JP2004048146A

JP2004048146A - リクエストルーティングネットワーク、リクエストルータ装置、ルータ装置及びネットワークにおけるパス設定方法

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Publication number: JP2004048146A
Application number: JP2002199550A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Akaha; 赤羽　真一; Kazuyoshi Hoshino; 星野　和義; Morihito Miyagi; 宮城　盛仁; Masahiko Mizutani; 水谷　昌彦; Makoto Kitani; 木谷　誠
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-07-09
Filing date: 2002-07-09
Publication date: 2004-02-12
Anticipated expiration: 2022-07-09
Also published as: US20040010617A1; JP3923863B2

Abstract

【課題】多数の利用者に対し高品質なデータ配信を低価格に提供するための、リクエストルーティング方式を提供する。
【解決手段】データ要求を中継サーバに振り向けるリクエストルータＲＲ１は、各中継サーバ内のデータ格納状況、中継サーバのＭＰＵ負荷、中継サーバから端末までの遅延時間、中継サーバから端末までのデータ配信経路の帯域を管理するとともに、データ配信のための必要帯域が確保できない場合は、中継サーバと端末間に別の経路を設定することが可能かどうかを計算する機能と、計算の結果経路を設定することが可能な場合は、上記経路を明示的に設定する機能を設ける。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はデータ要求を複数の中継サーバにリダイレクトするリクエストルータ装置、該装置が接続されるリクエストルーティングネットワーク、および該ネットワークにおけるパス設定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＡＤＳＬ（非対称デジタル加入者線；Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ　ＤｉｇｉｔａｌＳｕｂｓｃｒｉｂｅｒ　Ｌｉｎｅ）などの高速アクセス技術により、アクセスネットワークの高速化が進んでいる。これに伴い、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ネットワークを用いて、従来のＨＴＭＬ（ハイパーテキスト・マークアップ・言語；Ｈｙｐｅｒ　Ｔｅｘｔ　Ｍａｒｋｕｐ　Ｌａｎｇｕａｇｅ）テキストを配信するＷＷＷ（ワールド・ワイド・ウェッブ；Ｗｏｒｌｄ　Ｗｉｄｅ　Ｗｅｂの略）サービスだけでなく、音楽データや動画などの大容量データの配信サービスも提供され始めている。これらの大容量データは有料で提供されるサービス形態が多く、この場合、サービス提供者は、サービス利用者が契約している高速アクセスネットワークの帯域や、サービスに対して支払う料金に見合う通信品質を保証してデータを配信することが必要になる。
【０００３】
保証すべき通信品質はデータの配信・利用形態により異なる。例えば、利用者の端末内の記憶装置に全データが蓄積された後に利用されるデータ配信・利用形態の場合（Ｖｉｄｅｏ　ｏｎ　Ｄｅｍａｎｄなど）、考慮すべき通信品質は利用者がデータを要求してから全データが蓄積されるまでの時間になる。また、利用者の端末内の記憶装置に全データが蓄積されないうちに受信データが順次利用されるデータ配信・利用形態の場合（Ｖｏｉｃｅ　ｏｖｅｒ　ＩＰ、ライブ放送のストリーミング配信など）、考慮すべき通信品質は、データの転送帯域、遅延等に依存する。
【０００４】
上述の通信品質を保証したデータ配信を、大規模ネットワークを用いて多数のユーザに対して提供する技術として、リクエストルーティング技術がある。例えばＩＥＴＦ（インターネット技術標準化委員会；Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｔａｓｋ　Ｆｏｒｃｅ）発行のＩｎｔｅｒｎｅｔ　Ｄｒａｆｔ、”Ｋｎｏｗｎ　ＣＮ　Ｒｅｑｕｅｓｔ−Ｒｏｕｔｉｎｇ　Ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ”、ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｃｄｉ−ｋｎｏｗｎ−ｒｅｑｕｅｓｔ−ｒｏｕｔｉｎｇ−００．ｔｘｔ（以下、文献１と称する）に数種類のリクエストルーティング技術が記載されている。
【０００５】
上記文献１に紹介されている技術の概要を、図２を用いて説明する。図２では、ネットワーク１、ネットワーク２、ネットワーク３が相互に接続されている。ネットワーク１には端末Ｔ１が接続されており、ネットワーク２には端末Ｔ２が接続されている。ネットワーク３内には、オリジナルデータを格納するオリジナルサーバＳ３が配置され、ネットワーク１、ネットワーク２内にはそれぞれ中継サーバＳ１、Ｓ２が配置される。Ｓ１、Ｓ２内には予めＳ３内のオリジナルデータがコピーされている。オリジナルデータの中継サーバへのコピー方式は、各中継サーバが独立にオリジナルサーバに最新データを要求するプル型方式、オリジナルサーバが最新データを各中継サーバへ配布するプッシュ型方式、などがある。さらに、ネットワーク３内には端末からのデータ要求に対し、利用者が要求する通信品質を保証して配信することが可能な中継サーバを決定し、データ要求を当該サーバに振り向けるリクエストルータＲＲ１が配置される。ＲＲ１は各中継サーバに格納しているデータの種類や、中継サーバのＭＰＵ負荷、各中継サーバから利用者端末までの配信経路における遅延時間や余剰帯域を監視し、それらの情報を管理している。
【０００６】
次にリクエストルーティング処理動作について説明する。Ｔ１は最初にデータ要求をＲＲ１に対して送信する。図２では上記データ要求を矢印２１で示す。ＲＲ１はデータ要求を受信すると、要求されたデータが中継サーバに格納されているかという情報、各中継サーバのＭＰＵ負荷、Ｔ１までの配信経路の遅延時間や余剰帯域、などを考慮し、Ｔ１へのデータ配信に最適な中継サーバを決定する。その後、ＲＲ１は最適なサーバがＳ１であることをＴ１へ通知する。通知する情報としては、Ｓ１のＩＰ（インターネットプロトコル；Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）アドレスが挙げられる。図２では上記通知を矢印２２で示す。最適なサーバとして、Ｓ１を通知されたＴ１は、Ｓ１に対してＴＣＰ（転送制御プロトコル；Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）などのコネクションを設定する。図２では、上記のコネクション設定を矢印２３で示す。Ｔ１は、上記設定されたコネクションを用いて、Ｓ１からデータを取得する。図２では、このデータ取得を矢印２４で示す。
【０００７】
上記文献１に紹介されている技術を用いることにより、端末の近辺に分散配置された複数の中継サーバに、各端末からのデータ要求を分散させることができる。また、オリジナルサーバが各端末のデータ要求を全て処理する場合に比べて、配信経路の遅延時間が小さくなり、また、配信経路の混雑によるデータ配信の通信品質の劣化を抑制することができる。また、中継サーバのＭＰＵ負荷に応じて、端末のデータ要求を分散することができる。従って、大多数の端末に対し通信品質を保証したデータ配信が可能になる。
【０００８】
一方、上述の通信品質を保証したデータ配信を、多数のユーザに対して低価格で実現するためには、上記文献１に開示されている技術に加えて、データ配信に用いるネットワークのリソース利用技術が有効である。上記のネットワークリソースを有効利用する技術として、ＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ　Ｌａｂｅｌ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）を用いたトラフィックエンジニアリング技術がある。ＭＰＬＳに関しては、例えばＩＥＴＦ（インターネット技術標準化委員会；Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｔａｓｋ　Ｆｏｒｃｅ）発行のＲＦＣ（Ｒｅｑｕｅｓｔ　Ｆｏｒ　Ｃｏｍｍｅｎｔ）３０３１、”Ｍｕｌｔｉｐｒｏｔｏｃｏｌ　Ｌａｂｅｌ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ　Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ”（以下、文献２と称する）に記載されている。また、ＭＰＬＳを用いたトラフィックエンジニアリング技術に関しては、例えばＩＥＴＦ発行のＲＦＣ２７０２、”Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｆｏｒ　Ｔｒａｆｆｉｃ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｏｖｅｒ　ＭＰＬＳ”に概要が記載されている。
【０００９】
上記の文献２に開示されている技術を用いることにより、明示的にパスを設定し、トラフィックの一部を上記設定したパスに分配することにより、ネットワークの輻輳ポイントの負荷を分散することが可能となる。また、ネットワーク資源を有効に利用できるので、データ配信のコストを下げることが可能である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した文献１及び２に開示されている技術では、低価格で多数の利用者に対し通信品質を保証したデータ配信サービスを行う場合、以下に示す問題が生じる。
【００１１】
上記文献１に開示されている技術では、リクエストルータが各中継サーバのＭＰＵ負荷や、各中継サーバから端末までの配信経路の負荷に基づき、端末へのデータ配信に最適な中継サーバを決定するが、ネットワークの状態を動的に制御しないため、サーバ資源とネットワーク資源の両方を有効利用することができない場合がある。
【００１２】
例えば、配信経路の遅延は最小で、ＭＰＵ負荷も小さいが、配信経路上で輻輳が発生しているため利用者の要求品質を保証できないと判断し、より遅延時間が大きくなる別の中継サーバを選択してしまう可能性がある。この場合、ＭＰＵ負荷が小さいサーバの余剰資源は利用されない。また、上記の輻輳が発生している経路の近辺にネットワークの余剰資源があっても、上記余剰資源は利用されない。
【００１３】
また、上記文献２に開示されている明示的パス設定方法は、ネットワーク管理者やパス管理サーバが利用者からのデータ要求とは全く独立にネットワークを監視、管理するだけであり、データ要求に対応して動的にパスを設定して帯域を確保することはできない。
【００１４】
本発明の第１の目的は、データ要求に対してネットワークの状態を動的に制御し、多数の利用者に対し高品質なデータ配信を低価格に提供するリクエストルーティングネットワークを提供することである。
【００１５】
また、本発明の第２の目的は、上記リクエストルーティングネットワークに接続されているリクエストルータ装置、ルータ装置及び該装置を利用したパス設定方法を提供することにより、上記データ要求に対して中継サーバから端末への配信経路上の帯域を動的に制御し、上記帯域が不足している場合は新たに経路を設定することにより帯域を増やすことである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決し、データ要求に対してネットワークの状態を動的に制御し、多数の利用者に対し高品質なデータ配信を低価格に提供することを可能にする為に、本発明は少なくとも一つの種類のデータのコピーを保持する複数のサーバと、該データを要求する複数の端末と、前記データ要求を前記複数のサーバに対しリダイレクトするリクエストルータとが複数のルータによって相互に接続され、前記リクエストルータは前記データ要求を受けて、前記サーバに対し前記リダイレクトする前に、前記サーバに近接して接続されたルータの１つに対し、前記データを配信する為の新たなパスの計算及び設定を要求することを特徴とするリクエストルーティングネットワークを提供することにある。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を各図を用いて説明する。本実施例の各図における同一符号は同一物または相当物を示す。
【００１８】
本発明のリクエストルーティングネットワークの一実施例を、図３を用いて説明する。図３は本発明のリクエストルーティング方式を適用したネットワークの一構成例である。図３に示すネットワークは、複数のネットワーク１、２、３から構成される。ネットワーク１はルータＲ１１、Ｒ１２、Ｒ１３から構成される。Ｒ１１はＲ１１−Ｒ１３間の回線とインターフェースＩＦ１１＿１３で接続される。Ｒ１３はＲ１３−Ｒ１２間の回線とインターフェースＩＦ１３＿１２で接続される。Ｒ１２はＲ１２−Ｔ１間の回線とインターフェースＩＦ１２＿１で接続される。また、ネットワーク２はルータＲ２１、Ｒ２２、Ｒ２３から構成される。ネットワーク３はル−タＲ３１とオリジナルデータサーバＳ３、およびリクエストルータＲＲ３から構成される。ネットワーク１のルータＲ１２には利用者の端末Ｔ１が接続される。また、ネットワーク１のルータＲ１１には中継サーバＳ１が接続される。ネットワーク２のルータＲ２２には利用者の端末Ｔ２が接続される。また、ネットワーク２のルータＲ２３には中継サーバＳ２が接続される。
【００１９】
ルータＲ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３はＥｘｔｅｎｓｉｏｎｓ　ｔｏ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅ　Ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ　ｆｏｒ　ＬＳＰ　Ｔｕｎｎｅｌｓ（ＲＳＶＰ−ＴＥ）、Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ−ｂａｓｅｄ　Ｒｏｕｔｉｎｇ　Ｌａｂｅｌ　Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＣＲ−ＬＤＰ）などのＭＰＬＳのラベル分配プロトコルを処理する機能を保持する。また、ルータＲ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３は、トラフィックエンジニアリング用に拡張されたＯＳＰＦ（Ｏｐｅｎ　Ｓｈｏｒｔｅｓｔ　Ｐａｓｓ　Ｆａｓｔの略）、あるいはＩＳ−ＩＳ（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ　Ｓｙｓｔｅｍ−Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ　Ｓｙｓｔｅｍの略）を処理する機能を保持する。トラフィックエンジニアリング用に拡張されたＯＳＰＦに関しては、ＩＥＴＦ発行のＩｎｔｅｒｎｅｔ　Ｄｒａｆｔ、”Ｔｒａｆｆｉｃ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎｓ　ｔｏ　ＯＳＰＦ”、ｄｒａｆｔ−ｋａｔｚ−ｙｅｕｎｇ−ｏｓｐｆ−ｔｒａｆｆｉｃ−０６．ｔｘｔに記載されている。また、トラフィックエンジニアリング用に拡張されたＩＳ−ＩＳに関しては、ＩＥＴＦ発行のＩｎｔｅｒｎｅｔ　Ｄｒａｆｔ、”ＩＳ−ＩＳ　ｅｘｔｅｎｓｉｏｎｓ　ｆｏｒ　Ｔｒａｆｆｉｃ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ”、ｄｒａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｉｓｉｓ−ｔｒａｆｆｉｃ−０４．ｔｘｔに記載されている。
【００２０】
サーバＳ１、Ｓ２、Ｓ３に最も近いルータＲ１１、Ｒ２３、Ｒ３１は、ＲＲ１からパス計算・設定要求を受信し、要求された帯域を確保できる新たなパスを計算し、ＲＳＶＰ−ＴＥ、ＣＲ−ＬＤＰなどのラベル分配プロトコルを用いてパス設定の起動をかける機能を保持する。
【００２１】
さらに、図３に示されているルータＲ１１、Ｒ１３間において転送されるラベル“Ｌ１１＿１３”付きパケットＰ及びルータＲ１３、Ｒ１２間において転送されるラベル“Ｌ１３＿１２”付きパケットＰ等の内容については、後述する図１１、図１２、図１３のテーブルの説明にて、詳述する。
【００２２】
図１に本発明によるリクエストルータＲＲ１の一構成例を示す。リクエストルータＲＲ１は、入力インターフェース１０１、プロトコル解析部１０２、リクエストルーティング処理部１１０、パス設定処理部１０３、中継サーバ監視部１０４、配信経路監視部１０５、出力インターフェース１０６、制御部１０７から構成される。リクエストルーティング処理部１１０は、利用者識別・データアクセス認証処理部１１１、中継サーバ候補選択部１１２、利用者情報テーブル１１３、データ管理テーブル１１４、中継サーバ情報テーブル１１５、配信経路情報テーブル１１６から構成される。リクエストルータＲＲ１の構成要素１０１〜１１６の実現方法は、専用のハードウェアでもよいし、あるいは、ネットワーク・インターフェースとＭＰＵ、メモリ等から構成される汎用のコンピュータ上で動作するソフトウェアプログラムでもよい。
【００２３】
次に、図４を用いて、Ｔ１からのデータ要求をＲＲ１が適切な中継サーバへ振り向けるリクエストルーティング処理の一例について説明する。なお、以下で説明する例では、Ｔ１とＲＲ１間の通信やＴ１と中継サーバ間のデータ転送のため、ＯＳＩ（Ｏｐｅｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎの略）モデルの４層プロトコルとして、ＴＣＰ（転送制御プロトコル）のようなコネクション型のプロトコルを用いている。しかしながら、４層におけるデータ転送の信頼性が必要でない場合には、ＵＤＰ（Ｕｓｅｒ　Ｄａｔａｇｒａｍ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌの略）等のプロトコルを用いることも可能である。また、３層プロトコルとしてはＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）等のプロトコルが、用いられる。さらに、３層未満のプロトコルとしてはＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ　Ｏｐｔｉｃａｌ　Ｎｅｔｗｏｒｋ／　ＳｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＤｉｇｉｔａｌ　Ｈｉｅｒａｒｃｈｙの略）、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、ＡＴＭ　（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ　Ｍｏｄｅの略）、ＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ−Ｐｒｏｔｏｃｏｌ　Ｌａｂｅｌ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇの略）等のプロトコルを用いることができる。
【００２４】
Ｔ１はまず、ＲＲ１との間で通信コネクションを確立する。なお、図４では、コネクション確立に関しては省略している。次に、Ｔ１はＲＲ１に対して利用者認証要求６００を発行し、端末Ｔ１を使用している利用者が、正規の利用者であるのかどうかをＲＲ１に問い合わせる。ここで、Ｔ１からＲＲ１に送信される要求メッセージの一構成例を図５に示す。図５では、認証要求６００にて用いられる要求メッセージ７０は、要求コマンド７１、ユーザ識別子７２、ユーザパスワード７３、データ識別子７４の各フィールドから構成されている。要求コマンド７１は、要求メッセージ７０の発信元装置が送信先装置に依頼する処理の内容を示すフィールドである。要求コマンド７１の例としては、ユーザ認証、データ読出し要求、データ書込み要求、などがある。利用者識別子７２とユーザパスワード７３は、Ｔ１を使用している利用者の認証と、利用者が各要求コマンド７１を使用する権限を持つのかを確認するために使用される情報である。データ識別子７４は、ディレクトリ名／ファイル名、あるいはＨＴＴＰ（ハイパーテキスト転送プロトコル）におけるＵＲＬ（Ｕｎｉｆｏｒｍ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅ　Ｌｏｃａｔｏｒの略）やＵＲＩ（Ｕｎｉｆｏｒｍ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅ　Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒの略）のような、要求コマンド７１に従って、要求送信先で処理されるデータの論理的な位置を示す情報である。
【００２５】
Ｔ１からのＲＲ１への利用者認証要求６００（図４）に対し、ＲＲ１は利用者認証処理６０１を行い、Ｔ１に対して、利用者認証応答６０２を返信する。ここで、図６に利用者認証応答６０２にて用いられる応答メッセージの一構成例８０を示す。応答メッセージ８０は応答コマンド８１、利用者識別子８２、データ識別子８３の各フィールドを持つ。応答コマンド８０は要求コマンドで要求された処理と処理のステータス、例えば、処理完了あるいは処理不成功等を示す情報を持つ。利用者識別子８２は応答を受信する利用者を特定するための情報である。データ識別子８３は、処理を行ったデータの論理的な位置を示す情報である。利用者認証応答６０２によって、Ｔ１の利用者が正規の利用者であることを確認した後、Ｔ１はＲＲ１に対してデータ要求６０３を送信する。
【００２６】
Ｔ１からのデータ要求６０３を受信したＲＲ１は、次に、中継サーバ候補判定処理６０４を行う。以下では、中継サーバ候補判定処理６０４については後に詳細に説明する。中継サーバ候補判定処理６０４では、様々な中継サーバの候補の決定処理ポリシーを適用することが可能である。本実施例では、以下で説明するような決定処理ポリシーを例にして説明する。本実施例で説明する決定処理ポリシーは、まず、中継サーバから端末までの遅延時間が最小かつ中継サーバのＭＰＵ負荷が最小、という条件で複数の中継サーバから候補を絞りこむ。図４では、上記のポリシーにより、中継サーバ候補としてＳ１が選択された場合を示している。その後、絞りこまれた中継サーバ候補Ｓ１から端末Ｔ１までの経路（以下、配信経路と呼ぶ）上でデータ配信に必要な帯域を確保できるかどうかを判定する。
【００２７】
配信経路上で必要な帯域を確保できない場合、パス計算・設定要求６０５を用いて、Ｓ１とＴ１間で必要な帯域を確保可能な新たな配信経路を設定できるかどうかを、中継サーバ候補Ｓ１に最も近いルータＲ１１に問い合わせる。なお、以下では中継サーバに最も近いルータを始点ルータと呼ぶ。また、端末に最も近いルータを終点ルータと呼ぶ。図３において、Ｓ１−Ｔ１間の配信経路の始点ルータはＲ１１であり、終点ルータはＲ１２である。ＲＲ１は、パス計算・設定要求６０５を送信する前にＲ１１との間にコネクションを確立してもよいが、図４では省略している。
【００２８】
図４のパス計算・設定要求６０５にて用いられるパス計算・設定要求メッセージの一構成例９０を図７に示す。パス計算・設定要求メッセージ９０は、コマンド種別９１、要求メッセージ識別子９２、要求帯域９３、終点ルータ識別子９４、フロー９５の各フィールドから構成される。コマンド種別９１は、パス計算・設定要求６０５や応答を行うＲＲ１と始点ルータＲ１１間のメッセージ種別の識別に用いられる。このフィールドに格納される値により要求メッセージか応答メッセージかを識別できる。要求メッセージ識別子９２は、リクエストルータＲＲ１が送信する複数のパス計算・設定要求メッセージ９０と、リクエストルータが他のルータから受信する複数の応答メッセージとを対応づけるために用いられる。要求帯域９３は、始点ルータＲ１１−終点ルータＲ１２間に設定すべき新たなパス上で確保すべき帯域を示す。終点ルータ識別子９４は、新たに計算するパスの終点ルータを示し、本実施例の場合、終点ルータのＩＰアドレスの値が格納される。
【００２９】
次に、フロー９５について説明する。フローとはルータにおいて同一の通信品質制御を行うべきパケットの集合である。フローはパケットのＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ヘッダやＴＣＰ（転送制御プロトコル）ヘッダの情報を用いて定義する。本実施例の場合、Ｓ１からＴ１へ配信されるデータを構成するパケットは全て同一の通信品質を保証することが要求される。従って、これらのパケットの集合をフローとして定義し、上記のフローに対して同一の通信品質を保証する。上記フローを定義するために、本実施例では、Ｓ１からＴ１へ配信されるデータのフローを、”宛先ＩＰアドレスがＴ１のＩＰアドレスに等しい”かつ”送信元ＩＰアドレスがＳ１のＩＰアドレスに等しい”と定義し、上記の条件を図７のパス計算・設定要求メッセージ９０のフロー９５に格納する。このフローの定義はＲＲ１を管理する管理者のポリシーによって自由に設定可能である。
【００３０】
パス計算・設定要求６０５を受信したＲ１１は、パス計算・設定要求メッセージ９０内の要求帯域９３、終点ルータ識別子９４を用いて、Ｒ１１−Ｒ１２間で要求帯域９３を確保できる新しいパスが設定できるかどうかを計算する（ステップ６０６）（図４）。本実施例では、上記の計算には、トラフィックエンジニアリング用に拡張されたＯＳＰＦ、あるいはＩＳ−ＩＳで配布される各ルータのリンクの帯域情報をもとにしたトラフィックエンジニアリング用データベースと、上記ＴＥ（トラフィックエンジニアリング）データベースを用いて要求帯域９３を確保可能な経路を計算するＣｏｎｓｔｒａｉｎｅｄ　Ｓｈｏｒｔｅｓｔ　Ｐａｔｈ　Ｆａｓｔ（ＣＳＰＦ）アルゴリズムを用いる。各ルータは、トラフィックエンジニアリング用に拡張されたＯＳＰＦ、あるいはＩＳ−ＩＳなどを用いて、各ルータが収容するリンク情報、例えば、使用可能な帯域の総量、予約可能な帯域の総量、予約可能であるが未予約の帯域、などの情報を通知する。これらの情報を元に各ルータ内にＴＥデータベースが構築される。このＴＥデータベースをもとに、各ルータは要求された帯域を確保可能なパスをＣＳＰＦアルゴリズムにより計算する。上記のパス計算の結果、要求帯域９３を確保可能なパスが存在する場合、Ｒ１１は上記の経路上のルータのリストを用いて一つ下流のルータＲ１３に対してパス設定要求を行う（ステップ６０７）（図４）。
【００３１】
図４のパス設定要求６０７、６０８にて用いられるパス設定要求メッセージ１１０の一構成例を図９に示す。パス設定要求メッセージ１１０は、コマンド種別１１１、要求メッセージ識別子１１２、パス識別子１１３、設定帯域１１４、ルータリスト１１５の各フィールドから構成される。コマンド種別１１１は、各ルータ間で通信されるメッセージの種別の識別に用いられる。このフィールドに設定される値により、パス設定要求か応答メッセージかを識別できる。要求メッセージ識別子は、パス設定要求を行う始点ルータが送信する複数のパス設定要求メッセージと、始点ルータが他のルータから受信する複数のパス設定応答メッセージとを対応づけるために用いられる。パス識別子は、新たに設定されるパスを識別するために用いられる。また、設定帯域１１４は各ルータの帯域保証機能の設定値として用いられ、各ルータはこの設定値に従い、設定パス上で送信されるパケットに対し、帯域を保証しながら転送する。ル−タリスト１１５は、ルータ数１１５１と新たに設定するパス上の複数のルータ識別子１１５２−ｎ（ｎ＝ルータ数１５１１の設定値）から構成される。パス設定要求メッセージを受信したルータは、上記ルータリスト１１５内のルータ識別子１１５２−ｉ（ｉ＝　１　〜ｎ）を参照して、次にパス設定要求を転送すべきルータを決定し、パス設定要求メッセージを転送することができる。
【００３２】
図４において、パス設定要求を受信したＲ１３は、パス設定要求メッセージ内のルータリスト１１５から、次にパス設定要求メッセージを送信すべきルータをＲ１２と決定し、Ｒ１２にパス要求メッセージを送信する（ステップ６０８）。上記パス設定要求を受信したＲ１２は、パス設定要求メッセージ内のルータリスト１１５から、自身が新しいパス設定の終端点であることを認識する。その後、新しく設定するパスに対する上流ルータＲ１３用のＭＰＬＳラベルを決定し、その値をＲ１２内のラベルテーブルに格納する。また、上記ＭＰＬＳラベルを付与されたパケットに対して保証する帯域値として、パス設定要求メッセージ１１０内の設定帯域フィールド１１４に格納されている値を設定する。
【００３３】
Ｒ１２内のラベルテーブルの一構成とその設定例を図１１に示す。Ｒ１２のラベルテーブル１３０は、入力ラベル１３１、出力ラベル１３２、出力インターフェース１３３、保証帯域１３４を一組とする複数のエントリから構成される。上記のラベルテーブルへの格納処理により、エントリ１３０１２が新たに登録される。エントリ１３０１２の入力ラベルはＲ１２が決定する値であり、本設定例ではラベル”Ｌ１３＿１２”が設定される。また、Ｒ１２がＭＰＬＳネットワーク１の出力エッジルータであるため、出力ラベルは”無し”と設定される。従って、入力パケットはＭＰＬＳラベルを除去されＩＰパケットとしてＴ１へ転送される。エントリ１３０１２の出力インターフェースには、Ｔ１が接続されている”ＩＦ１２＿１”が設定される。エントリ１３０１２の保証帯域には本実施例の場合、”５Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ”が設定される。
【００３４】
ラベルテーブルエントリ１３０１２の設定後、Ｒ１２はＲ１３に対してパス設定応答を行う（ステップ６０９）。
【００３５】
図４のパス設定応答６０９、６１０にて用いられるパス設定応答メッセージの一構成例を図１０に示す。パス設定応答メッセージ１２０は、コマンド種別１１１、要求メッセージ識別子１１２、パス識別子１１３、パス設定結果１２１、設定ラベル１２２、設定帯域１１４から構成される。コマンド種別１１１、要求メッセージ識別子１１２、パス識別子１１３、設定帯域１１４はパス設定要求メッセージ１１０内のフィールドと同様である。パス設定結果１２１は、下流のルータのパス設定が成功か不成功かを示す。パス設定結果１２１に”不成功”を示す値が格納されている場合、パス設定応答メッセージ１２０を受信したルータは、ラベルテーブル設定や帯域保証値の設定を実行せず、上流のルータにパス設定応答メッセージを送信する。この際、ルータが送信するパス設定応答メッセージ１２０内のパス設定結果１２１には受信したパス設定応答メッセージ１２０内パス設定結果フィールド内に設定されたものと同じ”不成功”を示す値を格納する。パス設定結果１２１に”成功”を示す値が格納されている場合、パス設定応答メッセージ１２０を受信したルータは上流ルータ用のＭＰＬＳラベルの決定、ラベルテーブルへの格納、帯域設定を行い、上流のルータにパス設定応答メッセージを送信する。設定ラベル１２２には、パス設定応答メッセージを受信したルータが上流のルータ用に決定したＭＰＬＳラベルを格納する。Ｒ１２からのパス設定応答メッセージ１２０を受信したＲ１３は、Ｒ１２と同様にして、新しく設定するパスに対する上流ルータＲ１１用のＭＰＬＳラベルの決定、Ｒ１３内のラベルテーブルへの格納、帯域設定を行う。
【００３６】
Ｒ１３内のラベルテーブルの一構成とその設定例を図１２に示す。Ｒ１３のラベルテーブルの構成は、Ｒ１２のラベルテーブル１３０と同等である。新たに登録されるエントリ１３０１３の入力ラベルはＲ１３が決定する値であり、本設定例ではラベル”Ｌ１１＿１３”が設定される。また、エントリ１３０１３の出力ラベルには、Ｒ１２から受信したパス設定応答メッセージ内の設定ラベルフィールドに格納された値が設定される。本実施例では、Ｒ１２でＲ１３用に決定したラベルは”Ｌ１３＿１２”であり、この値が設定される。エントリ１３０１３の出力インターフェースには、Ｒ１２が接続されている”ＩＦ１３＿１２”が設定される。エントリ１３０１３の保証帯域にはＲ１２に設定された値と同じ”５Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ”が設定される。
【００３７】
ラベルテーブルエントリ１３０１３の設定後、Ｒ１３はＲ１１に対してパス設定応答を行う（ステップ６１０）。Ｒ１３からのパス設定応答メッセージを受信したＲ１１は、Ｒ１２と同様にして、新しく設定するパスに対する上流ルータＲ１１用のＭＰＬＳラベルの決定、Ｒ１３内のラベルテーブルへの格納、帯域設定を行う。
【００３８】
Ｒ１１内のラベルテーブルの一構成とその設定例を図１３に示す。Ｒ１１はＭＰＬＳネットワークの入力エッジルータであるため、Ｒ１１のラベルテーブル１５０は、フロー１５１、出力ラベル１３２、出力インターフェース１３３、保証帯域１３４から構成される。上記のラベルテーブルへの格納処理により、エントリ１５０１１が新たに登録される。エントリ１５０１１のフロー１５１には、ＲＲ１から受信したパス計算・設定要求メッセージ内のフローフィールドに格納されているフローの定義が設定される。本設定例ではフロー定義、”宛先ＩＰアドレスがＴ１のＩＰアドレスに等しい”かつ”送信元ＩＰアドレスがＳ１のＩＰアドレスに等しい”が設定される。
【００３９】
また、エントリ１５０１１の出力ラベルには、Ｒ１３から受信したパス設定応答メッセージ１２０内の設定ラベルフィールドに格納された値が設定される。本実施例では、Ｒ１３でＲ１１用に決定したラベルは”Ｌ１１＿１３”であり、この値が設定される。エントリ１５０１１の出力インターフェースには、Ｒ１３が接続されている”ＩＦ１１＿１３”が設定される。エントリ１５０１１の保証帯域にはＲ１３に設定された値と同じ”５Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ”が設定される。
【００４０】
ラベルテーブルエントリ１５０１１の設定後、Ｒ１１はＲＲ１に対してパス計算・設定応答を行う（ステップ６１１）。図４のパス計算・設定応答６１１にて用いられるパス計算・設定応答メッセージ１００の一構成例を図８に示す。パス計算・設定応答メッセージ１００は、コマンド種別９１、要求メッセージ識別子９２、パス計算結果１０１、パス設定結果１０２、設定帯域１０３、パス識別子１０４の各フィールドから構成される。コマンド種別９１、要求メッセージ識別子９２は、パス計算・設定要求メッセージ９０（図７）内のフィールドと同等のフィールドである。パス計算結果１０１には、Ｒ１１でのパス計算の結果が格納される。パス計算の結果、要求帯域を確保できるパスを計算できた場合には”成功”を示す値を、パスを計算できなかった場合は”不成功”を示す値を格納する。パス設定結果１０２には、上記でパス計算に成功した際に、パス設定に成功したかどうかを設定する。パス設定完了の場合は”成功”を示す値を、パス設定ができなかった場合には”不成功”を示す値を格納する。設定帯域はパス設定に成功した際の、実際に設定した帯域を格納する。この設定帯域の値は、本実施例では、パス計算・設定要求メッセージ９０内の要求帯域９３と同一の値になる。本実施例とは別の方法を用い、上記の設定帯域の値に、パス計算・設定要求メッセージ内の要求帯域とは異なる値が設定されてもよい。
【００４１】
この別の方法としては、パス計算・設定要求メッセージ９０内に要求帯域９３の厳密さを示すフラグを設け、このフラグの値により、要求帯域に余裕を持たせるという方法がある。厳密さを示すフラグが”厳密”を示す際には、要求帯域を確保するように始点ルータは計算を行う。その結果、パスが存在しない場合は”不成功”と通知する。厳密さを示すフラグが”厳密でない”を示す場合には、要求帯域を確保できるパスが存在しない場合、要求帯域の半分の値を条件に再度計算をしてもよい。その結果、要求帯域の半分の値を確保できるパスが存在する場合には、パス計算・設定応答メッセージ１００内のパス計算結果１０１には”成功”を示す値を格納し、設定帯域１０３には、要求帯域の半分の値を格納する。このようなパス計算・設定応答メッセージ１００を受信したＲＲ１は、要求帯域から設定帯域を減算した帯域を新たな要求帯域として、別の始点ルータに対してパス計算・設定要求を行ってもよい。上記の方法を用いると、要求帯域に対して厳密にパス計算を行い、その結果、パス計算不成功という応答を返す場合よりも、効率的なネットワーク資源の有効利用が可能となる。
【００４２】
パス識別子はＲＲ１が新しく設定されたパスを配信経路として管理するために用いる。新しく設定されたパスの設定帯域に余裕がある場合、別の端末からのデータ要求を振り向ける中継サーバを決定する際、配信経路として上記のパスも考慮することが可能になる。
【００４３】
パス計算・設定応答６１１を受信したＲＲ１は、新たに設定されたパス情報（設定帯域、パス識別子など）をＲＲ１内の配信経路情報テーブル１１６に追加する（ステップ６１２）。その後、ＲＲ１は、Ｔ１からのデータ要求をＳ１へリダイレクトする（ステップ６１３）。
【００４４】
ＲＲ１からリダイレクトされたデータ要求を受信したＳ１は、要求メッセージ７０（図５）内のデータ識別子７４を用いて配信すべきデータを決定し、Ｔ１へデータを配信する（ステップ６１４）。
【００４５】
Ｓ１はデータを複数のＩＰパケットに分割して送信する。Ｓ１から上記ＩＰパケットを受信したＲ１１は、受信パケットヘッダ情報を検索キーにして、図１３で説明したラベルテーブルを検索する。本実施例の場合、パケットヘッダ情報から宛先ＩＰアドレスと送信元ＩＰアドレスを抽出し、ラベルテーブルに設定された各エントリのうち、フロー１５１に設定された条件が上記抽出した宛先ＩＰアドレスと送信元ＩＰアドレスと一致するエントリを検索する。Ｓ１からＴ１へ送信されたデータパケットに関しては、図１３のエントリ１５０１１のフローに設定された条件と一致する。
【００４６】
従って、検索結果は、出力ラベル”Ｌ１１＿１３”、出力インターフェース”ＩＦ１１＿１３”、保証帯域”５Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ”となる。上記の検索結果に従い、Ｒ１１は、図３に示すようにＩＰパケットにラベル”Ｌ１１＿１３”を付与し、帯域５Ｍｂｉｔ／ｓｅｃを保証して出力インターフェースＩＦ１１＿１３からＲ１３に向けてパケットを転送する。Ｒ１１から上記パケットを受信したＲ１３は、受信パケットのラベルを検索キーにして、図１２で説明したラベルテーブルを検索する。本実施例の場合、ラベルテーブルに設定された各エントリのうち、入力ラベル１３１に設定された値が、パケットに付与されたラベルの値と一致するエントリを検索する。受信パケットは、Ｒ１１においてラベル”Ｌ１１＿１３”を付与されているため、図１２のエントリ１３０１３の入力ラベルフィールドに設定された値と一致する。従って検索結果は、出力ラベル”Ｌ１３＿１２”、出力インターフェース”ＩＦ１３＿１２”、保証帯域”５Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ”となる。上記の検索結果に従い、Ｒ１３は、図３に示すようにＩＰパケットに付与されているラベル”Ｌ１１＿１３”を”Ｌ１３＿１２”に置き換え、帯域５Ｍｂｉｔ／ｓｅｃを保証して出力インターフェースＩＦ１３＿１２からＲ１２に向けてパケットを転送する。Ｒ１３から上記パケットを受信したＲ１２は、受信パケットのラベルを検索キーにして、図１１で説明したラベルテーブルを検索する。Ｒ１３と同様に、ラベルテーブルに設定された各エントリのうち、入力ラベル１３１に設定された値が、パケットに付与されたラベルの値と一致するエントリを検索する。受信パケットは、Ｒ１３においてラベル”Ｌ１３＿１２”を付与されているため、図１１のエントリ１３０１２の入力ラベルフィールドに設定された値と一致する。従って検索結果は、出力ラベル”無し”、出力インターフェース”ＩＦ１２＿１”、保証帯域”５Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ”となる。上記の検索結果に従い、Ｒ１２は、ＩＰパケットに付与されているラベル”Ｌ１３＿１２”を除去し、帯域５Ｍｂｉｔ／ｓｅｃを保証して出力インターフェースＩＦ１２＿１からＴ１に向けてパケットを転送する。その後、Ｔ１はＲ１２から転送されたＩＰパケットを受信する（ステップ６１５）。
【００４７】
以上、Ｔ１のデータ要求に対して、帯域保証可能な新しいパスを設定し、データ要求をＳ１にリダイレクトさせるリクエストルーティング処理について説明した。ここで、上記ＩＰパケットは図３に示す通り、符号Ｐで表記されている。このパケットＰの内容は常時同一の内容に限定されない。
【００４８】
次に、本発明のリクエストルーティングネットワークと、上記文献１に開示されている技術を用いたリクエストルーティングネットワークとで、リクエストの振り向け先およびデータ転送経路の違いについて図１５、図１６を用いて説明する。図１５、図１６のネットワーク構成は、図３と同様である。図１５、図１６において、Ｔ１からのデータ要求に対し、転送に必要な帯域を、最短経路であるＳ１−Ｒ１１−Ｒ１２−Ｔ１という経路上で確保できない場合の例を示す。この際、Ｒ１１−Ｒ１２間の回線に輻輳が発生していると仮定する。また、Ｒ１１−Ｒ１３−Ｒ１２間の経路上では、Ｔ１が要求するデータを転送するために必要な帯域を確保できる場合を示す。図１５に本発明のリクエストルーティングネットワークを用いた場合のデータ転送経路を示す。また、図１６に上記文献１のリクエストルーティングネットワークを用いた場合のデータ転送経路を示す。図１５、図１６において、実線の矢印１８１、１９１がそれぞれのデータ転送経路とデータ転送方向を示す。また、図１５、図１６において点線の矢印１８２はＳ１−Ｒ１１−Ｒ１２−Ｔ１間にデータ転送に必要な帯域が確保できた場合の転送経路であり、比較のために示している。本発明の実施形態を用いた場合、Ｓ１−Ｒ１１−Ｒ１２−Ｔ１間に帯域が確保できた場合に比較してルータのホップ数は１増加する。
【００４９】
これに比べて、上記文献１に開示されている技術を用いた場合、Ｓ１−Ｒ１１−Ｒ１２−Ｔ１間に帯域が確保できた場合に比較してルータのホップ数は２増加する。従って、上記文献１に開示されている技術を用いた場合に比べて本発明の実施形態を用いた場合、Ｔ１がサーバからデータを受信する際の遅延を小さくすることが可能となる。また、転送経路がネットワーク１−ネットワーク２間に渡って設定される上記文献１を用いた場合に比べて、本発明を用いた場合、転送経路をＴ１の近辺のネットワーク内に局所化することができ、他のネットワーク間の転送データ量を抑えることができる。このため、ネットワーク間に予め用意すべき回線帯域を抑えることが可能となり、低価格化につながる。
【００５０】
次に、設定したパスの開放動作について図４を用いて説明する。ＲＲ１はパス設定後定期的に上記パスの使用状況を監視する（ステップ６１６）。上記のパスの使用帯域が予め設定してある閾値以下になった場合、ＲＲ１はＲ１１に対してパス開放要求を行う（ステップ６１７）。この際、パス開放要求メッセージには、開放すべきパスのパス識別子が図９のパス設定要求メッセージ１１０にパス識別子１１３が格納されるのと同じ要領にて格納されている。パス開放要求を受信したＲ１１は、まず、開放すべきパス識別子を用いてラベルテーブル内の消去すべきエントリを決定し、エントリを消去する。その後、下流のルータＲ１３に対してラベル開放要求を行う（ステップ６１８）。ラベル開放要求メッセージ内には、開放すべきラベルの値が格納されている。ラベル開放要求を受信したＲ１３は、まず、ラベル開放要求メッセージ内のラベルの値を用いてラベルテーブル内の消去すべきエントリを決定し、エントリを消去する。その後、下流のＲ１２に対してラベル解放要求を行う（ステップ６１９）。ラベル開放要求を受信したＲ１２は、まず、ラベル開放要求メッセージ内のラベルの値を用いてラベルテーブル内の消去すべきエントリを決定し、エントリを消去する。その後、自身がＭＰＬＳネットワークの出力エッジルータであることを考慮し、上流のＲ１３に対してラベル開放応答を行う（ステップ６２０）。ラベル開放応答メッセージを受信したＲ１３は、上流のＲ１１に対してラベル開放応答を行う（ステップ６２１）。ラベル開放応答メッセージを受信したＲ１１は、パス上のラベルが全て開放されたことを認識し、ＲＲ１に対してパス開放応答を行う（ステップ６２２）。パス開放応答メッセージ内には開放されたパス識別子が図１０のパス設定応答メッセージ１２０にパス識別子１１３が格納されるのと同じ要領にて格納されている。パス開放応答メッセージを受信したＲＲ１は、パス開放応答メッセージ内のパス識別子を用いて、ＲＲ１内の経路管理テーブルから消去すべきパスを決定し、消去する。
【００５１】
以上で説明したパスの開放動作を行うことにより、不必要なパスを開放することができ、各ルータのパスの処理負荷を軽減することができる。また、各ルータのラベルテーブルのエントリ数も節約できる。また、リクエストルータ内の配信経路情報テーブル内のエントリ数も節約できる。
【００５２】
次に、Ｒ１１でのパス計算の結果パスが存在しなかった場合の、次候補の中継サーバに対する帯域要求の処理について図１４を用いて述べる。Ｔ１からの認証要求６００から、Ｒ１１でのパス計算６０６までは、図４で説明した処理と同様である。パス計算６０６の結果、Ｒ１１−Ｒ１２間で要求帯域を確保できなかった場合、パス計算・設定応答６３０によってＲＲ１に通知する。この際、パス計算・設定応答メッセージ１００（図８）内のパス計算結果フィールド１０１には、”パス計算不成功”を示す値が格納される。
【００５３】
上記のパス計算・設定応答メッセージ１００を受信したＲＲ１は、パス計算・設定応答メッセージ１００内のパス計算結果フィールド１０１の値を検査し、Ｒ１１−Ｒ１２間の帯域確保が不成功だったことを認識する。その後、経路Ｒ１１−Ｒ１２を使用する中継サーバＳ１を候補からはずし、次の中継サーバ候補判定処理６３１を行う。上記中継サーバ候補判定処理６３１の結果、次の中継サーバ候補をＳ２と決定する。この場合、ＲＲ１は転送経路の始点ルータＲ２３に対してパス計算・設定要求６３２を行う。パス計算・設定要求を受信したＲ２３はパス計算６３３を実行する。これ以降の処理は、図４および図１４で説明した処理と同様である。
【００５４】
前述した本実施形態によるリクエストルーティングネットワークは、さらに以下に列挙する項目（ａ）から（ｉ）の特徴点を備える。
【００５５】
（ａ）少なくとも一つの種類のデータのコピーを保持する複数のサーバと、該データを要求する複数の端末と、前記データ要求を前記複数のサーバに対しリダイレクトするリクエストルータとが複数のルータによって相互に接続され、前記リクエストルータは前記データ要求を受けて、前記サーバに対し前記リダイレクトする前に、前記サーバに近接して接続されたルータの１つに対し、前記データを配信する為の新たなパスの計算及び設定を要求することを特徴とするリクエストルーティングネットワーク。
【００５６】
（ｂ）上記リクエストルーティングネットワークにおいて、前記リクエストルータは、サーバ選択部、パス設定部及びパス情報管理テーブルを備え、前記サーバ選択部は所定の条件を基に、前記複数のサーバの内、候補と成るサーバを選択し、前記リダイレクトする前に、前記パス設定部は前記複数のルータの内、前記サーバに近接して接続されたルータである最上流ルータに対し前記パスの計算及び設定を要求し、前記計算及び設定の結果に従い、前記パス設定部は前記最上流ルータにより設定された前記新たなパス情報を前記パス情報管理テーブルに格納し、前記設定された前記新たなパスを利用し前記選択されたサーバから前記端末に対し前記要求されたデータを配信することを特徴とする。
【００５７】
（ｃ）上記リクエストルーティングネットワークにおいて、前記サーバから前記端末までの遅延時間及び前記サーバの前記データ処理負荷が最小である事を前記所定の条件とし、前記パスは前記最上流ルータから前記端末に近接して接続された最下流ルータまでのルータリストであり、前記リクエストルータが管理する前記ネットワークの負荷として、前記サーバから前記端末までの前記パスにおける前記データ配信時の遅延時間、および前記パスにおける余剰帯域を管理することを特徴とする。
【００５８】
（ｄ）上記リクエストルーティングネットワークにおいて、前記リクエストルータが、前記端末からのデータ要求時に、前記パス上に前記データ配信に必要な帯域が確保できない場合、前記リクエストルータは、前記データ配信に必要な前記帯域を前記最上流ルータに通知し、前記最上流ルータは、前記パスの計算及び設定において、前記帯域を基に前記新たなパスを計算し、前記計算の結果、前記新たなパスが設定可能な場合は前記最上流ルータが前記新たなパスを設定し、前記新たなパスの設定を前記リクエストルータに返信し、前記新たなパスの設定通知を受信した前記リクエストルータは、前記新たなパスも考慮してデータ配信に必要なサーバを決定することを特徴とする。
【００５９】
（ｅ）上記リクエストルーティングネットワークにおいて、前記リクエストルータが前記データ配信に必要な帯域を前記最上流ルータに通知する際、前記リクエストルータは前記帯域以外の条件を基にして前記データ要求を前記リダイレクトする前記サーバの候補と配信する為のパスを一つ決定し、前記パスに対してデータ転送に必要な帯域が確保可能か検査し、確保できない場合に、前記リクエストルータは前記データ配信に必要な帯域を前記パスの前記最上流ルータに通知することを特徴とする。
【００６０】
（ｆ）上記リクエストルーティングネットワークにおいて、前記リクエストルータが前記データ配信に必要な前記帯域を前記最上流ルータに通知する際、前記要求されたデータの配信に必要な最低限の帯域よりも大きな帯域を前記最上流ルータに通知することにより、前記データ要求とは別のデータ要求に対するリクエストルーティング処理の際、新たなパスの計算および設定処理を抑制することを特徴とする。
【００６１】
（ｇ）上記リクエストルーティングネットワークにおいて、前記リクエストルータは、前記端末からのデータ要求時に、前記データ配信に必要な前記帯域を確保できない場合、前記パスの前記最上流ルータと前記複数のルータの内、前記端末に隣接して接続されている最下流ルータ間における前記データ配信に必要な前記帯域を確保するための前記新たなパスを計算し、前記計算の結果、前記新たなパスが設定可能な場合は前記新たなパスを設定し、前記設定されたパスの余剰帯域も考慮して前記データ配信に最適なサーバを決定することを特徴とする。
【００６２】
（ｈ）上記リクエストルーティングネットワークにおいて、前記パスの前記最上流ルータと前記最下流ルータ間における前記データ配信に必要な前記帯域を確保するための前記新たなパスを計算する際、前記リクエストルータは常時収集している前記新たなパスに対する前記最上流ルータと前記最下流ルータ間のネットワーク接続状態、前記複数のルータの負荷および前記複数のルータ間における回線の余剰帯域を基にしてデータ配信に必要な帯域を確保する前記新たなパスを計算することを特徴とする。
【００６３】
（ｉ）上記リクエストルーティングネットワークにおいて、前記リクエストルータが、前記サーバから前記端末までに複数のパスが存在する場合は、前記複数のパス上の余剰帯域を管理し、前記複数のパスを考慮してデータ配信に最適なサーバを決定することを特徴とする。
【００６４】
又、上記ネットワークにおいて前述した図４に示すリクエストルーティング処理手順は、以下に列挙する項目（ｉ）から（ｉｖ）の特徴点を備えるパス設定方法として提供することも可能である。
【００６５】
（ｉ）複数種類のデータのコピーを保持する複数のサーバと、該データを要求する複数の端末と、前記データ要求を前記複数のサーバにリダイレクトするリクエストルータとが複数のルータによって相互に接続されるネットワークにおいて実施されるパス設定方法において、前記端末からの前記データ要求に従い、前記リクエストルータが前記データを所定の条件にて配信しうる前記サーバの候補を決定するステップと、前記複数のルータの内、前記決定された前記サーバに近接したルータに対し、パスの計算及び設定を要求するステップと、前記計算及び設定の結果に従い、前記リクエストルータに新たなパスの情報を追加し、前記サーバに対し前記データ要求をリダイレクトするステップとを含むことを特徴とするパス設定方法。
【００６６】
（ｉｉ）上記パス設定方法において、前記サーバから前記端末までの遅延時間及び前記サーバの前記データ処理負荷が最小であることを前記所定の条件とし、前記サーバからの前記新たなパスを経由した前記端末に対する前記データ転送の後、前記リクエストルータは前記複数のルータによるパスの使用状況に従い、パスの開放処理を実施するステップを含むことを特徴とする。
【００６７】
（ｉｉｉ）上記パス設定方法において、前記複数のルータは、前記端末に近接したルータである最下流ルータを含み、前記要求するステップの後に、前記サーバに近接したルータである最上流ルータにおいて前記パスの計算及び設定を実施し、前記計算の結果、前記最上流ルータ及び最下流ルータを介して前記サーバが前記要求されるデータを前記端末に配信する為に必要となる帯域が確保出来ない場合、該帯域が確保出来ないことを前記リクエストルータに返信し、前記リクエストルータは新たなサーバの候補を決定することを特徴とする。
【００６８】
（ｉｖ）上記パス設定方法において、前記パスは前記サーバに近接したルータである最上流ルータから前記端末に近接して接続された最下流ルータまでのルータリストであることを特徴とする。
【００６９】
次に、本発明のリクエストルータＲＲ１の詳細動作について図１を用いて説明する。入力インターフェース１０１は、一つ以上のポートを保持し、一つ以上の回線を介して、サーバＳ１、Ｓ２、Ｓ３、端末Ｔ１、Ｔ２、およびルータＲ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ２１、Ｒ２２、Ｒ２３、Ｒ３１と接続されている。入力インターフェース１０１は、ネットワーク転送プロトコルの終端を行い、Ｔ１、Ｔ２から受信したデータ転送要求メッセージや、始点ルータＲ１１、Ｒ２３から受信したパス計算・設定応答メッセージ、パス開放応答メッセージなどの組み立てを行う。例えば、ネットワーク転送プロトコルとしてＴＣＰ（転送制御プロトコル）／ＩＰ（インターネットプロトコル）／Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）が使用されている場合、入力インターフェース１０１はＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームの正常性確認、ＩＰパケットの正常性確認、ＩＰパケットの組み立て、ＴＣＰコネクションの終端等を行う。入力インターフェース１０１は、組み立てたデータ転送要求メッセージ、パス計算・設定応答メッセージ、パス開放応答メッセージをプロトコル解析部１０２に転送する。
【００７０】
［利用者認証］
次に、ＲＲ１がＴ１から認証要求を受信した際の、図４における利用者認証処理６０１について説明する。図４で説明した例では、入力インターフェース１０１は、Ｔ１との間で通信コネクションの確立を行った後、まず、Ｔ１から受信した認証要求メッセージ７０をプロトコル解析部１０２に転送する。
【００７１】
プロトコル解析部１０２は、入力インターフェース１０１から転送されたユーザ認証要求メッセージ７０から、利用者識別子７２、利用者パスワード７３を抽出し、利用者識別・データアクセス認証処理部１１１に転送する。利用者識別・データアクセス認証処理部１１１は、利用者認証に使用する利用者情報テーブル１１３を保持する。この利用者情報テーブル１１３の一構成例を図１７に示す。
【００７２】
図１７に示す利用者情報テーブル１１３の例では、予め正しい利用者識別子２００、利用者パスワード２０１の組み合わせが設定されている。また、利用者情報テーブル１１３には、利用者が契約によりアクセスを許可されているデータグループを示す契約データグループ識別子２０２と、利用者が契約した配信品質レベル２０３、および利用者が使用する端末に最も近い最近接ルータ２０４が設定されている。ここで、利用者が契約する配信品質レベル２０３は、データ配信時にどれだけ厳密に品質を保証するかを指定する指標である。利用者情報テーブル１１３の設定は、制御部１０７を介してネットワーク管理装置から行ってもよいし、入力インターフェース１０１とプロトコル解析部１０２を介してネットワーク管理装置から行ってもよい。
【００７３】
利用者の端末に最も近いルータを設定する方法としては、契約時に予め利用者のネットワークアドレスを登録しておき、このネットワークアドレスからＲＲ１がＩＰルーティングテーブル等を用いて判定する方法がある。別の方法としては、端末からのデータ要求メッセージをペイロードとして格納するＩＰパケットのヘッダを検査し、ヘッダ内の送信元ＩＰアドレスを抽出し、このＩＰアドレスからＲＲ１がＩＰルーティングテーブル等を用いて判定する方法がある。
【００７４】
利用者識別・データアクセス認証処理部１１１は、プロトコル解析部１０２から受信した図５の利用者識別子７２、利用者パスワード７３を検索キーとして利用者情報テーブル１１３（図１）を検索する。そして、利用者認証要求メッセージ７０を送信したＴ１の利用者が正規のユーザであるかを判定し、プロトコル解析部１０２に結果を通知する。プロトコル解析部１０２は、利用者識別・データアクセス認証処理部１１１から受信した利用者認証結果をもとに利用者認証応答メッセージ８０（図６）を作成し、出力インターフェース１０６に送信する。出力インターフェース１０６は利用者認証応答をネットワーク転送プロトコルに従ってカプセル化し、Ｔ１へ送信する。
【００７５】
［データ要求受信および中継サーバ候補選択処理］
次に、ＲＲ１がＴ１からデータ要求を受信した際の、図４の中継サーバ候補判定処理６０４について図１を参照して説明する。入力インターフェース１０１は、Ｔ１から受信したデータ要求メッセージ７０（図５）をプロトコル解析部１０２へ転送する。プロトコル解析部１０２は、入力インターフェース１０１から転送されたデータ要求メッセージ７０から利用者識別子７２、データ識別子７４を抽出し、利用者識別・データアクセス認証処理部１１１へ転送する。
【００７６】
［利用者契約内容、最近接ルータ判定］
利用者識別・データアクセス認証処理部１１１は、プロトコル解析部１０２から受信した利用者識別子７２を検索キーとして利用者情報テーブル１１３を検索し、利用者が契約している図１７のデータグループ識別子２０２、配信品質レベル２０３、利用者の端末に最も近い最近接ルータ２０４を決定する。利用者識別・データアクセス認証処理部１１１は、データ識別子７４（図７）とともにこれらの情報を中継サーバ候補選択部１１２（図１）へ通知する。
【００７７】
［要求データの必要配信帯域、データ容量、コピー先中継サーバ決定］
データ識別子７４（図７）と対応するデータグループ識別子、契約配信品質レベルを受信した中継サーバ候補選択部１１２（図１）は、まず、データ識別子７４を検索キーとしてデータ管理テーブル１１４を検索する。
【００７８】
データ管理テーブル１１４の一構成例を図１８に示す。図１８のデータ管理テーブル１１４は、データ識別子２１０と、そのデータが属するデータグループ識別子２１１、配信に必要な帯域２１２、データ容量２１３、およびコピー先の中継サーバのリスト２１４から構成される。図１８でデータ識別子”ｄ４”で識別されるデータの必要帯域を”−”としているのは、このデータがストリーミング型のデータではなく、一度全データが利用者の端末内に格納されてから利用される蓄積型のデータであることを仮定しているからである。また、データ識別子”ｄ１”、”ｄ２”、”ｄ３”で識別されるデータのデータ容量の設定値を”−”としているのは、これらのデータが蓄積型のデータではなく、ストリーミング型のデータであることを仮定しているためである。
【００７９】
中継サーバ候補選択部１１２（図１）はデータ管理テーブル１１４を検索し、上記の情報を得る。この内、図１８のデータグループ識別子２１１と、利用者識別・データアクセス認証処理部１１１から通知された利用者が契約しているデータグループ識別子とを比較する。さらに、図１７の契約データグループ識別子２０２のうち、データグループ識別子２１１に一致するものがあれば、利用者がそのデータを要求することを許可されたことになる。また、データグループ識別子２１１のなかに、契約データグループ識別子に一致するものがない場合は、利用者がそのデータを要求することを許可されていないことになる。この場合は、利用者の端末に対してデータ要求拒否メッセージを送信する。
【００８０】
［配信経路情報テーブルを逐次検索し、経路および中継サーバの候補決定］
次に、中継サーバ候補選択部１１２（図１）は、中継サーバ情報テーブル１１５、配信経路情報テーブル１１６と、上記までの処理で得られた条件、すなわち図１７に示す利用者の契約配信品質レベル２０３、最近接ルータ２０４、図１８に示すデータ配信に必要な帯域２１２、データ容量２１３、コピー先中継サーバ２１４をもとにして、配信経路と中継サーバの候補を決定する。
【００８１】
中継サーバ情報テーブル１１５（図１）の一構成例を図１９に示す。図１９の中継サーバ情報テーブル１１５は、始点ルータ２２０と中継サーバ識別子２２１と、中継サーバのＭＰＵ負荷２２２の組み合わせからなる複数のエントリから構成される。各中継サーバのＭＰＵ負荷情報は、中継サーバ監視部１０４（図１）が定期的に収集する。具体的には中継サーバ監視部１０４が、定期的に各サーバ宛てのサーバ負荷検査メッセージをプロトコル解析部１０２、出力インターフェース１０６を介して送信する。サーバ負荷検査メッセージを受信した各サーバは、各サーバのＭＰＵ負荷をサーバ負荷応答メッセージに格納してＲＲ１に送信する。サーバ負荷応答メッセージを、入力インターフェース１０１、プロトコル解析部１０２を介して受信した中継サーバ監視部１０４は、サーバ負荷応答メッセージ内の各サーバのＭＰＵ負荷を抽出し、中継サーバ情報テーブル１１５内の該当するサーバのＭＰＵ負荷フィールドに上書きする。
【００８２】
配信経路情報テーブル１１６（図１）の一構成例を図２０に示す。図２０の配信経路情報テーブル１１６は、終点ルータ２３０、始点ルータ２３１、上記の始点ルータ−終点ルータ間に設定されているパスの識別子２３２、上記パスの確保帯域２３３、現在の使用帯域２３４、始点ルータから終点ルータまでの遅延時間２３５の組み合わせからなる複数のエントリから構成される。遅延時間は始点ルータからではなく、中継サーバからの遅延時間でもよい。各配信経路の使用帯域２３４、遅延時間２３５は、配信経路監視部１０５（図１）が各配信経路の情報を基に定期的に収集する。各配信経路の使用帯域の測定方法としては、配信経路上の各ルータの転送パケット数統計や転送パケットのバイト数統計を取得し計算する方法がある。上記の各々の統計情報の取得には、独自のメッセージを用いてもよいし、ＳＮＭＰ（Ｓｉｍｐｌｅ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌの略）を用いてもよい。また、遅延時間の測定方法としては、ＲＲ１が始点ルータあるいは中継サーバに対してｐｉｎｇコマンド発行要求を行い、ｐｉｎｇコマンド発行要求を受信した始点ルータあるいは中継サーバが終点ルータに対してｐｉｎｇコマンドを発行して応答時間を測定し、その結果をＲＲ１に送信する、という方式がある。ここで、ｐｉｎｇコマンドはパケットの平均応答時間を測定したり、ネットワーク経路のテストを実施する為のコマンドである。
【００８３】
本発明の実施例では、要求帯域を満たす経路が現状存在しなくても、新たに帯域を確保できるパスがあるかどうかを計算するという方法を採用する。また、中継サーバ候補を決定する条件として、配信時の遅延時間が小さいことを第一条件とし、中継サーバのＭＰＵ負荷が小さいことを第二条件とする。上記の条件を元にして、図１の中継サーバ候補選択部１１２は、配信経路情報テーブル１１６の遅延時間２３５（図２０）と、中継サーバ情報テーブル１１５のＭＰＵ負荷２２２（図１９）を参照し、経路候補としてＲ１１−Ｒ１２を、中継サーバ候補としてＳ１を選択する。その後、中継サーバ候補選択部１１２は、配信経路情報テーブル１１６から経路候補Ｒ１１−Ｒ１２上に設定されている図２０のパスの確保帯域２３３と使用帯域２３４を取得し、データ配信に必要な帯域があるかどうかを検査する。中継サーバ候補選択部１１２は、使用帯域にデータ配信必要帯域を加算し、上記の加算値が確保帯域よりも小さい場合は、帯域確保のための新たなパス設定は必要ないと判定する。上記の加算値が確保帯域と等しいあるいは大きい場合は、帯域確保のための新たなパス設定が必要であると判定する。本発明の実施例において、Ｔ１が要求する図１８に示すデータ識別子はｄ１と仮定すると、データ管理テーブル１１４から、配信に必要な帯域は５Ｍｂｉｔ／ｓｅｃとなる。また、配信経路候補Ｒ１１−Ｒ１２間に設定されているパスは図２０のパス識別子からｐ１１＿１２＿１のみであり、確保帯域と使用帯域がそれぞれ１Ｇｂｉｔ／ｓｅｃである。従って本発明の実施例の場合、中継サーバ候補選択部１１２は帯域確保のための新たなパス設定が必要と判定する。
【００８４】
［パス計算・設定要求メッセージ生成］
経路および中継サーバの候補を選択した図１の中継サーバ候補選択部１１２は、パス設定処理部１０３に要求帯域（本発明の実施例の場合、５Ｍｂｉｔ／ｓｅｃ）と始点ルータＲ１１を通知する。パス設定処理部１０３は、上記の情報をプロトコル解析部１０２に転送する。プロトコル解析部１０２は、パス設定処理部１０３から受信した始点ルータＲ１１と要求帯域をもとにパス計算・設定要求メッセージを作成し、出力インターフェース１０６に送信する。出力インターフェース１０６はパス計算・設定要求メッセージをネットワーク転送プロトコルに従ってカプセル化し、Ｒ１１へ送信する。以上、ＲＲ１がＴ１からデータ要求を受信した際の、図４の中継サーバ候補判定処理６０４について説明した。
【００８５】
［パス情報追加処理およびデータ要求リダイレクト処理］
次に、ＲＲ１がＲ１１からパス計算・設定応答メッセージ１００（図８）を受信する際の、図４のパス情報追加処理６１２、およびデータ要求リダイレクト６１３について図１を用いて説明する。入力インターフェース１０１は、パス計算・設定応答メッセージ１００をプロトコル解析部１０２へ転送する。プロトコル解析部１０２は、パス計算・設定応答メッセージ１００から図８に示すパス計算結果１０１、パス設定結果１０２、設定帯域１０３、パス識別子１０４を抽出し、パス設定処理部１０３へ転送する。パス設定処理部１０３は、パス計算結果１０１、パス設定結果１０２に設定されている値から、Ｒ１１−Ｒ１２に新たなパスが設定されたことを認識する。その後パス設定処理部１０３は、設定帯域１０３、パス識別子１０４に設定された値を元に配信経路情報テーブル１１６に新たなエントリを追加する。図２１に、上記で説明した新しいエントリを追加された配信経路情報テーブル１１６の設定例を示す。図２０では、エントリ２３０１、２３０２の２つのエントリが登録されていたが、図２１では、新たにエントリ２３０３が追加されている。
【００８６】
本発明の実施例では、新しいパス上で確保された帯域が、Ｔ１からのデータ要求に対して必要な帯域である５Ｍｂｉｔ／ｓｅｃよりも大きい２００Ｍｂｉｔ／ｓｅｃである例を示している。本発明の実施例のように、データ要求に対して当該データの配信に必要な帯域よりも大きな帯域を確保することにより、別のデータ要求に対して、新たに設定したパスも考慮してサーバ候補を決定することが可能になる。従って、データ要求に対して必要な帯域のみを確保する場合に比べて、パス計算時間およびパス設定時間を短くすることが可能になる。また、ＲＲ１と各始点ルータ間で転送されるパス計算・設定要求、および応答メッセージのデータ量や、各ルータ間で転送されるパス設定要求、および応答メッセージのデータ量を削減することが可能となる。
【００８７】
図１に示す配信経路情報テーブル１１６へ新たなパス情報を追加した後、パス設定処理部１０３は中継サーバ候補選択部１１２に対し、新規パス情報追加処理の完了通知を行う。上記完了通知を受信した中継サーバ候補選択部１１２は、データ要求の振り向け先の中継サーバとしてＳ１を選択する。その後、蓄積してあったＴ１からのデータ要求をプロトコル解析部１０２に転送する。プロトコル解析部１０２はＴ１からのデータ要求を出力インターフェース１０６に転送し、出力インターフェース１０６はＳ１へデータ要求を送信する（ステップ６１３）（図４）。
【００８８】
以上の本実施例の形態によるリクエストルータ装置ＲＲ１は、以下に列挙される項目（Ｉ）〜（ＶＩＩＩ）の特徴点を有するリクエストルータ装置として提供することも可能である。
【００８９】
（Ｉ）少なくとも１つの入力インターフェース、少なくとも１つの出力インターフェースを有し、前記入力インターフェースおよび出力インターフェースを介して、ネットワーク上に分散配置された複数のサーバ及びルータの負荷、およびネットワークの負荷を管理し、前記ネットワークに接続された端末からのデータ要求受信時に、該データのコピーを保持する前記複数のサーバのうちから、データ配信を行うサーバを決定し、前記端末からのデータ要求を前記決定された前記サーバにリダイレクトするリクエストルータ装置において、前記リクエストルータ装置はパス設定部を含み、前記リダイレクトする前に、前記パス設定部は前記複数のルータの内、前記決定された前記サーバに近接して接続されているルータの１つに対し、前記要求されたデータを配信する為の新たなパスの計算及び設定を要求することを特徴とする。
【００９０】
（ＩＩ）上記リクエストルータ装置において、前記パスは前記サーバに近接して接続されているルータである最上流ルータから前記端末に近接して接続された最下流ルータまでのルータリストであり、前記管理する前記ネットワークの負荷として、前記決定された前記サーバから前記端末までのデータ配信経路における配信時の遅延時間、および前記パスにおける余剰帯域を管理することを特徴とする。
【００９１】
（ＩＩＩ）上記リクエストルータ装置において、前記サーバから前記端末までのデータ配信パスにおける余剰帯域を管理する配信経路情報テーブルを保持し、前記端末からのデータ要求時に、前記配信経路情報テーブル内に保持されるパス上にデータ配信に必要な帯域が確保できない場合、前記パス設定部は前記データ配信に必要な帯域を前記サーバに近接して接続されているルータである最上流ルータに通知し、該最上流ルータからの前記パスの計算結果およびパス設定結果を受信し、前記パス設定の結果、新しいパスが設定された場合は、前記リクエストルータ装置が有するサーバ選択部が前記パスを考慮してデータ配信に必要なサーバを決定することを特徴とする。
【００９２】
（ＩＶ）上記リクエストルータ装置において、前記データ配信に必要な帯域を前記最上流ルータに通知する際、前記帯域以外の条件を基にしてデータ要求をリダイレクトするサーバの候補と配信パスを一つ決定し、前記パスに対して前記データ転送に必要な帯域が確保可能か検査し、確保できない場合に、前記データ配信に必要な帯域を前記パスの前記最上流ルータに通知することを特徴とする。
【００９３】
（Ｖ）上記リクエストルータ装置において、前記データ配信に必要な帯域を前記最上流ルータに通知する際、要求された前記データの配信に必要な最低限の帯域よりも大きな帯域を前記最上流ルータに通知することにより、前記データ要求とは別のデータ要求に対するリクエストルーティング処理時における、前記ネットワーク上の前記ルータにおけるパス計算およびパス設定処理を抑制することを特徴とする。
【００９４】
（ＶＩ）上記リクエストルータ装置において、前記サーバから前記端末までの前記データ配信パスにおける余剰帯域を管理する配信経路情報テーブルを保持し、前記端末からのデータ要求時に、前記配信経路情報テーブル内に保持されるパス上に前記データ配信に必要な帯域が確保できない場合、前記パスの前記最上流ルータと前記複数のルータの内、前記端末に近接して接続されている最下流ルータ間における前記データ配信に必要な帯域を確保するための前記新たなパスを計算し、前記計算の結果、前記新たなパスが設定可能な場合は前記最上流ルータから最下流ルータまでの間に前記新たにパスを設定し、前記設定した前記パスの余剰帯域も考慮して前記データ配信に最適なサーバを決定することを特徴とする。
【００９５】
（ＶＩＩ）上記リクエストルータ装置において、前記配信経路情報テーブル内に保持される前記パスの前記最上流ルータと最下流ルータ間において、回線の接続状態および前記複数のルータの負荷および該回線の余剰帯域を常時収集して管理し、前記パスの前記最上流ルータと最下流ルータ間における前記データ配信に必要な帯域を確保するための前記新たなパスを計算する際に用いることを特徴とする。
【００９６】
（ＶＩＩＩ）上記リクエストルータ装置において、前記サーバから前記端末までの前記データ配信パスにおける余剰帯域を管理する配信経路情報テーブルを保持し、前記サーバから端末までに複数のパスが存在する場合は、前記複数のパス上の余剰帯域も併せて前記配信経路情報テーブルに登録して管理し、前記複数のパスを考慮して前記データ配信に最適なサーバを決定することを特徴とする。
【００９７】
さらに、本発明の図３に示すネットワークのルータＲ１１、Ｒ１２、Ｒ１３等の動作機能について、図２２に示すルータ装置構成のブロック図に基づいて以下に説明する。
【００９８】
始点ルータＲｘｘは、ネットワーク内の他の各ルータから、各ルータが収容するインターフェースの回線帯域、余剰帯域、他のルータとの接続状態等の情報をプロトコル解析部ｘｘ−４を経由して経路情報収集部ｘｘ−７で抽出し、上記情報を経路情報テーブルｘｘ−８に登録しておく。ここで、本実施例の場合、ＲｘｘはＲ１１に該当する。
【００９９】
始点ルータＲｘｘは、リクエストルータＲＲ１から入力インターフェースｘｘ−１を介してパス計算・設定要求メッセージを受信すると、プロトコル解析部ｘｘ−４でメッセージを解析し、終点ルータと、要求帯域をパス計算処理部ｘｘ−５に通知する。パス計算処理部ｘｘ−５は、経路情報テーブルｘｘ−８に収集されている情報を基にして、始点ルータと終点ルータ間の経路で、要求帯域を満足する最適なパスを計算する。ここで、上記最適なパスは始点ルータから終点ルータまでのルータのリストであり、図９のルータリスト１１５に相当する。
【０１００】
パス設定処理部ｘｘ−６は、パス計算処理部ｘｘ−５が計算した最適パス情報（ルータのリスト）を受信し、そのリストをパス設定要求メッセージ１１０（図９）に格納してプロトコル解析部ｘｘ−５に送信する。プロトコル解析部ｘｘ−５は上記パス設定要求メッセージをパケット化して、出力インターフェース経由でさらに下流ルータＲ１３等に送信する。
【０１０１】
前述の本実施例による図２２のルータ装置は、以下に列挙される項目（１）から（３）の特徴点を有するルータ装置として提供することが可能である。
【０１０２】
（１）少なくとも１つの入力回線と少なくとも１つの出力回線を有し、前記入力回線および出力回線を介して、ネットワーク上に配置されるリクエストルータに対しパケットの受信或いは送信を行い、前記ネットワーク上の他の複数のルータから回線の使用帯域などの情報を収集するルータ装置において、前記ルータ装置は、パス計算処理部とパス設定処理部を含み、前記パス計算処理部は前記入力回線を通して、前記リクエストルータから転送される要求メッセージを受信し、前記ルータ装置が有する経路情報テーブルの情報を基にして、パス計算を行い、前記パス設定処理部は前記計算結果に従い、パス設定を行うことを特徴とする。
【０１０３】
（２）上記ルータ装置において、前記ネットワークには、前記リクエストルータに対しデータを要求する複数の端末が接続され、前記要求メッセージ内に格納されている要求帯域と前記複数のルータの内、前記端末に近接して接続される最下流ルータを識別する識別子をもとにして、前記ルータ装置と前記最下流ルータの間に前記要求帯域を確保可能なパスが存在するかどうかを計算し、前記計算の結果、前記要求帯域を確保可能なパスが存在する場合には、前記最下流ルータに対してパス設定要求メッセージを送信し、前記最下流ルータからパス設定応答メッセージを受信した場合には、前記要求帯域を確保可能なパスが設定されたと認識し、前記リクエストルータに対してパス設定応答メッセージを送信することを特徴とする。
【０１０４】
（３）上記ルータ装置において、前記ネットワークには、前記端末が要求するデータのコピーを保持する複数のサーバが接続され、前記パスは前記サーバに近接して接続されているルータである最上流ルータから前記最下流ルータまでのルータリストであることを特徴とする。
【０１０５】
以上では、パス計算はリクエストルータからパス計算・設定要求メッセージを受信した上流ルータ或いは始点ルータＲｘｘが行い、パス設定は各ルータが自律的に実行する本発明の一実施例について説明した。上記の一実施例では、パス計算、およびパス設定をルータに任せることにより、リクエストルータの処理負荷を抑える効果がある。
【０１０６】
本発明の別の実施例としては、リクエストルータが各経路の周辺のネットワーク構成および各ルータが収容する回線の使用帯域などの情報を常時収集し、上記の情報に基づきデータ配信に必要な帯域を確保可能なパスの計算、およびパス設定を集中的に行ってもよい。
【０１０７】
【発明の効果】
以上に述べる本発明のリクエストルータ装置、ルータ装置およびリクエストルーティングネットワークを採用することにより、データ要求に対して中継サーバから端末への配信経路上の帯域を動的に制御し、配信経路上の帯域が不足している場合は新たに経路を設定することにより帯域を増加させることが可能となる。
【０１０８】
従って、サーバ資源、ネットワーク資源の両方を有効利用することができ、同一のサーバ資源、ネットワーク資源を用いても、より多数の利用者に対して高品質のデータ配信サービスを提供することが可能になる。サービスできるユーザ数が増やせることから、利用者一人あたりのサービス料金を低価格に抑えることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のリクエストルータＲＲ１の一構成例を示す図である。
【図２】従来のリクエストルーティング技術の概要を説明する図である。
【図３】本発明のリクエストルータを適用したネットワークの一構成例を示す図である。
【図４】本発明のリクエストルーティング処理手順の一例を示すフロー図である。
【図５】データ要求メッセージ、認証要求メッセージの一構成例を示す図である。
【図６】データ応答メッセージ、認証応答メッセージの一構成例を示す図である。
【図７】本発明のパス計算・設定要求メッセージの一構成例を示す図である。
【図８】本発明のパス計算・設定応答メッセージの一構成例を示す図である。
【図９】パス設定要求メッセージの一構成例を示す図である。
【図１０】パス設定応答メッセージの一構成例を示す図である。
【図１１】ルータＲ１２のラベルテーブルの一構成例を示す図である。
【図１２】ルータＲ１３のラベルテーブルの一構成例を示す図である。
【図１３】ルータＲ１１のラベルテーブルの一構成例を示す図である。
【図１４】本発明のリクエストルーティング処理の図４とは異なる手順の一例を示すフロー図である。
【図１５】本発明のリクエストルータを適用したネットワークの一構成例におけるデータ配信経路を示す図である。
【図１６】従来のリクエストルータを適用したネットワークの一構成例におけるデータ配信経路を示す図である。
【図１７】本発明のリクエストルータＲＲ１内に格納される利用者情報テーブルの一構成例を示す図である。
【図１８】本発明のリクエストルータＲＲ１内に格納されるデータ管理テーブルの一構成例を示す図である。
【図１９】本発明のリクエストルータＲＲ１内に格納される中継サーバ情報テーブルの一構成例を示す図である。
【図２０】本発明のリクエストルータＲＲ１内に格納される配信経路情報テーブルの一構成例を示す図である。
【図２１】配信経路情報テーブルの図２０とは別の設定例を示す図である。
【図２２】図３に示すリクエストルーティングネットワークに示すルータＲ１１、Ｒ１２、Ｒ１３等の装置構成ブロックを示す図である。
【符号の説明】
Ｓ１〜Ｓ３…サーバ、Ｒ１１〜Ｒ１３、Ｒ２１〜Ｒ２３、Ｒ３…ルータ、ＲＲ１…リクエストルータ、Ｔ１〜Ｔ２…端末、１１０…リクエストルーティング処理部、１１２…中継サーバ候補選択部、１０３…パス設定処理部、９０…パス計算・設定要求メッセージ、１００…パス計算・設定応答メッセージ、１３０、１５０…ラベルテーブル。

Claims

少なくとも一つの種類のデータのコピーを保持する複数のサーバと、該データを要求する複数の端末と、前記データ要求を前記複数のサーバに対しリダイレクトするリクエストルータとが複数のルータによって相互に接続され、
前記リクエストルータは前記データ要求を受けて、前記サーバに対し前記リダイレクトする前に、前記サーバに近接して接続されたルータの１つに対し、前記データを配信する為の新たなパスの計算及び設定を要求することを特徴とするリクエストルーティングネットワーク。
前記リクエストルータは、サーバ選択部、パス設定部及びパス情報管理テーブルを備え、前記サーバ選択部は所定の条件を基に、前記複数のサーバの内、候補と成るサーバを選択し、前記リダイレクトする前に、前記パス設定部は前記複数のルータの内、前記サーバに近接して接続されたルータである最上流ルータに対し前記パスの計算及び設定を要求し、前記計算及び設定の結果に従い、前記パス設定部は前記最上流ルータにより設定された前記新たなパス情報を前記パス情報管理テーブルに格納し、前記設定された前記新たなパスを利用し前記選択されたサーバから前記端末に対し前記要求されたデータを配信することを特徴とする請求項１記載のリクエストルーティングネットワーク。
前記サーバから前記端末までの遅延時間及び前記サーバの前記データ処理負荷が最小である事を前記所定の条件とし、前記パスは前記最上流ルータから前記端末に近接して接続された最下流ルータまでのルータリストであり、前記リクエストルータが管理する前記ネットワークの負荷として、前記サーバから前記端末までの前記パスにおける前記データ配信時の遅延時間、および前記パスにおける余剰帯域を管理することを特徴とする請求項２に記載のリクエストルーティングネットワーク。
前記リクエストルータが、前記端末からのデータ要求時に、前記パス上に前記データ配信に必要な帯域が確保できない場合、前記リクエストルータは、前記データ配信に必要な前記帯域を前記最上流ルータに通知し、前記最上流ルータは、前記パスの計算及び設定において、前記帯域を基に前記新たなパスを計算し、前記計算の結果、前記新たなパスが設定可能な場合は前記最上流ルータが前記新たなパスを設定し、前記新たなパスの設定を前記リクエストルータに返信し、前記新たなパスの設定通知を受信した前記リクエストルータは、前記新たなパスも考慮してデータ配信に必要なサーバを決定することを特徴とする請求項２に記載のリクエストルーティングネットワーク。
前記リクエストルータが前記データ配信に必要な帯域を前記最上流ルータに通知する際、前記リクエストルータは前記帯域以外の条件を基にして前記データ要求を前記リダイレクトする前記サーバの候補と配信する為のパスを一つ決定し、前記パスに対してデータ転送に必要な帯域が確保可能か検査し、確保できない場合に、前記リクエストルータは前記データ配信に必要な帯域を前記パスの前記最上流ルータに通知することを特徴とする請求項４に記載のリクエストルーティングネットワーク。
前記リクエストルータが前記データ配信に必要な前記帯域を前記最上流ルータに通知する際、前記要求されたデータの配信に必要な最低限の帯域よりも大きな帯域を前記最上流ルータに通知することにより、前記データ要求とは別のデータ要求に対するリクエストルーティング処理の際、新たなパスの計算および設定処理を抑制することを特徴とする請求項３から５の何れかに記載のリクエストルーティングネットワーク。
前記リクエストルータは、前記端末からのデータ要求時に、前記データ配信に必要な前記帯域を確保できない場合、前記パスの前記最上流ルータと前記複数のルータの内、前記端末に隣接して接続されている最下流ルータ間における前記データ配信に必要な前記帯域を確保するための前記新たなパスを計算し、前記計算の結果、前記新たなパスが設定可能な場合は前記新たなパスを設定し、前記設定されたパスの余剰帯域も考慮して前記データ配信に最適なサーバを決定することを特徴とする請求項２に記載のリクエストルーティングネットワーク。
前記パスの前記最上流ルータと前記最下流ルータ間における前記データ配信に必要な前記帯域を確保するための前記新たなパスを計算する際、前記リクエストルータは常時収集している前記新たなパスに対する前記最上流ルータと前記最下流ルータ間のネットワーク接続状態、前記複数のルータの負荷および前記複数のルータ間における回線の余剰帯域を基にしてデータ配信に必要な帯域を確保する前記新たなパスを計算することを特徴とする請求項７に記載のリクエストルーティングネットワーク。
前記リクエストルータが、前記サーバから前記端末までに複数のパスが存在する場合は、前記複数のパス上の余剰帯域を管理し、前記複数のパスを考慮してデータ配信に最適なサーバを決定することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のリクエストルーティングネットワーク。
少なくとも１つの入力インターフェース、少なくとも１つの出力インターフェースを有し、前記入力インターフェースおよび出力インターフェースを介して、ネットワーク上に分散配置された複数のサーバ及びルータの負荷、およびネットワークの負荷を管理し、前記ネットワークに接続された端末からのデータ要求受信時に、該データのコピーを保持する前記複数のサーバのうちから、データ配信を行うサーバを決定し、前記端末からのデータ要求を前記決定された前記サーバにリダイレクトするリクエストルータ装置であって、
前記リクエストルータ装置はパス設定部を含み、
前記リダイレクトする前に、前記パス設定部は前記複数のルータの内、前記決定された前記サーバに近接して接続されているルータの１つに対し、前記要求されたデータを配信する為の新たなパスの計算及び設定を要求することを特徴とするリクエストルータ装置。
前記パスは前記サーバに近接して接続されているルータである最上流ルータから前記端末に近接して接続された最下流ルータまでのルータリストであり、前記管理する前記ネットワークの負荷として、前記決定された前記サーバから前記端末までのデータ配信経路における配信時の遅延時間、および前記パスにおける余剰帯域を管理することを特徴とする請求項１０に記載のリクエストルータ装置。
前記サーバから前記端末までのデータ配信パスにおける余剰帯域を管理する配信経路情報テーブルを保持し、前記端末からのデータ要求時に、前記配信経路情報テーブル内に保持されるパス上にデータ配信に必要な帯域が確保できない場合、前記パス設定部は前記データ配信に必要な帯域を前記サーバに近接して接続されているルータである最上流ルータに通知し、該最上流ルータからの前記パスの計算結果およびパス設定結果を受信し、前記パス設定の結果、新しいパスが設定された場合は、前記リクエストルータ装置が有するサーバ選択部が前記パスを考慮してデータ配信に必要なサーバを決定することを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載のリクエストルータ装置。
前記データ配信に必要な帯域を前記最上流ルータに通知する際、前記帯域以外の条件を基にしてデータ要求をリダイレクトするサーバの候補と配信パスを一つ決定し、前記パスに対して前記データ転送に必要な帯域が確保可能か検査し、確保できない場合に、前記データ配信に必要な帯域を前記パスの前記最上流ルータに通知することを特徴とする請求項１２に記載のリクエストルータ装置。
前記データ配信に必要な帯域を前記最上流ルータに通知する際、要求された前記データの配信に必要な最低限の帯域よりも大きな帯域を前記最上流ルータに通知することにより、前記データ要求とは別のデータ要求に対するリクエストルーティング処理時における、前記ネットワーク上の前記ルータにおけるパス計算およびパス設定処理を抑制することを特徴とする請求項１２又は１３に記載のリクエストルータ装置。
前記サーバから前記端末までの前記データ配信パスにおける余剰帯域を管理する配信経路情報テーブルを保持し、前記端末からのデータ要求時に、前記配信経路情報テーブル内に保持されるパス上に前記データ配信に必要な帯域が確保できない場合、前記パスの前記最上流ルータと前記複数のルータの内、前記端末に近接して接続されている最下流ルータ間における前記データ配信に必要な帯域を確保するための前記新たなパスを計算し、前記計算の結果、前記新たなパスが設定可能な場合は前記最上流ルータから最下流ルータまでの間に前記新たにパスを設定し、前記設定した前記パスの余剰帯域も考慮して前記データ配信に最適なサーバを決定することを特徴とする請求項１０又は請求項１２に記載のリクエストルータ装置。
前記配信経路情報テーブル内に保持される前記パスの前記最上流ルータと最下流ルータ間において、回線の接続状態および前記複数のルータの負荷および該回線の余剰帯域を常時収集して管理し、前記パスの前記最上流ルータと最下流ルータ間における前記データ配信に必要な帯域を確保するための前記新たなパスを計算する際に用いることを特徴とする請求項１５に記載のリクエストルータ装置。
前記サーバから前記端末までの前記データ配信パスにおける余剰帯域を管理する配信経路情報テーブルを保持し、前記サーバから端末までに複数のパスが存在する場合は、前記複数のパス上の余剰帯域も併せて前記配信経路情報テーブルに登録して管理し、前記複数のパスを考慮して前記データ配信に最適なサーバを決定することを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載のリクエストルータ装置。
少なくとも１つの入力回線と少なくとも１つの出力回線を有し、前記入力回線および出力回線を介して、ネットワーク上に配置されるリクエストルータに対しパケットの受信或いは送信を行い、前記ネットワーク上の他の複数のルータから回線の使用帯域などの情報を収集するルータ装置であって、
前記ルータ装置は、パス計算処理部とパス設定処理部を含み、
前記パス計算処理部は前記入力回線を通して、前記リクエストルータから転送される要求メッセージを受信し、前記ルータ装置が有する経路情報テーブルの情報を基にして、パス計算を行い、
前記パス設定処理部は前記計算結果に従い、パス設定を行うことを特徴とするルータ装置。
前記ネットワークには、前記リクエストルータに対しデータを要求する複数の端末が接続され、前記要求メッセージ内に格納されている要求帯域と前記複数のルータの内、前記端末に近接して接続される最下流ルータを識別する識別子をもとにして、前記ルータ装置と前記最下流ルータの間に前記要求帯域を確保可能なパスが存在するかどうかを計算し、前記計算の結果、前記要求帯域を確保可能なパスが存在する場合には、前記最下流ルータに対してパス設定要求メッセージを送信し、前記最下流ルータからパス設定応答メッセージを受信した場合には、前記要求帯域を確保可能なパスが設定されたと認識し、前記リクエストルータに対してパス設定応答メッセージを送信することを特徴とする請求項１８記載のルータ装置。
請求項１９記載のルータ装置において、
前記ネットワークには、前記端末が要求するデータのコピーを保持する複数のサーバが接続され、前記パスは前記サーバに近接して接続されているルータである最上流ルータから前記最下流ルータまでのルータリストであることを特徴とするルータ装置。
複数種類のデータのコピーを保持する複数のサーバと、該データを要求する複数の端末と、前記データ要求を前記複数のサーバにリダイレクトするリクエストルータとが複数のルータによって相互に接続されるネットワークにおいて実施されるパス設定方法において、
前記端末からの前記データ要求に従い、前記リクエストルータが前記データを所定の条件にて配信しうる前記サーバの候補を決定するステップと、
前記複数のルータの内、前記決定された前記サーバに近接したルータに対し、パスの計算及び設定を要求するステップと、
前記計算及び設定の結果に従い、前記リクエストルータに新たなパスの情報を追加し、前記サーバに対し前記データ要求をリダイレクトするステップとを含むことを特徴とするパス設定方法。
請求項２１記載のパス設定方法において、
前記サーバから前記端末までの遅延時間及び前記サーバの前記データ処理負荷が最小であることを前記所定の条件とし、前記サーバからの前記新たなパスを経由した前記端末に対する前記データ転送の後、前記リクエストルータは前記複数のルータによるパスの使用状況に従い、パスの開放処理を実施するステップを含むことを特徴とするパス設定方法。
請求項２１記載のパス設定方法において、
前記複数のルータは、前記端末に近接したルータである最下流ルータを含み、前記要求するステップの後に、前記サーバに近接したルータである最上流ルータにおいて前記パスの計算及び設定を実施し、前記計算の結果、前記最上流ルータ及び最下流ルータを介して前記サーバが前記要求されるデータを前記端末に配信する為に必要となる帯域が確保出来ない場合、該帯域が確保出来ないことを前記リクエストルータに返信し、前記リクエストルータは新たなサーバの候補を決定することを特徴とするパス設定方法。
請求項２１記載のパス設定方法において、
前記パスは前記サーバに近接したルータである最上流ルータから前記端末に近接して接続された最下流ルータまでのルータリストであることを特徴とするパス設定方法。