JP2005057356A - パケット転送制御方法、経路制御装置、フロー処理制御装置、端末管理装置、転送装置、処理サーバ装置、端末装置及びパケット転送システム - Google Patents
パケット転送制御方法、経路制御装置、フロー処理制御装置、端末管理装置、転送装置、処理サーバ装置、端末装置及びパケット転送システム Download PDFInfo
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Abstract
【課題】フロー単位での処理を実現しつつサービス制御要求に基づく柔軟なルーティング制御を行う。
【解決手段】フロー識別子を含む接続要求（Ｓ２）に基づく通信中に、フロー処理制御装置は、フローに施すべき処理機能情報を経路制御装置から受信すると（Ｓ４）、当該処理機能を持つ処理サーバ装置候補を選定し（Ｓ５）、各候補直近の転送装置を通知する（Ｓ６）。経路制御装置は、各転送装置経由の経路長を算出し、最短経路長となる処理サーバ装置及び転送装置を決定し（Ｓ７）、当該転送装置に、フロー識別子、送受信アドレス、決定された処理サーバ装置情報を通知し、当該フローのインターセプト指示を行う（Ｓ８）。処理サーバ装置に対しフロー識別子に応じた処理が指示される（Ｓ１０）。その後、当該転送装置は送信端末からの特定フローをインターセプトし（Ｓ１２）、当該処理サーバ装置は特定フローに処理を行う（Ｓ１４）。
【選択図】 図５
【解決手段】フロー識別子を含む接続要求（Ｓ２）に基づく通信中に、フロー処理制御装置は、フローに施すべき処理機能情報を経路制御装置から受信すると（Ｓ４）、当該処理機能を持つ処理サーバ装置候補を選定し（Ｓ５）、各候補直近の転送装置を通知する（Ｓ６）。経路制御装置は、各転送装置経由の経路長を算出し、最短経路長となる処理サーバ装置及び転送装置を決定し（Ｓ７）、当該転送装置に、フロー識別子、送受信アドレス、決定された処理サーバ装置情報を通知し、当該フローのインターセプト指示を行う（Ｓ８）。処理サーバ装置に対しフロー識別子に応じた処理が指示される（Ｓ１０）。その後、当該転送装置は送信端末からの特定フローをインターセプトし（Ｓ１２）、当該処理サーバ装置は特定フローに処理を行う（Ｓ１４）。
【選択図】 図５
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ネットワークの制御機能と転送機能とを物理的に分離して構成されたパケット転送システム、当該システムにおけるパケット転送制御方法、並びに、当該システムを構成する経路制御装置、フロー処理制御装置、端末管理装置、転送装置、処理サーバ装置及び端末装置に関する。
【０００２】
なお、本件における「フロー」とは、内容的にみて１つのまとまったコンテンツデータの固まり、例えば、一連の映像コンテンツデータ等を意味し、ネットワーク上では多数のパケットに分割されて転送される。即ち、「フロー」は、内容的にみて１つのまとまったコンテンツデータの固まりである点で、内容的なまとまりを持ったものではなく単にネットワーク上を転送されるデータの小単位である「パケット」とは異なる。
【０００３】
【従来の技術】
従来のパケット通信システムでは、エンド−エンド間での情報の透過性を保証するため、ネットワークの転送装置は、パケットに対し、一般的にルーティングプロトコル（ＲＩＰやＯＳＰＦ等）を用いた処理等の転送に関わる処理のみを行う。また、転送装置での処理では、フローは全く意識されず、パケット単位でのみ処理が行われる（下記の非特許文献１参照）。
【０００４】
一方、近年では、ＭＰＬＳ等、フロー単位での処理についても提案されていて、パケットの転送経路をパケット転送の前に予め決めておくことで、フロー単位でのパケット転送における転送経路を確保するといった経路制御技術が知られている（下記の非特許文献２参照）。
【０００５】
また、ＩＰｖ６の移動ネットワーク（ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６）での移動端末においては、着信側端末の必須条件として自アドレスの通知機能を具備することが要求され、発信側端末の必須条件として着信側端末からの要請に応じて宛先アドレスを書き換える機能を具備することが要求される。また、ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６では、網内の移動制御管理ノード（ホーム・エージェント）のアドレスが発信側端末に通知され、発信側端末はそのアドレス宛てに、着信側端末宛てのパケットを送信するよう制御することで、たとえ発信側端末や着信側端末が移動しても、当該移動を管理する移動制御管理ノードによって、着信側端末宛てのパケットが当該着信側端末へ確実に転送されるという「移動端末のポータビリティ」をサポートする（下記の非特許文献３参照）。
【０００６】
一方、通信相手を識別する端末識別子と、当該通信相手にパケットを届けるためのアドレスとを区別し、網の入り口と出口で端末識別子−アドレス間の変換を行う方式が既に提案されている（下記の非特許文献４参照）。
【非特許文献１】
Ｍａｒｋ Ｍｉｌｌｅｒ， Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｉｎｇ ＩＰｖ６ ｓｅｃｏｎｄ ｅｄｉｔｉｏｎ， ２０００
【非特許文献２】
Ｖｉｖｅｋ Ａｌｗａｙｎ， Ａｄｖａｎｃｅｄ ＭＰＬＳ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ， Ｃｉｓｃｏ Ｐｒｅｓｓ， ２００２， ｐｐ． ４５−７４
【非特許文献３】
Ｃｈａｒｌｅｓ Ｅ． Ｐｅｒｋｉｎｓ， Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ， ＩＥＥＥ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｍａｇａｚｉｎｅ， Ｍａｙ １９９７， Ｖｏｌ． ３５， Ｎｏ． ５
【非特許文献４】
林 泰久ほか，２００２年電気情報通信学会総合大会 講演論文集，２００２年３月
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
エンド−エンド間のアプリケーションによってパケット転送処理を制御するネットワークでは、端末の処理能力によって要求される資源の大きさが異なることがある。例えば、処理能力が高くデータを大きい圧縮率で圧縮する能力を有する端末同士でのアプリケーションは、ネットワークに要求される帯域は狭くて済むが、処理能力が低くデータを大きい圧縮率で圧縮する能力を有さない端末同士の場合はネットワークに要求される帯域は広くなることが考えられる。すなわち、ネットワークに対する帯域等の資源の要求が端末の処理能力に依存するという問題が考えられる。
【０００８】
そのようなネットワークでの転送装置は、パケットの転送処理以外の上位処理を行わないほか、転送装置での処理はフローを意識しないパケット単位の処理であるため、基本的にサービス制御要求に基づいたフロー単位の制御はできない。近年、ＭＰＬＳ等のフロー単位での処理についても提案されてはいる。しかし、パケットの転送経路をパケット転送の前に予め決めておくため、このような方式では、サービス制御要求に基づく動的且つ柔軟なルーティング制御を行うことは困難である（例えば、テレビをモニターとして屋内で受けていた映像配信サービスを、引き続き、外出中でも携帯端末や出先の端末をモニターとして受けるような場合に、動的且つ柔軟なルーティング制御を行うことは困難である）。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するために成されたものであり、フロー単位での処理を実現しつつ、端末の処理能力に依存しないサービスをユーザに提供可能とし、サービス制御要求に基づいた柔軟なルーティング制御を行うことができるパケット転送制御方法、経路制御装置、フロー処理制御装置、端末管理装置、転送装置、処理サーバ装置、端末装置及びパケット転送システムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るパケット転送制御方法は、ネットワーク上でパケットを転送する複数の転送装置と、フローを特定し当該フローのパケットに対し、指示された処理を実行する処理サーバ装置とを含んで構成される転送系と、処理サーバ装置に対しフローの処理を指示するフロー処理制御装置と、パケットの転送経路を制御する経路制御装置と、端末装置の位置情報を受信し端末装置の位置情報及び属性情報を管理する端末管理装置とを含んで構成される制御系と、端末装置とから成るパケット転送システムにおけるパケット転送制御方法であって、送信側の端末装置が、送信されるフローに対し当該フローを識別するためのフロー識別子を割り当て、送信側及び受信側の端末装置のアドレス情報、並びに送信されるフローのフロー識別子を含んだ接続要求をネットワークへ送信し、ネットワーク上の転送装置が、制御系の経路制御装置による経路制御の下で当該接続要求を、受信側の端末装置に接続された転送装置へ転送した後、送信側及び受信側の端末装置間でフローの送受信が実行開始され、経路制御装置が、前記フローに対し施すべき処理機能情報を検知し、当該処理機能情報をフロー処理制御装置へ通知し、フロー処理制御装置が、自装置に備えた、フローを処理する処理サーバ装置、当該処理サーバ装置が有する処理機能情報、及び当該処理サーバ装置から最も近い転送装置情報を対応付けて記憶した処理サーバ装置データベースを参照して、受信した処理機能を持つ複数の処理サーバ装置を候補として選定し、選定された処理サーバ装置の各々に接続している転送装置の情報を経路制御装置に通知し、経路制御装置が、接続要求に含まれた送信側及び受信側の端末装置のアドレス情報に基づいて、前記通知された転送装置の各々について、各転送装置を経由した転送コストを算出し、当該転送コストに応じて一つの処理サーバ装置及び当該処理サーバ装置に接続している転送装置を決定し、経路制御装置が、決定された転送装置に対し、フロー識別子、送信側及び受信側の端末装置のアドレス情報、決定された処理サーバ装置の情報を通知し、当該フロー識別子に対応するフローをインターセプトして前記処理サーバ装置へ転送するようにインターセプト指示を行うとともに、フロー処理制御装置に対し、インターセプト指示を受けた転送装置の情報を通知し、フロー処理制御装置が、インターセプト指示を受けた転送装置に対応した処理サーバ装置に対し、フロー識別子と当該フロー識別子に応じた処理情報を指示し、経路制御装置が、送信側の端末装置が接続された転送装置に対し、インターセプト指示を受けた転送装置を経由した転送経路情報を通知し、送信側の端末装置が接続された転送装置が、通知された転送経路情報に基づき、送信側の端末装置からのフローを送信し、前記インターセプト指示を受けた転送装置が、自装置に備えた、フローの識別子、送信側の端末装置アドレス、受信側の端末装置アドレス、及びフローを処理する処理サーバ装置情報を対応付けて記憶したフロー管理テーブルを参照して、インターセプト指示に基づき、前記フロー識別子に対応する前記フローをインターセプトして処理サーバ装置へ転送し、処理サーバ装置が、指示されたフロー識別子に対応する前記フローに対し、指示された処理情報に基づいて処理を行い、当該処理後、処理済みを示すマークを処理済みフローに付して当該処理済みフローをネットワークへ送信し、前記インターセプト指示を受けた転送装置が、処理済みフローを、処理サーバ装置から受信して転送経路情報に基づき受信側の端末装置へ向けて転送することを特徴とする。
【００１１】
このように本発明に係るパケット転送制御方法では、送信側の端末装置が、送信されるフローに対しフロー識別子を割り当て、送信側及び受信側の端末装置のアドレス情報、並びに送信されるフローのフロー識別子を含んだ接続要求をネットワークへ送信し、ネットワーク上の転送装置が、制御系の経路制御装置による経路制御の下で当該接続要求を、受信側の端末装置に接続された転送装置へ転送した後、送信側及び受信側の端末装置間でフローの送受信が実行開始される。また、前提として、端末管理装置は、各端末装置の位置情報を受信し、各端末装置の位置情報及び属性情報を管理している。
【００１２】
ここで、経路制御装置が、フローに対し施すべき処理機能情報を検知すると、当該処理機能情報をフロー処理制御装置へ通知し、フロー処理制御装置が、上記処理サーバ装置データベースを参照して、受信した処理機能を持つ複数の処理サーバ装置を候補として選定し、選定された処理サーバ装置の各々に接続している転送装置の情報を経路制御装置に通知する。
【００１３】
経路制御装置が、接続要求に含まれた送信側及び受信側の端末装置のアドレス情報に基づいて、前記通知された転送装置の各々について、各転送装置を経由した転送コストを算出し、当該転送コストに応じて一つの処理サーバ装置及び当該処理サーバ装置に接続している転送装置を決定する。なお、転送コストとしては、例えば、転送経路長（ネットワークにおけるホップ数など）、転送にて使用される帯域幅等を用いることができる。そして、経路制御装置が、決定された転送装置に対し、フロー識別子、送信側及び受信側の端末装置のアドレス情報、決定された処理サーバ装置の情報を通知し、当該フロー識別子に対応するフローをインターセプトして当該処理サーバ装置へ転送するようにインターセプト指示を行うとともに、フロー処理制御装置に対し、インターセプト指示を受けた転送装置の情報を通知する。また、フロー処理制御装置は、インターセプト指示を受けた転送装置に対応した処理サーバ装置に対し、フロー識別子と当該フロー識別子に応じた処理情報を指示する。
【００１４】
その後、経路制御装置が、送信側の端末装置が接続された転送装置に対し、インターセプト指示を受けた転送装置を経由した転送経路情報を通知すると、送信側の端末装置が接続された転送装置は、当該通知された転送経路情報に基づき送信側の端末装置からのフローを送信し、上記インターセプト指示を受けた転送装置は、自装置に備えた上記フロー管理テーブルを参照して、インターセプト指示に基づき、当該フロー識別子に対応するフローをインターセプトして処理サーバ装置へ転送する。
【００１５】
そして、処理サーバ装置は、指示されたフロー識別子に対応するフローに対し、指示された処理情報に基づいて処理を行い、当該処理後、処理済みを示すマークを処理済みフローに付して当該処理済みフローをネットワークへ送信する。上記インターセプト指示を受けた転送装置は、処理済みフローを、処理サーバ装置から受信して転送経路情報に基づき受信側の端末装置へ向けて転送する。これにより、フローに応じた処理サーバ装置により処理されたフローは、転送経路情報に基づき受信側の端末装置へ届くことになる。
【００１６】
これにより、従来のようにフローを意識しないパケット単位の処理ではなく、サービス制御要求に基づいたフロー単位の制御を行いつつ、フローを処理する処理サーバ装置及び近傍の転送装置に応じて転送経路を適正に設定するため、端末の処理能力に依存しない、サービス制御要求に基づく動的且つ柔軟なルーティング制御を行うことができる。即ち、フロー単位での処理を実現しつつ、端末の処理能力に依存しないサービスをユーザに提供可能とし、サービス制御要求に基づいた柔軟なルーティング制御を行うことができる。
【００１７】
また、上記パケット転送制御方法では、フローを受信中の端末装置が変更される場合、制御系の端末管理装置が、自装置に備えた、端末装置の識別子、端末装置の位置情報、及び端末装置が有する処理能力を含む属性情報を対応付けて記憶した端末管理テーブルを参照して、受信者の近傍の他の端末装置からの位置情報と受信中のフロー情報に基づいて、前記他の端末装置から受信継続のための一つの端末装置を決定し、決定された端末装置のアドレス情報を経路制御装置に通知し、経路制御装置が、前記インターセプト指示を受けた転送装置に対し、当該決定された端末装置のアドレス情報を通知し、受信側の端末装置のアドレス書換を指示することで前記転送経路情報を変更させ、前記インターセプト指示を受けた転送装置が、前記決定された受信側の端末装置のアドレス書換を行い、処理済みフローを変更後の転送経路情報に基づき当該受信側の端末装置へ向けて転送することが望ましい。
【００１８】
即ち、フローを受信中の端末装置が変更される場合、制御系の端末管理装置は、自装置に備えた上記の端末管理テーブルを参照して、定期的受信により得られた他の端末装置の位置情報と受信中のフロー情報に基づいて、他の端末装置から受信継続のための一つの端末装置を決定し、決定された端末装置のアドレス情報を経路制御装置に通知する。そして、経路制御装置は、上記インターセプト指示を受けた転送装置に対し、当該決定された端末装置のアドレス情報を通知するとともに、受信側の端末装置のアドレス書換を指示することで転送経路情報を変更させる。さらに、上記インターセプト指示を受けた転送装置は、決定された受信側の端末装置のアドレス書換を行い、処理済みフローを変更後の転送経路情報に基づき当該受信側の端末装置へ向けて転送する。
【００１９】
このようにしてフローを受信中の端末装置が変更される場合でも、端末管理テーブルの情報に基づいて受信継続のための新たな端末装置が適正に決定され、転送経路も変更されるため、サービスの継続を実現できるシームレスサービスを提供することが可能となる。
【００２０】
即ち、従来は、シームレスサービスを提供するためのシステムでは、デバイスによって、転送されるアプリケーションの形態を可変とすることが考えられるが、エンド−エンドでエラー制御を行う既存システムでは、経路途中でのパケット処理を行うと、該当パケットは受信側でエラーとみなされる可能性が高いため、そのようなシームレスサービスを適切に提供することは困難だった。しかし、上記本発明に係る転送装置によるインターセプト指示及び処理サーバ装置によるフローの処理実行によって、エンド−エンド間の透明性を意識しなくてもアプリケーションの形態を柔軟に変えられ、サービスの継続を実現できるシームレスサービスを提供することが可能となる。
【００２１】
また、従来は、ＩＰｖ６の移動ネットワーク（ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６）での移動端末は、発／着端末に、端末の移動をサポートするための機能が具備されなければいけないほか、網セキュリティの観点からも、例えば、網内の移動制御管理ノード（例えば、ホームエージェント）のアドレスを端末装置へ通知することによる当該移動制御管理ノードへの攻撃も懸念された。しかし、本発明では、端末管理装置によって、端末管理テーブルを参照した上で、受信継続のための端末装置が適正に決定され、当該新たな受信側の端末装置に応じた転送経路に従ってフローは、継続的に受信されることになる。
【００２２】
このため、従来のＩＰｖ６の移動ネットワーク（ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６）での移動端末のように、発／着端末に端末の移動をサポートするための機能を具備する必要性はなくなる。さらに、網セキュリティの観点から網内の移動制御管理ノードのアドレスを端末装置へ通知する必要もないので、網内の移動制御管理ノードのアドレス漏洩を回避することができる。
【００２３】
ところで、上記のパケット転送制御方法に係る発明は、以下のパケット転送システムに係る発明として捉えることができる。
【００２４】
即ち、本発明に係るパケット転送システムは、ネットワーク上でパケットを転送する複数の転送装置と、フローを特定し当該フローのパケットに対し、指示された処理を実行する処理サーバ装置とを含んで構成される転送系と、処理サーバ装置に対しフローの処理を指示するフロー処理制御装置と、パケットの転送経路を制御する経路制御装置と、端末装置の位置情報を受信し端末装置の位置情報及び属性情報を管理する端末管理装置とを含んで構成される制御系と、端末装置とから成るパケット転送システムであって、前記端末装置が、送信されるフローに対し当該フローを識別するためのフロー識別子を割り当てるフロー識別子割当手段と、送信側及び受信側の端末装置のアドレス情報、並びに送信されるフローのフロー識別子を含んだ接続要求をネットワークへ送信する接続要求送信手段とを備え、転送装置が、端末装置からの接続要求を制御系へ転送する接続要求転送手段と、ネットワーク内の転送制御を行う制御系からの指示に従って、フローの識別子と、送信側の端末装置アドレスと、受信側の端末装置アドレスと、フローを処理する処理サーバ装置情報とを対応付けて記憶したフロー管理テーブルを作成し保持するテーブル管理手段と、前記フロー管理テーブルを参照して、インターセプト指示に基づいて、フロー識別子に対応するフローをインターセプトして処理サーバ装置へ転送するインターセプト手段と、処理済みフローを、処理サーバ装置から受信して転送経路情報に基づき受信側の端末装置へ向けて転送する処理済みフロー転送手段とを備え、経路制御装置が、フローに対し施すべき処理機能情報を検知し、当該処理機能情報を前記フロー処理制御装置へ通知する処理機能通知手段と、接続要求に含まれた送信側及び受信側の端末装置のアドレス情報に基づいて、通知された転送装置の各々について、各転送装置を経由した転送コストを算出する転送コスト算出手段と、当該転送コストに応じて一つの処理サーバ装置及び当該処理サーバ装置に接続している転送装置を決定する転送装置決定手段と、決定された転送装置に対し、フロー識別子、送信側及び受信側の端末装置のアドレス情報、決定された処理サーバ装置の情報を通知し、当該フロー識別子に対応するフローをインターセプトして前記処理サーバ装置へ転送するようにインターセプト指示を行うとともに、フロー処理制御装置に対し、インターセプト指示を受けた転送装置の情報を通知する指示通知手段と、送信側の端末装置が接続された転送装置に対し、インターセプト指示を受けた転送装置を経由した転送経路情報を通知する転送経路通知手段とを備え、フロー処理制御装置が、フローを処理する処理サーバ装置、当該処理サーバ装置が有する処理機能情報、及び当該処理サーバ装置から最も近い転送装置情報を対応付けて記憶した処理サーバ装置データベースと、前記処理サーバ装置データベースを参照して、受信した処理機能を持つ複数の処理サーバ装置を候補として選定するサーバ候補選定手段と、選定された処理サーバ装置の各々に接続している転送装置の情報を経路制御装置に通知する転送装置情報通知手段と、インターセプト指示を受けた転送装置に対応した処理サーバ装置に対し、フロー識別子と当該フロー識別子に応じた処理情報を指示する処理指示手段とを備え、処理サーバ装置が、フロー処理制御装置から、フロー識別子と当該フロー識別子に応じた処理情報に関する指示を受信する指示受信手段と、指示されたフロー識別子に対応するフローに対し、指示された処理情報に基づいて処理を実行する処理実行手段と、当該処理後、処理済みを示すマークを処理済みフローに付して当該処理済みフローをネットワークへ送信する処理済みフロー送信手段とを備えたことを特徴とする。
【００２５】
また、本発明に係るパケット転送システムでは、端末管理装置が、端末装置の識別子、端末装置の位置情報、及び端末装置が有する処理能力を含む属性情報を対応付けて記憶した端末管理テーブルと、フローを受信中の端末装置が変更される場合、受信者の近傍の他の端末装置からの位置情報と受信中のフロー情報に基づいて、前記端末管理テーブルを参照して、前記他の端末装置から受信継続のための一つの端末装置を決定する端末決定手段と、決定された端末装置のアドレス情報を経路制御装置に通知するアドレス通知手段とを備え、経路制御装置が、前記インターセプト指示を受けた転送装置に対し、当該決定された端末装置のアドレス情報を通知し、受信側の端末装置のアドレス書換を指示することで前記転送経路情報を変更させる変更指示手段をさらに備え、転送装置の処理済みフロー転送手段が、前記決定された受信側の端末装置のアドレス書換を行い、処理済みフローを変更後の転送経路情報に基づき当該受信側の端末装置へ向けて転送することが望ましい。
【００２６】
また、本発明に係るパケット転送システムを構成する構成要素の各々に着目すると、各構成要素とも、以下のような特徴的な構成を備えている。
【００２７】
本発明に係る経路制御装置は、ネットワーク上でパケットを転送する複数の転送装置と、フローを特定し当該フローのパケットに対し、指示された処理を実行する処理サーバ装置とを含んで構成される転送系と、処理サーバ装置に対しフローの処理を指示するフロー処理制御装置と、パケットの転送経路を制御する経路制御装置と、端末装置の位置情報を受信し端末装置の位置情報及び属性情報を管理する端末管理装置とを含んで構成される制御系と、端末装置とから成るパケット転送システムを構成する経路制御装置であって、フローに対し施すべき処理機能情報を検知し、当該処理機能情報を前記フロー処理制御装置へ通知する処理機能通知手段と、接続要求に含まれた送信側及び受信側の端末装置のアドレス情報に基づいて、通知された転送装置の各々について、各転送装置を経由した転送コストを算出する転送コスト算出手段と、当該転送コストに応じて一つの処理サーバ装置及び当該処理サーバ装置に接続している転送装置を決定する転送装置決定手段と、決定された転送装置に対し、フロー識別子、送信側及び受信側の端末装置のアドレス情報、決定された処理サーバ装置の情報を通知し、当該フロー識別子に対応するフローをインターセプトして前記処理サーバ装置へ転送するようにインターセプト指示を行うとともに、フロー処理制御装置に対し、インターセプト指示を受けた転送装置の情報を通知する指示通知手段と、送信側の端末装置が接続された転送装置に対し、インターセプト指示を受けた転送装置を経由した転送経路情報を通知する転送経路通知手段と、前記インターセプト指示を受けた転送装置に対し、当該決定された端末装置のアドレス情報を通知し、受信側の端末装置のアドレス書換を指示することで前記転送経路情報を変更させる変更指示手段とを備えたことを特徴とする。
【００２８】
また、本発明に係るフロー処理制御装置は、ネットワーク上でパケットを転送する複数の転送装置と、フローを特定し当該フローのパケットに対し、指示された処理を実行する処理サーバ装置とを含んで構成される転送系と、処理サーバ装置に対しフローの処理を指示するフロー処理制御装置と、パケットの転送経路を制御する経路制御装置と、端末装置の位置情報を受信し端末装置の位置情報及び属性情報を管理する端末管理装置とを含んで構成される制御系と、端末装置とから成るパケット転送システムを構成するフロー処理制御装置であって、フローを処理する処理サーバ装置、当該処理サーバ装置が有する処理機能情報、及び当該処理サーバ装置から最も近い転送装置情報を対応付けて記憶した処理サーバ装置データベースと、前記処理サーバ装置データベースを参照して、受信した処理機能を持つ複数の処理サーバ装置を候補として選定するサーバ候補選定手段と、選定された処理サーバ装置の各々に接続している転送装置の情報を経路制御装置に通知する転送装置情報通知手段と、前記経路制御装置により決定された転送装置に対応した処理サーバ装置に対し、フロー識別子と当該フロー識別子に応じた処理情報を指示する処理指示手段とを備えたことを特徴とする。
【００２９】
また、本発明に係る端末管理装置は、ネットワーク上でパケットを転送する複数の転送装置と、フローを特定し当該フローのパケットに対し、指示された処理を実行する処理サーバ装置とを含んで構成される転送系と、処理サーバ装置に対しフローの処理を指示するフロー処理制御装置と、パケットの転送経路を制御する経路制御装置と、端末装置の位置情報を受信し端末装置の位置情報及び属性情報を管理する端末管理装置とを含んで構成される制御系と、端末装置とから成るパケット転送システムを構成する端末管理装置であって、端末装置の識別子、端末装置の位置情報、及び端末装置が有する処理能力を含む属性情報を対応付けて記憶した端末管理テーブルと、フローを受信中の端末装置が変更される場合、受信者の近傍の他の端末装置からの位置情報と受信中のフロー情報に基づいて、前記端末管理テーブルを参照して、前記他の端末装置から受信継続のための一つの端末装置を決定する端末決定手段と、決定された端末装置のアドレス情報を経路制御装置に通知するアドレス通知手段とを備えたことを特徴とする。
【００３０】
また、本発明に係る転送装置は、ネットワーク上でパケットを転送する複数の転送装置と、フローを特定し当該フローのパケットに対し、指示された処理を実行する処理サーバ装置とを含んで構成される転送系と、処理サーバ装置に対しフローの処理を指示するフロー処理制御装置と、パケットの転送経路を制御する経路制御装置と、端末装置の位置情報を受信し端末装置の位置情報及び属性情報を管理する端末管理装置とを含んで構成される制御系と、端末装置とから成るパケット転送システムを構成する転送装置であって、端末装置からの接続要求を制御系へ転送する接続要求転送手段と、ネットワーク内の転送制御を行う制御系からの指示に従って、フローの識別子と、送信側の端末装置アドレスと、受信側の端末装置アドレスと、フローを処理する処理サーバ装置情報とを対応付けて記憶したフロー管理テーブルを作成し保持するテーブル管理手段と、前記フロー管理テーブルを参照して、制御系からのインターセプト指示に基づいて、フロー識別子に対応するフローをインターセプトして処理サーバ装置へ転送するインターセプト手段と、制御系からの指示に従って、パケットのヘッダーに記録されたアドレスを書き換えるとともに、処理済みフローを、処理サーバ装置から受信して転送経路情報に基づき受信側の端末装置へ向けて転送する処理済みフロー転送手段とを備えたことを特徴とする。
【００３１】
また、本発明に係る処理サーバ装置は、ネットワーク上でパケットを転送する複数の転送装置と、フローを特定し当該フローのパケットに対し、指示された処理を実行する処理サーバ装置とを含んで構成される転送系と、処理サーバ装置に対しフローの処理を指示するフロー処理制御装置と、パケットの転送経路を制御する経路制御装置と、端末装置の位置情報を受信し端末装置の位置情報及び属性情報を管理する端末管理装置とを含んで構成される制御系と、端末装置とから成るパケット転送システムを構成する処理サーバ装置であって、フロー処理制御装置から、フロー識別子と当該フロー識別子に応じた処理情報に関する指示を受信する指示受信手段と、指示されたフロー識別子に対応するフローに対し、指示された処理情報に基づいて処理を実行する処理実行手段と、当該処理後、処理済みを示すマークを処理済みフローに付し、当該処理済みフローをネットワークへ送信する処理済みフロー送信手段とを備えたことを特徴とする。
【００３２】
また、本発明に係る端末装置は、ネットワーク上でパケットを転送する複数の転送装置と、フローを特定し当該フローのパケットに対し、指示された処理を実行する処理サーバ装置とを含んで構成される転送系と、処理サーバ装置に対しフローの処理を指示するフロー処理制御装置と、パケットの転送経路を制御する経路制御装置と、端末装置の位置情報を受信し端末装置の位置情報及び属性情報を管理する端末管理装置とを含んで構成される制御系と、ともにパケット転送システムを構成する端末装置であって、送信されるフローに対し当該フローを識別するためのフロー識別子を割り当てるフロー識別子割当手段と、送信側及び受信側の端末装置のアドレス情報、並びに送信されるフローのフロー識別子を含んだ接続要求をネットワークへ送信する接続要求送信手段とを備えたことを特徴とする。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
【００３４】
［パケット転送システム及び各装置の構成］
図１は、本発明に係るパケット転送システムの構成図を示す。この図１に示すように、パケット転送システムは、ネットワーク上でパケットを転送する複数の転送装置７と、フローを特定し当該フローのパケットに対し、指示された処理を実行する処理サーバ装置８とを含んで構成される転送系１と、処理サーバ装置８に対しフローの処理を指示するフロー処理制御装置６と、パケットの転送経路を制御する経路制御装置４と、端末装置２０の位置情報及び属性情報を管理する端末管理装置１０とを含んで構成される制御系２と、送信側の端末装置２０Ａ、受信側の端末装置２０Ｂ、ユーザ所持の通信機能を持つ端末装置等の端末装置２０とから構成される。
【００３５】
このうち転送装置７はルータにより構成され、複数の転送装置７を区別するために、図１ではＲ１、Ｒ２、…Ｒ６と表記している。端末装置２０としては、例えば、携帯電話、ＰＨＳ、ＰＤＡ、ノート型のパーソナルコンピュータ、据置型のパーソナルコンピュータ等が該当し、携帯型のものと据置型のものの両方が含まれる。映像コンテンツや音声コンテンツの再生処理能力や属性等は、各端末装置でさまざまである。
【００３６】
図２は、転送装置７のブロック構成図を示す。この図２に示すように、転送装置７は、外部とのパケットの送受信を行うとともに受信されたパケットのヘッダーを抽出して転送制御部７１に渡すパケット転送処理部７２と、抽出されたヘッダーや後述のフロー管理テーブルに基づいてパケットの転送経路を決定し制御する転送制御部７１とを含んで構成される。このうち転送制御部７１は、抽出されたヘッダーより当該パケットが制御用パケットかユーザのデータパケットかを判断し、後述のように当該判断結果、フロー管理テーブルの登録情報、及び当該パケットに対し所定の処理が済んでいることを表す「処理済マーク」の有無に応じて後述のフローのインターセプトを実行する制御情報処理部７１Ａと、フローの識別子、送信側の端末装置アドレス、受信側の端末装置アドレス及びフローを処理する処理サーバ装置情報を対応付けて記憶したフロー管理テーブル７１Ｂと、受信側の端末装置アドレス、送信側の端末装置アドレス、フローの識別子及びポート情報を対応付けて記憶した経路制御テーブル７１Ｃとを含んで構成される。なお、上記の「インターセプト」とは、制御情報処理部７１Ａが、フロー管理テーブル７１Ｂを参照し、当該フロー管理テーブル７１Ｂに既に登録されたフローを転送経路上で捕獲し、処理サーバ装置８へ転送する処理をいい、フロー管理テーブルに登録されたフローに対して処理を施すための前段階の処理に相当する。なお、転送装置７における処理は、図６を用いて後述する。
【００３７】
図３は、処理サーバ装置８のブロック構成図を示す。この図３に示すように、処理サーバ装置８は、さまざまなフローに関するフロー識別子と当該フローに対し行うべき処理情報とを対応付けて記憶したフロー処理登録テーブル８２と、フロー処理登録テーブル８２に記憶された処理を、フローを構成するユーザのデータパケットに対し行うパケット処理部８３と、処理不要のパケットを廃棄する廃棄処理部８４と、入力されたパケットのヘッダーから当該パケットの種別（制御情報パケットか又はユーザのデータパケットか）を判別し当該判別結果に応じた後述の処理を実行するよう制御するパケット処理制御部８１とを含んで構成される。なお、処理サーバ装置８における処理は、図７を用いて後述する。
【００３８】
図４は、制御系２の全体に関するブロック構成図を示す。この図４に示すように、制御系２は、外部との各種の制御情報の送受信を行う制御情報処理部１１と、パケット転送の経路制御を行う経路制御装置４と、さまざまな処理サーバ装置８に関して当該処理サーバ装置８が有する処理機能情報及び当該処理サーバ装置８から最も近い転送装置情報を対応付けて記憶した処理サーバ装置データベース５を内蔵し当該処理サーバ装置データベース５を用いて処理サーバ装置８に関する情報を管理するとともに処理サーバ装置８に対する処理実行指示を行うフロー処理制御装置６と、さまざまな端末装置２０に関して当該端末装置２０の識別子、端末装置２０の位置情報、及び端末装置２０が有する処理能力を含む属性情報（例えば表示画面のサイズ等）を対応付けて記憶した端末装置データベース９を内蔵し当該端末装置データベース９を用いて端末装置２０に関する情報を管理する端末管理装置１０とを含んで構成される。このうち経路制御装置４は、パケットの転送経路情報を記憶した経路テーブル３と、転送経路の決定や経路テーブル３を用いた転送経路の管理を行う経路制御処理部１２とを含んで構成される。なお、制御系２における処理は、図８を用いて後述する。
【００３９】
［パケット転送システムにおける処理］
次に、図５を用いて上記のような構成のパケット転送システムにおける処理を説明する。
【００４０】
図５に示すように、最初、送信側の端末装置（以下「送信端末」と略称する）２０Ａ（図１）が、送信されるフローに対し当該フローを識別するためのフロー識別子を割り当て（Ｓ１）、送信端末のアドレス情報、受信側の端末装置（以下「受信端末」と略称する）２０Ｂのアドレス情報、及び送信されるフローのフロー識別子を含んだ接続要求をネットワークへ送信する（Ｓ２）。そして、ネットワーク上の転送装置が当該接続要求を制御系２へ転送すると、当該接続要求は制御情報処理部１１を経由して経路制御装置４に到達し、経路制御装置４による経路制御の下、当該接続要求は、受信端末２０Ｂに接続された転送装置７へ転送された後、受信端末２０Ｂへ到達する。そして、送信端末２０Ａ、受信端末２０Ｂ間でフローの送受信が実行開始される（Ｓ３）。
【００４１】
そして、経路制御装置４が、フローに対し施すべき処理機能情報を検知すると、当該処理機能情報をフロー処理制御装置６へ通知する（Ｓ４）。このとき、経路制御装置４は、例えば、ネットワークが輻輳しているという情報をトリガーにして、フローに対し施すべき処理機能としてデータ圧縮処理を検知する。
【００４２】
フロー処理制御装置６は、処理サーバ装置データベース５を参照して、受信した処理機能を持つ複数の処理サーバ装置８を候補として選定し（Ｓ５）、選定された処理サーバ装置８の各々に接続している転送装置７の情報を経路制御装置４に通知する（Ｓ６）。通知を受けた経路制御装置４は、接続要求に含まれた送信端末及び受信端末のアドレス情報に基づいて、上記Ｓ６で通知された転送装置７の各々について、各転送装置７を経由した転送経路長を算出し、当該転送経路長が最も短い１つの処理サーバ装置８及び当該処理サーバ装置８に接続している転送装置７を決定する（Ｓ７）。なお、ここでは、本発明に係る転送コストとして、転送経路長（例えばネットワークにおけるホップ数など）を算出する例を示すが、転送経路長に代わり、例えば転送で使用される帯域幅などを算出してもよいし、転送経路長と使用される帯域幅の両方を算出してもよい。
【００４３】
そして、経路制御装置４は、Ｓ７で決定された転送装置７に対し、フロー識別子、送信端末及び受信端末のアドレス情報、決定された処理サーバ装置８の情報を通知し、当該フロー識別子に対応するフローをインターセプトして上記決定された処理サーバ装置８へ転送するようにインターセプト指示を行う（Ｓ８）。また、経路制御装置４は、フロー処理制御装置６に対し、決定された処理サーバ装置８及びインターセプト指示を受けた転送装置７の情報を通知する（Ｓ９）。
【００４４】
通知を受けたフロー処理制御装置６は、決定された処理サーバ装置８に対し、フロー識別子と当該フロー識別子に応じた処理情報を指示する（Ｓ１０）。一方、経路制御装置４は、送信端末２０Ａに対し、上記インターセプト指示を受けた転送装置７を経由した転送経路情報を通知する（Ｓ１１）。
【００４５】
そして、送信端末２０Ａが、通知された転送経路情報に従ってフローを送信すると（Ｓ１２）、上記インターセプト指示を受けた転送装置７は、フロー管理テーブル７１Ｂを参照して、上記インターセプト指示に従って、該当のフロー識別子に対応するフローをインターセプトして、決定された処理サーバ装置８へ転送する（Ｓ１３）。
【００４６】
更に、当該処理サーバ装置８は、指示されたフロー識別子に対応するフローに対し、指示された処理情報に応じて処理を行い（Ｓ１４）、当該処理後、処理済みを示す「処理済みマーク」をフローに付して、当該処理済みフローをネットワークへ送信する。この処理済みフローは、上記インターセプト指示を受けた転送装置７によって、転送経路情報に基づき受信端末２０Ｂへ向けて転送される（Ｓ１５）。これにより、フローに応じて決定された処理サーバ装置８による処理後のフローは、転送経路情報に基づき受信端末２０Ｂへ届くことになる。
【００４７】
これにより、従来のようにフローを意識しないパケット単位の処理ではなく、サービス制御要求に基づいたフロー単位の制御を行いつつ、フローを処理する処理サーバ装置８及び近傍の転送装置７に応じて転送経路を適正に設定するため、端末の処理能力に依存しない、サービス制御要求に基づく動的且つ柔軟なルーティング制御を行うことができる。即ち、フロー単位での処理を実現しつつ、端末の処理能力に依存しないサービスをユーザに提供可能とし、サービス制御要求に基づいた柔軟なルーティング制御を行うことができる。
【００４８】
次に、フローを受信中の端末装置が変更される場合の処理を説明する。
【００４９】
受信端末が移動する場合、当該受信端末に接続された転送装置７からの受信端末の移動通知が経路制御装置４に転送されると（Ｓ１６）、経路制御装置４は、当該受信端末から通知される位置情報とともに、受信中のフローに関する情報（サービス情報）を端末管理装置１０に転送する（Ｓ１７）。
【００５０】
そして、端末管理装置１０は、端末管理テーブルを参照して、上記他の端末装置の位置情報と受信中のフロー情報に基づいて、上記他の端末装置から受信継続のための一つの端末装置を決定し（Ｓ１８）、決定された端末装置のアドレス情報を経路制御装置４に通知する（Ｓ１９）。例えば、受信中のフローを継続して受信する処理能力を持ち、且つ直近の処理サーバ装置８からの距離が最も近い他の端末装置を受信継続のための端末装置として決定することができる。通知を受けた経路制御装置４は、インターセプト指示を受けた転送装置７に対し上記決定された端末装置２０のアドレス情報を通知し、受信端末のアドレス書換を指示することで転送経路情報を変更させる（Ｓ２０）。
【００５１】
当該インターセプト指示を受けた転送装置７は、上記決定された新たな受信端末のアドレス書換を行い（Ｓ２１）、処理済みフローを、変更後の転送経路情報に従って当該新たな受信端末へ向けて転送する（Ｓ２２）。
【００５２】
このようにしてフローを受信中の端末装置が変更される場合でも、端末管理テーブル９の情報に基づいて受信継続のための新たな端末装置が適正に決定され、転送経路も変更されるため、サービスの継続を実現できるシームレスサービスを提供することが可能となる。
【００５３】
また、エンド−エンド間の透明性を意識しなくてもアプリケーションの形態を柔軟に変えられ、サービスの継続を実現できるシームレスサービスを提供することが可能となる。
【００５４】
また、従来のＩＰｖ６の移動ネットワーク（ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６）での移動端末のように、発／着端末に端末の移動をサポートするための機能を具備する必要性はなくなる。さらに、網セキュリティの観点から転送系１内の移動制御管理ノード（不図示）のアドレスを端末装置２０へ通知する必要もないので、当該移動制御管理ノードのアドレス漏洩を回避することができる。
【００５５】
次に、転送装置７、処理サーバ装置８及び制御系２の各々における処理について順に説明する。
【００５６】
図６は、処理サーバ装置８に接続している転送装置７での特定フローに対する処理を示す。転送装置７のパケット転送処理部７２は、パケットの到着を監視しており（Ｓ７０）、パケットが到着すると（Ｓ７０で肯定判断）、当該パケット転送処理部７２は、受信したパケットのヘッダーを抽出して制御部７１の制御情報処理部７１Ａに渡す（Ｓ７１）。制御情報処理部７１Ａは、当該受信されたパケットが制御用パケットなのかユーザのデータパケットなのかを判断する（Ｓ７２）。
【００５７】
判断の結果、当該受信されたパケットが制御用のパケットであれば（Ｓ７２で肯定判断）、制御情報処理部７１Ａは、パケット転送処理部７２から当該パケットのペイロード部を受け取り、フロー管理テーブル７１Ｂにフロー識別子、送信端末のアドレス、受信端末のアドレス、ユーザ所持端末の情報、サーバ装置情報などを登録する（Ｓ７３）。
【００５８】
一方、Ｓ７２での判断の結果、当該受信されたパケットがユーザのデータパケットであれば（Ｓ７２で否定判断）、制御情報処理部７１Ａは、当該パケットに対応するフロー識別子がフロー管理テーブル７１Ｂに登録されているかどうかを確認する（Ｓ７４）。
【００５９】
もし、フロー管理テーブルになければ（Ｓ７４で否定判断）、通常のデータパケットであると判断できるので、経路制御テーブル７１Ｃを参照して、次の転送装置へパケットを転送する（Ｓ７９）。
【００６０】
一方、Ｓ７４でフロー管理テーブルにフロー識別子が存在するパケットであれば（Ｓ７４で肯定判断）、当該パケットに「処理済マーク」がされているかを確認する（Ｓ７５）。ここで、処理済マークがされたパケットは、すでに処理サーバ装置８により処理が施されたものと判断できるので、経路制御テーブル７１Ｃを参照して、次の転送装置へ転送する（Ｓ７９）。但し、この際、経路制御装置４によりアドレス書換の指示が出ている場合は、アドレス書換処理を行って（Ｓ７８）から、経路制御テーブル７１Ｃを参照し次の転送装置へ転送する（Ｓ７９）。
【００６１】
なお、Ｓ７５で当該パケットに「処理済マーク」がされていない場合は、当該パケットはまだ処理が施されていないため、当該パケットを処理サーバ装置８へ転送する（Ｓ７６）。これにより、未処理のパケットについては、処理サーバ装置８により処理が施される。
【００６２】
このようにして転送装置７では、図６の処理が繰り返される。
【００６３】
図７は、特定フローに対する処理サーバ装置８による処理を示す。処理サーバ装置８のパケット処理制御部８１はパケットを受信すると、当該受信されたパケットが制御情報パケットなのかユーザのデータパケットなのかを判断する（Ｓ８０）。
【００６４】
当該判断結果にて当該パケットが制御情報パケットの場合、パケット処理制御部８１は当該パケットのペイロード部を受け取り、当該ペイロード部からフロー識別子と処理情報をフロー処理登録テーブル８２に登録する（Ｓ８１）。
【００６５】
Ｓ８０での判断結果にて受信されたパケットがユーザのデータパケットの場合、パケット処理制御部８１は、当該データパケットのフローがフロー処理登録テーブル８２に登録してあるか否かを確認する（Ｓ８２）。ここで、当該フローのフロー識別子がフロー処理登録テーブル８２に登録済みであれば、当該フロー処理登録テーブル８２から当該パケットに施すべき処理情報を、データパケットとともにパケット処理部８３に提供する（Ｓ８４）。提供を受けたパケット処理部８３は、パケット処理を行って、処理が終わったパケットに対し「処理済マーク」をセットし（Ｓ８５）、当該「処理済マーク」付きのパケットを直近の（接続している）転送装置７へ転送する（Ｓ８６）。一方、Ｓ８３でフロー処理登録テーブル８２に登録されていないフローのパケットであれば、このパケットは間違って転送されたものと判断できるため、パケット処理制御部８１は廃棄処理部８４に当該パケットを渡し廃棄処理部８４は廃棄処理を行う（Ｓ８７）。
【００６６】
このようにして処理サーバ装置８では、図７の処理が繰り返される。
【００６７】
図８は、特定フローに対してのパケット処理のために、制御系２の各制御装置（経路制御装置４、フロー処理制御装置６及び端末管理装置１０）が行う処理を示す。まず、制御情報処理部１１が、制御情報の種類として、パケット処理制御情報であるかユーザ所持端末の移動に関する情報（以下「端末移動情報」という）であるかを判断する（Ｓ９０）。
【００６８】
判断の結果、制御情報の種類がパケット処理制御情報である場合、制御情報処理部１１は処理機能情報、送信端末のアドレス情報及び受信端末のアドレス情報を経路制御装置４に提示する（Ｓ９１）。経路制御装置４は、処理機能情報をフロー処理制御装置６へ提示し（Ｓ９２）、当該フロー処理制御装置６は、指定された処理機能を持ついくつかの処理サーバ装置８を候補として選定し、選定された処理サーバ装置８の各々に接続している転送装置７を経路制御装置４へ返答する（Ｓ９３）。経路制御装置４は、それぞれの転送装置７についての転送経路長を算出し、送受信端末間の転送経路長が最短となる転送装置７及び当該転送装置７に接続している処理サーバ装置８を決定する（Ｓ９４）。なお、ここでは、転送コストとして、転送経路長（例えばネットワークにおけるホップ数など）を算出する例を示すが、転送経路長に代わり、例えば転送で使用される帯域幅などを算出してもよいし、転送経路長と使用される帯域幅の両方を算出してもよい。
【００６９】
そして、経路制御装置４は、Ｓ９４で決定された転送装置７に対してフロー識別子等のフローを特定するための情報を与え、当該特定フローのインターセプトを指示する（Ｓ９５）。また、経路制御装置４は、フロー処理制御装置６に対し、上記インターセプト指示を受けた転送装置７の情報を通知し（Ｓ９６）、この通知を受けたフロー処理制御装置６は処理サーバ装置８に対してフロー識別子と処理情報を指示する（Ｓ９７）。
【００７０】
一方、Ｓ９０での判断の結果、制御情報の種類が端末移動情報である場合、制御情報処理部１１は当該端末移動情報を経路制御装置４に通知し（Ｓ９８）、経路制御装置４はユーザ所持端末の位置情報とサービス情報を端末管理装置１０へ通知する（Ｓ９９）。
【００７１】
端末管理装置１０は当該位置情報とサービス情報を基に、所定ルールに従って、現在のサービス継続のための１つの受信端末を決定し、当該受信端末のアドレスを経路制御装置４へ通知する（Ｓ１００）。例えば、端末管理装置１０は、受信中のフローを継続して受信する処理能力を持ち、且つ直近の処理サーバ装置８からの距離が最も近い端末装置を受信継続のための端末装置として決定することができる。そして、通知を受けた経路制御装置４は、新しい受信端末のアドレスを、処理サーバ装置８に最も近く上記インターセプトを指示された転送装置７に対し通知し、当該転送装置７に対し受信端末のアドレス情報の書換を指示する（Ｓ１０１）。
【００７２】
このようにして制御系２では、図８の処理が繰り返される。
【００７３】
以上のような図６〜図８の処理をベースとして、パケット転送システム全体としては、図５の処理が実現されることとなる。
【００７４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、従来のようにフローを意識しないパケット単位の処理でなく、サービス制御要求に基づいたフロー単位の制御を行いつつ、フローを処理する処理サーバ装置及び近傍の転送装置に応じて転送経路を適正に設定するため、端末の処理能力に依存しない、サービス制御要求に基づく動的且つ柔軟なルーティング制御を行うことができる。即ち、フロー単位での処理を実現しつつ、端末の処理能力に依存しないサービスをユーザに提供可能とし、サービス制御要求に基づいた柔軟なルーティング制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施形態におけるパケット転送システムの構成図である。
【図２】転送装置の機能ブロック図である。
【図３】処理サーバ装置の機能ブロック図である。
【図４】制御系の機能ブロック図である。
【図５】発明の実施形態における処理を示すチャート図である。
【図６】サーバ装置に最も近い転送装置における処理を表す流れ図である。
【図７】処理サーバ装置における処理を表す流れ図である。
【図８】制御系における処理を表す流れ図である。
【符号の説明】
１…転送系、２…制御系、３…経路テーブル、４…経路制御装置、５…処理サーバ装置データベース、６…フロー処理制御装置、７…転送装置、８…処理サーバ装置、９…端末管理テーブル、１０…端末管理装置、１１…制御情報処理部、１２…経路制御処理部、２０、２０Ａ、２０Ｂ…端末装置、７１…転送制御部、７１Ａ…制御情報処理部、７１Ｂ…フロー管理テーブル、７１Ｃ…経路制御テーブル、７２…パケット転送処理部、８１…パケット処理制御部、８２…フロー処理登録テーブル、８３…バケット処理部、８４…廃棄処理部。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ネットワークの制御機能と転送機能とを物理的に分離して構成されたパケット転送システム、当該システムにおけるパケット転送制御方法、並びに、当該システムを構成する経路制御装置、フロー処理制御装置、端末管理装置、転送装置、処理サーバ装置及び端末装置に関する。
【０００２】
なお、本件における「フロー」とは、内容的にみて１つのまとまったコンテンツデータの固まり、例えば、一連の映像コンテンツデータ等を意味し、ネットワーク上では多数のパケットに分割されて転送される。即ち、「フロー」は、内容的にみて１つのまとまったコンテンツデータの固まりである点で、内容的なまとまりを持ったものではなく単にネットワーク上を転送されるデータの小単位である「パケット」とは異なる。
【０００３】
【従来の技術】
従来のパケット通信システムでは、エンド−エンド間での情報の透過性を保証するため、ネットワークの転送装置は、パケットに対し、一般的にルーティングプロトコル（ＲＩＰやＯＳＰＦ等）を用いた処理等の転送に関わる処理のみを行う。また、転送装置での処理では、フローは全く意識されず、パケット単位でのみ処理が行われる（下記の非特許文献１参照）。
【０００４】
一方、近年では、ＭＰＬＳ等、フロー単位での処理についても提案されていて、パケットの転送経路をパケット転送の前に予め決めておくことで、フロー単位でのパケット転送における転送経路を確保するといった経路制御技術が知られている（下記の非特許文献２参照）。
【０００５】
また、ＩＰｖ６の移動ネットワーク（ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６）での移動端末においては、着信側端末の必須条件として自アドレスの通知機能を具備することが要求され、発信側端末の必須条件として着信側端末からの要請に応じて宛先アドレスを書き換える機能を具備することが要求される。また、ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６では、網内の移動制御管理ノード（ホーム・エージェント）のアドレスが発信側端末に通知され、発信側端末はそのアドレス宛てに、着信側端末宛てのパケットを送信するよう制御することで、たとえ発信側端末や着信側端末が移動しても、当該移動を管理する移動制御管理ノードによって、着信側端末宛てのパケットが当該着信側端末へ確実に転送されるという「移動端末のポータビリティ」をサポートする（下記の非特許文献３参照）。
【０００６】
一方、通信相手を識別する端末識別子と、当該通信相手にパケットを届けるためのアドレスとを区別し、網の入り口と出口で端末識別子−アドレス間の変換を行う方式が既に提案されている（下記の非特許文献４参照）。
【非特許文献１】
Ｍａｒｋ Ｍｉｌｌｅｒ， Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｉｎｇ ＩＰｖ６ ｓｅｃｏｎｄ ｅｄｉｔｉｏｎ， ２０００
【非特許文献２】
Ｖｉｖｅｋ Ａｌｗａｙｎ， Ａｄｖａｎｃｅｄ ＭＰＬＳ Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎ， Ｃｉｓｃｏ Ｐｒｅｓｓ， ２００２， ｐｐ． ４５−７４
【非特許文献３】
Ｃｈａｒｌｅｓ Ｅ． Ｐｅｒｋｉｎｓ， Ｍｏｂｉｌｅ ＩＰ， ＩＥＥＥ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｍａｇａｚｉｎｅ， Ｍａｙ １９９７， Ｖｏｌ． ３５， Ｎｏ． ５
【非特許文献４】
林 泰久ほか，２００２年電気情報通信学会総合大会 講演論文集，２００２年３月
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
エンド−エンド間のアプリケーションによってパケット転送処理を制御するネットワークでは、端末の処理能力によって要求される資源の大きさが異なることがある。例えば、処理能力が高くデータを大きい圧縮率で圧縮する能力を有する端末同士でのアプリケーションは、ネットワークに要求される帯域は狭くて済むが、処理能力が低くデータを大きい圧縮率で圧縮する能力を有さない端末同士の場合はネットワークに要求される帯域は広くなることが考えられる。すなわち、ネットワークに対する帯域等の資源の要求が端末の処理能力に依存するという問題が考えられる。
【０００８】
そのようなネットワークでの転送装置は、パケットの転送処理以外の上位処理を行わないほか、転送装置での処理はフローを意識しないパケット単位の処理であるため、基本的にサービス制御要求に基づいたフロー単位の制御はできない。近年、ＭＰＬＳ等のフロー単位での処理についても提案されてはいる。しかし、パケットの転送経路をパケット転送の前に予め決めておくため、このような方式では、サービス制御要求に基づく動的且つ柔軟なルーティング制御を行うことは困難である（例えば、テレビをモニターとして屋内で受けていた映像配信サービスを、引き続き、外出中でも携帯端末や出先の端末をモニターとして受けるような場合に、動的且つ柔軟なルーティング制御を行うことは困難である）。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決するために成されたものであり、フロー単位での処理を実現しつつ、端末の処理能力に依存しないサービスをユーザに提供可能とし、サービス制御要求に基づいた柔軟なルーティング制御を行うことができるパケット転送制御方法、経路制御装置、フロー処理制御装置、端末管理装置、転送装置、処理サーバ装置、端末装置及びパケット転送システムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るパケット転送制御方法は、ネットワーク上でパケットを転送する複数の転送装置と、フローを特定し当該フローのパケットに対し、指示された処理を実行する処理サーバ装置とを含んで構成される転送系と、処理サーバ装置に対しフローの処理を指示するフロー処理制御装置と、パケットの転送経路を制御する経路制御装置と、端末装置の位置情報を受信し端末装置の位置情報及び属性情報を管理する端末管理装置とを含んで構成される制御系と、端末装置とから成るパケット転送システムにおけるパケット転送制御方法であって、送信側の端末装置が、送信されるフローに対し当該フローを識別するためのフロー識別子を割り当て、送信側及び受信側の端末装置のアドレス情報、並びに送信されるフローのフロー識別子を含んだ接続要求をネットワークへ送信し、ネットワーク上の転送装置が、制御系の経路制御装置による経路制御の下で当該接続要求を、受信側の端末装置に接続された転送装置へ転送した後、送信側及び受信側の端末装置間でフローの送受信が実行開始され、経路制御装置が、前記フローに対し施すべき処理機能情報を検知し、当該処理機能情報をフロー処理制御装置へ通知し、フロー処理制御装置が、自装置に備えた、フローを処理する処理サーバ装置、当該処理サーバ装置が有する処理機能情報、及び当該処理サーバ装置から最も近い転送装置情報を対応付けて記憶した処理サーバ装置データベースを参照して、受信した処理機能を持つ複数の処理サーバ装置を候補として選定し、選定された処理サーバ装置の各々に接続している転送装置の情報を経路制御装置に通知し、経路制御装置が、接続要求に含まれた送信側及び受信側の端末装置のアドレス情報に基づいて、前記通知された転送装置の各々について、各転送装置を経由した転送コストを算出し、当該転送コストに応じて一つの処理サーバ装置及び当該処理サーバ装置に接続している転送装置を決定し、経路制御装置が、決定された転送装置に対し、フロー識別子、送信側及び受信側の端末装置のアドレス情報、決定された処理サーバ装置の情報を通知し、当該フロー識別子に対応するフローをインターセプトして前記処理サーバ装置へ転送するようにインターセプト指示を行うとともに、フロー処理制御装置に対し、インターセプト指示を受けた転送装置の情報を通知し、フロー処理制御装置が、インターセプト指示を受けた転送装置に対応した処理サーバ装置に対し、フロー識別子と当該フロー識別子に応じた処理情報を指示し、経路制御装置が、送信側の端末装置が接続された転送装置に対し、インターセプト指示を受けた転送装置を経由した転送経路情報を通知し、送信側の端末装置が接続された転送装置が、通知された転送経路情報に基づき、送信側の端末装置からのフローを送信し、前記インターセプト指示を受けた転送装置が、自装置に備えた、フローの識別子、送信側の端末装置アドレス、受信側の端末装置アドレス、及びフローを処理する処理サーバ装置情報を対応付けて記憶したフロー管理テーブルを参照して、インターセプト指示に基づき、前記フロー識別子に対応する前記フローをインターセプトして処理サーバ装置へ転送し、処理サーバ装置が、指示されたフロー識別子に対応する前記フローに対し、指示された処理情報に基づいて処理を行い、当該処理後、処理済みを示すマークを処理済みフローに付して当該処理済みフローをネットワークへ送信し、前記インターセプト指示を受けた転送装置が、処理済みフローを、処理サーバ装置から受信して転送経路情報に基づき受信側の端末装置へ向けて転送することを特徴とする。
【００１１】
このように本発明に係るパケット転送制御方法では、送信側の端末装置が、送信されるフローに対しフロー識別子を割り当て、送信側及び受信側の端末装置のアドレス情報、並びに送信されるフローのフロー識別子を含んだ接続要求をネットワークへ送信し、ネットワーク上の転送装置が、制御系の経路制御装置による経路制御の下で当該接続要求を、受信側の端末装置に接続された転送装置へ転送した後、送信側及び受信側の端末装置間でフローの送受信が実行開始される。また、前提として、端末管理装置は、各端末装置の位置情報を受信し、各端末装置の位置情報及び属性情報を管理している。
【００１２】
ここで、経路制御装置が、フローに対し施すべき処理機能情報を検知すると、当該処理機能情報をフロー処理制御装置へ通知し、フロー処理制御装置が、上記処理サーバ装置データベースを参照して、受信した処理機能を持つ複数の処理サーバ装置を候補として選定し、選定された処理サーバ装置の各々に接続している転送装置の情報を経路制御装置に通知する。
【００１３】
経路制御装置が、接続要求に含まれた送信側及び受信側の端末装置のアドレス情報に基づいて、前記通知された転送装置の各々について、各転送装置を経由した転送コストを算出し、当該転送コストに応じて一つの処理サーバ装置及び当該処理サーバ装置に接続している転送装置を決定する。なお、転送コストとしては、例えば、転送経路長（ネットワークにおけるホップ数など）、転送にて使用される帯域幅等を用いることができる。そして、経路制御装置が、決定された転送装置に対し、フロー識別子、送信側及び受信側の端末装置のアドレス情報、決定された処理サーバ装置の情報を通知し、当該フロー識別子に対応するフローをインターセプトして当該処理サーバ装置へ転送するようにインターセプト指示を行うとともに、フロー処理制御装置に対し、インターセプト指示を受けた転送装置の情報を通知する。また、フロー処理制御装置は、インターセプト指示を受けた転送装置に対応した処理サーバ装置に対し、フロー識別子と当該フロー識別子に応じた処理情報を指示する。
【００１４】
その後、経路制御装置が、送信側の端末装置が接続された転送装置に対し、インターセプト指示を受けた転送装置を経由した転送経路情報を通知すると、送信側の端末装置が接続された転送装置は、当該通知された転送経路情報に基づき送信側の端末装置からのフローを送信し、上記インターセプト指示を受けた転送装置は、自装置に備えた上記フロー管理テーブルを参照して、インターセプト指示に基づき、当該フロー識別子に対応するフローをインターセプトして処理サーバ装置へ転送する。
【００１５】
そして、処理サーバ装置は、指示されたフロー識別子に対応するフローに対し、指示された処理情報に基づいて処理を行い、当該処理後、処理済みを示すマークを処理済みフローに付して当該処理済みフローをネットワークへ送信する。上記インターセプト指示を受けた転送装置は、処理済みフローを、処理サーバ装置から受信して転送経路情報に基づき受信側の端末装置へ向けて転送する。これにより、フローに応じた処理サーバ装置により処理されたフローは、転送経路情報に基づき受信側の端末装置へ届くことになる。
【００１６】
これにより、従来のようにフローを意識しないパケット単位の処理ではなく、サービス制御要求に基づいたフロー単位の制御を行いつつ、フローを処理する処理サーバ装置及び近傍の転送装置に応じて転送経路を適正に設定するため、端末の処理能力に依存しない、サービス制御要求に基づく動的且つ柔軟なルーティング制御を行うことができる。即ち、フロー単位での処理を実現しつつ、端末の処理能力に依存しないサービスをユーザに提供可能とし、サービス制御要求に基づいた柔軟なルーティング制御を行うことができる。
【００１７】
また、上記パケット転送制御方法では、フローを受信中の端末装置が変更される場合、制御系の端末管理装置が、自装置に備えた、端末装置の識別子、端末装置の位置情報、及び端末装置が有する処理能力を含む属性情報を対応付けて記憶した端末管理テーブルを参照して、受信者の近傍の他の端末装置からの位置情報と受信中のフロー情報に基づいて、前記他の端末装置から受信継続のための一つの端末装置を決定し、決定された端末装置のアドレス情報を経路制御装置に通知し、経路制御装置が、前記インターセプト指示を受けた転送装置に対し、当該決定された端末装置のアドレス情報を通知し、受信側の端末装置のアドレス書換を指示することで前記転送経路情報を変更させ、前記インターセプト指示を受けた転送装置が、前記決定された受信側の端末装置のアドレス書換を行い、処理済みフローを変更後の転送経路情報に基づき当該受信側の端末装置へ向けて転送することが望ましい。
【００１８】
即ち、フローを受信中の端末装置が変更される場合、制御系の端末管理装置は、自装置に備えた上記の端末管理テーブルを参照して、定期的受信により得られた他の端末装置の位置情報と受信中のフロー情報に基づいて、他の端末装置から受信継続のための一つの端末装置を決定し、決定された端末装置のアドレス情報を経路制御装置に通知する。そして、経路制御装置は、上記インターセプト指示を受けた転送装置に対し、当該決定された端末装置のアドレス情報を通知するとともに、受信側の端末装置のアドレス書換を指示することで転送経路情報を変更させる。さらに、上記インターセプト指示を受けた転送装置は、決定された受信側の端末装置のアドレス書換を行い、処理済みフローを変更後の転送経路情報に基づき当該受信側の端末装置へ向けて転送する。
【００１９】
このようにしてフローを受信中の端末装置が変更される場合でも、端末管理テーブルの情報に基づいて受信継続のための新たな端末装置が適正に決定され、転送経路も変更されるため、サービスの継続を実現できるシームレスサービスを提供することが可能となる。
【００２０】
即ち、従来は、シームレスサービスを提供するためのシステムでは、デバイスによって、転送されるアプリケーションの形態を可変とすることが考えられるが、エンド−エンドでエラー制御を行う既存システムでは、経路途中でのパケット処理を行うと、該当パケットは受信側でエラーとみなされる可能性が高いため、そのようなシームレスサービスを適切に提供することは困難だった。しかし、上記本発明に係る転送装置によるインターセプト指示及び処理サーバ装置によるフローの処理実行によって、エンド−エンド間の透明性を意識しなくてもアプリケーションの形態を柔軟に変えられ、サービスの継続を実現できるシームレスサービスを提供することが可能となる。
【００２１】
また、従来は、ＩＰｖ６の移動ネットワーク（ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６）での移動端末は、発／着端末に、端末の移動をサポートするための機能が具備されなければいけないほか、網セキュリティの観点からも、例えば、網内の移動制御管理ノード（例えば、ホームエージェント）のアドレスを端末装置へ通知することによる当該移動制御管理ノードへの攻撃も懸念された。しかし、本発明では、端末管理装置によって、端末管理テーブルを参照した上で、受信継続のための端末装置が適正に決定され、当該新たな受信側の端末装置に応じた転送経路に従ってフローは、継続的に受信されることになる。
【００２２】
このため、従来のＩＰｖ６の移動ネットワーク（ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６）での移動端末のように、発／着端末に端末の移動をサポートするための機能を具備する必要性はなくなる。さらに、網セキュリティの観点から網内の移動制御管理ノードのアドレスを端末装置へ通知する必要もないので、網内の移動制御管理ノードのアドレス漏洩を回避することができる。
【００２３】
ところで、上記のパケット転送制御方法に係る発明は、以下のパケット転送システムに係る発明として捉えることができる。
【００２４】
即ち、本発明に係るパケット転送システムは、ネットワーク上でパケットを転送する複数の転送装置と、フローを特定し当該フローのパケットに対し、指示された処理を実行する処理サーバ装置とを含んで構成される転送系と、処理サーバ装置に対しフローの処理を指示するフロー処理制御装置と、パケットの転送経路を制御する経路制御装置と、端末装置の位置情報を受信し端末装置の位置情報及び属性情報を管理する端末管理装置とを含んで構成される制御系と、端末装置とから成るパケット転送システムであって、前記端末装置が、送信されるフローに対し当該フローを識別するためのフロー識別子を割り当てるフロー識別子割当手段と、送信側及び受信側の端末装置のアドレス情報、並びに送信されるフローのフロー識別子を含んだ接続要求をネットワークへ送信する接続要求送信手段とを備え、転送装置が、端末装置からの接続要求を制御系へ転送する接続要求転送手段と、ネットワーク内の転送制御を行う制御系からの指示に従って、フローの識別子と、送信側の端末装置アドレスと、受信側の端末装置アドレスと、フローを処理する処理サーバ装置情報とを対応付けて記憶したフロー管理テーブルを作成し保持するテーブル管理手段と、前記フロー管理テーブルを参照して、インターセプト指示に基づいて、フロー識別子に対応するフローをインターセプトして処理サーバ装置へ転送するインターセプト手段と、処理済みフローを、処理サーバ装置から受信して転送経路情報に基づき受信側の端末装置へ向けて転送する処理済みフロー転送手段とを備え、経路制御装置が、フローに対し施すべき処理機能情報を検知し、当該処理機能情報を前記フロー処理制御装置へ通知する処理機能通知手段と、接続要求に含まれた送信側及び受信側の端末装置のアドレス情報に基づいて、通知された転送装置の各々について、各転送装置を経由した転送コストを算出する転送コスト算出手段と、当該転送コストに応じて一つの処理サーバ装置及び当該処理サーバ装置に接続している転送装置を決定する転送装置決定手段と、決定された転送装置に対し、フロー識別子、送信側及び受信側の端末装置のアドレス情報、決定された処理サーバ装置の情報を通知し、当該フロー識別子に対応するフローをインターセプトして前記処理サーバ装置へ転送するようにインターセプト指示を行うとともに、フロー処理制御装置に対し、インターセプト指示を受けた転送装置の情報を通知する指示通知手段と、送信側の端末装置が接続された転送装置に対し、インターセプト指示を受けた転送装置を経由した転送経路情報を通知する転送経路通知手段とを備え、フロー処理制御装置が、フローを処理する処理サーバ装置、当該処理サーバ装置が有する処理機能情報、及び当該処理サーバ装置から最も近い転送装置情報を対応付けて記憶した処理サーバ装置データベースと、前記処理サーバ装置データベースを参照して、受信した処理機能を持つ複数の処理サーバ装置を候補として選定するサーバ候補選定手段と、選定された処理サーバ装置の各々に接続している転送装置の情報を経路制御装置に通知する転送装置情報通知手段と、インターセプト指示を受けた転送装置に対応した処理サーバ装置に対し、フロー識別子と当該フロー識別子に応じた処理情報を指示する処理指示手段とを備え、処理サーバ装置が、フロー処理制御装置から、フロー識別子と当該フロー識別子に応じた処理情報に関する指示を受信する指示受信手段と、指示されたフロー識別子に対応するフローに対し、指示された処理情報に基づいて処理を実行する処理実行手段と、当該処理後、処理済みを示すマークを処理済みフローに付して当該処理済みフローをネットワークへ送信する処理済みフロー送信手段とを備えたことを特徴とする。
【００２５】
また、本発明に係るパケット転送システムでは、端末管理装置が、端末装置の識別子、端末装置の位置情報、及び端末装置が有する処理能力を含む属性情報を対応付けて記憶した端末管理テーブルと、フローを受信中の端末装置が変更される場合、受信者の近傍の他の端末装置からの位置情報と受信中のフロー情報に基づいて、前記端末管理テーブルを参照して、前記他の端末装置から受信継続のための一つの端末装置を決定する端末決定手段と、決定された端末装置のアドレス情報を経路制御装置に通知するアドレス通知手段とを備え、経路制御装置が、前記インターセプト指示を受けた転送装置に対し、当該決定された端末装置のアドレス情報を通知し、受信側の端末装置のアドレス書換を指示することで前記転送経路情報を変更させる変更指示手段をさらに備え、転送装置の処理済みフロー転送手段が、前記決定された受信側の端末装置のアドレス書換を行い、処理済みフローを変更後の転送経路情報に基づき当該受信側の端末装置へ向けて転送することが望ましい。
【００２６】
また、本発明に係るパケット転送システムを構成する構成要素の各々に着目すると、各構成要素とも、以下のような特徴的な構成を備えている。
【００２７】
本発明に係る経路制御装置は、ネットワーク上でパケットを転送する複数の転送装置と、フローを特定し当該フローのパケットに対し、指示された処理を実行する処理サーバ装置とを含んで構成される転送系と、処理サーバ装置に対しフローの処理を指示するフロー処理制御装置と、パケットの転送経路を制御する経路制御装置と、端末装置の位置情報を受信し端末装置の位置情報及び属性情報を管理する端末管理装置とを含んで構成される制御系と、端末装置とから成るパケット転送システムを構成する経路制御装置であって、フローに対し施すべき処理機能情報を検知し、当該処理機能情報を前記フロー処理制御装置へ通知する処理機能通知手段と、接続要求に含まれた送信側及び受信側の端末装置のアドレス情報に基づいて、通知された転送装置の各々について、各転送装置を経由した転送コストを算出する転送コスト算出手段と、当該転送コストに応じて一つの処理サーバ装置及び当該処理サーバ装置に接続している転送装置を決定する転送装置決定手段と、決定された転送装置に対し、フロー識別子、送信側及び受信側の端末装置のアドレス情報、決定された処理サーバ装置の情報を通知し、当該フロー識別子に対応するフローをインターセプトして前記処理サーバ装置へ転送するようにインターセプト指示を行うとともに、フロー処理制御装置に対し、インターセプト指示を受けた転送装置の情報を通知する指示通知手段と、送信側の端末装置が接続された転送装置に対し、インターセプト指示を受けた転送装置を経由した転送経路情報を通知する転送経路通知手段と、前記インターセプト指示を受けた転送装置に対し、当該決定された端末装置のアドレス情報を通知し、受信側の端末装置のアドレス書換を指示することで前記転送経路情報を変更させる変更指示手段とを備えたことを特徴とする。
【００２８】
また、本発明に係るフロー処理制御装置は、ネットワーク上でパケットを転送する複数の転送装置と、フローを特定し当該フローのパケットに対し、指示された処理を実行する処理サーバ装置とを含んで構成される転送系と、処理サーバ装置に対しフローの処理を指示するフロー処理制御装置と、パケットの転送経路を制御する経路制御装置と、端末装置の位置情報を受信し端末装置の位置情報及び属性情報を管理する端末管理装置とを含んで構成される制御系と、端末装置とから成るパケット転送システムを構成するフロー処理制御装置であって、フローを処理する処理サーバ装置、当該処理サーバ装置が有する処理機能情報、及び当該処理サーバ装置から最も近い転送装置情報を対応付けて記憶した処理サーバ装置データベースと、前記処理サーバ装置データベースを参照して、受信した処理機能を持つ複数の処理サーバ装置を候補として選定するサーバ候補選定手段と、選定された処理サーバ装置の各々に接続している転送装置の情報を経路制御装置に通知する転送装置情報通知手段と、前記経路制御装置により決定された転送装置に対応した処理サーバ装置に対し、フロー識別子と当該フロー識別子に応じた処理情報を指示する処理指示手段とを備えたことを特徴とする。
【００２９】
また、本発明に係る端末管理装置は、ネットワーク上でパケットを転送する複数の転送装置と、フローを特定し当該フローのパケットに対し、指示された処理を実行する処理サーバ装置とを含んで構成される転送系と、処理サーバ装置に対しフローの処理を指示するフロー処理制御装置と、パケットの転送経路を制御する経路制御装置と、端末装置の位置情報を受信し端末装置の位置情報及び属性情報を管理する端末管理装置とを含んで構成される制御系と、端末装置とから成るパケット転送システムを構成する端末管理装置であって、端末装置の識別子、端末装置の位置情報、及び端末装置が有する処理能力を含む属性情報を対応付けて記憶した端末管理テーブルと、フローを受信中の端末装置が変更される場合、受信者の近傍の他の端末装置からの位置情報と受信中のフロー情報に基づいて、前記端末管理テーブルを参照して、前記他の端末装置から受信継続のための一つの端末装置を決定する端末決定手段と、決定された端末装置のアドレス情報を経路制御装置に通知するアドレス通知手段とを備えたことを特徴とする。
【００３０】
また、本発明に係る転送装置は、ネットワーク上でパケットを転送する複数の転送装置と、フローを特定し当該フローのパケットに対し、指示された処理を実行する処理サーバ装置とを含んで構成される転送系と、処理サーバ装置に対しフローの処理を指示するフロー処理制御装置と、パケットの転送経路を制御する経路制御装置と、端末装置の位置情報を受信し端末装置の位置情報及び属性情報を管理する端末管理装置とを含んで構成される制御系と、端末装置とから成るパケット転送システムを構成する転送装置であって、端末装置からの接続要求を制御系へ転送する接続要求転送手段と、ネットワーク内の転送制御を行う制御系からの指示に従って、フローの識別子と、送信側の端末装置アドレスと、受信側の端末装置アドレスと、フローを処理する処理サーバ装置情報とを対応付けて記憶したフロー管理テーブルを作成し保持するテーブル管理手段と、前記フロー管理テーブルを参照して、制御系からのインターセプト指示に基づいて、フロー識別子に対応するフローをインターセプトして処理サーバ装置へ転送するインターセプト手段と、制御系からの指示に従って、パケットのヘッダーに記録されたアドレスを書き換えるとともに、処理済みフローを、処理サーバ装置から受信して転送経路情報に基づき受信側の端末装置へ向けて転送する処理済みフロー転送手段とを備えたことを特徴とする。
【００３１】
また、本発明に係る処理サーバ装置は、ネットワーク上でパケットを転送する複数の転送装置と、フローを特定し当該フローのパケットに対し、指示された処理を実行する処理サーバ装置とを含んで構成される転送系と、処理サーバ装置に対しフローの処理を指示するフロー処理制御装置と、パケットの転送経路を制御する経路制御装置と、端末装置の位置情報を受信し端末装置の位置情報及び属性情報を管理する端末管理装置とを含んで構成される制御系と、端末装置とから成るパケット転送システムを構成する処理サーバ装置であって、フロー処理制御装置から、フロー識別子と当該フロー識別子に応じた処理情報に関する指示を受信する指示受信手段と、指示されたフロー識別子に対応するフローに対し、指示された処理情報に基づいて処理を実行する処理実行手段と、当該処理後、処理済みを示すマークを処理済みフローに付し、当該処理済みフローをネットワークへ送信する処理済みフロー送信手段とを備えたことを特徴とする。
【００３２】
また、本発明に係る端末装置は、ネットワーク上でパケットを転送する複数の転送装置と、フローを特定し当該フローのパケットに対し、指示された処理を実行する処理サーバ装置とを含んで構成される転送系と、処理サーバ装置に対しフローの処理を指示するフロー処理制御装置と、パケットの転送経路を制御する経路制御装置と、端末装置の位置情報を受信し端末装置の位置情報及び属性情報を管理する端末管理装置とを含んで構成される制御系と、ともにパケット転送システムを構成する端末装置であって、送信されるフローに対し当該フローを識別するためのフロー識別子を割り当てるフロー識別子割当手段と、送信側及び受信側の端末装置のアドレス情報、並びに送信されるフローのフロー識別子を含んだ接続要求をネットワークへ送信する接続要求送信手段とを備えたことを特徴とする。
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
【００３４】
［パケット転送システム及び各装置の構成］
図１は、本発明に係るパケット転送システムの構成図を示す。この図１に示すように、パケット転送システムは、ネットワーク上でパケットを転送する複数の転送装置７と、フローを特定し当該フローのパケットに対し、指示された処理を実行する処理サーバ装置８とを含んで構成される転送系１と、処理サーバ装置８に対しフローの処理を指示するフロー処理制御装置６と、パケットの転送経路を制御する経路制御装置４と、端末装置２０の位置情報及び属性情報を管理する端末管理装置１０とを含んで構成される制御系２と、送信側の端末装置２０Ａ、受信側の端末装置２０Ｂ、ユーザ所持の通信機能を持つ端末装置等の端末装置２０とから構成される。
【００３５】
このうち転送装置７はルータにより構成され、複数の転送装置７を区別するために、図１ではＲ１、Ｒ２、…Ｒ６と表記している。端末装置２０としては、例えば、携帯電話、ＰＨＳ、ＰＤＡ、ノート型のパーソナルコンピュータ、据置型のパーソナルコンピュータ等が該当し、携帯型のものと据置型のものの両方が含まれる。映像コンテンツや音声コンテンツの再生処理能力や属性等は、各端末装置でさまざまである。
【００３６】
図２は、転送装置７のブロック構成図を示す。この図２に示すように、転送装置７は、外部とのパケットの送受信を行うとともに受信されたパケットのヘッダーを抽出して転送制御部７１に渡すパケット転送処理部７２と、抽出されたヘッダーや後述のフロー管理テーブルに基づいてパケットの転送経路を決定し制御する転送制御部７１とを含んで構成される。このうち転送制御部７１は、抽出されたヘッダーより当該パケットが制御用パケットかユーザのデータパケットかを判断し、後述のように当該判断結果、フロー管理テーブルの登録情報、及び当該パケットに対し所定の処理が済んでいることを表す「処理済マーク」の有無に応じて後述のフローのインターセプトを実行する制御情報処理部７１Ａと、フローの識別子、送信側の端末装置アドレス、受信側の端末装置アドレス及びフローを処理する処理サーバ装置情報を対応付けて記憶したフロー管理テーブル７１Ｂと、受信側の端末装置アドレス、送信側の端末装置アドレス、フローの識別子及びポート情報を対応付けて記憶した経路制御テーブル７１Ｃとを含んで構成される。なお、上記の「インターセプト」とは、制御情報処理部７１Ａが、フロー管理テーブル７１Ｂを参照し、当該フロー管理テーブル７１Ｂに既に登録されたフローを転送経路上で捕獲し、処理サーバ装置８へ転送する処理をいい、フロー管理テーブルに登録されたフローに対して処理を施すための前段階の処理に相当する。なお、転送装置７における処理は、図６を用いて後述する。
【００３７】
図３は、処理サーバ装置８のブロック構成図を示す。この図３に示すように、処理サーバ装置８は、さまざまなフローに関するフロー識別子と当該フローに対し行うべき処理情報とを対応付けて記憶したフロー処理登録テーブル８２と、フロー処理登録テーブル８２に記憶された処理を、フローを構成するユーザのデータパケットに対し行うパケット処理部８３と、処理不要のパケットを廃棄する廃棄処理部８４と、入力されたパケットのヘッダーから当該パケットの種別（制御情報パケットか又はユーザのデータパケットか）を判別し当該判別結果に応じた後述の処理を実行するよう制御するパケット処理制御部８１とを含んで構成される。なお、処理サーバ装置８における処理は、図７を用いて後述する。
【００３８】
図４は、制御系２の全体に関するブロック構成図を示す。この図４に示すように、制御系２は、外部との各種の制御情報の送受信を行う制御情報処理部１１と、パケット転送の経路制御を行う経路制御装置４と、さまざまな処理サーバ装置８に関して当該処理サーバ装置８が有する処理機能情報及び当該処理サーバ装置８から最も近い転送装置情報を対応付けて記憶した処理サーバ装置データベース５を内蔵し当該処理サーバ装置データベース５を用いて処理サーバ装置８に関する情報を管理するとともに処理サーバ装置８に対する処理実行指示を行うフロー処理制御装置６と、さまざまな端末装置２０に関して当該端末装置２０の識別子、端末装置２０の位置情報、及び端末装置２０が有する処理能力を含む属性情報（例えば表示画面のサイズ等）を対応付けて記憶した端末装置データベース９を内蔵し当該端末装置データベース９を用いて端末装置２０に関する情報を管理する端末管理装置１０とを含んで構成される。このうち経路制御装置４は、パケットの転送経路情報を記憶した経路テーブル３と、転送経路の決定や経路テーブル３を用いた転送経路の管理を行う経路制御処理部１２とを含んで構成される。なお、制御系２における処理は、図８を用いて後述する。
【００３９】
［パケット転送システムにおける処理］
次に、図５を用いて上記のような構成のパケット転送システムにおける処理を説明する。
【００４０】
図５に示すように、最初、送信側の端末装置（以下「送信端末」と略称する）２０Ａ（図１）が、送信されるフローに対し当該フローを識別するためのフロー識別子を割り当て（Ｓ１）、送信端末のアドレス情報、受信側の端末装置（以下「受信端末」と略称する）２０Ｂのアドレス情報、及び送信されるフローのフロー識別子を含んだ接続要求をネットワークへ送信する（Ｓ２）。そして、ネットワーク上の転送装置が当該接続要求を制御系２へ転送すると、当該接続要求は制御情報処理部１１を経由して経路制御装置４に到達し、経路制御装置４による経路制御の下、当該接続要求は、受信端末２０Ｂに接続された転送装置７へ転送された後、受信端末２０Ｂへ到達する。そして、送信端末２０Ａ、受信端末２０Ｂ間でフローの送受信が実行開始される（Ｓ３）。
【００４１】
そして、経路制御装置４が、フローに対し施すべき処理機能情報を検知すると、当該処理機能情報をフロー処理制御装置６へ通知する（Ｓ４）。このとき、経路制御装置４は、例えば、ネットワークが輻輳しているという情報をトリガーにして、フローに対し施すべき処理機能としてデータ圧縮処理を検知する。
【００４２】
フロー処理制御装置６は、処理サーバ装置データベース５を参照して、受信した処理機能を持つ複数の処理サーバ装置８を候補として選定し（Ｓ５）、選定された処理サーバ装置８の各々に接続している転送装置７の情報を経路制御装置４に通知する（Ｓ６）。通知を受けた経路制御装置４は、接続要求に含まれた送信端末及び受信端末のアドレス情報に基づいて、上記Ｓ６で通知された転送装置７の各々について、各転送装置７を経由した転送経路長を算出し、当該転送経路長が最も短い１つの処理サーバ装置８及び当該処理サーバ装置８に接続している転送装置７を決定する（Ｓ７）。なお、ここでは、本発明に係る転送コストとして、転送経路長（例えばネットワークにおけるホップ数など）を算出する例を示すが、転送経路長に代わり、例えば転送で使用される帯域幅などを算出してもよいし、転送経路長と使用される帯域幅の両方を算出してもよい。
【００４３】
そして、経路制御装置４は、Ｓ７で決定された転送装置７に対し、フロー識別子、送信端末及び受信端末のアドレス情報、決定された処理サーバ装置８の情報を通知し、当該フロー識別子に対応するフローをインターセプトして上記決定された処理サーバ装置８へ転送するようにインターセプト指示を行う（Ｓ８）。また、経路制御装置４は、フロー処理制御装置６に対し、決定された処理サーバ装置８及びインターセプト指示を受けた転送装置７の情報を通知する（Ｓ９）。
【００４４】
通知を受けたフロー処理制御装置６は、決定された処理サーバ装置８に対し、フロー識別子と当該フロー識別子に応じた処理情報を指示する（Ｓ１０）。一方、経路制御装置４は、送信端末２０Ａに対し、上記インターセプト指示を受けた転送装置７を経由した転送経路情報を通知する（Ｓ１１）。
【００４５】
そして、送信端末２０Ａが、通知された転送経路情報に従ってフローを送信すると（Ｓ１２）、上記インターセプト指示を受けた転送装置７は、フロー管理テーブル７１Ｂを参照して、上記インターセプト指示に従って、該当のフロー識別子に対応するフローをインターセプトして、決定された処理サーバ装置８へ転送する（Ｓ１３）。
【００４６】
更に、当該処理サーバ装置８は、指示されたフロー識別子に対応するフローに対し、指示された処理情報に応じて処理を行い（Ｓ１４）、当該処理後、処理済みを示す「処理済みマーク」をフローに付して、当該処理済みフローをネットワークへ送信する。この処理済みフローは、上記インターセプト指示を受けた転送装置７によって、転送経路情報に基づき受信端末２０Ｂへ向けて転送される（Ｓ１５）。これにより、フローに応じて決定された処理サーバ装置８による処理後のフローは、転送経路情報に基づき受信端末２０Ｂへ届くことになる。
【００４７】
これにより、従来のようにフローを意識しないパケット単位の処理ではなく、サービス制御要求に基づいたフロー単位の制御を行いつつ、フローを処理する処理サーバ装置８及び近傍の転送装置７に応じて転送経路を適正に設定するため、端末の処理能力に依存しない、サービス制御要求に基づく動的且つ柔軟なルーティング制御を行うことができる。即ち、フロー単位での処理を実現しつつ、端末の処理能力に依存しないサービスをユーザに提供可能とし、サービス制御要求に基づいた柔軟なルーティング制御を行うことができる。
【００４８】
次に、フローを受信中の端末装置が変更される場合の処理を説明する。
【００４９】
受信端末が移動する場合、当該受信端末に接続された転送装置７からの受信端末の移動通知が経路制御装置４に転送されると（Ｓ１６）、経路制御装置４は、当該受信端末から通知される位置情報とともに、受信中のフローに関する情報（サービス情報）を端末管理装置１０に転送する（Ｓ１７）。
【００５０】
そして、端末管理装置１０は、端末管理テーブルを参照して、上記他の端末装置の位置情報と受信中のフロー情報に基づいて、上記他の端末装置から受信継続のための一つの端末装置を決定し（Ｓ１８）、決定された端末装置のアドレス情報を経路制御装置４に通知する（Ｓ１９）。例えば、受信中のフローを継続して受信する処理能力を持ち、且つ直近の処理サーバ装置８からの距離が最も近い他の端末装置を受信継続のための端末装置として決定することができる。通知を受けた経路制御装置４は、インターセプト指示を受けた転送装置７に対し上記決定された端末装置２０のアドレス情報を通知し、受信端末のアドレス書換を指示することで転送経路情報を変更させる（Ｓ２０）。
【００５１】
当該インターセプト指示を受けた転送装置７は、上記決定された新たな受信端末のアドレス書換を行い（Ｓ２１）、処理済みフローを、変更後の転送経路情報に従って当該新たな受信端末へ向けて転送する（Ｓ２２）。
【００５２】
このようにしてフローを受信中の端末装置が変更される場合でも、端末管理テーブル９の情報に基づいて受信継続のための新たな端末装置が適正に決定され、転送経路も変更されるため、サービスの継続を実現できるシームレスサービスを提供することが可能となる。
【００５３】
また、エンド−エンド間の透明性を意識しなくてもアプリケーションの形態を柔軟に変えられ、サービスの継続を実現できるシームレスサービスを提供することが可能となる。
【００５４】
また、従来のＩＰｖ６の移動ネットワーク（ｍｏｂｉｌｅ ＩＰｖ６）での移動端末のように、発／着端末に端末の移動をサポートするための機能を具備する必要性はなくなる。さらに、網セキュリティの観点から転送系１内の移動制御管理ノード（不図示）のアドレスを端末装置２０へ通知する必要もないので、当該移動制御管理ノードのアドレス漏洩を回避することができる。
【００５５】
次に、転送装置７、処理サーバ装置８及び制御系２の各々における処理について順に説明する。
【００５６】
図６は、処理サーバ装置８に接続している転送装置７での特定フローに対する処理を示す。転送装置７のパケット転送処理部７２は、パケットの到着を監視しており（Ｓ７０）、パケットが到着すると（Ｓ７０で肯定判断）、当該パケット転送処理部７２は、受信したパケットのヘッダーを抽出して制御部７１の制御情報処理部７１Ａに渡す（Ｓ７１）。制御情報処理部７１Ａは、当該受信されたパケットが制御用パケットなのかユーザのデータパケットなのかを判断する（Ｓ７２）。
【００５７】
判断の結果、当該受信されたパケットが制御用のパケットであれば（Ｓ７２で肯定判断）、制御情報処理部７１Ａは、パケット転送処理部７２から当該パケットのペイロード部を受け取り、フロー管理テーブル７１Ｂにフロー識別子、送信端末のアドレス、受信端末のアドレス、ユーザ所持端末の情報、サーバ装置情報などを登録する（Ｓ７３）。
【００５８】
一方、Ｓ７２での判断の結果、当該受信されたパケットがユーザのデータパケットであれば（Ｓ７２で否定判断）、制御情報処理部７１Ａは、当該パケットに対応するフロー識別子がフロー管理テーブル７１Ｂに登録されているかどうかを確認する（Ｓ７４）。
【００５９】
もし、フロー管理テーブルになければ（Ｓ７４で否定判断）、通常のデータパケットであると判断できるので、経路制御テーブル７１Ｃを参照して、次の転送装置へパケットを転送する（Ｓ７９）。
【００６０】
一方、Ｓ７４でフロー管理テーブルにフロー識別子が存在するパケットであれば（Ｓ７４で肯定判断）、当該パケットに「処理済マーク」がされているかを確認する（Ｓ７５）。ここで、処理済マークがされたパケットは、すでに処理サーバ装置８により処理が施されたものと判断できるので、経路制御テーブル７１Ｃを参照して、次の転送装置へ転送する（Ｓ７９）。但し、この際、経路制御装置４によりアドレス書換の指示が出ている場合は、アドレス書換処理を行って（Ｓ７８）から、経路制御テーブル７１Ｃを参照し次の転送装置へ転送する（Ｓ７９）。
【００６１】
なお、Ｓ７５で当該パケットに「処理済マーク」がされていない場合は、当該パケットはまだ処理が施されていないため、当該パケットを処理サーバ装置８へ転送する（Ｓ７６）。これにより、未処理のパケットについては、処理サーバ装置８により処理が施される。
【００６２】
このようにして転送装置７では、図６の処理が繰り返される。
【００６３】
図７は、特定フローに対する処理サーバ装置８による処理を示す。処理サーバ装置８のパケット処理制御部８１はパケットを受信すると、当該受信されたパケットが制御情報パケットなのかユーザのデータパケットなのかを判断する（Ｓ８０）。
【００６４】
当該判断結果にて当該パケットが制御情報パケットの場合、パケット処理制御部８１は当該パケットのペイロード部を受け取り、当該ペイロード部からフロー識別子と処理情報をフロー処理登録テーブル８２に登録する（Ｓ８１）。
【００６５】
Ｓ８０での判断結果にて受信されたパケットがユーザのデータパケットの場合、パケット処理制御部８１は、当該データパケットのフローがフロー処理登録テーブル８２に登録してあるか否かを確認する（Ｓ８２）。ここで、当該フローのフロー識別子がフロー処理登録テーブル８２に登録済みであれば、当該フロー処理登録テーブル８２から当該パケットに施すべき処理情報を、データパケットとともにパケット処理部８３に提供する（Ｓ８４）。提供を受けたパケット処理部８３は、パケット処理を行って、処理が終わったパケットに対し「処理済マーク」をセットし（Ｓ８５）、当該「処理済マーク」付きのパケットを直近の（接続している）転送装置７へ転送する（Ｓ８６）。一方、Ｓ８３でフロー処理登録テーブル８２に登録されていないフローのパケットであれば、このパケットは間違って転送されたものと判断できるため、パケット処理制御部８１は廃棄処理部８４に当該パケットを渡し廃棄処理部８４は廃棄処理を行う（Ｓ８７）。
【００６６】
このようにして処理サーバ装置８では、図７の処理が繰り返される。
【００６７】
図８は、特定フローに対してのパケット処理のために、制御系２の各制御装置（経路制御装置４、フロー処理制御装置６及び端末管理装置１０）が行う処理を示す。まず、制御情報処理部１１が、制御情報の種類として、パケット処理制御情報であるかユーザ所持端末の移動に関する情報（以下「端末移動情報」という）であるかを判断する（Ｓ９０）。
【００６８】
判断の結果、制御情報の種類がパケット処理制御情報である場合、制御情報処理部１１は処理機能情報、送信端末のアドレス情報及び受信端末のアドレス情報を経路制御装置４に提示する（Ｓ９１）。経路制御装置４は、処理機能情報をフロー処理制御装置６へ提示し（Ｓ９２）、当該フロー処理制御装置６は、指定された処理機能を持ついくつかの処理サーバ装置８を候補として選定し、選定された処理サーバ装置８の各々に接続している転送装置７を経路制御装置４へ返答する（Ｓ９３）。経路制御装置４は、それぞれの転送装置７についての転送経路長を算出し、送受信端末間の転送経路長が最短となる転送装置７及び当該転送装置７に接続している処理サーバ装置８を決定する（Ｓ９４）。なお、ここでは、転送コストとして、転送経路長（例えばネットワークにおけるホップ数など）を算出する例を示すが、転送経路長に代わり、例えば転送で使用される帯域幅などを算出してもよいし、転送経路長と使用される帯域幅の両方を算出してもよい。
【００６９】
そして、経路制御装置４は、Ｓ９４で決定された転送装置７に対してフロー識別子等のフローを特定するための情報を与え、当該特定フローのインターセプトを指示する（Ｓ９５）。また、経路制御装置４は、フロー処理制御装置６に対し、上記インターセプト指示を受けた転送装置７の情報を通知し（Ｓ９６）、この通知を受けたフロー処理制御装置６は処理サーバ装置８に対してフロー識別子と処理情報を指示する（Ｓ９７）。
【００７０】
一方、Ｓ９０での判断の結果、制御情報の種類が端末移動情報である場合、制御情報処理部１１は当該端末移動情報を経路制御装置４に通知し（Ｓ９８）、経路制御装置４はユーザ所持端末の位置情報とサービス情報を端末管理装置１０へ通知する（Ｓ９９）。
【００７１】
端末管理装置１０は当該位置情報とサービス情報を基に、所定ルールに従って、現在のサービス継続のための１つの受信端末を決定し、当該受信端末のアドレスを経路制御装置４へ通知する（Ｓ１００）。例えば、端末管理装置１０は、受信中のフローを継続して受信する処理能力を持ち、且つ直近の処理サーバ装置８からの距離が最も近い端末装置を受信継続のための端末装置として決定することができる。そして、通知を受けた経路制御装置４は、新しい受信端末のアドレスを、処理サーバ装置８に最も近く上記インターセプトを指示された転送装置７に対し通知し、当該転送装置７に対し受信端末のアドレス情報の書換を指示する（Ｓ１０１）。
【００７２】
このようにして制御系２では、図８の処理が繰り返される。
【００７３】
以上のような図６〜図８の処理をベースとして、パケット転送システム全体としては、図５の処理が実現されることとなる。
【００７４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、従来のようにフローを意識しないパケット単位の処理でなく、サービス制御要求に基づいたフロー単位の制御を行いつつ、フローを処理する処理サーバ装置及び近傍の転送装置に応じて転送経路を適正に設定するため、端末の処理能力に依存しない、サービス制御要求に基づく動的且つ柔軟なルーティング制御を行うことができる。即ち、フロー単位での処理を実現しつつ、端末の処理能力に依存しないサービスをユーザに提供可能とし、サービス制御要求に基づいた柔軟なルーティング制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発明の実施形態におけるパケット転送システムの構成図である。
【図２】転送装置の機能ブロック図である。
【図３】処理サーバ装置の機能ブロック図である。
【図４】制御系の機能ブロック図である。
【図５】発明の実施形態における処理を示すチャート図である。
【図６】サーバ装置に最も近い転送装置における処理を表す流れ図である。
【図７】処理サーバ装置における処理を表す流れ図である。
【図８】制御系における処理を表す流れ図である。
【符号の説明】
１…転送系、２…制御系、３…経路テーブル、４…経路制御装置、５…処理サーバ装置データベース、６…フロー処理制御装置、７…転送装置、８…処理サーバ装置、９…端末管理テーブル、１０…端末管理装置、１１…制御情報処理部、１２…経路制御処理部、２０、２０Ａ、２０Ｂ…端末装置、７１…転送制御部、７１Ａ…制御情報処理部、７１Ｂ…フロー管理テーブル、７１Ｃ…経路制御テーブル、７２…パケット転送処理部、８１…パケット処理制御部、８２…フロー処理登録テーブル、８３…バケット処理部、８４…廃棄処理部。
Claims (10)
- ネットワーク上でパケットを転送する複数の転送装置と、フローを特定し当該フローのパケットに対し、指示された処理を実行する処理サーバ装置とを含んで構成される転送系と、
処理サーバ装置に対しフローの処理を指示するフロー処理制御装置と、パケットの転送経路を制御する経路制御装置と、端末装置の位置情報を受信し端末装置の位置情報及び属性情報を管理する端末管理装置とを含んで構成される制御系と、
端末装置とから成るパケット転送システムにおけるパケット転送制御方法であって、
送信側の端末装置が、送信されるフローに対し当該フローを識別するためのフロー識別子を割り当て、送信側及び受信側の端末装置のアドレス情報、並びに送信されるフローのフロー識別子を含んだ接続要求をネットワークへ送信し、
ネットワーク上の転送装置が、制御系の経路制御装置による経路制御の下で当該接続要求を、受信側の端末装置に接続された転送装置へ転送した後、送信側及び受信側の端末装置間でフローの送受信が実行開始され、
経路制御装置が、前記フローに対し施すべき処理機能情報を検知し、当該処理機能情報をフロー処理制御装置へ通知し、
フロー処理制御装置が、自装置に備えた、フローを処理する処理サーバ装置、当該処理サーバ装置が有する処理機能情報、及び当該処理サーバ装置から最も近い転送装置情報を対応付けて記憶した処理サーバ装置データベースを参照して、受信した処理機能を持つ複数の処理サーバ装置を候補として選定し、選定された処理サーバ装置の各々に接続している転送装置の情報を経路制御装置に通知し、経路制御装置が、接続要求に含まれた送信側及び受信側の端末装置のアドレス情報に基づいて、前記通知された転送装置の各々について、各転送装置を経由した転送コストを算出し、当該転送コストに応じて一つの処理サーバ装置及び当該処理サーバ装置に接続している転送装置を決定し、
経路制御装置が、決定された転送装置に対し、フロー識別子、送信側及び受信側の端末装置のアドレス情報、決定された処理サーバ装置の情報を通知し、当該フロー識別子に対応するフローをインターセプトして前記処理サーバ装置へ転送するようにインターセプト指示を行うとともに、フロー処理制御装置に対し、決定された転送装置の情報を通知し、
フロー処理制御装置が、インターセプト指示を受けた転送装置に対応した処理サーバ装置に対し、フロー識別子と当該フロー識別子に応じた処理情報を指示し、
経路制御装置が、送信側の端末装置が接続された転送装置に対し、インターセプト指示を受けた転送装置を経由した転送経路情報を通知し、
送信側の端末装置が接続された転送装置が、通知された転送経路情報に基づき、送信側の端末装置からのフローを送信し、
前記インターセプト指示を受けた転送装置が、自装置に備えた、フローの識別子、送信側の端末装置アドレス、受信側の端末装置アドレス、及びフローを処理する処理サーバ装置情報を対応付けて記憶したフロー管理テーブルを参照して、インターセプト指示に基づき、前記フロー識別子に対応する前記フローをインターセプトして処理サーバ装置へ転送し、
処理サーバ装置が、指示されたフロー識別子に対応する前記フローに対し、指示された処理情報に基づいて処理を行い、当該処理後、処理済みを示すマークを処理済みフローに付して当該処理済みフローをネットワークへ送信し、
前記インターセプト指示を受けた転送装置が、処理済みフローを、処理サーバ装置から受信して転送経路情報に基づき受信側の端末装置へ向けて転送する、
ことを特徴とするパケット転送制御方法。 - フローを受信中の端末装置が変更される場合、
制御系の端末管理装置が、自装置に備えた、端末装置の識別子、端末装置の位置情報、及び端末装置が有する処理能力を含む属性情報を対応付けて記憶した端末管理テーブルを参照して、受信者の近傍の他の端末装置からの位置情報と受信中のフロー情報に基づいて、前記他の端末装置から受信継続のための一つの端末装置を決定し、決定された端末装置のアドレス情報を経路制御装置に通知し、
経路制御装置が、前記インターセプト指示を受けた転送装置に対し、当該決定された端末装置のアドレス情報を通知し、受信側の端末装置のアドレス書換を指示することで前記転送経路情報を変更させ、
前記インターセプト指示を受けた転送装置が、前記決定された受信側の端末装置のアドレス書換を行い、処理済みフローを変更後の転送経路情報に基づき当該受信側の端末装置へ向けて転送する
ことを特徴とする請求項１記載のパケット転送制御方法。 - ネットワーク上でパケットを転送する複数の転送装置と、フローを特定し当該フローのパケットに対し、指示された処理を実行する処理サーバ装置とを含んで構成される転送系と、処理サーバ装置に対しフローの処理を指示するフロー処理制御装置と、パケットの転送経路を制御する経路制御装置と、端末装置の位置情報を受信し端末装置の位置情報及び属性情報を管理する端末管理装置とを含んで構成される制御系と、端末装置とから成るパケット転送システムを構成する経路制御装置であって、
フローに対し施すべき処理機能情報を検知し、当該処理機能情報を前記フロー処理制御装置へ通知する処理機能通知手段と、
接続要求に含まれた送信側及び受信側の端末装置のアドレス情報に基づいて、通知された転送装置の各々について、各転送装置を経由した転送コストを算出する転送コスト算出手段と、
当該転送コストに応じて一つの処理サーバ装置及び当該処理サーバ装置に接続している転送装置を決定する転送装置決定手段と、
決定された転送装置に対し、フロー識別子、送信側及び受信側の端末装置のアドレス情報、決定された処理サーバ装置の情報を通知し、当該フロー識別子に対応するフローをインターセプトして前記処理サーバ装置へ転送するようにインターセプト指示を行うとともに、フロー処理制御装置に対し、インターセプト指示を受けた転送装置の情報を通知する指示通知手段と、
送信側の端末装置が接続された転送装置に対し、インターセプト指示を受けた転送装置を経由した転送経路情報を通知する転送経路通知手段と、
前記インターセプト指示を受けた転送装置に対し、当該決定された端末装置のアドレス情報を通知し、受信側の端末装置のアドレス書換を指示することで前記転送経路情報を変更させる変更指示手段と、
を備えた経路制御装置。 - ネットワーク上でパケットを転送する複数の転送装置と、フローを特定し当該フローのパケットに対し、指示された処理を実行する処理サーバ装置とを含んで構成される転送系と、処理サーバ装置に対しフローの処理を指示するフロー処理制御装置と、パケットの転送経路を制御する経路制御装置と、端末装置の位置情報を受信し端末装置の位置情報及び属性情報を管理する端末管理装置とを含んで構成される制御系と、端末装置とから成るパケット転送システムを構成するフロー処理制御装置であって、
フローを処理する処理サーバ装置、当該処理サーバ装置が有する処理機能情報、及び当該処理サーバ装置から最も近い転送装置情報を対応付けて記憶した処理サーバ装置データベースと、
前記処理サーバ装置データベースを参照して、受信した処理機能を持つ複数の処理サーバ装置を候補として選定するサーバ候補選定手段と、
選定された処理サーバ装置の各々に接続している転送装置の情報を経路制御装置に通知する転送装置情報通知手段と、
前記経路制御装置により決定された転送装置に対応した処理サーバ装置に対し、フロー識別子と当該フロー識別子に応じた処理情報を指示する処理指示手段と、
を備えたフロー処理制御装置。 - ネットワーク上でパケットを転送する複数の転送装置と、フローを特定し当該フローのパケットに対し、指示された処理を実行する処理サーバ装置とを含んで構成される転送系と、処理サーバ装置に対しフローの処理を指示するフロー処理制御装置と、パケットの転送経路を制御する経路制御装置と、端末装置の位置情報を受信し端末装置の位置情報及び属性情報を管理する端末管理装置とを含んで構成される制御系と、端末装置とから成るパケット転送システムを構成する端末管理装置であって、
端末装置の識別子、端末装置の位置情報、及び端末装置が有する処理能力を含む属性情報を対応付けて記憶した端末管理テーブルと、
フローを受信中の端末装置が変更される場合、受信者の近傍の他の端末装置からの位置情報と受信中のフロー情報に基づいて、前記端末管理テーブルを参照して、前記他の端末装置から受信継続のための一つの端末装置を決定する端末決定手段と、
決定された端末装置のアドレス情報を経路制御装置に通知するアドレス通知手段と、
を備えた端末管理装置。 - ネットワーク上でパケットを転送する複数の転送装置と、フローを特定し当該フローのパケットに対し、指示された処理を実行する処理サーバ装置とを含んで構成される転送系と、処理サーバ装置に対しフローの処理を指示するフロー処理制御装置と、パケットの転送経路を制御する経路制御装置と、端末装置の位置情報を受信し端末装置の位置情報及び属性情報を管理する端末管理装置とを含んで構成される制御系と、端末装置とから成るパケット転送システムを構成する転送装置であって、
端末装置からの接続要求を制御系へ転送する接続要求転送手段と、
ネットワーク内の転送制御を行う制御系からの指示に従って、フローの識別子と、送信側の端末装置アドレスと、受信側の端末装置アドレスと、フローを処理する処理サーバ装置情報とを対応付けて記憶したフロー管理テーブルを作成し保持するテーブル管理手段と、
前記フロー管理テーブルを参照して、制御系からのインターセプト指示に基づいて、フロー識別子に対応するフローをインターセプトして処理サーバ装置へ転送するインターセプト手段と、
制御系からの指示に従って、パケットのヘッダーに記録されたアドレスを書き換えるとともに、処理済みフローを、処理サーバ装置から受信して転送経路情報に基づき受信側の端末装置へ向けて転送する処理済みフロー転送手段と、
を備えた転送装置。 - ネットワーク上でパケットを転送する複数の転送装置と、フローを特定し当該フローのパケットに対し、指示された処理を実行する処理サーバ装置とを含んで構成される転送系と、処理サーバ装置に対しフローの処理を指示するフロー処理制御装置と、パケットの転送経路を制御する経路制御装置と、端末装置の位置情報を受信し端末装置の位置情報及び属性情報を管理する端末管理装置とを含んで構成される制御系と、端末装置とから成るパケット転送システムを構成する処理サーバ装置であって、
フロー処理制御装置から、フロー識別子と当該フロー識別子に応じた処理情報に関する指示を受信する指示受信手段と、
指示されたフロー識別子に対応するフローに対し、指示された処理情報に基づいて処理を実行する処理実行手段と、
当該処理後、処理済みを示すマークを処理済みフローに付し、当該処理済みフローをネットワークへ送信する処理済みフロー送信手段と、
を備えた処理サーバ装置。 - ネットワーク上でパケットを転送する複数の転送装置と、フローを特定し当該フローのパケットに対し、指示された処理を実行する処理サーバ装置とを含んで構成される転送系と、処理サーバ装置に対しフローの処理を指示するフロー処理制御装置と、パケットの転送経路を制御する経路制御装置と、端末装置の位置情報を受信し端末装置の位置情報及び属性情報を管理する端末管理装置とを含んで構成される制御系と、ともにパケット転送システムを構成する端末装置であって、
送信されるフローに対し当該フローを識別するためのフロー識別子を割り当てるフロー識別子割当手段と、
送信側及び受信側の端末装置のアドレス情報、並びに送信されるフローのフロー識別子を含んだ接続要求をネットワークへ送信する接続要求送信手段と、
を備えた端末装置。 - ネットワーク上でパケットを転送する複数の転送装置と、フローを特定し当該フローのパケットに対し、指示された処理を実行する処理サーバ装置とを含んで構成される転送系と、
処理サーバ装置に対しフローの処理を指示するフロー処理制御装置と、パケットの転送経路を制御する経路制御装置と、端末装置の位置情報を受信し端末装置の位置情報及び属性情報を管理する端末管理装置とを含んで構成される制御系と、
端末装置とから成るパケット転送システムであって、
前記端末装置が、
送信されるフローに対し当該フローを識別するためのフロー識別子を割り当てるフロー識別子割当手段と、
送信側及び受信側の端末装置のアドレス情報、並びに送信されるフローのフロー識別子を含んだ接続要求をネットワークへ送信する接続要求送信手段とを備え、
転送装置が、
端末装置からの接続要求を制御系へ転送する接続要求転送手段と、
ネットワーク内の転送制御を行う制御系からの指示に従って、フローの識別子と、送信側の端末装置アドレスと、受信側の端末装置アドレスと、フローを処理する処理サーバ装置情報とを対応付けて記憶したフロー管理テーブルを作成し保持するテーブル管理手段と、
前記フロー管理テーブルを参照して、インターセプト指示に基づいて、フロー識別子に対応するフローをインターセプトして処理サーバ装置へ転送するインターセプト手段と、
処理済みフローを、処理サーバ装置から受信して転送経路情報に基づき受信側の端末装置へ向けて転送する処理済みフロー転送手段とを備え、
経路制御装置が、
フローに対し施すべき処理機能情報を検知し、当該処理機能情報を前記フロー処理制御装置へ通知する処理機能通知手段と、
接続要求に含まれた送信側及び受信側の端末装置のアドレス情報に基づいて、通知された転送装置の各々について、各転送装置を経由した転送コストを算出する転送コスト算出手段と、
当該転送コストに応じて一つの処理サーバ装置及び当該処理サーバ装置に接続している転送装置を決定する転送装置決定手段と、
決定された転送装置に対し、フロー識別子、送信側及び受信側の端末装置のアドレス情報、決定された処理サーバ装置の情報を通知し、当該フロー識別子に対応するフローをインターセプトして前記処理サーバ装置へ転送するようにインターセプト指示を行うとともに、フロー処理制御装置に対し、インターセプト指示を受けた転送装置の情報を通知する指示通知手段と、
送信側の端末装置が接続された転送装置に対し、インターセプト指示を受けた転送装置を経由した転送経路情報を通知する転送経路通知手段とを備え、
フロー処理制御装置が、
フローを処理する処理サーバ装置、当該処理サーバ装置が有する処理機能情報、及び当該処理サーバ装置から最も近い転送装置情報を対応付けて記憶した処理サーバ装置データベースと、
前記処理サーバ装置データベースを参照して、受信した処理機能を持つ複数の処理サーバ装置を候補として選定するサーバ候補選定手段と、
選定された処理サーバ装置の各々に接続している転送装置の情報を経路制御装置に通知する転送装置情報通知手段と、
前記経路制御装置により決定された転送装置に対応した処理サーバ装置に対し、フロー識別子と当該フロー識別子に応じた処理情報を指示する処理指示手段とを備え、
処理サーバ装置が、
フロー処理制御装置から、フロー識別子と当該フロー識別子に応じた処理情報に関する指示を受信する指示受信手段と、
指示されたフロー識別子に対応するフローに対し、指示された処理情報に基づいて処理を実行する処理実行手段と、
当該処理後、処理済みを示すマークを処理済みフローに付して当該処理済みフローをネットワークへ送信する処理済みフロー送信手段とを備えた、
ことを特徴とするパケット転送システム。 - 端末管理装置が、
端末装置の識別子、端末装置の位置情報、及び端末装置が有する処理能力を含む属性情報を対応付けて記憶した端末管理テーブルと、
フローを受信中の端末装置が変更される場合、受信者の近傍の他の端末装置からの位置情報と受信中のフロー情報に基づいて、前記端末管理テーブルを参照して、前記他の端末装置から受信継続のための一つの端末装置を決定する端末決定手段と、
決定された端末装置のアドレス情報を経路制御装置に通知するアドレス通知手段とを備え、
経路制御装置が、前記インターセプト指示を受けた転送装置に対し、当該決定された端末装置のアドレス情報を通知し、受信側の端末装置のアドレス書換を指示することで前記転送経路情報を変更させる変更指示手段をさらに備え、
転送装置の処理済みフロー転送手段が、前記決定された受信側の端末装置のアドレス書換を行い、処理済みフローを変更後の転送経路情報に基づき当該受信側の端末装置へ向けて転送する
ことを特徴とする請求項９記載のパケット転送システム。
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