JP2003244226A - 帯域管理方式および帯域管理方法 - Google Patents
帯域管理方式および帯域管理方法Info
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- JP2003244226A JP2003244226A JP2002038641A JP2002038641A JP2003244226A JP 2003244226 A JP2003244226 A JP 2003244226A JP 2002038641 A JP2002038641 A JP 2002038641A JP 2002038641 A JP2002038641 A JP 2002038641A JP 2003244226 A JP2003244226 A JP 2003244226A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コネクションレスなＩＰデータグラムを転送
するネットワークにおいて、障害時に転送経路が変更さ
れても帯域を保証する。 【解決手段】 帯域を予約した後にネットワーク内のト
ポロジー変更があっても帯域を保証できるように、エッ
ジノード毎にトポロジーが変更されたときのリンクに沿
って帯域を予約するか、あるいは、可能性のある障害毎
に各リンクの帯域を予約する。
するネットワークにおいて、障害時に転送経路が変更さ
れても帯域を保証する。 【解決手段】 帯域を予約した後にネットワーク内のト
ポロジー変更があっても帯域を保証できるように、エッ
ジノード毎にトポロジーが変更されたときのリンクに沿
って帯域を予約するか、あるいは、可能性のある障害毎
に各リンクの帯域を予約する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コネクションレス
なＩＰデータグラムネットワークにおいて、ＩＰデータ
グラムを転送するのに必要な帯域があるかどうかを調べ
る技術に関する。特に、障害を考慮した帯域予約に関す
る。
なＩＰデータグラムネットワークにおいて、ＩＰデータ
グラムを転送するのに必要な帯域があるかどうかを調べ
る技術に関する。特に、障害を考慮した帯域予約に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】コネクションレス型のネットワークにお
いては、end-to-endでの経路は決まっていない。つま
り、入力するデータグラムが、前もってどの経路を通っ
てルーティングされるかは決まっていない。データグラ
ムがネットワーク内に入力された時に、データグラムの
ヘッダ内にある宛先アドレスを見て、ルータ内にあるフ
ォワーデイング表を参照し、その宛先に応じた次に進む
べき経路が決定される。
いては、end-to-endでの経路は決まっていない。つま
り、入力するデータグラムが、前もってどの経路を通っ
てルーティングされるかは決まっていない。データグラ
ムがネットワーク内に入力された時に、データグラムの
ヘッダ内にある宛先アドレスを見て、ルータ内にあるフ
ォワーデイング表を参照し、その宛先に応じた次に進む
べき経路が決定される。
【０００３】フォワーデイング表はＳＰＦ（Shortest P
ath First）という最短経路等により決定される。ＳＰ
Ｆの場合は、コストという各ノード間のリンクに重みを
つけた値について入力から出力（宛先）までのコスト合
計が最小となるような経路を選択する。したがって、こ
れに限らず、ネットワークのトポロジーデータベース情
報に基づきルーティングプロトコルを用いて経路を決定
する限り、同じ入力ノードと出力ノード（宛先アドレ
ス）を持つ場合は、トポロジーの変更がない限りは、常
に同じ経路を選択して転送される。
ath First）という最短経路等により決定される。ＳＰ
Ｆの場合は、コストという各ノード間のリンクに重みを
つけた値について入力から出力（宛先）までのコスト合
計が最小となるような経路を選択する。したがって、こ
れに限らず、ネットワークのトポロジーデータベース情
報に基づきルーティングプロトコルを用いて経路を決定
する限り、同じ入力ノードと出力ノード（宛先アドレ
ス）を持つ場合は、トポロジーの変更がない限りは、常
に同じ経路を選択して転送される。
【０００４】しかし、ＳＰＦにより最経路が選択される
ので、輻輳状態に陥り、パケット廃棄が行われる場合も
ある。
ので、輻輳状態に陥り、パケット廃棄が行われる場合も
ある。
【０００５】リアルタイム性が強く、遅延やパケット廃
棄が起きて欲しくないトラヒックが、帯域不足によるパ
ケット廃棄という状況に縮らないように、Diffserv（Di
fferentiated Services）というアーキテクチャが提案
されている（IETF RFC2475）。これは、複数の優先クラ
スを設けサービスに格差を持たせることでインターネッ
トの品賢を向上させるサービスで、このサービスの中で
ＥＦ（Expedited Forwarding）クラスのサービス（IETF
RFC2598）は、各ユーザーがそれぞれ使いたい帯域を契
約し、それを保証するサービスに用いることができる。
棄が起きて欲しくないトラヒックが、帯域不足によるパ
ケット廃棄という状況に縮らないように、Diffserv（Di
fferentiated Services）というアーキテクチャが提案
されている（IETF RFC2475）。これは、複数の優先クラ
スを設けサービスに格差を持たせることでインターネッ
トの品賢を向上させるサービスで、このサービスの中で
ＥＦ（Expedited Forwarding）クラスのサービス（IETF
RFC2598）は、各ユーザーがそれぞれ使いたい帯域を契
約し、それを保証するサービスに用いることができる。
【０００６】しかし、契約されているのはネットワーク
ヘの入力時の帯域であり、どの宛先行きのパケットが入
力されるかは不明である。
ヘの入力時の帯域であり、どの宛先行きのパケットが入
力されるかは不明である。
【０００７】そこで、本願発明者らは、Diffservを用い
てＩＰデータグラムのままユーザの要求帯域を保証する
技術として、特願2001-121834「帯域管理装置および方
法およびプログラムおよび記録媒体」ならびに特願2001
-048819「帯域管理装置および方法およびプログラムお
よび記録媒体」において、各エッジノードから他のエッ
ジノードヘ向けた最短経路からなるツリーに沿って契約
帯域を予約することを提案した。
てＩＰデータグラムのままユーザの要求帯域を保証する
技術として、特願2001-121834「帯域管理装置および方
法およびプログラムおよび記録媒体」ならびに特願2001
-048819「帯域管理装置および方法およびプログラムお
よび記録媒体」において、各エッジノードから他のエッ
ジノードヘ向けた最短経路からなるツリーに沿って契約
帯域を予約することを提案した。
【０００８】また、本願発明者らは、特願2001-182148
「帯域管理システムおよび方法およびプログラムおよび
記録媒体」において、各エッジノードが自エッジノード
からの網内への入力予約帯域量を網内の他の全てのエッ
ジノードへ通知し、網内の全エッジノードから網内にど
れだけの契約帯域が予約されているかを知る技術を提案
した。
「帯域管理システムおよび方法およびプログラムおよび
記録媒体」において、各エッジノードが自エッジノード
からの網内への入力予約帯域量を網内の他の全てのエッ
ジノードへ通知し、網内の全エッジノードから網内にど
れだけの契約帯域が予約されているかを知る技術を提案
した。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述した特願2001-121
834ならびに特願2001-048819に開示した技術では、各エ
ッジノードから他のエッジノードヘの最短経路ツリーに
沿って帯域を保証している。帯域保証においては、網内
で保証されている帯域が障害等により保証不可能になら
ないようにすることで、より高いグレードのサービスを
提供できる。前述のように、最短経路によりルーティン
グされる限りは、障害発生時にもルーティングプロトコ
ルを用いて動的に新たな最短経路を探して、その経路を
通る。したがって、障害等のトポロジーの変更によりト
ラヒックの通る経路が変更され、その変更後の経路での
保証ができなくなり、今まで保証されていた帯域が保証
できなくなる場合がある。
834ならびに特願2001-048819に開示した技術では、各エ
ッジノードから他のエッジノードヘの最短経路ツリーに
沿って帯域を保証している。帯域保証においては、網内
で保証されている帯域が障害等により保証不可能になら
ないようにすることで、より高いグレードのサービスを
提供できる。前述のように、最短経路によりルーティン
グされる限りは、障害発生時にもルーティングプロトコ
ルを用いて動的に新たな最短経路を探して、その経路を
通る。したがって、障害等のトポロジーの変更によりト
ラヒックの通る経路が変更され、その変更後の経路での
保証ができなくなり、今まで保証されていた帯域が保証
できなくなる場合がある。
【００１０】本発明は、このような課題を解決し、障害
等のトボロジー変更があっても帯域を保証することので
きる帯域管理方法を提供することを目的とする。
等のトボロジー変更があっても帯域を保証することので
きる帯域管理方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の第一の観点によ
ると、複数のノードと、この複数のノード間を接続する
複数のリンクとから構成されたネットワークに設けら
れ、前記複数のノードのうちユーザまたは他のネットワ
ークに接続されるノードをエッジノードとし、各エッジ
ノードからネットワークに入力される新規のトラヒック
の帯域要求に対して、各エッジノードから他のエッジノ
ードへの最短経路ツリーに沿って帯域を予約する帯域予
約手段を備えた帯域管理方式において、前記帯域予約手
段は、帯域を予約した後にネットワーク内のトポロジー
変更があっても帯域を保証できるように帯域を予約する
手段を含むことを特徴とする帯域管理方式が提供され
る。
ると、複数のノードと、この複数のノード間を接続する
複数のリンクとから構成されたネットワークに設けら
れ、前記複数のノードのうちユーザまたは他のネットワ
ークに接続されるノードをエッジノードとし、各エッジ
ノードからネットワークに入力される新規のトラヒック
の帯域要求に対して、各エッジノードから他のエッジノ
ードへの最短経路ツリーに沿って帯域を予約する帯域予
約手段を備えた帯域管理方式において、前記帯域予約手
段は、帯域を予約した後にネットワーク内のトポロジー
変更があっても帯域を保証できるように帯域を予約する
手段を含むことを特徴とする帯域管理方式が提供され
る。
【００１２】前記帯域予約手段は、エッジノード毎に、
トポロジーが変更されたときのリンクに沿って帯域を予
約してもよく、可能性のある障害毎に各リンクの帯域を
予約してもよい。また、前記帯域予約手段は、集中管理
サーバに設けることも可能であるが、各エッジノードに
分散して設けられることが望ましい。
トポロジーが変更されたときのリンクに沿って帯域を予
約してもよく、可能性のある障害毎に各リンクの帯域を
予約してもよい。また、前記帯域予約手段は、集中管理
サーバに設けることも可能であるが、各エッジノードに
分散して設けられることが望ましい。
【００１３】本発明の第二の観点によると、複数のノー
ドとこの複数のノード間を接続する複数のリンクとから
構成されたネットワークに適用され、前記複数のノード
のうちユーザまたは他のネットワークに接続されるノー
ドをエッジノードとし、各エッジノードからネットワー
クに入力される新規のトラヒックの帯域要求に対して、
各エッジノードから他のエッジノードへの最短経路ツリ
ーに沿って帯域を予約する帯域管理方法において、帯域
を予約した後にネットワーク内のトポロジー変更があっ
ても帯域を保証できるように、エッジノード毎に、トポ
ロジーが変更されたときのリンクに沿って帯域を予約す
ることを特徴とする帯域管理方法が提供される。
ドとこの複数のノード間を接続する複数のリンクとから
構成されたネットワークに適用され、前記複数のノード
のうちユーザまたは他のネットワークに接続されるノー
ドをエッジノードとし、各エッジノードからネットワー
クに入力される新規のトラヒックの帯域要求に対して、
各エッジノードから他のエッジノードへの最短経路ツリ
ーに沿って帯域を予約する帯域管理方法において、帯域
を予約した後にネットワーク内のトポロジー変更があっ
ても帯域を保証できるように、エッジノード毎に、トポ
ロジーが変更されたときのリンクに沿って帯域を予約す
ることを特徴とする帯域管理方法が提供される。
【００１４】本発明の第三の観点によると、複数のノー
ドとこの複数のノード間を接続する複数のリンクとから
構成されたネットワークに適用され、前記複数のノード
のうちユーザまたは他のネットワークに接続されるノー
ドをエッジノードとし、各エッジノードからネットワー
クに入力される新規のトラヒックの帯域要求に対して、
各エッジノードから他のエッジノードへの最短経路ツリ
ーに沿って帯域を予約する帯域管理方法において、帯域
を予約した後にネットワーク内のトポロジー変更があっ
ても帯域を保証できるように、可能性のある障害毎に各
リンクの帯域を予約することを特徴とする帯域管理方法
が提供される。
ドとこの複数のノード間を接続する複数のリンクとから
構成されたネットワークに適用され、前記複数のノード
のうちユーザまたは他のネットワークに接続されるノー
ドをエッジノードとし、各エッジノードからネットワー
クに入力される新規のトラヒックの帯域要求に対して、
各エッジノードから他のエッジノードへの最短経路ツリ
ーに沿って帯域を予約する帯域管理方法において、帯域
を予約した後にネットワーク内のトポロジー変更があっ
ても帯域を保証できるように、可能性のある障害毎に各
リンクの帯域を予約することを特徴とする帯域管理方法
が提供される。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は本発明を実施するネットワ
ークの構成例を示す。この構成例では、複数のノードと
してルータを備え、これらが物理リンクにより接続され
る。ルータは、ユーザまたは他のネットワークに接続さ
れるエッジノードに設けられたボーダールータ（Border
Router）ＢＲ１〜ＢＲ４と、それ以外のコアルータ（C
ore Router）ＣＲ１〜ＣＲ３とに分類される。ボーダー
ルータＢＲ１からボーダールータＢＲ２〜ＢＲ４へは、
最短経路からなるツリーに沿って契約帯域が予約され
る。あるひとつのＢＲからネットワーク内の他のＢＲへ
の最短経路ツリーを以下、ＳＡ−ＳＰＴ（Source-borde
r router to All-border routers Shortest Path Tre
e）という。
ークの構成例を示す。この構成例では、複数のノードと
してルータを備え、これらが物理リンクにより接続され
る。ルータは、ユーザまたは他のネットワークに接続さ
れるエッジノードに設けられたボーダールータ（Border
Router）ＢＲ１〜ＢＲ４と、それ以外のコアルータ（C
ore Router）ＣＲ１〜ＣＲ３とに分類される。ボーダー
ルータＢＲ１からボーダールータＢＲ２〜ＢＲ４へは、
最短経路からなるツリーに沿って契約帯域が予約され
る。あるひとつのＢＲからネットワーク内の他のＢＲへ
の最短経路ツリーを以下、ＳＡ−ＳＰＴ（Source-borde
r router to All-border routers Shortest Path Tre
e）という。
【００１６】図２はボーダールータＢＲ１からボーダー
ルータＢＲ４のリンクで障害が発生し、その経路をコア
ルータＣＲ１、ＣＲ２を経由するようにルーティングプ
ロトコルにより動的に変更したものの、その変更した経
路で輻輳に陥った例を示す。変更後の経路がその変更後
のトラヒックを受け入れられなければ、帯域保証されて
いるはずのトラヒックがパケットロスを生じる可能性が
ある。
ルータＢＲ４のリンクで障害が発生し、その経路をコア
ルータＣＲ１、ＣＲ２を経由するようにルーティングプ
ロトコルにより動的に変更したものの、その変更した経
路で輻輳に陥った例を示す。変更後の経路がその変更後
のトラヒックを受け入れられなければ、帯域保証されて
いるはずのトラヒックがパケットロスを生じる可能性が
ある。
【００１７】そのようにならないように、本願発明者ら
は、受付判定時に前もって、保証する必要のある全ての
障害によるトポロジー変化も考慮して新規要求帯域を受
け入れられるかどうかの受付判定を行うことで、パスを
張って帯域を確保し帯域保証を行うのではなく、ＩＰデ
ータグラムのままでの耐障害性を持った帯域保証を行う
技術を発明した（本願と同日に出願、整理番号NTTH1367
97）。ここで、保証する必要のある障害とは、サービス
レベルやユーザなどの要求などにより、どこまでの障害
を考慮して帯域を予約する必要があるかということであ
る。
は、受付判定時に前もって、保証する必要のある全ての
障害によるトポロジー変化も考慮して新規要求帯域を受
け入れられるかどうかの受付判定を行うことで、パスを
張って帯域を確保し帯域保証を行うのではなく、ＩＰデ
ータグラムのままでの耐障害性を持った帯域保証を行う
技術を発明した（本願と同日に出願、整理番号NTTH1367
97）。ここで、保証する必要のある障害とは、サービス
レベルやユーザなどの要求などにより、どこまでの障害
を考慮して帯域を予約する必要があるかということであ
る。
【００１８】受付判定の方法は、帯域予約方法により異
なる場合がある。本発明では、二つの帯域予約方式を提
案する。
なる場合がある。本発明では、二つの帯域予約方式を提
案する。
【００１９】本発明では、障害等によるトポロジー変更
が生じても帯域保証を可能とするために、それらの変更
を前もって考慮することで帯域管理および帯域保証を行
う。各ＢＲが分散して管理する場合には、それらのＢＲ
に、特願2001-121834あるいは特願2001-048819に示され
た構成に加え、トポロジー変更を前もって考慮した場合
に受付可能な帯域情報を算出するために必要な情報をも
つデータベースを保持する。この情報としては、障害考
慮方式に応じたＳＡ−ＳＰＴパターン情報が考えられ
る。また、そのようなデータベースを設けない場合で
も、一つ一つの障害を考慮して、予約する帯域を算出す
ることも可能である。また、これらの機能を集中管理サ
ーバなどにより単独で用いることも可能である。
が生じても帯域保証を可能とするために、それらの変更
を前もって考慮することで帯域管理および帯域保証を行
う。各ＢＲが分散して管理する場合には、それらのＢＲ
に、特願2001-121834あるいは特願2001-048819に示され
た構成に加え、トポロジー変更を前もって考慮した場合
に受付可能な帯域情報を算出するために必要な情報をも
つデータベースを保持する。この情報としては、障害考
慮方式に応じたＳＡ−ＳＰＴパターン情報が考えられ
る。また、そのようなデータベースを設けない場合で
も、一つ一つの障害を考慮して、予約する帯域を算出す
ることも可能である。また、これらの機能を集中管理サ
ーバなどにより単独で用いることも可能である。
【００２０】本発明では、帯域保証の要求時に、網内の
各ＢＲにおいて、保証要求がある帯域を網内で保証する
ことができるかどうかの受付判定を行う。その時に、要
求に対して保証すべき障害等によるトポロジーの変更を
全て考慮した上で、保証可能かどうかの判定を行う。保
証すべき障害とは、１リンクの障害までは保証する等、
どこまでの障害を保証するかという管理者の運用方針
（ポリシー）やサービス内容に依存するものである。こ
れにより、ＭＰＬＳのようにパスを張って予備経路を確
保する等の技術を用いることなく、障害等によるネット
ワークのトポロジーが変更されることにより最短経路に
よるＩＰデータグラムの転送経路が変更しても、ＩＰデ
ータグラムのままで今まで帯域保証できていたトラヒッ
クも継続して保証可能となる。
各ＢＲにおいて、保証要求がある帯域を網内で保証する
ことができるかどうかの受付判定を行う。その時に、要
求に対して保証すべき障害等によるトポロジーの変更を
全て考慮した上で、保証可能かどうかの判定を行う。保
証すべき障害とは、１リンクの障害までは保証する等、
どこまでの障害を保証するかという管理者の運用方針
（ポリシー）やサービス内容に依存するものである。こ
れにより、ＭＰＬＳのようにパスを張って予備経路を確
保する等の技術を用いることなく、障害等によるネット
ワークのトポロジーが変更されることにより最短経路に
よるＩＰデータグラムの転送経路が変更しても、ＩＰデ
ータグラムのままで今まで帯域保証できていたトラヒッ
クも継続して保証可能となる。
【００２１】受付判定を行うときに、新規要求に対して
はどのリンクにどれだけの帯域が残っていれば受付可能
となるかの情報が必要となる。これは帯域の予約方式に
依存するもので、本願では、ＢＲ毎算出方式と障害毎算
出方式の二つを提案する。
はどのリンクにどれだけの帯域が残っていれば受付可能
となるかの情報が必要となる。これは帯域の予約方式に
依存するもので、本願では、ＢＲ毎算出方式と障害毎算
出方式の二つを提案する。
【００２２】図３は本発明の第一の実施形態を示し、Ｂ
Ｒ毎算出方式の概略を説明する図である。ここでは、障
害グループを１リンクとした場合について、ＢＲ１から
の入力トラヒックについて帯域要求Ｘ［Mb/s］が来た場
合の帯域予約リンクについて例示する。また、宛先とし
ては、ＢＲ１を除く全ＢＲすなわちＢＲ２、３、４、あ
るいはそのいずれかとし、どの宛先に対してもＸ［Mb/
s］の帯域を要求する場合を考える。
Ｒ毎算出方式の概略を説明する図である。ここでは、障
害グループを１リンクとした場合について、ＢＲ１から
の入力トラヒックについて帯域要求Ｘ［Mb/s］が来た場
合の帯域予約リンクについて例示する。また、宛先とし
ては、ＢＲ１を除く全ＢＲすなわちＢＲ２、３、４、あ
るいはそのいずれかとし、どの宛先に対してもＸ［Mb/
s］の帯域を要求する場合を考える。
【００２３】図３の上側には、何も障害を考慮しないと
きの帯域を予約すべきリンクを矢印で示し、矢印方向に
帯域を予約することを意味する。１リンク障害まで保証
するので、全ての１リンクがひとつずつ順に障害になっ
たと仮定して計算すると、次の表のような迂回経路が得
られる。
きの帯域を予約すべきリンクを矢印で示し、矢印方向に
帯域を予約することを意味する。１リンク障害まで保証
するので、全ての１リンクがひとつずつ順に障害になっ
たと仮定して計算すると、次の表のような迂回経路が得
られる。
【００２４】
【表１】
この表中の迂回経路も、１リンク障害を保証した時には
トラヒックがＸ［Mb/s］通過する可能性があるので、図
３下側の矢印方向にＸ［Mb/s］の帯域を予約する必要が
ある。このような帯域予約をする必要のあるリンクを求
めるには、どのリンクが障害になったときにどのような
ＳＡ−ＳＰＴになるかという情報（本願と同日に出願、
整理番号NTTH136797を参照）を参照して作成することも
考えられる。
トラヒックがＸ［Mb/s］通過する可能性があるので、図
３下側の矢印方向にＸ［Mb/s］の帯域を予約する必要が
ある。このような帯域予約をする必要のあるリンクを求
めるには、どのリンクが障害になったときにどのような
ＳＡ−ＳＰＴになるかという情報（本願と同日に出願、
整理番号NTTH136797を参照）を参照して作成することも
考えられる。
【００２５】したがって、網内の各リンクに予約する必
要のある帯域は、このＢＲ１からの要求についてと同様
にして、全ＢＲからの要求について予約する必要がある
帯域を足し合わせた帯域量になる。これを図４に示す。
要のある帯域は、このＢＲ１からの要求についてと同様
にして、全ＢＲからの要求について予約する必要がある
帯域を足し合わせた帯域量になる。これを図４に示す。
【００２６】追加要求があった場合も、要求があったＢ
Ｒにおける予約が必要なリンクに必要な帯域量をＢＲ毎
に追加することになる。
Ｒにおける予約が必要なリンクに必要な帯域量をＢＲ毎
に追加することになる。
【００２７】この方式は、ＢＲ毎に予約する必要がある
リンクを算出すればよいので、障害毎算出方式より計算
は簡単になるが、予約帯域量が多くなる。
リンクを算出すればよいので、障害毎算出方式より計算
は簡単になるが、予約帯域量が多くなる。
【００２８】図５は本発明の第二の実施形態を示し、障
害毎算出方式の概略を説明する図である。この方式で
は、障害毎に、ネットワーク内の各リンクの予約帯域を
ネットワーク内の全ＢＲからの要求トラヒックに対して
計算して、これらより、各リンクでの予約帯域の最大値
を予約することで、ＢＲ毎計算方式による過剰帯域予約
を抑える。無障害の場合も含め、保証すべき全障害につ
いてグループ毎にそれぞれの障害ケースの各リンクの予
約に必要な帯域を算出する。
害毎算出方式の概略を説明する図である。この方式で
は、障害毎に、ネットワーク内の各リンクの予約帯域を
ネットワーク内の全ＢＲからの要求トラヒックに対して
計算して、これらより、各リンクでの予約帯域の最大値
を予約することで、ＢＲ毎計算方式による過剰帯域予約
を抑える。無障害の場合も含め、保証すべき全障害につ
いてグループ毎にそれぞれの障害ケースの各リンクの予
約に必要な帯域を算出する。
【００２９】図６はＢＲ１−ＢＲ２間のリンクにのみ着
目したときの帯域予約例を示す。この例では、 無障害時に全ＢＲからの要求帯域に対してＢＲ１か
らＢＲ２の方向に50、ＢＲ２からＢＲ１の方向に30の帯
域を予約する必要がある。 障害グループ１の時は、このリンクが障害に含まれ
ているために帯域予約はできない。 障害グループＫの時にはＢＲ１からＢＲ２の方向に
30、ＢＲ２からＢＲ１の方向に40の帯域を予約する必要
がある。 とし、これで全ての障害グループを考慮できたと仮定し
たとき、各リンク（方向込み）で一番予約する必要があ
る場合の帯域を予約する。つまり、このリンクには、
ＢＲ１からＢＲ２方向に50、ＢＲ２からＢＲ１方向に40
の帯域が予約される必要があることになる。
目したときの帯域予約例を示す。この例では、 無障害時に全ＢＲからの要求帯域に対してＢＲ１か
らＢＲ２の方向に50、ＢＲ２からＢＲ１の方向に30の帯
域を予約する必要がある。 障害グループ１の時は、このリンクが障害に含まれ
ているために帯域予約はできない。 障害グループＫの時にはＢＲ１からＢＲ２の方向に
30、ＢＲ２からＢＲ１の方向に40の帯域を予約する必要
がある。 とし、これで全ての障害グループを考慮できたと仮定し
たとき、各リンク（方向込み）で一番予約する必要があ
る場合の帯域を予約する。つまり、このリンクには、
ＢＲ１からＢＲ２方向に50、ＢＲ２からＢＲ１方向に40
の帯域が予約される必要があることになる。
【００３０】追加要求があった場合には、毎回計算する
方法と、どのリンク障害のときにどれだけどの帯域を予
約するのかについての情報を利用する方法とが考えられ
る。追加要求時は、各障害についての予約量を加算し
て、最大値の方を予約すればよい。
方法と、どのリンク障害のときにどれだけどの帯域を予
約するのかについての情報を利用する方法とが考えられ
る。追加要求時は、各障害についての予約量を加算し
て、最大値の方を予約すればよい。
【００３１】この方式は、ＢＲ毎計算方式で障害を考慮
して予約する帯域が同時に考慮する必要のない障害によ
り同時に予約されている事から考えられた。ＢＲ毎算出
方式は、障害毎に予約する必要があるリンクを算出すれ
ばよいので、ＢＲ毎算出方式よりは予約帯域量は少なく
なるが、計算は多くなる。
して予約する帯域が同時に考慮する必要のない障害によ
り同時に予約されている事から考えられた。ＢＲ毎算出
方式は、障害毎に予約する必要があるリンクを算出すれ
ばよいので、ＢＲ毎算出方式よりは予約帯域量は少なく
なるが、計算は多くなる。
【００３２】例えば、
ＢＲ１からの要求に対しリンクＡが障害の時を考慮
して予約したリンクＣの帯域、および ＢＲ２からの要求に対しリンクＢが障害の時を考慮
して予約したリンクＣの帯域 を考える。ＢＲ毎算出方式では、ととを両方予約す
る必要があるが、障害毎算出方式では、両方予約する必
要はなく、どちらか大きい方を予約しておけばよい。
して予約したリンクＣの帯域、および ＢＲ２からの要求に対しリンクＢが障害の時を考慮
して予約したリンクＣの帯域 を考える。ＢＲ毎算出方式では、ととを両方予約す
る必要があるが、障害毎算出方式では、両方予約する必
要はなく、どちらか大きい方を予約しておけばよい。
【００３３】図７は、ＢＲ毎算出方式と障害毎算出方式
の2方式において、網内にどれだけの帯域を予約すれば
よいかの比率を計算したグラフを示す。ここでは、１リ
ンク障害を考慮した。図７において、横軸はトポロジー
のノード（ルータ）数Ｎ、縦軸は帯域予約率（Required
Bandwidth ratio）＝（障害毎算出方式の予約帯域量）
／（ＢＲ毎算出方式の予約帯域量）を示し、10トポロジ
ーをランダム選択した平均値を取った。ＢＲ比率ＮBR／
Ｎ＝0.7（Ｎ＝10、20、30、40、50）とした。ただし、
ＮBRはＢＲ数である。また、α'＝１のときフルメッシ
ュトポロジーとなるフルメッシュ率α'＝0.1、0.2、0.
3、0.4、0.6、1について計算した。リンクコトスはすべ
て１とし、全ＢＲから同量のトラヒック要求（Ｘ［Mb/
s］）を考慮した。
の2方式において、網内にどれだけの帯域を予約すれば
よいかの比率を計算したグラフを示す。ここでは、１リ
ンク障害を考慮した。図７において、横軸はトポロジー
のノード（ルータ）数Ｎ、縦軸は帯域予約率（Required
Bandwidth ratio）＝（障害毎算出方式の予約帯域量）
／（ＢＲ毎算出方式の予約帯域量）を示し、10トポロジ
ーをランダム選択した平均値を取った。ＢＲ比率ＮBR／
Ｎ＝0.7（Ｎ＝10、20、30、40、50）とした。ただし、
ＮBRはＢＲ数である。また、α'＝１のときフルメッシ
ュトポロジーとなるフルメッシュ率α'＝0.1、0.2、0.
3、0.4、0.6、1について計算した。リンクコトスはすべ
て１とし、全ＢＲから同量のトラヒック要求（Ｘ［Mb/
s］）を考慮した。
【００３４】図７より、障害毎算出方式の予約帯域量が
ＢＲ毎算出方式の予約帯域量より１割から２割は削減可
能であることがわかる。各ＢＲが保持する情報量は障害
毎算出方式の方が障害グループ毎に情報を保持するので
大きくなるものの、ノード数が大きい場合、リンク数が
増えるので、障害毎に同じリンクを予約する回数が増
え、障害毎算出方式のゲインが顕著になる。
ＢＲ毎算出方式の予約帯域量より１割から２割は削減可
能であることがわかる。各ＢＲが保持する情報量は障害
毎算出方式の方が障害グループ毎に情報を保持するので
大きくなるものの、ノード数が大きい場合、リンク数が
増えるので、障害毎に同じリンクを予約する回数が増
え、障害毎算出方式のゲインが顕著になる。
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば、パスという観念を用い
ることなくＩＰデータグラムレベルで障害を考慮した受
付判定を行うことが可能となり、陣営発生等によるトポ
ロジー変更に対しても、既保証帯域を保証することが可
能となる。帯域予約方式としてＢＲ毎算出方式と障害毎
算出方式を示したが、前者は計算が簡単であるが予約帯
域量が多くなってしまうのに対し、後者は、計算は回数
が多くなるが、全体での予約帯域を削減できる。
ることなくＩＰデータグラムレベルで障害を考慮した受
付判定を行うことが可能となり、陣営発生等によるトポ
ロジー変更に対しても、既保証帯域を保証することが可
能となる。帯域予約方式としてＢＲ毎算出方式と障害毎
算出方式を示したが、前者は計算が簡単であるが予約帯
域量が多くなってしまうのに対し、後者は、計算は回数
が多くなるが、全体での予約帯域を削減できる。
【図１】本発明を実施するネットワークの構成例を示す
図。
図。
【図２】変更した経路で輻輳に陥った例を示す図。
【図３】本発明の第一の実施形態を示し、ＢＲ毎算出方
式の概略を説明する図。
式の概略を説明する図。
【図４】ＢＲ毎選算出方式において、ＢＲ毎に算出した
予約帯域の全ＢＲについての足し合わせ例を示す図。
予約帯域の全ＢＲについての足し合わせ例を示す図。
【図５】本発明の第二の実施形態を示し、障害毎算出方
式の概略を説明する図。
式の概略を説明する図。
【図６】障害毎算出方式の帯域予約において一つのリン
クに注目した図。図る。
クに注目した図。図る。
【図７】ＢＲ毎算出方式と障害毎算出方式の２方式にお
いて網内にどれだけの帯域を予約すればよいかの比率を
計算したグラフ。
いて網内にどれだけの帯域を予約すればよいかの比率を
計算したグラフ。
ＢＲ１〜ＢＲ４ ボーダールータ
ＣＲ１〜ＣＲ３ コアルータ
フロントページの続き
(72)発明者 塩本 公平
東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日
本電信電話株式会社内
Ｆターム(参考） 5K030 GA11 HC01 LB08 LC09 MD02
Claims (8)
- 【請求項１】 複数のノードと、この複数のノード間を
接続する複数のリンクとから構成されたネットワークに
設けられ、 前記複数のノードのうちユーザまたは他のネットワーク
に接続されるノードをエッジノードとし、各エッジノー
ドからネットワークに入力される新規のトラヒックの帯
域要求に対して、各エッジノードから他のエッジノード
への最短経路ツリーに沿って帯域を予約する帯域予約手
段を備えた帯域管理方式において、 前記帯域予約手段は、帯域を予約した後にネットワーク
内のトポロジー変更があっても帯域を保証できるように
帯域を予約する手段を含むことを特徴とする帯域管理方
式。 - 【請求項２】 前記帯域予約手段は、エッジノード毎
に、トポロジーが変更されたときのリンクに沿って帯域
を予約する請求項１記載の帯域管理方式。 - 【請求項３】 前記帯域予約手段は、可能性のある障害
毎に各リンクの帯域を予約する請求項１記載の帯域管理
方式。 - 【請求項４】 前記帯域予約手段は各エッジノードに分
散して設けられた請求項１記載の帯域管理方式。 - 【請求項５】 複数のノードとこの複数のノード間を接
続する複数のリンクとから構成されたネットワークに適
用され、 前記複数のノードのうちユーザまたは他のネットワーク
に接続されるノードをエッジノードとし、各エッジノー
ドからネットワークに入力される新規のトラヒックの帯
域要求に対して、各エッジノードから他のエッジノード
への最短経路ツリーに沿って帯域を予約する帯域管理方
法において、 帯域を予約した後にネットワーク内のトポロジー変更が
あっても帯域を保証できるように、エッジノード毎に、
トポロジーが変更されたときのリンクに沿って帯域を予
約することを特徴とする帯域管理方法。 - 【請求項６】 複数のノードとこの複数のノード間を接
続する複数のリンクとから構成されたネットワークに適
用され、 前記複数のノードのうちユーザまたは他のネットワーク
に接続されるノードをエッジノードとし、各エッジノー
ドからネットワークに入力される新規のトラヒックの帯
域要求に対して、各エッジノードから他のエッジノード
への最短経路ツリーに沿って帯域を予約する帯域管理方
法において、 帯域を予約した後にネットワーク内のトポロジー変更が
あっても帯域を保証できるように、可能性のある障害毎
に各リンクの帯域を予約することを特徴とする帯域管理
方法。 - 【請求項７】 コンピュータを請求項１ないし４のいず
れか記載の帯域管理方式の各手段として機能させるため
のプログラム。 - 【請求項８】 請求項７記載のプログラムが記録された
記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002038641A JP2003244226A (ja) | 2002-02-15 | 2002-02-15 | 帯域管理方式および帯域管理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002038641A JP2003244226A (ja) | 2002-02-15 | 2002-02-15 | 帯域管理方式および帯域管理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003244226A true JP2003244226A (ja) | 2003-08-29 |
Family
ID=27779906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002038641A Pending JP2003244226A (ja) | 2002-02-15 | 2002-02-15 | 帯域管理方式および帯域管理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003244226A (ja) |
-
2002
- 2002-02-15 JP JP2002038641A patent/JP2003244226A/ja active Pending
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