの計算量を減らし、またパケット
順序逆転が起きる可能性を減らすために元の経路と負荷
分散経路の差を小さくできる負荷分散装置を提供するこ
とである。
散経路を検索するときの計算量を減らし、またパケット
順序逆転が起きる可能性を減らすために元の経路と負荷
分散経路の差を小さくできる負荷分散装置を提供するこ
とである。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明の一側面によれ
ば、パケットの宛先アドレスに基づいて当該パケットが
経由するために予め設定された経路に従ってパケットを
ルーティングして、負荷分散制御するルータであって、
前記経路上に位置する隣接ルータ間のリンクのトラヒッ
ク量に基づき、リンク負荷情報を作成するリンク負荷情
報観測部と、前記リンク負荷情報を隣接ルータに送信
し、隣接ルータから送信されたリンク負荷情報を他の隣
接ルータに転送するリンク負荷情報通信部と、前記経路
の各リンクのリンク負荷情報を受信すると、自ルータが
該経路の起点ルータであるとき、該リンク負荷情報に基
づき、該リンクに輻輳が発生しているか否かを判定する
輻輳判定部と、前記輻輳判定部が前記経路上のリンクに
輻輳が発生していると判定したリンクを含む輻輳部分に
限定する負荷分散経路部分限定部と、前記輻輳部分に基
づいて、当該経路上に位置する始点及び終点を決定して
当該始点と終点とを結ぶ負荷分散経路を検索する経路検
索部と、前記負荷分散経路及び当該負荷分散経路の元の
経路上に位置するルータであるとき、当該負荷分散経路
及び元の経路を用いてパケットをルーティングして負荷
分散を行う経路制御部とを具備したことを特徴とするル
ータが提供される。
ば、パケットの宛先アドレスに基づいて当該パケットが
経由するために予め設定された経路に従ってパケットを
ルーティングして、負荷分散制御するルータであって、
前記経路上に位置する隣接ルータ間のリンクのトラヒッ
ク量に基づき、リンク負荷情報を作成するリンク負荷情
報観測部と、前記リンク負荷情報を隣接ルータに送信
し、隣接ルータから送信されたリンク負荷情報を他の隣
接ルータに転送するリンク負荷情報通信部と、前記経路
の各リンクのリンク負荷情報を受信すると、自ルータが
該経路の起点ルータであるとき、該リンク負荷情報に基
づき、該リンクに輻輳が発生しているか否かを判定する
輻輳判定部と、前記輻輳判定部が前記経路上のリンクに
輻輳が発生していると判定したリンクを含む輻輳部分に
限定する負荷分散経路部分限定部と、前記輻輳部分に基
づいて、当該経路上に位置する始点及び終点を決定して
当該始点と終点とを結ぶ負荷分散経路を検索する経路検
索部と、前記負荷分散経路及び当該負荷分散経路の元の
経路上に位置するルータであるとき、当該負荷分散経路
及び元の経路を用いてパケットをルーティングして負荷
分散を行う経路制御部とを具備したことを特徴とするル
ータが提供される。
【0016】本発明の他の側面によれば、パケットの宛
先アドレスに基づいて当該パケットが経由するために予
め設定された経路に従ってパケットをルーティングする
複数のルータを含むネットワークの負荷分散制御するネ
ットワーク制御装置であって、前記経路上に位置する各
ルータより当該経路のリンクのトラヒック量に基づくリ
ンク負荷情報を受信するリンク負荷情報通信部と、前記
経路のリンクのリンク負荷情報に基づき、該リンクに輻
輳が発生しているか否かを判定する輻輳判定部と、前記
輻輳判定部が前記経路上のリンクに輻輳が発生している
と判定したリンクを含む輻輳部分に限定する負荷分散経
路部分限定部と、前記輻輳部分に基づいて、当該経路上
の始点及び終点を決定して当該始点と終点を結ぶ負荷分
散経路を検索する経路検索部と、前記負荷分散経路又は
当該負荷分散経路の元の経路上に位置するルータに負荷
分散経路設定を要求する負荷分散経路設定要求部とを具
備したことを特徴とするネットワーク制御装置が提供さ
れる。
先アドレスに基づいて当該パケットが経由するために予
め設定された経路に従ってパケットをルーティングする
複数のルータを含むネットワークの負荷分散制御するネ
ットワーク制御装置であって、前記経路上に位置する各
ルータより当該経路のリンクのトラヒック量に基づくリ
ンク負荷情報を受信するリンク負荷情報通信部と、前記
経路のリンクのリンク負荷情報に基づき、該リンクに輻
輳が発生しているか否かを判定する輻輳判定部と、前記
輻輳判定部が前記経路上のリンクに輻輳が発生している
と判定したリンクを含む輻輳部分に限定する負荷分散経
路部分限定部と、前記輻輳部分に基づいて、当該経路上
の始点及び終点を決定して当該始点と終点を結ぶ負荷分
散経路を検索する経路検索部と、前記負荷分散経路又は
当該負荷分散経路の元の経路上に位置するルータに負荷
分散経路設定を要求する負荷分散経路設定要求部とを具
備したことを特徴とするネットワーク制御装置が提供さ
れる。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態の説明をする前
に本発明の原理について説明する。図1は本発明の原理
を示すネットワークを示す図であり、図2は図1中のル
ータのブロック図である。図1に示すように、ネットワ
ーク9は複数のルータ10#i(i=1〜11)を含
む。各ルータ10#i(i=1〜11)は、図2に示す
ように、リンク負荷情報観測部14#i、リンク負荷情
報通信部15#i、輻輳判定部16#i、負荷分散経路
部分限定部18#i、経路検索部20#i及び経路制御
部22#iを有する。ルータ10#1をイングレスノー
ド、ルータ10#11をエグレスノードとして、ルータ
10#1〜ルータ10#11を経由する経路12が設定
されているものとする。この経路上のルータ10#i
(i=1〜11)中のリンク負荷情報観測部13#i
(i=1〜11)は、この経路に該当する隣接ルータ間
のリンクのトラヒック量に基づきリンク負荷情報を作成
する。
に本発明の原理について説明する。図1は本発明の原理
を示すネットワークを示す図であり、図2は図1中のル
ータのブロック図である。図1に示すように、ネットワ
ーク9は複数のルータ10#i(i=1〜11)を含
む。各ルータ10#i(i=1〜11)は、図2に示す
ように、リンク負荷情報観測部14#i、リンク負荷情
報通信部15#i、輻輳判定部16#i、負荷分散経路
部分限定部18#i、経路検索部20#i及び経路制御
部22#iを有する。ルータ10#1をイングレスノー
ド、ルータ10#11をエグレスノードとして、ルータ
10#1〜ルータ10#11を経由する経路12が設定
されているものとする。この経路上のルータ10#i
(i=1〜11)中のリンク負荷情報観測部13#i
(i=1〜11)は、この経路に該当する隣接ルータ間
のリンクのトラヒック量に基づきリンク負荷情報を作成
する。
【0018】リンク負荷情報通信部15#i(i=1〜
11)はリンク負荷情報を隣接ルータに送信し、隣接ル
ータから送信されたリンク負荷情報を他の隣接ルータに
転送する。当該経路11のイングレスルータ10#1中
の輻輳判定部16#1は、経路16についてのリンク負
荷情報を受信すると、当該リンク負荷情報に関わるリン
クに輻輳が発生しているか否かを判定する。負荷分散経
路部分限定部18#1は、輻輳判定部16#1が経路1
1上のリンクに輻輳が発生していると判定したリンクを
含む輻輳部分13に限定する。経路検索部20#1は輻
輳部分13に基づいて、当該経路上に位置する始点10
#5及び終点10#8を決定して当該始点と終点とを結
ぶ負荷分散経路12を検索する。元の経路11と負荷分
散経路12の分岐点ルータ10#5中の経路制御部22
#5は、負荷分散経路12及び元の経路11及び負荷分
散経路12を用いてパケットをルーティングして負荷分
散を行う。
11)はリンク負荷情報を隣接ルータに送信し、隣接ル
ータから送信されたリンク負荷情報を他の隣接ルータに
転送する。当該経路11のイングレスルータ10#1中
の輻輳判定部16#1は、経路16についてのリンク負
荷情報を受信すると、当該リンク負荷情報に関わるリン
クに輻輳が発生しているか否かを判定する。負荷分散経
路部分限定部18#1は、輻輳判定部16#1が経路1
1上のリンクに輻輳が発生していると判定したリンクを
含む輻輳部分13に限定する。経路検索部20#1は輻
輳部分13に基づいて、当該経路上に位置する始点10
#5及び終点10#8を決定して当該始点と終点とを結
ぶ負荷分散経路12を検索する。元の経路11と負荷分
散経路12の分岐点ルータ10#5中の経路制御部22
#5は、負荷分散経路12及び元の経路11及び負荷分
散経路12を用いてパケットをルーティングして負荷分
散を行う。
【0019】第1実施形態
図3は本発明の第1実施形態のネットワーク構成図であ
る。図3に示すように、ネットワーク28は複数のルー
タ30#i(i=1,2,…)及びルータ30#i間を
接続する伝送路32により構成される。図4は図3中の
ルータ30#iの機能ブロック図である。図4に示すよ
うに、ルータ30#iは、経路制御部50#i、リンク
負荷観測部52#i、ネットワーク 負荷情報データベ
ース54#i、リンク負荷情報通信部56#i、輻輳判
定部58#i、経路検索部60#i、負荷分散経路設定
要求通信部62#i及び経路設定部64#iを有する。
る。図3に示すように、ネットワーク28は複数のルー
タ30#i(i=1,2,…)及びルータ30#i間を
接続する伝送路32により構成される。図4は図3中の
ルータ30#iの機能ブロック図である。図4に示すよ
うに、ルータ30#iは、経路制御部50#i、リンク
負荷観測部52#i、ネットワーク 負荷情報データベ
ース54#i、リンク負荷情報通信部56#i、輻輳判
定部58#i、経路検索部60#i、負荷分散経路設定
要求通信部62#i及び経路設定部64#iを有する。
【0020】経路制御部50#iは次の機能を有する。
(1)入力されたパケットを経路設定部64#iにより設
定された経路に出力する。(2)入力されたパケットに複
数の経路が設定されているときは、トラヒックを分散さ
せる負荷分散制御を行う。リンク負荷観測部52#i
は、次の機能を有する。(1)自ルータに接続されている
各リンクに出力されるトラヒック量を観測してリンクの
負荷情報(リンク負荷情報)を測定する。リンク負荷情
報は、例えば、リンクに関わる伝送路の使用率(リンク
使用率)とする。(2)測定したリンク負荷情報をネット
ワーク負荷情報データベース54#iに書き込む。(3)
測定したリンク負荷情報をリンク負荷情報通信部56#
iに出力する。
(1)入力されたパケットを経路設定部64#iにより設
定された経路に出力する。(2)入力されたパケットに複
数の経路が設定されているときは、トラヒックを分散さ
せる負荷分散制御を行う。リンク負荷観測部52#i
は、次の機能を有する。(1)自ルータに接続されている
各リンクに出力されるトラヒック量を観測してリンクの
負荷情報(リンク負荷情報)を測定する。リンク負荷情
報は、例えば、リンクに関わる伝送路の使用率(リンク
使用率)とする。(2)測定したリンク負荷情報をネット
ワーク負荷情報データベース54#iに書き込む。(3)
測定したリンク負荷情報をリンク負荷情報通信部56#
iに出力する。
【0021】リンク負荷情報通信部56#iは、次の機
能を有する。(1)リンク負荷情報を当該リンクに関わる
隣接ルータを除く隣接ルータに送信する。ここで、隣接
ルータに送信するリンク負荷情報には、当該リンクが接
続されるポートの自IPアドレス及び接続先IPアドレ
スが含まれる。また、リンク負荷情報の通信は、例え
ば、OSPFのOpaqueLSAを利用することで実
現できる。(2)隣接ルータよりリンク負荷情報を受信す
ると、ネットワーク負荷情報データベース54#iに書
き込むと共に当該隣接ルータを除く隣接ルータに送信す
る。ネットワーク負荷情報データベース54#iは、以
下の情報を保持するためのデータベースである。(1)O
SPFにより収集されたネットワークのトポロジーを保
持する。(2)各リンクについて、リンク負荷情報を保持
する。
能を有する。(1)リンク負荷情報を当該リンクに関わる
隣接ルータを除く隣接ルータに送信する。ここで、隣接
ルータに送信するリンク負荷情報には、当該リンクが接
続されるポートの自IPアドレス及び接続先IPアドレ
スが含まれる。また、リンク負荷情報の通信は、例え
ば、OSPFのOpaqueLSAを利用することで実
現できる。(2)隣接ルータよりリンク負荷情報を受信す
ると、ネットワーク負荷情報データベース54#iに書
き込むと共に当該隣接ルータを除く隣接ルータに送信す
る。ネットワーク負荷情報データベース54#iは、以
下の情報を保持するためのデータベースである。(1)O
SPFにより収集されたネットワークのトポロジーを保
持する。(2)各リンクについて、リンク負荷情報を保持
する。
【0022】図5はネットワーク負荷情報データベース
54#iの構成図である。図5に示すように、ルータ3
0#jの各リンクjkについて、その自IPアドレス、
接続先IPアドレス、リンク使用率及びコストが保持さ
れる。リンクjkとは、ルータ40#jの該当出力ポー
トと隣接ルータとの接続をいう。コストとは、輻輳の発
生した経路の負荷分散経路を検索する際に使用されるも
のであって、例えば、コストは混雑しているリンクのコ
ストを大きくして混雑しているリンクが負荷分散経路と
して選ばれにくくするするものであり、例えば、1/
(1−リンクの使用率)で定義する。ネットワーク負荷
情報データベース54#iは常に更新され、その時点で
のネットワークの状態が反映される。
54#iの構成図である。図5に示すように、ルータ3
0#jの各リンクjkについて、その自IPアドレス、
接続先IPアドレス、リンク使用率及びコストが保持さ
れる。リンクjkとは、ルータ40#jの該当出力ポー
トと隣接ルータとの接続をいう。コストとは、輻輳の発
生した経路の負荷分散経路を検索する際に使用されるも
のであって、例えば、コストは混雑しているリンクのコ
ストを大きくして混雑しているリンクが負荷分散経路と
して選ばれにくくするするものであり、例えば、1/
(1−リンクの使用率)で定義する。ネットワーク負荷
情報データベース54#iは常に更新され、その時点で
のネットワークの状態が反映される。
【0023】輻輳判定部58#iは、次の機能を有す
る。(1)自ルータが経路のイングレスノードであると
き、当該経路上のリンク負荷情報から当該経路に輻輳が
ないかどうかを判定して、当該経路の各リンクの輻輳有
無をテーブルに書き込む。(2)輻輳があれば、あった旨
を経路検索部60#iに通知する。経路検索部60#i
は、次の機能を有する。(1)輻輳リンクから輻輳部分を
算出する。(2)輻輳部分から負荷分散のための負荷分散
経路を検索する。(3)負荷分散経路に輻輳部分を除く元
の経路を付加した経路を明示的経路として隣接ルータに
負荷分散経路設定要求するよう負荷分散経路設定要求通
信部62#iに指示する。(4)経路設定部64#iに明
示的経路の設定要求する。
る。(1)自ルータが経路のイングレスノードであると
き、当該経路上のリンク負荷情報から当該経路に輻輳が
ないかどうかを判定して、当該経路の各リンクの輻輳有
無をテーブルに書き込む。(2)輻輳があれば、あった旨
を経路検索部60#iに通知する。経路検索部60#i
は、次の機能を有する。(1)輻輳リンクから輻輳部分を
算出する。(2)輻輳部分から負荷分散のための負荷分散
経路を検索する。(3)負荷分散経路に輻輳部分を除く元
の経路を付加した経路を明示的経路として隣接ルータに
負荷分散経路設定要求するよう負荷分散経路設定要求通
信部62#iに指示する。(4)経路設定部64#iに明
示的経路の設定要求する。
【0024】図6は輻輳部分の限定フローチャートであ
る。図7(a)〜(d)は輻輳部分の限定処理手順を示
す図である。図7では、ある経路が通過するリンクをリ
ンク1〜9までとしている。図6に示すように、ステッ
プS2において、経路上の各リンクの使用率としきい値
を比較する。ステップS4において、しきい値を超えて
するリンクがあるか否かを判断する。例えば、図7
(a)に示すように、しきい値を超えているリンクは丸
印で示すリンク(3,5,8)となる。しきい値を超え
ているリンクがなければ、ステップS6に進む。しきい
値を超えているリンクが有れば、ステップS8に進む。
ステップS6において、輻輳部分がなしと判断して終了
する。
る。図7(a)〜(d)は輻輳部分の限定処理手順を示
す図である。図7では、ある経路が通過するリンクをリ
ンク1〜9までとしている。図6に示すように、ステッ
プS2において、経路上の各リンクの使用率としきい値
を比較する。ステップS4において、しきい値を超えて
するリンクがあるか否かを判断する。例えば、図7
(a)に示すように、しきい値を超えているリンクは丸
印で示すリンク(3,5,8)となる。しきい値を超え
ているリンクがなければ、ステップS6に進む。しきい
値を超えているリンクが有れば、ステップS8に進む。
ステップS6において、輻輳部分がなしと判断して終了
する。
【0025】ステップS8において、しきい値を超えて
いる各リンクを輻輳部分に設定する。例えば、図7
(a)に示したように、リンク(3,5,8)が輻輳し
ているので、図7(b)に示すように、リンク(3,
5,8)を輻輳部分(A,B,C)とする。ステップS
10において、ある輻輳部分からN(Nは自然数)ホッ
プ以内に他の輻輳部分があるか否かを判断する。ある輻
輳部分はランダムに取ってきても良いが、ここでは、例
えば、経路の上流、即ち、輻輳部分Aから取り、N=2
として、輻輳部分Aから2ポップ以内に他の輻輳部分が
あるか否かを判断する。各輻輳部分についてNホップ以
内に他の輻輳部分がなければ、終了する。他の輻輳部分
があれば、ステップS12に進む。
いる各リンクを輻輳部分に設定する。例えば、図7
(a)に示したように、リンク(3,5,8)が輻輳し
ているので、図7(b)に示すように、リンク(3,
5,8)を輻輳部分(A,B,C)とする。ステップS
10において、ある輻輳部分からN(Nは自然数)ホッ
プ以内に他の輻輳部分があるか否かを判断する。ある輻
輳部分はランダムに取ってきても良いが、ここでは、例
えば、経路の上流、即ち、輻輳部分Aから取り、N=2
として、輻輳部分Aから2ポップ以内に他の輻輳部分が
あるか否かを判断する。各輻輳部分についてNホップ以
内に他の輻輳部分がなければ、終了する。他の輻輳部分
があれば、ステップS12に進む。
【0026】ステップS12において、輻輳部分をまと
めて1つの輻輳部分とし、ステップS10に戻る。図7
(c)に示すように、輻輳部分Aから2ホップ以内に輻
輳部分Bがあるので、輻輳部分Aのリンク3、輻輳部分
Bのリンク5及びリンク3とリンク5との間に位置する
リンク4を1つにまとめて輻輳部分Aとする。1つにま
とめられた輻輳部分Aから2ホップ以内に他の輻輳部分
がないので、輻輳部分Aについては、これ以上輻輳部分
をまとめることはできない。ステップS10に戻って、
輻輳部分Aよりも下流にある他の輻輳部分Cについて、
2ホップ以内に別の輻輳部分があるかを判断するが、輻
輳部分Cから2ポップ以内に別の輻輳部分はないので、
輻輳部分Cは他の輻輳部分とまとめることができず、図
7(d)に示すように、リンク1〜9からなる経路につ
いては、リンク3−5の輻輳部分Aとリンク8の輻輳部
分Cの2つになる。このように輻輳部分をまとめること
により異なる輻輳部分の個数が少なくなり負荷分散経路
検索計算量が少なくなる。
めて1つの輻輳部分とし、ステップS10に戻る。図7
(c)に示すように、輻輳部分Aから2ホップ以内に輻
輳部分Bがあるので、輻輳部分Aのリンク3、輻輳部分
Bのリンク5及びリンク3とリンク5との間に位置する
リンク4を1つにまとめて輻輳部分Aとする。1つにま
とめられた輻輳部分Aから2ホップ以内に他の輻輳部分
がないので、輻輳部分Aについては、これ以上輻輳部分
をまとめることはできない。ステップS10に戻って、
輻輳部分Aよりも下流にある他の輻輳部分Cについて、
2ホップ以内に別の輻輳部分があるかを判断するが、輻
輳部分Cから2ポップ以内に別の輻輳部分はないので、
輻輳部分Cは他の輻輳部分とまとめることができず、図
7(d)に示すように、リンク1〜9からなる経路につ
いては、リンク3−5の輻輳部分Aとリンク8の輻輳部
分Cの2つになる。このように輻輳部分をまとめること
により異なる輻輳部分の個数が少なくなり負荷分散経路
検索計算量が少なくなる。
【0027】尚、2つの輻輳リンクが隣接している場合
のみ輻輳部分をまとめて、それ以外は輻輳部分をまとめ
ずに個々のリンクを輻輳部分とし、例えば、図7の場合
に、リンク3,リンク5,リンク8に限定し、この各輻
輳部分で負荷分散経路が設定できない場合に、後述する
経路検索において、始点や終点を、輻輳部分の開始点の
上流方向や輻輳部分の終了点の下流方向にずらして負荷
分散経路を検索・設定するようにしてもよい。
のみ輻輳部分をまとめて、それ以外は輻輳部分をまとめ
ずに個々のリンクを輻輳部分とし、例えば、図7の場合
に、リンク3,リンク5,リンク8に限定し、この各輻
輳部分で負荷分散経路が設定できない場合に、後述する
経路検索において、始点や終点を、輻輳部分の開始点の
上流方向や輻輳部分の終了点の下流方向にずらして負荷
分散経路を検索・設定するようにしてもよい。
【0028】図8は経路検索・設定方法を示すフローチ
ャートである。ステップS20において、輻輳部分の開
始点を経路検索の始点に設定する。輻輳部分とは、限定
された輻輳部分をいう。開始点とは、輻輳部分の最上流
のリンクの上流側のノードをいう。ステップS22にお
いて、輻輳部分の終了点を経路検索の終点に設定する。
終了点とは、輻輳部分の最下流のリンクの下流側のノー
ドをいう。ステップS24において、経路検索の始点を
元の経路の上流方向にN(固定値)ホップずらす。ステ
ップS26において、経路検索の終点を元の経路の下流
方向にN(固定値)ホップずらす。ステップS28にお
いて、始点から終点までの経路を検索する。
ャートである。ステップS20において、輻輳部分の開
始点を経路検索の始点に設定する。輻輳部分とは、限定
された輻輳部分をいう。開始点とは、輻輳部分の最上流
のリンクの上流側のノードをいう。ステップS22にお
いて、輻輳部分の終了点を経路検索の終点に設定する。
終了点とは、輻輳部分の最下流のリンクの下流側のノー
ドをいう。ステップS24において、経路検索の始点を
元の経路の上流方向にN(固定値)ホップずらす。ステ
ップS26において、経路検索の終点を元の経路の下流
方向にN(固定値)ホップずらす。ステップS28にお
いて、始点から終点までの経路を検索する。
【0029】検索する経路は、例えば、経路のリンクの
総和のコストが最も小さい値となるものとする。ステッ
プS29において、経路未検索の輻輳部分があるか否か
を判定する。経路未検索の輻輳部分があれば、ステップ
S20に戻る。経路未検索の輻輳部分がなければ、ステ
ップS30に進む。ステップS30において、検索結果
の経路に輻輳部分以外の経路を付け加えて明示的経路と
する。ステップS32において、明示的経路を負荷分散
経路として設定する。
総和のコストが最も小さい値となるものとする。ステッ
プS29において、経路未検索の輻輳部分があるか否か
を判定する。経路未検索の輻輳部分があれば、ステップ
S20に戻る。経路未検索の輻輳部分がなければ、ステ
ップS30に進む。ステップS30において、検索結果
の経路に輻輳部分以外の経路を付け加えて明示的経路と
する。ステップS32において、明示的経路を負荷分散
経路として設定する。
【0030】負荷分散経路設定要求通信部62#iは次
の機能を有する。(1)経路検索部60#iにより検索さ
れた検索結果の負荷分散経路上の他のルータに負荷分散
経路をコネクションとするLSPを設定するよう要求す
る。(2)隣接ルータより負荷分散経路として設定するよ
う指示されると、次の処理を行う。(i)当該経路を負荷
分散経路として経路設定部64#iに設定するよう指示
する。(ii)該経路上のリンクとなる隣接ルータに負荷分
散経路をコネクションとするLSPを設定するよう要求
する。
の機能を有する。(1)経路検索部60#iにより検索さ
れた検索結果の負荷分散経路上の他のルータに負荷分散
経路をコネクションとするLSPを設定するよう要求す
る。(2)隣接ルータより負荷分散経路として設定するよ
う指示されると、次の処理を行う。(i)当該経路を負荷
分散経路として経路設定部64#iに設定するよう指示
する。(ii)該経路上のリンクとなる隣接ルータに負荷分
散経路をコネクションとするLSPを設定するよう要求
する。
【0031】経路設定部64#iは次の機能を有する。
(1)経路検索部60#iにより検索された明示的経路を
負荷分散経路として設定する。(2)負荷分散経路設定要
求通信部62#iより負荷分散経路設定要求を受ける
と、負荷分散経路を設定する。(3)明示的又は暗示的に
指定された元の経路を設定する。尚、負荷分散経路や元
の経路の設定は、MPLSを使用して行う。
(1)経路検索部60#iにより検索された明示的経路を
負荷分散経路として設定する。(2)負荷分散経路設定要
求通信部62#iより負荷分散経路設定要求を受ける
と、負荷分散経路を設定する。(3)明示的又は暗示的に
指定された元の経路を設定する。尚、負荷分散経路や元
の経路の設定は、MPLSを使用して行う。
【0032】図9は負荷分散制御を示す図であり、ネッ
トワーク構成は図3のものと同じである。以下、図9を
参照して、負荷分散の動作説明をする。各リンクの帯域
は100Mbpsとし、リンクの使用率がしきい値0.
6を超える、すなわち60Mbps以上のトラヒックが
リンクに流れると当該リンクが輻輳リンクであると判定
することにする。ルータ30#1をイングレス、ルータ
30#7をエグレスとするトラヒックの経路70がルー
タ30#1→ルータ30#2→ルータ30#3→ルータ
30#4→ルータ30#5→ルータ30#6→ルータ3
0#7に設定されているとする。各リンクの使用率L及
びコストCは図9に示すようになっているものとする。
トワーク構成は図3のものと同じである。以下、図9を
参照して、負荷分散の動作説明をする。各リンクの帯域
は100Mbpsとし、リンクの使用率がしきい値0.
6を超える、すなわち60Mbps以上のトラヒックが
リンクに流れると当該リンクが輻輳リンクであると判定
することにする。ルータ30#1をイングレス、ルータ
30#7をエグレスとするトラヒックの経路70がルー
タ30#1→ルータ30#2→ルータ30#3→ルータ
30#4→ルータ30#5→ルータ30#6→ルータ3
0#7に設定されているとする。各リンクの使用率L及
びコストCは図9に示すようになっているものとする。
【0033】各ルータ30#iは各リンクの使用率Lを
算出すると、OSPFのOpaqueLSAを利用し
て、隣接ルータにリンクの使用率Lを含むリンク負荷情
報を送信する。また、ルータ30#iは隣接ルータより
リンクの使用率を受信すると、テータベース54#iに
書き込むと共に隣接ルータに転送する。これにより、ル
ータ30#1は経路の全リンクの使用率Lを収集するこ
とができる。
算出すると、OSPFのOpaqueLSAを利用し
て、隣接ルータにリンクの使用率Lを含むリンク負荷情
報を送信する。また、ルータ30#iは隣接ルータより
リンクの使用率を受信すると、テータベース54#iに
書き込むと共に隣接ルータに転送する。これにより、ル
ータ30#1は経路の全リンクの使用率Lを収集するこ
とができる。
【0034】ルータ30#1は、データベース54#1
を参照して、各リンクの使用率Lとしきい値とを比較し
て、当該リンクに輻輳が発生しているか否かを判断す
る。ここでは、しきい値が0.6であるので、ルータ3
0#3とルータ30#4との間のリンク3及びルータ3
0#4とルータ30#5との間のリンク4に輻輳が発生
していると判断する。
を参照して、各リンクの使用率Lとしきい値とを比較し
て、当該リンクに輻輳が発生しているか否かを判断す
る。ここでは、しきい値が0.6であるので、ルータ3
0#3とルータ30#4との間のリンク3及びルータ3
0#4とルータ30#5との間のリンク4に輻輳が発生
していると判断する。
【0035】ルータ30#1は、ある輻輳部分からNホ
ップ、例えば、2ホップ以内に別の輻輳部分があるか判
断し、別の輻輳部分が有れば、ある輻輳部分から別の輻
輳部分までのリンクを輻輳部分として1つにまとめる。
ここでは、リンク3,4を1つにまとめて輻輳部分とす
る。輻輳部分の開始点を始点として元の経路の上流方向
にNホップ、例えば、0ホップ始点をずらしたルータ3
0#3を始点とする。輻輳部分の終了点を終点として元
の経路の上流方向にNホップ、例えば、0ホップ終点を
ずらしたルータ30#5を終点とする。
ップ、例えば、2ホップ以内に別の輻輳部分があるか判
断し、別の輻輳部分が有れば、ある輻輳部分から別の輻
輳部分までのリンクを輻輳部分として1つにまとめる。
ここでは、リンク3,4を1つにまとめて輻輳部分とす
る。輻輳部分の開始点を始点として元の経路の上流方向
にNホップ、例えば、0ホップ始点をずらしたルータ3
0#3を始点とする。輻輳部分の終了点を終点として元
の経路の上流方向にNホップ、例えば、0ホップ終点を
ずらしたルータ30#5を終点とする。
【0036】ルータ30#1は、始点と終点を結ぶ経路
の中で、コストが最小であること及び輻輳しているリン
クがないことを満たす負荷分散となる経路を検索する。
ここでは、ルータ30#3→ルータ30#14→ルータ
30#15→ルータ30#5が負荷分散となる経路とな
る。ルータ30#1は検索結果の経路に輻輳部分以外の
経路を付け加えて負荷分散経路とする。
の中で、コストが最小であること及び輻輳しているリン
クがないことを満たす負荷分散となる経路を検索する。
ここでは、ルータ30#3→ルータ30#14→ルータ
30#15→ルータ30#5が負荷分散となる経路とな
る。ルータ30#1は検索結果の経路に輻輳部分以外の
経路を付け加えて負荷分散経路とする。
【0037】ここでは、明示的経路72は、図9中の破
線で示すように、ルータ30#1→ルータ30#2→ル
ータ30#3→ルータ30#14→ルータ30#15→
ルータ30#5→ルータ30#6→ルータ30#7とな
る。ルータ30#1は、ルータ30#i(i=2,3,
14,15,5,6,7)に対して、負荷分散経路設定
を指示する。ルータ30#i(i=2,3,14,1
5,5,6,7)は負荷分散経路を設定する。元の経路
及び負荷分散経路上のルータ30#i(i=1〜7,1
4,15)は設定された経路に従ってパケットをルーテ
ィングする。更に、元の経路と負荷分散経路の両方に位
置するルータ30#1は元の経路70及び負荷分散経路
72を用いて負荷分散を行う。従来手法による負荷分散
経路74では元の経路70と大きく経路が異なってしま
うが、本発明の負荷分散経路72では元の経路70と経
路が大きく変わることがなくなる。
線で示すように、ルータ30#1→ルータ30#2→ル
ータ30#3→ルータ30#14→ルータ30#15→
ルータ30#5→ルータ30#6→ルータ30#7とな
る。ルータ30#1は、ルータ30#i(i=2,3,
14,15,5,6,7)に対して、負荷分散経路設定
を指示する。ルータ30#i(i=2,3,14,1
5,5,6,7)は負荷分散経路を設定する。元の経路
及び負荷分散経路上のルータ30#i(i=1〜7,1
4,15)は設定された経路に従ってパケットをルーテ
ィングする。更に、元の経路と負荷分散経路の両方に位
置するルータ30#1は元の経路70及び負荷分散経路
72を用いて負荷分散を行う。従来手法による負荷分散
経路74では元の経路70と大きく経路が異なってしま
うが、本発明の負荷分散経路72では元の経路70と経
路が大きく変わることがなくなる。
【0038】以上説明した第1実施形態によれば、負荷
分散経路の経路検索計算時に、輻輳部分に鍵って始点と
終点を設定して計算を行うので、従来の技術に比べて始
点と終点が近くなり、結果を得るまでの計算量も少なく
なる。また、設定される負荷分散経路は元の経路と輻輳
部分以外は同じ経路になるので、経路の違いによるパケ
ット転送遅延の差が小さくなり、パケット順序逆転が起
こる可能性も小さくなる。
分散経路の経路検索計算時に、輻輳部分に鍵って始点と
終点を設定して計算を行うので、従来の技術に比べて始
点と終点が近くなり、結果を得るまでの計算量も少なく
なる。また、設定される負荷分散経路は元の経路と輻輳
部分以外は同じ経路になるので、経路の違いによるパケ
ット転送遅延の差が小さくなり、パケット順序逆転が起
こる可能性も小さくなる。
【0039】第2実施形態
図10は本発明の第2実施形態によるネットワーク構成
図である。図11は図10中のルータ80#iの機能ブ
ロック図であり、図3中の構成要素と実質的に同一の構
成要素には同一の符号を付している。図12(a)は経
路検索・設定方法、図12(b)は分岐点のルータの負
荷分散経路設定に係わる処理を示すフローチャートであ
る。
図である。図11は図10中のルータ80#iの機能ブ
ロック図であり、図3中の構成要素と実質的に同一の構
成要素には同一の符号を付している。図12(a)は経
路検索・設定方法、図12(b)は分岐点のルータの負
荷分散経路設定に係わる処理を示すフローチャートであ
る。
【0040】経路検索部90#iは次の機能を有する。
(1)図4中の経路検索部60#iと同様に経路上のリン
クに輻輳が発生したとき、図12(a)中のステップS
50〜ステップS60までの処理をして、輻輳部分をま
とめる。(2)図4中の経路検索部60#iと同様に各輻
輳部分について負荷分散経路を検索する。(3)負荷分散
経路設定要求通信部92#iに負荷分散経路の始点のル
ータに対して負荷分散経路設定を要求するよう指示す
る。負荷分散経路設定要求通信部92#iは次の機能を
有する。(1)経路検索部90#iにより検索された負荷
分散経路を設定するよう負荷分散経路のイングレスノー
ドに対して要求する。(2)分岐点のルータとして次の処
理を行う。図12(b)中のステップS80において、
負荷分散経路の設定要求を受信する。ステップS82に
おいて、当該経路を負荷分散経路として経路設定部64
#iに設定すると共に当該経路上のリンクとなる隣接ル
ータに負荷分散経路を設定するよう指示する。
(1)図4中の経路検索部60#iと同様に経路上のリン
クに輻輳が発生したとき、図12(a)中のステップS
50〜ステップS60までの処理をして、輻輳部分をま
とめる。(2)図4中の経路検索部60#iと同様に各輻
輳部分について負荷分散経路を検索する。(3)負荷分散
経路設定要求通信部92#iに負荷分散経路の始点のル
ータに対して負荷分散経路設定を要求するよう指示す
る。負荷分散経路設定要求通信部92#iは次の機能を
有する。(1)経路検索部90#iにより検索された負荷
分散経路を設定するよう負荷分散経路のイングレスノー
ドに対して要求する。(2)分岐点のルータとして次の処
理を行う。図12(b)中のステップS80において、
負荷分散経路の設定要求を受信する。ステップS82に
おいて、当該経路を負荷分散経路として経路設定部64
#iに設定すると共に当該経路上のリンクとなる隣接ル
ータに負荷分散経路を設定するよう指示する。
【0041】図13は負荷分散制御の動作説明図であ
り、図13中のリンクの使用率L及びコストCの値は図
9中と同様である。以下、図13を参照して、図10に
係わる負荷分散制御の動作説明をする。ルータ80#1
は、ルータ80#3とルータ80#4との間のリンク及
びルータ80#4とルータ80#5との間のリンクに輻
輳が発生したことを検出し、ルータ80#3を始点、ル
ータ80#5を終点とする輻輳部分に限定する。ルータ
80#1は、輻輳部分から(1)に示すように負荷分散経
路を検索する。負荷分散経路102はルータ80#3→
ルータ80#14→ルータ80#15→ルータ80#5
の経路となる。
り、図13中のリンクの使用率L及びコストCの値は図
9中と同様である。以下、図13を参照して、図10に
係わる負荷分散制御の動作説明をする。ルータ80#1
は、ルータ80#3とルータ80#4との間のリンク及
びルータ80#4とルータ80#5との間のリンクに輻
輳が発生したことを検出し、ルータ80#3を始点、ル
ータ80#5を終点とする輻輳部分に限定する。ルータ
80#1は、輻輳部分から(1)に示すように負荷分散経
路を検索する。負荷分散経路102はルータ80#3→
ルータ80#14→ルータ80#15→ルータ80#5
の経路となる。
【0042】ルータ80#1は、(2)に示すように、負
荷分散経路の始点であるルータ80#3に負荷分散経路
設定要求をする。ルータ80#3は、負荷分散経路経路
設定要求を受けると、(3)に示すように、ルータ80#
14→ルータ80#15→ルータ80#5→ルータ80
#5→ルータ80#7の負荷分散経路102を設定す
る。このとき、ルータ80#1→ルータ80#2→ルー
タ80#3までの元の経路の一部には負荷分散経路を設
定しない。(4)に示すように、ルータ80#3は負荷分
散経路を用いて負荷分散を行う。このとき、ルータ80
#5以降の経路は元の経路と同じになるため、MPLS
のラベルマージを行うことができる。さらに、ルータ8
0#1〜ルータ80#3までは負荷分散経路を設定しな
いため、さらにラベル数を少なくすることができる。
荷分散経路の始点であるルータ80#3に負荷分散経路
設定要求をする。ルータ80#3は、負荷分散経路経路
設定要求を受けると、(3)に示すように、ルータ80#
14→ルータ80#15→ルータ80#5→ルータ80
#5→ルータ80#7の負荷分散経路102を設定す
る。このとき、ルータ80#1→ルータ80#2→ルー
タ80#3までの元の経路の一部には負荷分散経路を設
定しない。(4)に示すように、ルータ80#3は負荷分
散経路を用いて負荷分散を行う。このとき、ルータ80
#5以降の経路は元の経路と同じになるため、MPLS
のラベルマージを行うことができる。さらに、ルータ8
0#1〜ルータ80#3までは負荷分散経路を設定しな
いため、さらにラベル数を少なくすることができる。
【0043】第3実施形態
図14は本発明の第3実施形態によるルータ110#i
の機能ブロック図であり、図4中の構成要素と実質的に
同一の構成要素には同一の符号を付している。図15は
経路検索・設定方法を示すフローチャートである。経路
検索部120#iは次の点で図4中の経路検索部50#
iとは輻輳部分をまとめるアルゴリズムが異なるのみで
ある。ステップS100において、輻輳部分の開始点を
経路検索の始点に設定する。ステップS102におい
て、輻輳部分の終了点を経路検索の終点に設定する。ス
テップS104において、検索経路の始点を元の経路の
上流方向に0〜Nホップランダムにずらす。ランダムと
は固定ではなくその時点で値がランダマイズアルゴリズ
ムにより決定されることをいう。
の機能ブロック図であり、図4中の構成要素と実質的に
同一の構成要素には同一の符号を付している。図15は
経路検索・設定方法を示すフローチャートである。経路
検索部120#iは次の点で図4中の経路検索部50#
iとは輻輳部分をまとめるアルゴリズムが異なるのみで
ある。ステップS100において、輻輳部分の開始点を
経路検索の始点に設定する。ステップS102におい
て、輻輳部分の終了点を経路検索の終点に設定する。ス
テップS104において、検索経路の始点を元の経路の
上流方向に0〜Nホップランダムにずらす。ランダムと
は固定ではなくその時点で値がランダマイズアルゴリズ
ムにより決定されることをいう。
【0044】ステップS106において、経路検索の終
点を元の経路の下流方向に0〜Nホップランダムにずら
す。このように、ランダムホップ数ずらすのは、複数の
経路について、一部の経路が共通であるとき、この共通
の経路部分に輻輳が発生したとき、ランダムホップ数ず
らさないと輻輳部分が複数の経路で共通して負荷分散経
路が共通して、この負荷分散経路にトラヒックが集中し
て、輻輳が発生する恐れがあるからである。ステップS
108において、始点から終点までの経路を検索する。
ステップS109において、未検索輻輳部分があるか否
かを判定する。未検索輻輳部分が有れば、ステップS1
00に戻る。未検索輻輳部分がなければ、ステップS1
10に進む。ステップS110において、検索結果の経
路に輻輳部分以外を加えて明示的経路とする。ステップ
S112において、明示的経路を負荷分散経路として設
定する。
点を元の経路の下流方向に0〜Nホップランダムにずら
す。このように、ランダムホップ数ずらすのは、複数の
経路について、一部の経路が共通であるとき、この共通
の経路部分に輻輳が発生したとき、ランダムホップ数ず
らさないと輻輳部分が複数の経路で共通して負荷分散経
路が共通して、この負荷分散経路にトラヒックが集中し
て、輻輳が発生する恐れがあるからである。ステップS
108において、始点から終点までの経路を検索する。
ステップS109において、未検索輻輳部分があるか否
かを判定する。未検索輻輳部分が有れば、ステップS1
00に戻る。未検索輻輳部分がなければ、ステップS1
10に進む。ステップS110において、検索結果の経
路に輻輳部分以外を加えて明示的経路とする。ステップ
S112において、明示的経路を負荷分散経路として設
定する。
【0045】図16は負荷分散制御の動作説明図であ
る。ここでは、ルータ110#1→ルータ110#2→
ルータ110#3の経路1とルータ110#6→ルータ
110#2→ルータ110#3→ルータ110#8の経
路2とが設定されている。経路1のイングレスノード(I
ngress1)がルータ110#1、エグレスノード(Egress
1)がルータ110#3、経路2のイングレスノード(Ing
ress2)がルータ110#6、エグレスノード(Egress2)
がルータ110#8である。ここで、ルータ110#2
→ルータ110#3間のリンクにおいて、輻輳が発生し
たとする。経路1のイングレス110#1及び経路2の
イングレス110#6は始点及び終点を0〜Nホップラ
ンダムにずらして輻輳部分をまとめる。
る。ここでは、ルータ110#1→ルータ110#2→
ルータ110#3の経路1とルータ110#6→ルータ
110#2→ルータ110#3→ルータ110#8の経
路2とが設定されている。経路1のイングレスノード(I
ngress1)がルータ110#1、エグレスノード(Egress
1)がルータ110#3、経路2のイングレスノード(Ing
ress2)がルータ110#6、エグレスノード(Egress2)
がルータ110#8である。ここで、ルータ110#2
→ルータ110#3間のリンクにおいて、輻輳が発生し
たとする。経路1のイングレス110#1及び経路2の
イングレス110#6は始点及び終点を0〜Nホップラ
ンダムにずらして輻輳部分をまとめる。
【0046】ここで、経路1の始点をずらすホップ数が
1、経路2の始点をずらすホップ数が0になったとする
と、経路1の輻輳部分がルータ110#1〜ルータ11
0#3までの部分、経路2の輻輳部分がルータ110#
2〜ルータ110#3までの部分となり、経路1と経路
2で輻輳部分が異なる。ルータ110#1は輻輳部分の
負荷分散経路1としてルータ110#1→ルータ110
#4→ルータ110#5→ルータ110#3を検索す
る。また、ルータ100#6は輻輳部分の負荷分散経路
2としてルータ110#2→ルータ110#7→ルータ
110#3→ルータ100#8を検索する。
1、経路2の始点をずらすホップ数が0になったとする
と、経路1の輻輳部分がルータ110#1〜ルータ11
0#3までの部分、経路2の輻輳部分がルータ110#
2〜ルータ110#3までの部分となり、経路1と経路
2で輻輳部分が異なる。ルータ110#1は輻輳部分の
負荷分散経路1としてルータ110#1→ルータ110
#4→ルータ110#5→ルータ110#3を検索す
る。また、ルータ100#6は輻輳部分の負荷分散経路
2としてルータ110#2→ルータ110#7→ルータ
110#3→ルータ100#8を検索する。
【0047】このとき、輻輳部分をまとめるとき、N=
0で固定値としたとき、経路1及び経路2の輻輳部分が
ルータ110#2→ルータ110#3となり、経路1及
び経路2の負荷分散経路がルータ110#2→ルータ1
10#7→ルータ110#3となってしまい、負荷分散
経路においても同じリンクにトラヒックが集中して再び
輻輳が発生してしまう可能性があるが、始点や終点をラ
ンダムホップ数ずらすことにより異なる負荷分散経路と
することができ、負荷分散経路の輻輳を効果的に回避で
きる。ルータ110#1は負荷分散経路1を設定する。
また、ルータ110#6は負荷分散経路2を設定する。
このとき、第2実施形態と同様に負荷分散経路と元の経
路の分岐点のルータ110#2が負荷分散経路を設定す
るようにしてもよい。
0で固定値としたとき、経路1及び経路2の輻輳部分が
ルータ110#2→ルータ110#3となり、経路1及
び経路2の負荷分散経路がルータ110#2→ルータ1
10#7→ルータ110#3となってしまい、負荷分散
経路においても同じリンクにトラヒックが集中して再び
輻輳が発生してしまう可能性があるが、始点や終点をラ
ンダムホップ数ずらすことにより異なる負荷分散経路と
することができ、負荷分散経路の輻輳を効果的に回避で
きる。ルータ110#1は負荷分散経路1を設定する。
また、ルータ110#6は負荷分散経路2を設定する。
このとき、第2実施形態と同様に負荷分散経路と元の経
路の分岐点のルータ110#2が負荷分散経路を設定す
るようにしてもよい。
【0048】第4実施形態
図17は本発明の第4実施形態によるネットワークの構
成図である。図17に示すように、ネットワーク128
は、NMS130、ルータ132#i(i=1〜1
7)、NMS130とルータ132#i(i=1〜1
7)、NMS132とルータ132#i(i=1〜1
7)間を接続する伝送路134及びルータ132#i
(i=1〜17)間を接続する伝送路136から構成さ
れる。本実施形態は、各経路上のリンクに輻輳が発生し
たか否かの判定、輻輳が発生した時は輻輳部分の限定、
負荷分散経路の検索、負荷分散経路の設定要求といった
分散制御をイングレスノードではなくNMS130が行
うようにしたことが第1〜第3実施形態と異なる。
成図である。図17に示すように、ネットワーク128
は、NMS130、ルータ132#i(i=1〜1
7)、NMS130とルータ132#i(i=1〜1
7)、NMS132とルータ132#i(i=1〜1
7)間を接続する伝送路134及びルータ132#i
(i=1〜17)間を接続する伝送路136から構成さ
れる。本実施形態は、各経路上のリンクに輻輳が発生し
たか否かの判定、輻輳が発生した時は輻輳部分の限定、
負荷分散経路の検索、負荷分散経路の設定要求といった
分散制御をイングレスノードではなくNMS130が行
うようにしたことが第1〜第3実施形態と異なる。
【0049】図18は図17中のNMS130の機能ブ
ロック図である。図18に示すように、NMS130
は、リンク負荷情報通信部140、ネットワーク負荷情
報データベース141、輻輳判定部142、経路検索部
144及び負荷分散経路設定要求通信部146を有す
る。リンク負荷情報通信部140は、ルータ132#i
(i=1〜17)からリンク負荷情報を受信して、ネッ
トワーク負荷情報データベース141に書き込む。ネッ
トワーク負荷情報データベース141は、輻輳制御をす
るためのリンク負荷情報を記憶するデータベースであ
り、図4中のネットワーク負荷情報データベース54#
iと同様の構成である。
ロック図である。図18に示すように、NMS130
は、リンク負荷情報通信部140、ネットワーク負荷情
報データベース141、輻輳判定部142、経路検索部
144及び負荷分散経路設定要求通信部146を有す
る。リンク負荷情報通信部140は、ルータ132#i
(i=1〜17)からリンク負荷情報を受信して、ネッ
トワーク負荷情報データベース141に書き込む。ネッ
トワーク負荷情報データベース141は、輻輳制御をす
るためのリンク負荷情報を記憶するデータベースであ
り、図4中のネットワーク負荷情報データベース54#
iと同様の構成である。
【0050】輻輳判定部142は、ネットワーク負荷情
報データベース141を参照して、各経路上のリンクに
輻輳が発生したか否かを判定するものであり、図4中の
輻輳判定部58#iと同一である。経路検索部144
は、次の機能を有する。(1)経路上に輻輳が発生したと
き、輻輳部分を限定し、負荷分散経路を検索する。この
機能は、第1実施形態を適用する場合は図4中の経路検
索部60#i、第3実施形態を適用する場合は図14中
の経路検索部120#iと同様のものである。(2)負荷
分散経路設定要求通信部146に負荷分散経路設定要求
を指示する。負荷分散経路設定要求通信部146は、負
荷分散経路設定要求をルータに要求するものであり、第
1実施形態を適用する場合は、イングレスノードにおけ
る図4中の負荷分散経路設定要求通信部62#i、第2
実施形態を適用する場合は、イングレスノードにおける
図11中の負荷分散経路設定要求通信部92#iと同様
のものである。
報データベース141を参照して、各経路上のリンクに
輻輳が発生したか否かを判定するものであり、図4中の
輻輳判定部58#iと同一である。経路検索部144
は、次の機能を有する。(1)経路上に輻輳が発生したと
き、輻輳部分を限定し、負荷分散経路を検索する。この
機能は、第1実施形態を適用する場合は図4中の経路検
索部60#i、第3実施形態を適用する場合は図14中
の経路検索部120#iと同様のものである。(2)負荷
分散経路設定要求通信部146に負荷分散経路設定要求
を指示する。負荷分散経路設定要求通信部146は、負
荷分散経路設定要求をルータに要求するものであり、第
1実施形態を適用する場合は、イングレスノードにおけ
る図4中の負荷分散経路設定要求通信部62#i、第2
実施形態を適用する場合は、イングレスノードにおける
図11中の負荷分散経路設定要求通信部92#iと同様
のものである。
【0051】図19は図17中のルータ132#iの機
能ブロック図であり、図4中の構成要素と実質的に同一
の構成要素には同一の符号を付している。図19に示す
ように、ルータ132#iは、経路制御部50#i、リ
ンク負荷観測部150#i、リンク負荷情報通信部15
2#i、負荷分散経路設定要求通信部154#i及び経
路設定部156#iを有する。リンク負荷観測部150
#iは、各リンクのリンク負荷情報を収集して、リンク
負荷情報通信部152#iに出力する。
能ブロック図であり、図4中の構成要素と実質的に同一
の構成要素には同一の符号を付している。図19に示す
ように、ルータ132#iは、経路制御部50#i、リ
ンク負荷観測部150#i、リンク負荷情報通信部15
2#i、負荷分散経路設定要求通信部154#i及び経
路設定部156#iを有する。リンク負荷観測部150
#iは、各リンクのリンク負荷情報を収集して、リンク
負荷情報通信部152#iに出力する。
【0052】リンク負荷情報通信部152#iは、NM
S130にリンク負荷情報を送信する。負荷分散経路設
定要求通信部154#iは、次の機能を有する。(1)N
MS130より負荷分散経路設定要求を受信すると、負
荷分散経路設定を経路設定部156#iに指示すると共
に負荷分散経路上の隣接ルータに負荷分散経路設定を指
示する。(2)負荷分散経路設定を隣接ルータにより指示
されると、負荷分散経路設定を経路設定部156#iに
指示すると共に負荷分散経路上の隣接ルータに負荷分散
経路設定を指示する。経路設定部156#iは負荷分散
経路設定要求通信部154#iの負荷分散経路設定の指
示を受けると、負荷分散経路を設定する。以上のように
して、イングレスノードの代わりに、NMSが輻輳制御
を行うことも可能である。
S130にリンク負荷情報を送信する。負荷分散経路設
定要求通信部154#iは、次の機能を有する。(1)N
MS130より負荷分散経路設定要求を受信すると、負
荷分散経路設定を経路設定部156#iに指示すると共
に負荷分散経路上の隣接ルータに負荷分散経路設定を指
示する。(2)負荷分散経路設定を隣接ルータにより指示
されると、負荷分散経路設定を経路設定部156#iに
指示すると共に負荷分散経路上の隣接ルータに負荷分散
経路設定を指示する。経路設定部156#iは負荷分散
経路設定要求通信部154#iの負荷分散経路設定の指
示を受けると、負荷分散経路を設定する。以上のように
して、イングレスノードの代わりに、NMSが輻輳制御
を行うことも可能である。
【0053】図17中の伝送路134はNMS130と
ルータ132#i(i=1,2,…)とを接続する伝送
路であり、専用線により物理的に直接接続されていても
よいし、他のルータ等を介して論理的に接続されていて
もよい。
ルータ132#i(i=1,2,…)とを接続する伝送
路であり、専用線により物理的に直接接続されていても
よいし、他のルータ等を介して論理的に接続されていて
もよい。
【0054】本発明は以下の付記を含むものである。
【0055】(付記1) パケットの宛先アドレスに基
づいて当該パケットが経由するために予め設定された経
路に従ってパケットをルーティングするルータであっ
て、前記経路上に位置する隣接ルータ間のリンクのトラ
ヒック量に基づき、リンク負荷情報を作成するリンク負
荷情報観測部と、前記リンク負荷情報を隣接ルータに送
信し、隣接ルータから送信されたリンク負荷情報を他の
隣接ルータに転送するリンク負荷情報通信部と、前記経
路の各リンクのリンク負荷情報を受信すると、自ルータ
が該経路の起点ルータであるとき、該リンク負荷情報に
基づき、該リンクに輻輳が発生しているか否かを判定す
る輻輳判定部と、前記輻輳判定部が前記経路上のリンク
に輻輳が発生していると判定したリンクを含む輻輳部分
に限定する負荷分散経路部分限定部と、前記輻輳部分に
基づいて、当該経路上に位置する始点及び終点を決定し
て当該始点と終点とを結ぶ負荷分散経路を検索する経路
検索部と、前記負荷分散経路及び当該負荷分散経路の元
の経路上に位置するルータであるとき、当該負荷分散経
路及び元の経路を用いてパケットをルーティングして負
荷分散を行う経路制御部と、を具備したことを特徴とす
るルータ。
づいて当該パケットが経由するために予め設定された経
路に従ってパケットをルーティングするルータであっ
て、前記経路上に位置する隣接ルータ間のリンクのトラ
ヒック量に基づき、リンク負荷情報を作成するリンク負
荷情報観測部と、前記リンク負荷情報を隣接ルータに送
信し、隣接ルータから送信されたリンク負荷情報を他の
隣接ルータに転送するリンク負荷情報通信部と、前記経
路の各リンクのリンク負荷情報を受信すると、自ルータ
が該経路の起点ルータであるとき、該リンク負荷情報に
基づき、該リンクに輻輳が発生しているか否かを判定す
る輻輳判定部と、前記輻輳判定部が前記経路上のリンク
に輻輳が発生していると判定したリンクを含む輻輳部分
に限定する負荷分散経路部分限定部と、前記輻輳部分に
基づいて、当該経路上に位置する始点及び終点を決定し
て当該始点と終点とを結ぶ負荷分散経路を検索する経路
検索部と、前記負荷分散経路及び当該負荷分散経路の元
の経路上に位置するルータであるとき、当該負荷分散経
路及び元の経路を用いてパケットをルーティングして負
荷分散を行う経路制御部と、を具備したことを特徴とす
るルータ。
【0056】(付記2) 前記負荷分散経路部分限定部
は、輻輳が発生している第1リンクから前記経路上の所
定ホップ数以内に別の輻輳が発生している第2リンクが
あれば、第1及び第2リンクを結ぶ前記経路の経路部分
を輻輳部分としてまとめることを特徴とする付記1記載
のルータ。
は、輻輳が発生している第1リンクから前記経路上の所
定ホップ数以内に別の輻輳が発生している第2リンクが
あれば、第1及び第2リンクを結ぶ前記経路の経路部分
を輻輳部分としてまとめることを特徴とする付記1記載
のルータ。
【0057】(付記3) 前記経路検索部は前記輻輳部
分の前記経路上の最上流に位置する開始点を始点、前記
輻輳部分の前記経路上の最下流に位置する終了点を終点
して経路検索計算を行うことを特徴とする付記2記載の
ルータ。
分の前記経路上の最上流に位置する開始点を始点、前記
輻輳部分の前記経路上の最下流に位置する終了点を終点
して経路検索計算を行うことを特徴とする付記2記載の
ルータ。
【0058】(付記4) 前記経路検索部は前記輻輳部
分の前記経路上の最上流に位置する開始点から0〜N
(Nは自然数)までのランダムホップ数分上流にずらし
た点を始点、前記輻輳部分の前記経路上の最下流に位置
する終了点から0〜N(Nは自然数)ランダムホップ数
分下流にずらした点を終点として経路検索計算を行うこ
とを特徴とする付記2記載のルータ。
分の前記経路上の最上流に位置する開始点から0〜N
(Nは自然数)までのランダムホップ数分上流にずらし
た点を始点、前記輻輳部分の前記経路上の最下流に位置
する終了点から0〜N(Nは自然数)ランダムホップ数
分下流にずらした点を終点として経路検索計算を行うこ
とを特徴とする付記2記載のルータ。
【0059】(付記5) 自ルータが元の経路の起点ル
ータであるとき、経路検索結果の負荷分散経路に当該負
荷分散経路を除いた元の経路を付け加えた明示的経路を
負荷分散となる経路として設定することを特徴とする付
記3又は4記載のルータ。
ータであるとき、経路検索結果の負荷分散経路に当該負
荷分散経路を除いた元の経路を付け加えた明示的経路を
負荷分散となる経路として設定することを特徴とする付
記3又は4記載のルータ。
【0060】(付記6) 自ルータが元の経路の起点ル
ータであるとき、経路検索結果の前記負荷分散経路の始
点となるルータに負荷分散経路を設定するよう指示する
負荷分散経路設定指示部と、自ルータが負荷分散経路の
始点となるルータであるとき、指示に基づいて負荷分散
経路を設定する負荷分散経路設定部とを更に具備したこ
とする付記3又は4記載のルータ。
ータであるとき、経路検索結果の前記負荷分散経路の始
点となるルータに負荷分散経路を設定するよう指示する
負荷分散経路設定指示部と、自ルータが負荷分散経路の
始点となるルータであるとき、指示に基づいて負荷分散
経路を設定する負荷分散経路設定部とを更に具備したこ
とする付記3又は4記載のルータ。
【0061】(付記7) パケットの宛先アドレスに基
づいて当該パケットが経由するために予め設定された経
路に従ってパケットをルーティングする複数のルータを
含むネットワークの負荷分散制御するネットワーク制御
装置であって、前記経路上に位置する各ルータより当該
経路のリンクのトラヒック量に基づくリンク負荷情報を
受信するリンク負荷情報通信部と、前記経路のリンクの
リンク負荷情報に基づき、該リンクに輻輳が発生してい
るか否かを判定する輻輳判定部と、前記輻輳判定部が前
記経路上のリンクに輻輳が発生していると判定したリン
クを含む輻輳部分に限定する負荷分散経路部分限定部
と、前記輻輳部分に基づいて、当該経路上の始点及び終
点を決定して当該始点と終点を結ぶ負荷分散経路を検索
する経路検索部と、前記負荷分散経路又は当該負荷分散
経路の元の経路上に位置するルータに負荷分散経路設定
を要求する負荷分散経路設定要求部と、を具備したこと
を特徴とするネットワーク制御装置。
づいて当該パケットが経由するために予め設定された経
路に従ってパケットをルーティングする複数のルータを
含むネットワークの負荷分散制御するネットワーク制御
装置であって、前記経路上に位置する各ルータより当該
経路のリンクのトラヒック量に基づくリンク負荷情報を
受信するリンク負荷情報通信部と、前記経路のリンクの
リンク負荷情報に基づき、該リンクに輻輳が発生してい
るか否かを判定する輻輳判定部と、前記輻輳判定部が前
記経路上のリンクに輻輳が発生していると判定したリン
クを含む輻輳部分に限定する負荷分散経路部分限定部
と、前記輻輳部分に基づいて、当該経路上の始点及び終
点を決定して当該始点と終点を結ぶ負荷分散経路を検索
する経路検索部と、前記負荷分散経路又は当該負荷分散
経路の元の経路上に位置するルータに負荷分散経路設定
を要求する負荷分散経路設定要求部と、を具備したこと
を特徴とするネットワーク制御装置。
【0062】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、負荷分散
経路の経路検索計算時に、輻輳部分に鍵って始点と終点
を設定して計算を行うので、従来の技術に比べて始点と
終点が近くなり、結果を得るまでの計算量も少なくな
る。また、設定される負荷分散経路は元の経路と輻輳部
分以外は同じ経路になるので、経路の違いによるパケッ
ト転送遅延の差が小さくなり、パケット順序逆転が起こ
る可能性も小さくなる。
経路の経路検索計算時に、輻輳部分に鍵って始点と終点
を設定して計算を行うので、従来の技術に比べて始点と
終点が近くなり、結果を得るまでの計算量も少なくな
る。また、設定される負荷分散経路は元の経路と輻輳部
分以外は同じ経路になるので、経路の違いによるパケッ
ト転送遅延の差が小さくなり、パケット順序逆転が起こ
る可能性も小さくなる。
【図1】本発明の原理図である。
【図2】図1中のルータの機能ブロック図である。
【図3】本発明の第1実施形態によるネットワーク構成
図である。
図である。
【図4】図3中のルータの機能ブロック図である。
【図5】図4中のネットワーク負荷データベースの構成
図である。
図である。
【図6】輻輳部分の限定フローチャートである。
【図7】輻輳部分の限定処理手順を示す図である。
【図8】経路検索・設定を示すフローチャートである。
【図9】負荷分散制御を示す図である。
【図10】本発明の第2実施形態によるネットワーク構
成図である。
成図である。
【図11】図10中のルータの機能ブロック図である。
【図12】経路検索・設定及び分岐点ルータの負荷分散
経路設定に係わるフローチャートである。
経路設定に係わるフローチャートである。
【図13】負荷分散制御を示す図である。
【図14】本発明の第3実施形態によるルータの機能ブ
ロック図である。
ロック図である。
【図15】経路検索・設定を示すフローチャートであ
る。
る。
【図16】負荷分散制御を示す図である。
【図17】本発明の第4実施形態によるネットワーク構
成図である。
成図である。
【図18】図17中のNMSの機能ブロック図である。
【図19】図17中のルータの機能ブロック図である。
【図20】従来のトラヒックエンジニアリングを利用し
た負荷分散方法を示す図である。
た負荷分散方法を示す図である。
10#i(i=1,2,…) ルータ
14#i リンク負荷情報観測部
15#i リンク負荷情報通信部
16#i 輻輳判定部
18#i 負荷分散経路部分限定部
20#i 経路検索部
22#i 経路制御部
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(72)発明者 仲道 耕ニ
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 GA02 GA13 HB28 HC01 HD03
LB05 LC11 MB02
Claims (5)
- 【請求項1】 パケットの宛先アドレスに基づいて当該
パケットが経由するために予め設定された経路に従って
パケットをルーティングして、負荷分散制御するルータ
であって、 前記経路上に位置する隣接ルータ間のリンクのトラヒッ
ク量に基づき、リンク負荷情報を作成するリンク負荷情
報観測部と、 前記リンク負荷情報を隣接ルータに送信し、隣接ルータ
から送信されたリンク負荷情報を他の隣接ルータに転送
するリンク負荷情報通信部と、 前記経路の各リンクのリンク負荷情報を受信すると、自
ルータが該経路の起点ルータであるとき、該リンク負荷
情報に基づき、該リンクに輻輳が発生しているか否かを
判定する輻輳判定部と、 前記輻輳判定部が前記経路上のリンクに輻輳が発生して
いると判定したリンクを含む輻輳部分に限定する負荷分
散経路部分限定部と、 前記輻輳部分に基づいて、当該経路上に位置する始点及
び終点を決定して当該始点と終点とを結ぶ負荷分散経路
を検索する経路検索部と、 前記負荷分散経路及び当該負荷分散経路の元の経路上に
位置するルータであるとき、当該負荷分散経路及び元の
経路を用いてパケットをルーティングして負荷分散を行
う経路制御部と、 を具備したことを特徴とするルータ。 - 【請求項2】 前記負荷分散経路部分限定部は、輻輳が
発生している第1リンクから前記経路上の所定ホップ数
以内に別の輻輳が発生している第2リンクがあれば、第
1及び第2リンクを結ぶ前記経路の経路部分を輻輳部分
としてまとめることを特徴とする請求項1記載のルー
タ。 - 【請求項3】 前記経路検索部は前記輻輳部分の前記経
路上の最上流に位置する開始点を始点、前記輻輳部分の
前記経路上の最下流に位置する終了点を終点して経路検
索計算を行うことを特徴とする請求項2記載のルータ。 - 【請求項4】 前記経路検索部は前記輻輳部分の前記経
路上の最上流に位置する開始点から0〜N(Nは自然
数)までのランダムホップ数分上流にずらした点を始
点、前記輻輳部分の前記経路上の最下流に位置する終了
点から0〜N(Nは自然数)ランダムホップ数分下流に
ずらした点を終点として経路検索計算を行うことを特徴
とする請求項2記載のルータ。 - 【請求項5】 パケットの宛先アドレスに基づいて当該
パケットが経由するために予め設定された経路に従って
パケットをルーティングする複数のルータを含むネット
ワークの負荷分散制御するネットワーク制御装置であっ
て、 前記経路上に位置する各ルータより当該経路のリンクの
トラヒック量に基づくリンク負荷情報を受信するリンク
負荷情報通信部と、 前記経路のリンクのリンク負荷情報に基づき、該リンク
に輻輳が発生しているか否かを判定する輻輳判定部と、 前記輻輳判定部が前記経路上のリンクに輻輳が発生して
いると判定したリンクを含む輻輳部分に限定する負荷分
散経路部分限定部と、 前記輻輳部分に基づいて、当該経路上の始点及び終点を
決定して当該始点と終点を結ぶ負荷分散経路を検索する
経路検索部と、 前記負荷分散経路又は当該負荷分散経路の元の経路上に
位置するルータに負荷分散経路設定を要求する負荷分散
経路設定要求部と、 を具備したことを特徴とするネットワーク制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002042524A JP2003244196A (ja) | 2002-02-20 | 2002-02-20 | 負荷分散制御をするルータ及びネットワーク制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003244196A true JP2003244196A (ja) | 2003-08-29 |
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ID=27782580
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2002042524A Withdrawn JP2003244196A (ja) | 2002-02-20 | 2002-02-20 | 負荷分散制御をするルータ及びネットワーク制御装置 |
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Country | Link |
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