JP2005197971A - Congestion control device, router device and system and method for controlling congestion - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a congestion control device capable of preventing the deterioration of communication quality by quickly switching the set contents of a network apparatus when congestion is generated. <P>SOLUTION: The congestion control device is provided with a traffic monitoring means for monitoring traffic flowing into a network, a prediction control means for predicting a future traffic change when the traffic monitoring means detects the abnormality of traffic and then determining the set contents of a node in accordance with the prediction, a notification means for notifying the determined set contents to the node as new set data, a threshold excess detection means for monitoring the transition of the traffic after detecting the abnormality of the traffic and then judging whether the traffic exceeds a threshold or not, and a setting validation control means for controlling the validation of the new set data which are notified to the node when the threshold excess detection means judges that the traffic exceeds the threshold. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、IPネットワークにおける輻輳制御装置、ルータ装置、輻輳制御システム、及び輻輳制御方法に関する。   The present invention relates to a congestion control device, a router device, a congestion control system, and a congestion control method in an IP network.

既存の電話網において、天災、地震、大火災等の災害が発生した際、テレビやインターネットなどで災害発生のニュースが流布し、全国から被災地に向けて家族や親戚、友人などへ安否を確認する電話や、問合せの電話が爆発的に増加し、電話がつながりにくい事象が発生することがある。このような現象は、“輻輳(ふくそう)”と呼ばれている。このような輻輳が集中的に発生すると、ネットワークで通信接続処理を行っている交換機が処理する量も比例して増加し、電話を接続する処理が滞るだけでなく、交換機の処理機能が停止してしまうといったおそれがある。そこで、このような状態が発生する前にネットワークで発生している異常をいち早く検出し、交換機を守り、輻輳が発生してしまった場合にも、最低限の通信を確保できるよう、必要な対策が施されている。    When disasters such as natural disasters, earthquakes, and major fires occur on the existing telephone network, news of disaster occurrences circulates on TV and the Internet, etc., and confirms the safety of families, relatives, friends, etc. from across the country to the affected areas Phone calls and inquiries will increase explosively, and it may happen that it is difficult to connect the phone. Such a phenomenon is called “congestion”. When this type of congestion occurs intensively, the amount of processing performed by the exchange that performs communication connection processing on the network also increases proportionally, which not only delays the processing of connecting the telephone, but also stops the processing function of the exchange. There is a risk of ending up. Therefore, necessary measures are taken to quickly detect abnormalities occurring in the network before such a situation occurs, protect the exchange, and ensure minimum communication even in the event of congestion. Is given.

こうした既存電話網で発生する突発的トラフィック(バーストトラヒック)は、IPネットワークでも同様に発生する。すなわち、音声トラヒックやデータトラヒックがIPネットワークに殺到することで、ネットワークリソースを浪費し、呼がつながりにくい事象が発生する可能性がある。   Such sudden traffic (burst traffic) that occurs in the existing telephone network also occurs in the IP network. That is, there is a possibility that an event in which network traffic is wasted and a call is difficult to be connected due to a flood of voice traffic and data traffic to the IP network.

そこで、ネットワークを流れるトラヒックが増加し輻輳が発生したとき、通信品質の劣化や、ネットワーク装置の故障回避のため輻輳制御が行われるが、従来その制御を実行するトリガは閾値を用いる方式(以下、閾値方式と略記する)が一般的であった。   Therefore, when traffic flowing through the network increases and congestion occurs, congestion control is performed to prevent degradation of communication quality and network device failure. Conventionally, a trigger that executes the control uses a threshold (hereinafter referred to as a trigger). (Abbreviated as the threshold method) was common.

また、バーストトラヒックに対応した輻輳制御方法として、単位時間当たりのトラヒック情報の変化量に基づき、一時的にトラヒックが上がったバースト状態において輻輳が発生したか判定し、バースト状態において輻輳が発生したと判定された場合、輻輳解除時に規制解除を直ちに実行することで、過度の規制を未然に抑えることができるという技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2003−258891号公報
In addition, as a congestion control method corresponding to burst traffic, based on the amount of change in traffic information per unit time, it is determined whether congestion has occurred in a burst state where traffic has temporarily increased, and congestion has occurred in a burst state. When it is determined, a technique is disclosed in which excessive restriction can be suppressed in advance by executing restriction release immediately when congestion is released (see, for example, Patent Document 1).
JP 2003-258881 A

ところで、トラヒック状況に合わせて動的に輻輳制御を行う場合、トラヒックの状況に合わせてルータの最適な経路を計算(新設定の計算という)したり、その計算された新設定のデータを、ネットワークを構成する各ルータに通知したり、といった処理が必要になるが、従来の閾値方式では、これらの処理に時間を要するという問題があった。   By the way, when performing congestion control dynamically according to the traffic situation, the optimal route of the router is calculated according to the traffic situation (referred to as calculation of a new setting), and the calculated new setting data is transferred to the network. However, the conventional threshold method has a problem that it takes time for these processes.

図15は、このような問題を説明するための図であり、同図(a)は、従来の閾値方式において、閾値を高く設定した場合の輻輳制御例を示しており、同図(b)は、閾値を低く設定した場合の輻輳制御例を示している。なお、同図(a)、(b)ともに、縦軸はトラヒック量を示し、横軸は時間(t)を示している。また、上記閾値は、ネットワークに流入するトラヒックの限界値(ネットワークの限界)を越えないように設定される。   FIG. 15 is a diagram for explaining such a problem. FIG. 15A shows an example of congestion control when the threshold value is set high in the conventional threshold method, and FIG. Shows an example of congestion control when the threshold is set low. In both of FIGS. 2A and 2B, the vertical axis indicates the traffic volume and the horizontal axis indicates time (t). The threshold value is set so as not to exceed the limit value (traffic limit) of traffic flowing into the network.

同図(a)に示す例の場合、輻輳制御に用いられる閾値が高く設定されているため、トラヒック量が閾値を越えてからネットワークの限界に達するまでの時間が短い。つまり、異常トラヒック検出後の新設定の計算や通知のための処理に対応する時間が不十分となり、バーストトラヒック等の急激なトラヒック変化への対応が遅れトラヒックが失われてしまうといった問題が生じる。   In the example shown in FIG. 5A, the threshold used for congestion control is set high, so that the time from when the traffic amount exceeds the threshold until the network limit is reached is short. That is, there is a problem that the time required for processing for calculation and notification of new settings after detection of abnormal traffic becomes insufficient, and the response to a sudden change in traffic such as burst traffic is delayed and traffic is lost.

一方、上記した処理に対応するための準備時間を確保するために輻輳制御に用いられる閾値を低く設定すると、同図(b)に示されるように、トラヒック量が閾値を頻繁に越えるようになり、本来制御が必要ない状態でも輻輳制御が実行されてしまい、通信に悪影響を与えてしまうといった問題が生じる。   On the other hand, if the threshold value used for congestion control is set low in order to secure the preparation time for dealing with the above-described processing, the traffic amount frequently exceeds the threshold value as shown in FIG. However, congestion control is executed even in a state where control is not originally required, which causes a problem of adversely affecting communication.

また、先に引用した特開2003−258891号公報では、単位時間当たりのトラヒック情報の変化量を所定閾値と比較することによってバースト状態か否かを判定している。すなわち、閾値を利用して輻輳制御が行われるため、前述した問題と同様の問題が生じる可能性がある。   In Japanese Patent Laid-Open No. 2003-258891 cited above, it is determined whether or not it is a burst state by comparing the amount of change in traffic information per unit time with a predetermined threshold. That is, since congestion control is performed using a threshold value, a problem similar to the problem described above may occur.

本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、輻輳発生時に高速にネットワーク装置の設定を切り替え、通信品質の劣化を防ぐことのできる輻輳制御装置、ルータ装置、輻輳制御システム、及び輻輳制御方法を提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and the problem is that a congestion control device capable of switching the setting of a network device at a high speed when congestion occurs and preventing deterioration in communication quality, A router apparatus, a congestion control system, and a congestion control method are provided.

上記課題を解決するため、本発明は、請求項1に記載されるように、複数のノードが接続されたネットワークの輻輳制御装置であって、前記ネットワークを流れるトラヒックを監視するトラヒック監視手段と、前記トラヒック監視手段によりトラヒックの異常を検出したときに、将来のトラヒック変化を予測し、この予測に応じて前記ノードの設定内容を決定する予測制御手段と、前記決定した設定内容を新設定データとして前記ノードに通知する通知手段と、前記トラヒックの異常を検出した後のトラヒックの推移を監視し、該トラヒックが閾値を超過したかどうかを判定する閾値超過検出手段と、前記閾値超過検出手段によりトラヒックが閾値を超過したと判定された場合に、前記ノードに対し、前記通知した新設定データを有効にさせるように制御する設定有効化制御手段と、を備えることを特徴としている。   In order to solve the above-mentioned problem, the present invention provides a congestion control device for a network in which a plurality of nodes are connected, as described in claim 1, and a traffic monitoring means for monitoring traffic flowing through the network; When a traffic abnormality is detected by the traffic monitoring unit, a prediction control unit that predicts a future traffic change and determines the setting content of the node according to the prediction, and the determined setting content as new setting data A notification means for notifying the node; a threshold excess detection means for monitoring a transition of traffic after detecting the traffic abnormality; and determining whether or not the traffic exceeds a threshold value; When it is determined that the threshold value exceeds the threshold, the notified new setting data is made effective for the node. It is characterized by and a setting enabling control means for controlling so.

また、本発明の請求項2によれば、前記輻輳制御装置であって、前記トラヒックの異常を検出した後のトラヒックの推移を監視し、該トラヒックが正常に戻ったか否かを判定する正常化判定手段と、前記正常化判定手段によりトラヒックが正常に戻ったと判定された場合に、前記ノードに対し、前記通知した新設定データを無効にさせるように制御する設定無効化制御手段を備えることを特徴としている。   According to claim 2 of the present invention, in the congestion control device, normalization for monitoring whether or not the traffic has returned to normal by monitoring a traffic transition after detecting the traffic abnormality A setting invalidation control unit configured to control the node to invalidate the notified new setting data when it is determined that the traffic has returned to normal by the determination unit and the normalization determination unit; It is a feature.

また、本発明の請求項3によれば、前記輻輳制御装置であって、前記設定有効化制御手段は、前記新設定データを有効化させる情報を前記ノードに通知する設定有効化通知手段を備え、前記設定無効化制御手段は、前記新設定データを無効化させる情報を前記のノードに通知する設定無効化通知手段を備えることを特徴としている。   According to claim 3 of the present invention, in the congestion control device, the setting validation control means includes setting validation notifying means for notifying the node of information for validating the new setting data. The setting invalidation control means includes setting invalidation notifying means for notifying the node of information for invalidating the new setting data.

また、本発明の請求項4によれば、前記輻輳制御装置であって、アトラクタを作成し、該アトラクタを利用して前記トラヒックの異常を検出することを特徴としている。   According to claim 4 of the present invention, the congestion control device is characterized in that an attractor is created and an abnormality of the traffic is detected using the attractor.

また、本発明の請求項5によれば、前記ルータ装置であって、経路制御に必要な初期設定データを保持する初期設定保持手段と、トラヒックを監視する上位ノードから通知される経路制御に必要な新設定データを保持する新設定保持手段と、前記上位ノードからの指示に基づいて、前記初期設定データ又は前記新設定データのいずれかを有効にする設定制御手段と、を備えることを特徴としている。   Further, according to claim 5 of the present invention, the router device is necessary for the route control notified from the initial setting holding means for holding the initial setting data necessary for the route control and the upper node monitoring the traffic. New setting holding means for holding new new setting data, and setting control means for validating either the initial setting data or the new setting data based on an instruction from the higher order node. Yes.

また、本発明の請求項6によれば、前記ルータ装置であって、前記新設定データを保持した後、タイマを起動するタイマ起動手段と、前記タイマのタイムアウト時に、前記初期設データを有効にして動作を実行するデフォルト運用手段と、を備えることを特徴としている。   According to claim 6 of the present invention, in the router device, after the new setting data is held, timer starting means for starting a timer, and when the timer times out, the initial setting data is validated. And a default operation means for executing the operation.

また、本発明の請求項7によれば、前記ルータ装置であって、前記新設定データ保持後のトラヒックの推移を監視し、該トラヒックが閾値を超過したかどうかを判定する閾値超過検出手段と、前記閾値超過検出手段によりトラヒックが閾値を超過したと判定された場合に、前記新設定データを有効にして動作を開始する自律設定制御手段と、を備えることを特徴としている。   Further, according to claim 7 of the present invention, the router device is configured to monitor a transition of traffic after holding the newly set data, and to detect whether the traffic exceeds a threshold or not. And an autonomous setting control means for validating the new setting data and starting an operation when it is determined by the threshold excess detection means that the traffic exceeds the threshold.

本願発明によれば、異常を検出して輻輳に備える段階と、実際に閾値を超過して制御を有効にする段階とを分けることにより、ネットワークの本当の輻輳時だけ、ルータ装置の設定を高速に変更することができるので、急激なトラヒック変動時の通信劣化を防ぐことができ、かつ必要以上の輻輳制御が引き起こされるのを回避することができる。   According to the present invention, by separating the stage of detecting an abnormality and preparing for congestion from the stage of actually exceeding the threshold and enabling the control, the router device can be set up only at the time of real congestion of the network. Therefore, it is possible to prevent deterioration of communication at the time of sudden traffic fluctuation and to avoid unnecessary congestion control.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

本発明の実施形態に係る輻輳制御方法が適用されるIP(インターネット・プロトコル)ネットワークにおける輻輳制御システム、例えば、図1に示すように構成される。   A congestion control system in an IP (Internet Protocol) network to which a congestion control method according to an embodiment of the present invention is applied, for example, is configured as shown in FIG.

図1において、この輻輳制御システム1は、輻輳制御装置10と、IPネットワークを構成する複数のノードであるルータ装置Ra20〜Rc22から構成される。本実施形態における輻輳制御システム1では、輻輳制御装置10は、各ルータ装置Ra20〜Rc22で収集・通知されるトラヒックデータを基にトラヒックを監視し、トラヒックの変動に応じて経路制御に必要な設定データを求め、各ルータ装置Ra20〜Rc22に通知する。各ルータ装置Ra20〜Rc22は、輻輳制御装置10からの指示に基づいて内部の設定データを切り替えて運用を行う。   In FIG. 1, the congestion control system 1 includes a congestion control device 10 and router devices Ra20 to Rc22 that are a plurality of nodes constituting an IP network. In the congestion control system 1 according to the present embodiment, the congestion control device 10 monitors traffic based on the traffic data collected / notified by each router device Ra20 to Rc22, and settings necessary for path control according to traffic fluctuations. The data is obtained and notified to each router device Ra20 to Rc22. Each router device Ra20 to Rc22 operates by switching internal setting data based on an instruction from the congestion control device 10.

なお、上記ルータ装置は、IPネットワークを構成する装置であるためネットワーク装置(ネットワークデバイス)とも呼ばれる。   Note that the router device is also a device constituting an IP network, and is also called a network device (network device).

次に、本発明の概要を、図2及び図3を用いて説明する。図2は、本発明の輻輳制御システムの動作例を示す図であり、図3は、従来の閾値方式による輻輳制御処理の流れと、本発明の輻輳制御処理の流れを比較説明するための図である。   Next, the outline of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a diagram showing an operation example of the congestion control system of the present invention, and FIG. 3 is a diagram for comparing and explaining the flow of the congestion control process according to the conventional threshold method and the flow of the congestion control process of the present invention. It is.

まず、図2に示す輻輳制御システムの動作例から説明する。   First, an operation example of the congestion control system shown in FIG. 2 will be described.

同図(a)は、IPネットワーク内のトラヒック状況を示す図であり、縦軸はトラヒック量、横軸は時間(t)を表し、上段の点線はネットワーク限界を、下段の点線は閾値を表している。同図(b)〜(d)は、輻輳制御システムの動作状態の遷移を示している。なお、同図(a)に示される区間A、区間B、区間Cは、それぞれ同図(b)〜(d)の動作状態に対応する。   FIG. 4A shows the traffic situation in the IP network. The vertical axis represents the traffic volume, the horizontal axis represents time (t), the upper dotted line represents the network limit, and the lower dotted line represents the threshold value. ing. FIGS. 5B to 5D show transitions of the operation state of the congestion control system. In addition, the section A, the section B, and the section C shown in FIG. 9A correspond to the operation states of FIGS.

本発明においては、輻輳制御装置10はトラヒック監視を行うと同時に、トラヒックに異常がないか判定を行う。図2(a)のA区間のようにトラヒックが正常な期間では、各ルータ装置Ra20〜Rc22は、通常の状態、すなわち初期設定で運用を行う(同図(b)の「A通常状態」を参照)。   In the present invention, the congestion control device 10 performs traffic monitoring and determines whether there is an abnormality in the traffic. In a period in which traffic is normal as in section A in FIG. 2A, each router device Ra20 to Rc22 operates in a normal state, that is, in an initial setting ("A normal state" in FIG. 2B). reference).

輻輳制御装置10は、トラヒック監視中、トラヒック異常を検出すると(同図(a)A区間の終点)、輻輳に備えた予測制御を開始する。   The congestion control device 10 starts predictive control for congestion when detecting a traffic abnormality during traffic monitoring ((a) end point of section A).

具体的には、輻輳制御装置10においてトラヒック異常が検出されると、将来のトラヒックの変化が推定され、将来のトラヒックの状態に対応したルータの設定が計算される。こうして計算された結果は、新設定データとして輻輳制御装置10から各ルータ装置Ra20〜Rc22に通知される。本実施形態では、このような一連の処理を「予備制御処理」と呼ぶ。   Specifically, when a traffic abnormality is detected in the congestion control device 10, a future traffic change is estimated, and a router setting corresponding to the future traffic state is calculated. The result thus calculated is notified as new setting data from the congestion control device 10 to each of the router devices Ra20 to Rc22. In the present embodiment, such a series of processing is referred to as “preliminary control processing”.

各ルータ装置Ra20〜Rc22は、上記新設定データを受けとり保持する。その後、トラヒックが正常に収束すれば(図2(a)B区間の終点)は、この段階では新設定データは有効にならず、通常状態にて運用される(同図(c)の「B準備状態」を参照)。   Each router device Ra20 to Rc22 receives and holds the new setting data. Thereafter, if the traffic converges normally (FIG. 2 (a), the end point of the B section), the new setting data is not valid at this stage and is operated in the normal state (“B” in FIG. 2 (c)). Readiness ”).

トラヒックが正常に戻った後、再び、トラヒックの異常が検出されると、上記した予備制御処理が行われて新設定データが各ルータ装置Ra20〜Rc22に通知される。その後、トラヒックの増加が続き、閾値超過が輻輳制御装置10においてを検出されと(図2(a)C区間の始点)、輻輳に対応した新設定データで運用を行わせるための指示が当該輻輳制御装置10より各ルータ装置Ra20〜Rc22に対して通知される。各ルータ装置Ra20〜Rc22は、この通信された指示に基づいて、新設定データにて運用を開始する(同図(d)の「C新設定状態」を参照)。   When a traffic abnormality is detected again after the traffic has returned to normal, the above-described preliminary control processing is performed, and the newly set data is notified to each router device Ra20 to Rc22. After that, when the traffic continues to increase and an excess of the threshold is detected in the congestion control device 10 (FIG. 2 (a) start point of section C), an instruction for operating with the newly set data corresponding to the congestion is given. The control device 10 notifies the router devices Ra20 to Rc22. Each router device Ra20 to Rc22 starts operation with the new setting data based on this communicated instruction (see “C new setting state” in FIG. 4D).

このように本発明では、トラヒックの異常を検出して輻輳に備える段階と、実際に閾値を超過して制御を有効にする段階とを分けることにより、ネットワークの本当の輻輳時のみ、ルータ装置の設定を高速に変更することができる。   As described above, in the present invention, by separating the stage for detecting traffic abnormality and preparing for congestion from the stage for actually exceeding the threshold and enabling the control, the router device can be used only when the network is actually congested. Settings can be changed at high speed.

続いて、図3を用いて、従来の閾値方式による輻輳制御処理と本発明による輻輳制御処理との違いについて説明する。   Next, the difference between the congestion control process according to the conventional threshold method and the congestion control process according to the present invention will be described with reference to FIG.

従来方式の輻輳制御装置では、トラヒックが閾値を超過した後に各ルータ装置に対する新設定の計算及び通知の処理が行われる(同図(a)参照)。このため、各ルータ装置において新設定に切り替わるまで時間を要するという問題があった。これに対し、本発明では、輻輳制御装置は、トラヒック異常検出時に各ルータ装置に対する新設定の計算及び通知を行うので、トラヒックが閾値を超過した後は、ルータ装置の内部設定を切り替えるだけでよくなり、ルータ装置の内部設定を高速に切り替えることが可能である。   In the conventional congestion control device, after the traffic exceeds the threshold value, the new setting is calculated and notified to each router device (see FIG. 5A). For this reason, there is a problem that it takes time to switch to the new setting in each router device. On the other hand, in the present invention, the congestion control device calculates and notifies the new setting for each router device when a traffic abnormality is detected. Therefore, after the traffic exceeds the threshold, it is only necessary to switch the internal setting of the router device. Thus, the internal setting of the router device can be switched at high speed.

以上で、本発明の概要についての説明を終了し、以下、具体的な実施形態について説明する。なお、以下に説明する具体的実施形態については、第1の実施形態、第2の実施形態のように実施形態どうしを区別する。   This is the end of the description of the outline of the present invention, and a specific embodiment will be described below. In addition, about specific embodiment demonstrated below, embodiment is distinguished like 1st Embodiment and 2nd Embodiment.

(第1の実施形態)
図4は、本実施形態における輻輳制御システム1の輻輳制御装置の構成を示す機能ブロック図である。
(First embodiment)
FIG. 4 is a functional block diagram showing the configuration of the congestion control device of the congestion control system 1 in the present embodiment.

同図において、この輻輳制御装置10は、各ルータ装置から通知されるトラフィック情報を収集するトラヒック情報収集部11と、収集されたトラヒック情報からトラヒックの異常を所定のアルゴリズムにしたがって検出する異常検出部12と、所定のアルゴリズムにしたがって、トラヒック異常検出後のトラヒックの状況を推定するトラヒック推定部13と、トラヒック異常が検出されたときに各ルータ装置に対する新設定を計算する設定計算部14と、計算結果を表す新設定データを各ルータ装置に通知する設定通知部15と、トラヒックが閾値を超過したかどうかを検出する閾値超過検出部16と、トラヒックが閾値を超過したときに、上記計算された新設定データを有効化させるための通知を各ルータ装置に通知する設定有効化通知部17と、から構成される。   In this figure, the congestion control device 10 includes a traffic information collection unit 11 that collects traffic information notified from each router device, and an abnormality detection unit that detects traffic abnormality from the collected traffic information according to a predetermined algorithm. 12, a traffic estimation unit 13 that estimates a traffic situation after detecting a traffic abnormality according to a predetermined algorithm, a setting calculation unit 14 that calculates a new setting for each router device when a traffic abnormality is detected, The setting notification unit 15 for notifying each router device of new setting data representing the result, the threshold excess detection unit 16 for detecting whether the traffic exceeds the threshold, and the above calculation when the traffic exceeds the threshold Setting enable notification that notifies each router device to enable new setting data 17 and consists of.

図5は、本実施形態における輻輳制御システム1のルータ装置の構成を示す機能ブロック図である。   FIG. 5 is a functional block diagram showing the configuration of the router device of the congestion control system 1 in this embodiment.

同図において、このルータ装置20は、流入トラヒック量を収集するトラヒック収集部23と、収集したトラヒック量をトラヒック情報として輻輳制御装置10に通知するトラヒック情報通知部24と、輻輳制御装置10からの通知に基づいて、設定データベース部27に記憶されている新設定データを有効にするよう制御する設定制御部25と、有効期限の過ぎた新設定データを廃棄するための時間が設定(例:分単位)されるタイマ26と、輻輳制御装置10から通知される新設定データ及び初期設定データを記憶する設定データベース部27と、から構成される。   In this figure, the router device 20 includes a traffic collection unit 23 that collects the inflow traffic amount, a traffic information notification unit 24 that notifies the congestion control device 10 of the collected traffic amount as traffic information, and the congestion control device 10 Based on the notification, a setting control unit 25 that controls to validate the new setting data stored in the setting database unit 27, and a time for discarding the new setting data that has expired (for example, minutes) Unit 26 and a setting database unit 27 that stores new setting data and initial setting data notified from the congestion control device 10.

次に、上記のように構成された輻輳制御システム1の動作を図6及び図7を用いて詳述する。同図中矢印は、輻輳制御システム1の動作状態の遷移を示している。   Next, the operation of the congestion control system 1 configured as described above will be described in detail with reference to FIGS. The arrows in the figure indicate the transition of the operation state of the congestion control system 1.

図6の(a)では、輻輳制御装置10はネットワークトラヒックの監視をしている。トラヒックは正常でネットワークを構成する各ルータ装置Ra20〜Rc22は初期設定で運用されている。   In FIG. 6A, the congestion control device 10 monitors network traffic. The traffic is normal and each router device Ra20 to Rc22 constituting the network is operated with an initial setting.

この状態を詳述すると、輻輳制御装置10の異常検出部12は、各ルータ装置Ra20〜Rc22から通知されるトラフィック情報に基づいてトラヒック監視を行うと同時に、トラヒックに異常がないか判定を行う。ここで、トラヒック異常を検出するアルゴリズムとして、アトラクタを利用した方法(ネットワークトラヒックの時系列データを用いてアトラクタ軌道を求め、その求めた軌道からのずれによりトラヒックの状態(異常・正常)を判定する方法)や、時系列解析モデルを利用した方法やフーリエ変換を利用したスペクトル解析等が考えられる。また、閾値を用いてトラヒックを異常検出してもよく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々のトラヒック異常検出方法が利用可能である。   More specifically, the abnormality detection unit 12 of the congestion control device 10 performs traffic monitoring based on the traffic information notified from each router device Ra20 to Rc22, and at the same time, determines whether there is an abnormality in the traffic. Here, as an algorithm for detecting traffic anomaly, a method using an attractor (determining an attractor trajectory using time-series data of network traffic, and judging the traffic state (abnormal / normal) from the deviation from the obtained trajectory Method), a method using a time series analysis model, a spectrum analysis using Fourier transform, and the like. In addition, the traffic abnormality may be detected using a threshold, and various traffic abnormality detection methods can be used without departing from the spirit of the present invention.

本状態は、上記判定で、トラヒックが正常であると判定された場合であり、各ルータ装置Ra20〜Rc22は、通常の設定(初期設定)で運用が行われる。   This state is a case where it is determined in the above determination that the traffic is normal, and each router device Ra20 to Rc22 is operated with a normal setting (initial setting).

図6の(b)では、輻輳制御装置10においてトラヒックの異常が検出されたことを示している。   FIG. 6B shows that a traffic abnormality is detected in the congestion control device 10.

この状態を詳述すると、輻輳制御装置10の異常検出部12は、トラヒックの監視中に、上記したアルゴリズムにしたがいトラヒックの異常を検出すると、検出結果をトラヒック推定部13に送る。   More specifically, when the abnormality detection unit 12 of the congestion control device 10 detects a traffic abnormality according to the above-described algorithm during traffic monitoring, the abnormality detection unit 12 sends the detection result to the traffic estimation unit 13.

図6の(c)では、輻輳制御装置10において今後のトラヒックの動向が予測(推定)され、トラヒック予測に合わせたルータの新設定が計算されることを示している。   FIG. 6C shows that the future traffic trend is predicted (estimated) in the congestion control device 10 and a new router setting is calculated in accordance with the traffic prediction.

この状態を詳述すると、輻輳制御装置10のトラヒック推定部13は、異常検出部12からトラヒック異常を検出した結果を受けとると、所定のアルゴリズムにしたがって将来のトラヒックの変化を推定し、推定した結果を設定計算部14に送る。トラヒック推定アルゴリズムとしては、例えば、輻輳トラヒックのモデルを利用する方法や、線形に増加を見込んで推定を行う方法などがある。なお、トラヒックの推定は、異常検出時に1度だけ行うのではなく、検出後も繰り返し行うことで精度を高めても良い。   In detail, when the traffic estimation unit 13 of the congestion control device 10 receives the result of detecting the traffic abnormality from the abnormality detection unit 12, the traffic estimation unit 13 estimates the future traffic change according to a predetermined algorithm, and the estimation result. Is sent to the setting calculation unit 14. Examples of the traffic estimation algorithm include a method that uses a congestion traffic model and a method that performs estimation while expecting a linear increase. The traffic estimation may be performed not only once when an abnormality is detected, but also repeatedly after detection to improve accuracy.

設定計算部14は、上記推定されたトラヒックの変化に基づき、将来のトラヒックの状態に対応した新しいルータの設定を計算する。すなわち、輻輳制御装置10では、将来のトラヒックが推定された後、その推定されたトラヒックに対して最適な設定が各ルータ装置に対する新しい設定として求められる。この最適設定の算出には、線形計画問題を解く方法として知られているシンプレックス法を適用することにより、トラヒックの状況に応じて必要な数だけ経路を作成することのできるアルゴリズム(「ロバストなクラス別優先制御を実現するマルチパスルーティングアルゴリズム, 電子情報通信学会技術研究報告, Vol.103, No.62, p37-p42」参照)を利用して行うことが考えられる。本実施形態では、上記のようなアルゴリズムにより算出されたルータ装置に対する新しい設定を新設定データと呼んでいる。   The setting calculation unit 14 calculates a new router setting corresponding to a future traffic state based on the estimated traffic change. That is, in the congestion control device 10, after the future traffic is estimated, an optimum setting for the estimated traffic is obtained as a new setting for each router device. This optimal setting is calculated by applying the simplex method, known as a method for solving linear programming problems, to create an algorithm that can create as many routes as necessary according to the traffic situation (“Robust Class” This can be done using a multipath routing algorithm that realizes another priority control, and the IEICE Technical Report, Vol.103, No.62, p37-p42. In this embodiment, a new setting for the router device calculated by the algorithm as described above is called new setting data.

なお、上記新設定データの計算は、異常検出時に1度だけ行うのではなく、検出後も繰り返し行うことで精度を高めても良い。   Note that the calculation of the new setting data may be performed not only once when an abnormality is detected but also repeatedly after detection to improve accuracy.

図6の(d)では、輻輳制御装置10は新設定データを各ルータ装置Ra20〜Rc22に通知する。例えば、輻輳制御装置10から同報 (マルチキャスト)通知される。各ルータ装置Ra20〜Rc22は通知された新設定データを輻輳に備え保持する。ただしこの段階では、新設定への切り替えは行われず、トラヒックは初期設定で転送される。   In (d) of FIG. 6, the congestion control apparatus 10 notifies each router apparatus Ra20-Rc22 of new setting data. For example, a broadcast (multicast) notification is sent from the congestion control device 10. Each router device Ra20 to Rc22 holds the notified new setting data in preparation for congestion. However, at this stage, switching to the new setting is not performed, and the traffic is transferred with the initial setting.

この状態を詳述すると、設定計算部14は、計算された新設定データを、設定通知部15を介して各ルータ装置Ra20〜Rc22に通知する。各ルータ装置Ra20〜Rc22の設定データベース部27は、輻輳制御装置10から通知された新設定データを、設定制御部25を介して受けとり記憶する。本実施形態では、上記新設定データの通知のみでは、新設定データは有効にならず、通常状態で運用される。すなわち、輻輳制御装置10においてトラヒックの異常が検出された段階では、各ルータ装置Ra20〜Rc22に記憶されている新設定データは有効にならない。   In detail, the setting calculation unit 14 notifies the router devices Ra20 to Rc22 of the calculated new setting data via the setting notification unit 15. The setting database unit 27 of each router device Ra20 to Rc22 receives and stores the new setting data notified from the congestion control device 10 via the setting control unit 25. In the present embodiment, the new setting data is not validated only by the notification of the new setting data, and is operated in a normal state. That is, at the stage where the traffic control is detected in the congestion control device 10, the new setting data stored in each of the router devices Ra20 to Rc22 is not valid.

図7の(e)、(f)では、トラヒック異常検出後にトラヒックが正常に戻る場合の輻輳制御システム1の動作例を示している。   FIGS. 7E and 7F show an operation example of the congestion control system 1 when the traffic returns to normal after detecting the traffic abnormality.

この状態を詳述すると、各ルータ装置Ra20〜Rc22の設定制御部25は、輻輳制御装置10から新設定データを設定データベース部27に記憶させた後、タイマ26を起動させ、タイムアウト時に設定データベース部27に記憶されている新設定の情報を、強制的に消去する。すなわち、一定時間、輻輳制御装置10から新設定データを有効にする通知がなければ、トラヒックが正常状態に収束したとみなし、新設定データを消去する。以後、各ルータ装置Ra20〜Rc22は通常状態(初期設定で運用)に戻る。   More specifically, the setting control unit 25 of each of the router devices Ra20 to Rc22 stores the new setting data from the congestion control device 10 in the setting database unit 27, then starts the timer 26, and sets the setting database unit at the time-out. The new setting information stored in the memory 27 is forcibly deleted. That is, if there is no notification for validating the new setting data from the congestion control device 10 for a certain period of time, it is considered that the traffic has converged to the normal state, and the new setting data is deleted. Thereafter, each of the router devices Ra20 to Rc22 returns to a normal state (operated with initial settings).

このように本実施形態では、タイマによる強制消去を行って、新設定データを無効化するが、タイムアウト時に新設定データを消去せずに、初期設定データに切り替える(初期設定データを有効にする)という方法も考えられる。この方法の場合、新設定データは輻輳制御装置10から通知される度に自動更新(書き換え)される。   As described above, in the present embodiment, the timer is forcibly erased to invalidate the new setting data, but the new setting data is not erased at the time-out, and the initial setting data is switched (the initial setting data is made valid) The method of thinking is also conceivable. In the case of this method, the new setting data is automatically updated (rewritten) every time it is notified from the congestion control device 10.

図7の(g)、(h)では、トラヒック異常検出後にトラヒックが閾値を超過したときの輻輳制御システム1の動作例を示している。   (G) and (h) of FIG. 7 show an operation example of the congestion control system 1 when the traffic exceeds the threshold after the traffic abnormality is detected.

この状態を詳述すると、輻輳制御装置10の閾値超過検出部16は、異常検出部12からトラヒック異常を検出した旨の報告を受けると、トラヒック情報収集部11から送られてくるトラヒックデータを基にその後のトラヒックが閾値を超過したかどうかを判定する。この判定で、閾値を超過したと判定された場合、設定有効化通知部17に対して各ルータ装置Ra20〜Rc22を新設定データで運用させるための信号を生成させる指示を送る。   More specifically, when the threshold value excess detection unit 16 of the congestion control device 10 receives a report indicating that a traffic abnormality is detected from the abnormality detection unit 12, the traffic control unit 10 uses the traffic data sent from the traffic information collection unit 11. To determine whether the subsequent traffic exceeds a threshold. If it is determined in this determination that the threshold has been exceeded, an instruction for generating a signal for operating each of the router devices Ra20 to Rc22 with the new setting data is sent to the setting validation notifying unit 17.

設定有効化通知部17は、閾値超過検出部16からの上記指示を受けて設定有効化信号を生成し、各ルータ装置Ra20〜Rc22に同報通知する。   In response to the instruction from the threshold value excess detection unit 16, the setting validation notification unit 17 generates a setting validation signal and broadcasts it to each router device Ra20 to Rc22.

各ルータ装置Ra20〜Rc22の設定制御部25は、上記設定有効化信号を受けとると、設定データベース部27に記憶されている新設定データの情報を読込んで新設定データを有効にする。これにより、以後各ルータ装置Ra20〜Rc22では輻輳に対応した新設定データでの運用が開始される。   Upon receiving the setting validation signal, the setting control unit 25 of each router device Ra20 to Rc22 reads the new setting data information stored in the setting database unit 27 and validates the new setting data. As a result, the router devices Ra20 to Rc22 thereafter start operation with the new setting data corresponding to the congestion.

このように、本実施形態における輻輳制御システム1によれば、トラヒック異常が検出された段階でルータ装置に対する新設定データを計算・通知し、その後のトラヒックが閾値に到達したときにルータ装置内の設定を新設定データに変更する。すなわち、トラヒック異常検出時に輻輳に備えた設定を準備しておき、トラヒックが閾値を越えたのを契機にその設定を有効にするよう制御するので、ネットワークの本当の輻輳時だけ、ルータ装置の設定を高速に変更することができ、急激なトラヒック変動に対し、通信品質を劣化させずに輻輳制御を行うことができる。   As described above, according to the congestion control system 1 in the present embodiment, the new setting data for the router device is calculated and notified when the traffic abnormality is detected, and when the subsequent traffic reaches the threshold value, Change the setting to the new setting data. In other words, a setting for congestion is prepared when a traffic anomaly is detected, and control is performed so that the setting becomes effective when the traffic exceeds a threshold value. Can be changed at high speed, and congestion control can be performed without deteriorating communication quality against sudden traffic fluctuations.

なお、本実施形態では、閾値超過検出部16は、異常検出部12からのトラヒック異常検出の報告を受けてからトラヒックが閾値を超過している否かを判定する態様を例示したが、閾値超過検出部16における閾値超過の判定の契機は、設定通知部15から設定有効化信号の通知完了のメッセージを受けてからであってもよい。   In the present embodiment, the threshold excess detection unit 16 exemplifies a mode of determining whether the traffic exceeds the threshold after receiving the traffic abnormality detection report from the abnormality detection unit 12. The trigger for determining that the threshold value is exceeded in the detection unit 16 may be after receiving a setting completion signal notification completion message from the setting notification unit 15.

また、本実施形態では、輻輳制御装置10が、1つの新設定データを計算し、各ルータ装置Ra20〜Rc22に通知するような態様を例示したが、当該輻輳制御装置10が、トラヒックの推定結果に応じて複数の新設定データを計算し、そのうちの最適なものを各ルータ装置Ra20〜Rc22に設定させるように処理を行うことも考えられる。この処理の好適例としては、例えば、輻輳制御装置10が、上記複数の新設定データを各ルータ装置Ra20〜Rc22にあらかじめ通知しておき、トラヒックが閾値を超過したときに、該通知した複数の新設定データの中からトラヒック状況にみあう最適なものを選択し、それを有効にさせるための通知を各ルータ装置にする。これにより、トラヒック状況に応じた輻輳制御をきめ細かく行うことができる。なお、上記方法以外に、上記複数の新設定データの中から最適なものを所定の選択基準に基づいて選択して各ルータ装置に通知する方法もある。   In this embodiment, the congestion control device 10 calculates one new setting data and notifies each router device Ra20 to Rc22. However, the congestion control device 10 determines the traffic estimation result. It is also possible to calculate a plurality of new setting data according to the above and perform processing so that the optimum one of them is set in each router device Ra20 to Rc22. As a preferable example of this processing, for example, the congestion control device 10 notifies the router devices Ra20 to Rc22 of the plurality of new setting data in advance, and when the traffic exceeds a threshold, the notified plurality of data From the newly set data, an optimum one that matches the traffic situation is selected, and a notification for enabling it is sent to each router device. Thereby, the congestion control according to the traffic situation can be performed finely. In addition to the above method, there is also a method of selecting the optimum data from the plurality of new setting data based on a predetermined selection criterion and notifying each router device.

(第2の実施形態)
図8は、本実施形態における輻輳制御システム2の輻輳制御装置の構成を示す機能ブロック図である。
(Second Embodiment)
FIG. 8 is a functional block diagram showing the configuration of the congestion control device of the congestion control system 2 in the present embodiment.

同図において、第1の実施形態(図4参照)と同一のものは、同一の符号を付して示す。以下、第1の実施形態との差異について説明する。   In the figure, the same components as those in the first embodiment (see FIG. 4) are denoted by the same reference numerals. Hereinafter, differences from the first embodiment will be described.

本実施形態における輻輳制御装置100は、第1の実施形態において説明した輻輳制御装置10の構成要素の他に、正常化判定部111と、設定無効化通知部112とが付加される。   In the congestion control device 100 according to the present embodiment, a normalization determination unit 111 and a setting invalidation notification unit 112 are added in addition to the components of the congestion control device 10 described in the first embodiment.

正常化判定部111は、トラヒック異常検出後にトラヒックが正常に戻ったかどうかを判定し、トラヒックが正常状態に戻ったと判定された場合、既に各ルータ装置Ra20〜Rc22に通知された新設定データを無効にさせるのための信号を生成させる指示を設定無効化通知部112に送る。   The normalization determination unit 111 determines whether or not the traffic has returned to normal after detecting the traffic abnormality. If it is determined that the traffic has returned to the normal state, the newly set data already notified to each router device Ra20 to Rc22 is invalidated An instruction to generate a signal for making the setting invalid is sent to the setting invalidation notification unit 112.

設定無効化通知部112は、上記指示を受けとると、トラヒックが正常に戻ったと認識し、各ルータ装置Ra20〜Rc22に通知済みの新設定データを無効にさせる設定無効化信号を生成し、各ルータ装置Ra20〜Rc22に同報通知する。   Upon receiving the above instruction, the setting invalidation notification unit 112 recognizes that the traffic has returned to normal, generates a setting invalidation signal for invalidating the new setting data that has been notified to each router device Ra20 to Rc22, and Broadcast notification is sent to the devices Ra20 to Rc22.

図9は、本実施形態における輻輳制御システム2のルータ装置の構成例を示す機能ブロック図である。   FIG. 9 is a functional block diagram showing a configuration example of the router device of the congestion control system 2 in the present embodiment.

同図において、第1の実施形態(図5参照)と同一のものは、同一の符号を付して示す。以下、第1の実施形態との差異について説明する。   In the figure, the same components as those in the first embodiment (see FIG. 5) are denoted by the same reference numerals. Hereinafter, differences from the first embodiment will be described.

本実施形態におけるルータ装置120は、第1の実施形態において説明したルータ装置20と比して、タイマ26が省略される。   In the router device 120 according to the present embodiment, the timer 26 is omitted as compared with the router device 20 described in the first embodiment.

次に、上記のように構成された輻輳制御システム2の動作を、図10を用いて説明する。同図中矢印は、輻輳制御システム2の動作状態の遷移を示している。なお、本実施形態における輻輳制御システム2では、図6に示す第1の実施形態の(a)〜(d)、(g)、(h)は、同様であり、(e)、(f)について動作が異なる。よって、ここでは、これらの動作の差異について説明する。   Next, the operation of the congestion control system 2 configured as described above will be described with reference to FIG. The arrows in the figure indicate the transition of the operation state of the congestion control system 2. In the congestion control system 2 in this embodiment, (a) to (d), (g), and (h) in the first embodiment shown in FIG. 6 are the same, and (e) and (f) About the operation is different. Therefore, here, the difference between these operations will be described.

図10の(e)では、輻輳制御装置100の正常化判定部111は、トラヒック情報収集部11からのトラヒックデータを基にトラヒック異常検出後のトラヒックを継続して監視し、トラヒックが正常に戻ったかどうかを判定する。そして、トラヒックが正常に戻ったと判定したときは、新設定データを消失させるための設定無効化信号を設定無効化通知部112に生成させるための指示を送る。   In (e) of FIG. 10, the normalization determination unit 111 of the congestion control device 100 continuously monitors the traffic after detecting the traffic abnormality based on the traffic data from the traffic information collection unit 11, and the traffic returns to normal. Determine whether or not. When it is determined that the traffic has returned to normal, an instruction for causing the setting invalidation notification unit 112 to generate a setting invalidation signal for erasing the new setting data is sent.

このようにして設定無効化通知部112で生成される設定無効化信号は、各ルータ装置Ra20〜Rc22に同報通知される。   The setting invalidation signal generated by the setting invalidation notification unit 112 in this way is broadcast to each router device Ra20 to Rc22.

各ルータ装置Ra20〜Rc22の設定制御部25は、上記設定無効化信号を受けとると、設定データベース部27に記憶されている新設定データを消去し、初期状態にて再び運用を開始させる(図10(f)参照)。   Upon receiving the setting invalidation signal, the setting control unit 25 of each router device Ra20 to Rc22 erases the new setting data stored in the setting database unit 27 and starts operation again in the initial state (FIG. 10). (Refer to (f)).

このように、本実施形態における輻輳制御システム2によれば、トラヒックが正常に戻ったときに、タイムアウトで新設定データを消失させるのではなく、輻輳制御装置100が明示的に無効化の通知を送るので、本来制御が必要ない状態での輻輳制御の実行をより的確に防ぐことができる。   Thus, according to the congestion control system 2 in the present embodiment, when the traffic returns to normal, the congestion control device 100 explicitly notifies the invalidation instead of losing the newly set data due to timeout. Since it is sent, it is possible to more accurately prevent the execution of congestion control in a state where control is not originally required.

(第3の実施形態)
図11は、本実施形態における輻輳制御システム3の輻輳制御装置の構成を示す機能ブロック図である。
(Third embodiment)
FIG. 11 is a functional block diagram showing the configuration of the congestion control device of the congestion control system 3 in this embodiment.

同図において、第1の実施形態(図4参照)と同一のものは、同一の符号を付して示す。以下、第1の実施形態との差異について説明する。   In the figure, the same components as those in the first embodiment (see FIG. 4) are denoted by the same reference numerals. Hereinafter, differences from the first embodiment will be described.

本実施形態における輻輳制御装置200は、第1の実施形態において説明した輻輳制御装置10の構成要素と比して、閾値超過検出部16と、設定有効化通知部17が省略される。   In the congestion control device 200 according to the present embodiment, the threshold excess detection unit 16 and the setting validation notification unit 17 are omitted as compared with the components of the congestion control device 10 described in the first embodiment.

図12は、本実施形態における輻輳制御システム3のルータ装置の構成を示す機能ブロック図である。   FIG. 12 is a functional block diagram showing the configuration of the router device of the congestion control system 3 in this embodiment.

同図において、第1の実施形態(図5参照)と同一のものは、同一の符号を付して示す。以下、第1の実施形態との差異について説明する。   In the figure, the same components as those in the first embodiment (see FIG. 5) are denoted by the same reference numerals. Hereinafter, differences from the first embodiment will be described.

本実施形態におけるルータ装置220は、第1の実施形態において説明したルータ装置20の構成要素の他に、閾値超過検出部221が付加され、タイマ26が省略される態様をとる。   The router device 220 according to the present embodiment has a mode in which a threshold value excess detection unit 221 is added and the timer 26 is omitted in addition to the components of the router device 20 described in the first embodiment.

次に、上記のように構成された輻輳制御システム3の動作を、図13を用いて説明する。同図中矢印は、輻輳制御システム3の動作状態の遷移を示している。なお、本実施形態における輻輳制御システム3では、図6に示す第1の実施形態の(a)〜(d)、(g)、(h)は、同様であり、(e)、(f)について動作が異なる。よって、ここでは、これらの動作の差異について説明する。   Next, the operation of the congestion control system 3 configured as described above will be described with reference to FIG. The arrows in the figure indicate the transition of the operation state of the congestion control system 3. In the congestion control system 3 in this embodiment, (a) to (d), (g), and (h) in the first embodiment shown in FIG. 6 are the same, and (e) and (f) About the operation is different. Therefore, here, the difference between these operations will be described.

図13の(e)では、各ルータ装置Ra20〜Rc22の閾値超過検出部221は、輻輳制御装置200においてトラヒック異常が検出された後、トラヒック収集部23で収集されるトラヒックデータからトラヒックが閾値を超過したかどうかを判定し、トラヒックが閾値を越えたと判定したときにその旨を示す判定結果を設定制御部25に送る。設定制御部25は、上記判定結果を受けとると、設定データベース部27に記憶されている新設定データを読み込んで有効化し、新設定データでの運用を開始させる(図10の(f)参照)。   In FIG. 13E, the threshold value excess detection unit 221 of each of the router devices Ra20 to Rc22 determines the traffic threshold value from the traffic data collected by the traffic collection unit 23 after the traffic abnormality is detected in the congestion control device 200. It is determined whether or not it has been exceeded, and when it is determined that the traffic has exceeded the threshold value, a determination result indicating that is sent to the setting control unit 25. Upon receiving the determination result, the setting control unit 25 reads and validates the new setting data stored in the setting database unit 27, and starts operation with the new setting data (see (f) of FIG. 10).

このように、本実施形態における輻輳制御システム3によれば、トラヒックが閾値を超過したと判定されたときに、輻輳制御装置200が新設定データ有効化の通知を送るのではなく、ルータ装置自身が自律的に閾値の超過を判断して新設定データに設定を切り替えるので、輻輳制御装置200からの指示に基づいて、設定を変更する場合を比して、より高速に内部の設定を切り替えることができるという効果を奏す。これにより、急激なトラヒック変動に対する輻輳制御の処理遅延を最小限に抑える効果が得られる。   As described above, according to the congestion control system 3 in the present embodiment, when it is determined that the traffic exceeds the threshold, the congestion control device 200 does not send a notification of enabling the newly set data, but the router device itself. Autonomously determines that the threshold has been exceeded and switches the setting to the new setting data, so that the internal setting can be switched at a higher speed than when the setting is changed based on an instruction from the congestion control device 200. There is an effect that can be. As a result, it is possible to obtain the effect of minimizing the processing delay of the congestion control with respect to a sudden traffic fluctuation.

(変形例)
上記各実施形態では、図14(a)に示されるように輻輳制御装置300とルータ装置310を独立したノードとして説明してきたが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。例えば、同図(b)に示されるようにルータ装置320内に輻輳制御装置330をモジュールとして実装してもよいし、輻輳制御装置を通信事業者のオペレーションセンター内のトラヒック管理装置に組み込んで構成するような態様であってもよい。
(Modification)
In each of the above embodiments, the congestion control device 300 and the router device 310 have been described as independent nodes as shown in FIG. 14A, but the present invention is not limited to such a mode. For example, as shown in FIG. 5B, the congestion control device 330 may be mounted as a module in the router device 320, or the congestion control device is incorporated in a traffic management device in the operation center of the communication carrier. Such an embodiment may be adopted.

本発明の実施形態に係る輻輳制御システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the congestion control system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の輻輳制御システムの動作例を示す図である。It is a figure which shows the operation example of the congestion control system of this invention. 従来の閾値方式による輻輳制御処理と本発明による輻輳制御処理との違いを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the difference between the congestion control processing by the conventional threshold method, and the congestion control processing by this invention. 第1の実施形態における輻輳制御システム1の輻輳制御装置の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the congestion control apparatus of the congestion control system 1 in 1st Embodiment. 第1の実施形態における輻輳制御システム1のルータ装置の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the router apparatus of the congestion control system 1 in 1st Embodiment. 輻輳制御システム1の動作状態の遷移(その1)を示す図である。It is a figure which shows the transition (the 1) of the operation state of the congestion control system. 輻輳制御システム1の動作状態の遷移(その2)を示す図である。It is a figure which shows the transition (the 2) of the operation state of the congestion control system. 第2の実施形態における輻輳制御システム2の輻輳制御装置の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the congestion control apparatus of the congestion control system 2 in 2nd Embodiment. 第2の実施形態における輻輳制御システム2のルータ装置の構成例を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structural example of the router apparatus of the congestion control system 2 in 2nd Embodiment. 輻輳制御システム2の動作状態の遷移を示す図である。It is a figure which shows the transition of the operation state of the congestion control system. 第3の実施形態における輻輳制御システム3の輻輳制御装置の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the congestion control apparatus of the congestion control system 3 in 3rd Embodiment. 第3の実施形態における輻輳制御システム3のルータ装置の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the router apparatus of the congestion control system 3 in 3rd Embodiment. 輻輳制御システム3の動作状態の遷移を示す図である。It is a figure which shows the transition of the operation state of the congestion control system. 本発明の輻輳制御装置の実装例を示す図である。It is a figure which shows the example of mounting of the congestion control apparatus of this invention. 従来の閾値方式による輻輳制御例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the example of congestion control by the conventional threshold method.

符号の説明Explanation of symbols

1〜3 輻輳制御システム
10 輻輳制御装置
11 トラヒック情報収集部
12 異常検出部
13 トラヒック推定部
14 設定計算部
15 設定通知部
16、221 閾値超過検出部
17 設定有効化通知部
20〜22、120、220 ルータ装置
23 トラヒック収集部
24 トラヒック情報通知部
25 設定制御部
26 タイマ
27 設定データベース部
111 正常化確認部
112 設定無効化通知部
1 to 3 congestion control system 10 congestion control device 11 traffic information collection unit 12 anomaly detection unit 13 traffic estimation unit 14 setting calculation unit 15 setting notification unit 16, 221 overthreshold detection unit 17 setting validation notification unit 20 to 22, 120, 220 router device 23 traffic collection unit 24 traffic information notification unit 25 setting control unit 26 timer 27 setting database unit 111 normalization confirmation unit 112 setting invalidation notification unit

Claims (10)

複数のノードが接続されたネットワークの輻輳制御装置であって、
前記ネットワークを流れるトラヒックを監視するトラヒック監視手段と、
前記トラヒック監視手段によりトラヒックの異常を検出したときに、将来のトラヒック変化を予測し、この予測に応じて前記ノードの設定内容を決定する予測制御手段と、
前記決定した設定内容を新設定データとして前記ノードに通知する通知手段と、
前記トラヒックの異常を検出した後のトラヒックの推移を監視し、該トラヒックが閾値を超過したかどうかを判定する閾値超過検出手段と、
前記閾値超過検出手段によりトラヒックが閾値を超過したと判定された場合に、前記ノードに対し、前記通知した新設定データを有効にさせるように制御する設定有効化制御手段と、
を備えることを特徴とする輻輳制御装置。
A congestion control device for a network in which a plurality of nodes are connected,
Traffic monitoring means for monitoring traffic flowing in the network;
A prediction control means for predicting a future traffic change when the traffic monitoring means detects a traffic abnormality, and determining the setting contents of the node according to the prediction;
A notification means for notifying the determined setting content to the node as new setting data;
A threshold excess detection means for monitoring a transition of traffic after detecting the traffic abnormality and determining whether the traffic exceeds a threshold;
A setting validation control means for controlling the node to validate the notified new setting data when it is determined by the threshold excess detection means that the traffic exceeds the threshold;
A congestion control apparatus comprising:
請求項1に記載の輻輳制御装置であって、
前記トラヒックの異常を検出した後のトラヒックの推移を監視し、該トラヒックが正常に戻ったか否かを判定する正常化判定手段と、
前記正常化判定手段によりトラヒックが正常に戻ったと判定された場合に、前記ノードに対し、前記通知した新設定データを無効にさせるように制御する設定無効化制御手段を備えることを特徴とする輻輳制御装置。
The congestion control device according to claim 1,
Normalization determination means for monitoring a transition of traffic after detecting the traffic abnormality and determining whether or not the traffic has returned to normal;
Congestion characterized by comprising setting invalidation control means for controlling the node to invalidate the notified new setting data when the normalization judging means determines that traffic has returned to normal. Control device.
請求項1又は2に記載の輻輳制御装置であって、
前記設定有効化制御手段は、前記新設定データを有効化させる情報を前記ノードに通知する設定有効化通知手段を備え、
前記設定無効化制御手段は、前記新設定データを無効化させる情報を前記のノードに通知する設定無効化通知手段を備えることを特徴とする輻輳制御装置。
The congestion control device according to claim 1 or 2,
The setting validation control means comprises setting validation notification means for notifying the node of information for validating the new setting data,
The congestion control apparatus, wherein the setting invalidation control means includes setting invalidation notification means for notifying the node of information for invalidating the new setting data.
請求項1乃至3いずれかに記載の輻輳制御装置であって、
アトラクタを作成し、該アトラクタを利用して前記トラヒックの異常を検出することを特徴とする輻輳制御装置。
The congestion control device according to any one of claims 1 to 3,
A congestion control apparatus, wherein an attractor is created and an abnormality of the traffic is detected using the attractor.
IPパケットを転送可能なルータ装置であって、
経路制御に必要な初期設定データを保持する初期設定保持手段と、
トラヒックを監視する上位ノードから通知される経路制御に必要な新設定データを保持する新設定保持手段と、
前記上位ノードからの指示に基づいて、前記初期設定データ又は前記新設定データのいずれかを有効にする設定制御手段と、
を備えることを特徴とするルータ装置。
A router device capable of transferring IP packets,
Initial setting holding means for holding initial setting data necessary for path control;
A new setting holding means for holding new setting data required for path control notified from an upper node that monitors traffic;
Based on an instruction from the upper node, setting control means for validating either the initial setting data or the new setting data;
A router device comprising:
請求項5に記載のルータ装置であって、
前記新設定データを保持した後、タイマを起動するタイマ起動手段と、
前記タイマのタイムアウト時に、前記初期設データを有効にして動作を実行するデフォルト運用手段と、
を備えることを特徴とするルータ装置。
The router device according to claim 5, wherein
Timer starting means for starting a timer after holding the new setting data;
When the timer times out, the default operation means for executing the operation with the initial setting data valid;
A router device comprising:
請求項4に記載のルータ装置であって、
前記新設定データ保持後のトラヒックの推移を監視し、該トラヒックが閾値を超過したかどうかを判定する閾値超過検出手段と、
前記閾値超過検出手段によりトラヒックが閾値を超過したと判定された場合に、前記新設定データを有効にして動作を開始する自律設定制御手段と、
を備えることを特徴とするルータ装置。
The router device according to claim 4, wherein
A threshold value excess detecting means for monitoring a transition of traffic after holding the new setting data and determining whether the traffic exceeds a threshold value;
An autonomous setting control means for validating the new setting data and starting an operation when it is determined by the threshold excess detection means that the traffic exceeds the threshold;
A router device comprising:
複数のノードが接続されたネットワークと、該ネットワークに流れるトラヒックを監視して輻輳を制御する輻輳制御装置とからなる輻輳制御システムであって、
前記輻輳制御装置は、
前記ネットワークを流れるトラヒックの異常を検出するトラヒック異常検出手段と、
将来のトラヒック変化を予測し、この予測に応じて前記ノードの設定内容を決定する予測制御手段と、
前記決定した設定内容を新設定データとして前記ノードに通知する通知手段と、
前記トラヒックの異常を検出した後のトラヒックの推移を監視し、該トラヒックが閾値を超過したかどうかを判定する閾値超過検出手段と、
前記閾値超過検出手段によりトラヒックが閾値を超過したと判定された場合に、前記ノードに対し、前記通知した設定内容を有効にする有効化信号を送信する設定有効化手段とを備え、
前記ルータ装置は、
経路制御に必要な初期設定データと前記通知手段より通知される経路制御に必要な新設定データとを保持する設定データ保持手段と、
前記輻輳制御装置から前記有効化信号を受信したときに、前記新設定データを有効にして動作を実行する設定制御手段と、
を備えることを特徴とする輻輳制御システム。
A congestion control system comprising a network to which a plurality of nodes are connected and a congestion control device that monitors traffic flowing through the network and controls congestion,
The congestion control device includes:
A traffic anomaly detecting means for detecting an anomaly of traffic flowing in the network;
Predictive control means for predicting future traffic changes and determining the setting contents of the node according to the prediction;
A notification means for notifying the determined setting content to the node as new setting data;
A threshold excess detection means for monitoring a transition of traffic after detecting the traffic abnormality and determining whether the traffic exceeds a threshold;
A setting enabling means for transmitting an enabling signal for validating the notified setting content to the node when it is determined by the threshold excess detecting means that the traffic exceeds the threshold;
The router device
Setting data holding means for holding initial setting data required for path control and new setting data required for path control notified from the notification means;
A setting control means for executing the operation by validating the new setting data when the validation signal is received from the congestion control device;
A congestion control system comprising:
複数のノードが接続されたネットワークと、該ネットワークに流れるトラヒックを監視して輻輳を制御する輻輳制御装置とからなる輻輳制御システムであって、
前記輻輳制御装置は、
前記ネットワークを流れるトラヒックの異常を検出するトラヒック異常検出手段と、
将来のトラヒック変化を予測し、この予測に応じて前記ノードの設定内容を決定する予測制御手段と、
前記トラヒックの異常を検出した後のトラヒックの推移を監視し、該トラヒックが閾値を超過したかどうかを判定する閾値超過検出手段と、
前記閾値超過検出手段によりトラヒックが閾値を超過したと判定された場合に、前記ノードに対し、前記通知した設定内容を有効にする有効化信号を送信する設定有効化手段と、
前記トラヒックの異常を検出した後のトラヒックの推移を監視し、該トラヒックが正常に戻ったか否かを判定する正常化判定手段と、
前記正常化判定手段によりトラヒックが正常に戻ったと判定された場合に、前記ノードに対し、前記通知した設定内容を無効にする無効化信号を送信する設定無効化手段を備え、
前記ルータ装置は、
経路制御に必要な初期設定データと前記通知手段より通知される経路制御に必要な新設定データとを保持する設定データ保持手段と、
前記輻輳制御装置から有効化信号を受信したときは、前記新設定データを有効にし、無効化信号を受信したときは、前記新設定データを無効にし、初期設定データで動作を実行する設定制御手段とを備えることを特徴とする輻輳制御システム。
A congestion control system comprising a network to which a plurality of nodes are connected and a congestion control device that monitors traffic flowing through the network and controls congestion,
The congestion control device includes:
A traffic anomaly detecting means for detecting an anomaly of traffic flowing in the network;
Predictive control means for predicting future traffic changes and determining the setting contents of the node according to the prediction;
A threshold excess detection means for monitoring a transition of traffic after detecting the traffic abnormality and determining whether the traffic exceeds a threshold;
A setting enabling means for transmitting an enabling signal for validating the notified setting content to the node when the traffic is determined to exceed the threshold by the threshold excess detecting means;
Normalization determination means for monitoring a transition of traffic after detecting the traffic abnormality and determining whether or not the traffic has returned to normal;
When the normalization determination means determines that the traffic has returned to normal, the node includes a setting invalidation means for transmitting an invalidation signal for invalidating the notified setting content to the node,
The router device
Setting data holding means for holding initial setting data required for path control and new setting data required for path control notified from the notification means;
Setting control means for validating the new setting data when receiving an enabling signal from the congestion control device, invalidating the new setting data when receiving an invalidating signal, and executing an operation with the initial setting data And a congestion control system.
複数のノードが接続されたネットワークと、該ネットワークのトラヒック輻輳を制御する輻輳制御装置とからなる輻輳制御システムにおける輻輳制御方法であって、
前記輻輳制御装置は、
前記ネットワークのトラヒックの異常を検出したとき、その後のトラヒック変化を予測し、この予測に応じて前記ノードの設定内容を決定し、
前記決定した設定内容を新設定データとして前記ノードに通知し、
前記トラヒックの異常を検出した後のトラヒックの推移を監視し、該トラヒックが、閾値を越えた時点で、前記ノードに対し、前記新設定データを有効にさせるための有効化信号を送信し、
前記ルータ装置は、
経路制御に必要な初期設定データと前記輻輳制御装置から通知される経路制御に必要な新設定データとを保持し、
前記輻輳制御装置から前記有効化信号を受信したときに、前記新設定データを有効にして動作を実行することを特徴とする輻輳制御方法。
A congestion control method in a congestion control system comprising a network to which a plurality of nodes are connected and a congestion control device for controlling traffic congestion of the network,
The congestion control device includes:
When an abnormality in the traffic of the network is detected, a subsequent traffic change is predicted, and the setting content of the node is determined according to the prediction,
Notifying the determined setting contents as new setting data to the node,
Monitoring the transition of traffic after detecting an abnormality in the traffic, and when the traffic exceeds a threshold, transmitting an enabling signal for enabling the newly set data to the node;
The router device
Holds initial setting data necessary for path control and new setting data necessary for path control notified from the congestion control device,
A congestion control method characterized in that when the validation signal is received from the congestion control device, the new setting data is validated and an operation is executed.
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