JP2006014032A - 経路決定方法および経路設定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ネットワーク機器において障害が発生する危険性を考慮しつつ経路決定を行う。
【解決手段】ＩＰネットワークを構成する各ＩＰ機器が、送信元のノードと宛先のノードとを結ぶ経路を設定する経路決定方法において、各ＩＰ機器は、定期的に、自身に関する障害発生にかかわるリスク指標を求めて指標を更新し、隣接するＩＰ機器までの経路について障害発生のリスクを含んだコスト値を算出し、算出されたコスト値を含む経路情報を対応する隣接するＩＰ機器に通知し、隣接するＩＰ機器から通知された経路情報に含まれるコスト値をルーティングテーブルに反映し、隣接するＩＰ機器から通知された経路情報に基づいて、隣接するＩＰ機器からのパケットを他の隣接ＩＰ機器に中継する場合のコスト値を算出し、この中継コスト値を含む経路情報を他の隣接ＩＰ機器に通知し、ルーティング処理を実行する際に、コスト値が反映されたルーティングテーブルに基づいて、最小のコスト値に対応する経路を設定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、使用中の経路に障害が発生したときに迂回経路を設定するデータネットワーク、特に、ＩＰ（Internet Protocol）ネットワークにおいて、送信元から宛先までの経路を決定する経路決定方法およびこの経路決定方法に従って経路決定を行う経路設定装置に関する。

ＩＰネットワークにおいて一般的に利用されているルーティングプロトコルとしては、小規模ネットワークを主な対象とするＲＩＰ（Routing Information Protocol）や大規模ネットワークに向くとされるＯＳＰＦ（Open Shortest Path First）などが知られている。
これらのルーティングプロトコルでは、代表的な経路設定装置であるルータ間で、互いを結ぶ経路にかかわる段数や帯域に関する情報を交換し、これらの経路情報に基づいて、ノード間に設定可能な経路の候補それぞれを評価している。

図７に、ＲＩＰを採用したルータの構成例を示す。
図７に示すルータにおいて、フォワーディング部４０１は、経路管理テーブル４１２に格納された情報に基づいてパケットのルーティングを行うとともに、プロトコル制御部４１０からの指示に応じて、他のルータなどのＩＰ機器との間で経路情報をやり取りする。
このフォワーディング部４０１が他のＩＰ機器から受け取った経路情報は、プロトコル制御部４１０に備えられたＲＩＰ処理部４１１による経路管理テーブル４１２の作成処理に供される。つまり、各ルータが互いにやり取りする経路情報は、各ルータの経路管理テーブル４１２に反映され、ひいては、フォワーディング部４０１によるパケットのルーティングに反映される。

したがって、このようなルーティングプロトコルを搭載したルータを利用すれば、送信元から宛先に至る様々な経路候補の中から最短経路を選択し、選択した経路を自動的に設定することができる。
このような経路の自動設定機能は、ネットワーク保守管理者を煩雑な経路設定作業から解放し、大規模化したネットワークの保守作業の効率化に重要な役割を果たしている。
特開平２−２２９４８号公報 特開２００２−２５２６３４号公報

上述した従来の技術では、最短の経路を設定することが重要視されていたため、設定可能な経路の候補を評価する基準は、主に距離（段数）である。したがって、ルーティングプロトコルでは、この距離を比較するために必要な情報のみがやり取りされ、経路決定に供されていた。
その一方、大規模なＩＰネットワークを構成するルータの中には、すでに耐用年数近い期間にわたって使用されているものなど、近いうちに障害が発生するリスクが高いノードも存在する。また、様々なネットワーク機器は、統計的にはそれぞれ固有の確率で障害を起こすリスクを持っているものであり、例えば、そのリスクは、障害が発生していない期間あるいは保守点検が最後に行われてからの期間が、機器の信頼性を示す指標である平均故障時間間隔（ＭＴＢＦ：Mean Time Between Failure）に近づくにつれて大きくなると考えられる。

ＩＰネットワークを介して提供されるサービスの信頼性を維持する立場から言えば、上述したような高いリスクをもつノードは、経路決定の際に排除されることが望ましいことはもちろんである。
しかしながら、上述したように、従来のルーティングプロトコルでは、各ネットワーク機器が抱えているリスクに関する情報は、全くやり取りされていなかったため、当然ながら、経路決定の際にこのようなリスクに関する情報が反映されることもなかった。つまり、従来のルーティングプロトコルでは、経路上にリスクの高いルータが存在するか否かにかかわらず、最短の経路が設定されていた。

このため、従来のルーティングプロトコルによる経路設定では、経路が設定されて幾ばくもしないうちに、経路上のルータの寿命が尽き、このために障害が発生することさえ考えられる。そして、一旦障害が発生すれば、代わりの経路を設定するまでの間は、通信が停止することになり、ＩＰネットワークを介する通信サービスの信頼性が大きく低下してしまう。

本発明は、ネットワーク機器において障害が発生する危険性を考慮しつつ経路決定を行う経路決定方法およびこの経路決定方法を適用したルータを提供することを目的とする。

本発明にかかわる第１の経路決定方法は、指標更新ステップと、コスト値算出ステップと、通知ステップと、中継コスト算出ステップと、コスト中継ステップと、テーブル反映ステップと、経路設定ステップとから構成される。
本発明にかかわる第１の経路決定方法の原理は、以下の通りである。
ＩＰネットワークを構成する各ＩＰ機器が、それぞれ隣接するＩＰ機器との間の経路に関する経路情報を保持しているルーティングテーブルに基づいて、隣接するＩＰ機器のいずれかを経由する経路を設定することにより、送信元のノードと宛先のノードとを結ぶ経路を設定する経路決定方法において、各ＩＰ機器が実行する指標更新ステップは、定期的に、自身の稼動継続時間に基づいて、自身に関する障害発生にかかわるリスクの大きさを示すリスク指標を求めて指標を更新する。各ＩＰ機器が実行するコスト値算出ステップは、リスク指標を更新するごとに、隣接するＩＰ機器までの距離とリスク指標とに基づいて、障害発生のリスクを含んだコスト値を算出する。各ＩＰ機器が実行する通知ステップは、算出されたコスト値を含む経路情報を対応する隣接するＩＰ機器に通知する。各ＩＰ機器が実行する中継コスト算出ステップは、隣接するＩＰ機器から通知された経路情報に含まれるコスト値に自身にかかわるコスト値を加算することにより、隣接するＩＰ機器から受け取ったパケットを他の隣接ＩＰ機器に中継する場合のコスト値を算出する。コスト中継ステップは、上述した他の隣接ＩＰ機器に中継する場合のコスト値を含む経路情報を他の隣接ＩＰ機器に通知する。各ＩＰ機器が実行するテーブル反映ステップは、隣接するＩＰ機器から経路情報の通知を受けたときに、通知された経路情報に含まれるコスト値をルーティングテーブルに反映する。各ＩＰ機器が実行する経路設定ステップは、ルーティング処理を実行する際に、コスト値が反映されたルーティングテーブルに基づいて、最小のコスト値に対応する経路を設定する。

このように構成された第１の経路決定方法の動作は、下記の通りである。
例えば、ＩＰネットワークを構成する代表的なＩＰ機器である各ルータは、毎日同じ時刻に指標更新ステップを実行し、その時点での稼動継続時間に基づいて、障害発生にかかわるリスクの大きさを示すリスク指標を求め、次いで、コスト算出ステップを実行して、このリスク指標と隣接するルータそれぞれとの間の距離を示す段数とに基づいて、各隣接ルータとの間の経路に関するコスト値を算出し、更に、通知ステップを実行して、求めたコスト値をそれぞれ隣接ルータに通知する。これにより、稼動継続時間が長くなり、障害発生の確率が高くなれば、確実に、そのルータを使用することのリスクの大きさを示す高いコスト値を含む経路情報が、隣接する他のルータに通知される。そして、このような経路情報の通知を受けたときに、各ルータは、テーブル反映ステップを実行して、例えば、その通知の送信元のルータに対応して、経路情報に含まれるコスト値をルーティングテーブルに格納することによって反映する。またこのとき、各ルータは、中継コスト算出ステップを実行して、送信元のルータからのパケットを中継する場合のコスト値を算出し、コスト中継ステップにおいて、このコスト値を含む経路情報を隣接する他のルータに通知する。もちろん、このようにして通知された経路情報に含まれるコスト値もまた、テーブル反映ステップにおいて、ルーティングテーブルに反映される。これにより、従来のルーティングプロトコルと同様にして、隣接するルータとの間のコストに加えて、隣接するルータを経由して更に隣接するルータとの間の経路について、その経路上の各ルータに障害が発生するリスクを考慮したコスト値を収集し、ルーティングテーブルに反映することができる。したがって、以降のルーティング処理では、このコスト値を反映したルーティングテーブルを用いることにより、ネットワークを構成する各ルータまでを結ぶ経路の距離とともに、その経路上に存在するルータそのものにかかわるリスクを考慮して、適切な経路を設定することができる。

本発明にかかわる第１の経路設定装置は、指標算出手段と、コスト評価手段と、通知手段と、受信手段と、中継コスト算出手段と、コスト中継手段と、反映手段と、ルーティング手段とから構成される。
本発明にかかわる第１の経路設定装置の原理は、以下の通りである。
ＩＰネットワークを構成する各ＩＰ機器が、それぞれ隣接するＩＰ機器との間の経路に関する経路情報を保持しているルーティングテーブルに基づいて、隣接するＩＰ機器のいずれかを経由する経路を設定することにより、送信元のノードと宛先のノードとを結ぶ経路を設定する経路設定装置において、指標算出手段は、定期的に、自身の稼動継続時間に基づいて、自身に関する障害発生にかかわるリスクの大きさを示すリスク指標を算出する。コスト評価手段は、指標算出手段によって算出されたリスク指標が変化したときを含む所定のタイミングで、隣接するＩＰ機器それぞれまでの距離とリスク指標とに基づいて、各隣接ＩＰ機器にかかわる経路それぞれについて障害発生のリスクを含んだコスト値をそれぞれ算出する。通知手段は、コスト評価手段によって算出されたコスト値を含む経路情報を対応する隣接するＩＰ機器に通知する。受信手段は、隣接するＩＰ機器からの経路情報の通知を受信する。中継コスト算出手段は、隣接するＩＰ機器から通知された経路情報に含まれるコスト値に自身にかかわるコスト値を加算することにより、隣接するＩＰ機器から受け取ったパケットを他の隣接ＩＰ機器に中継する場合のコスト値を算出する。コスト中継手段は、中継コスト算出手段によって得られたコスト値を含む経路情報を他の隣接ＩＰ機器に通知する。反映手段は、受信した経路情報に含まれるコスト値をルーティングテーブルに反映する。ルーティング手段は、配下に接続されたノードからの経路設定要求に応じて、コスト値が反映されたルーティングテーブルに基づいて、最小のコスト値に対応する経路を設定する。

このように構成された第１の経路設定装置の動作は、下記の通りである。
時間経過に応じて定期的に指標算出手段によって算出されたリスク指標が変化すると、コスト評価手段によって、このリスク指標と隣接するＩＰ機器それぞれ（例えば、各ルータ）までの距離とを反映したコスト値が算出され、これらのコスト値を含む経路情報が、従来の距離に関する情報のみを含んだ経路情報の代わりに、通知手段を介してそれぞれ対応する隣接ルータに通知される。また、このようにして通知された経路情報に含まれるコスト値に基づいて、中継コスト値算出手段によって求められた中継コスト値は、コスト中継手段によって、更に、別のルータに通知される。このようにして、各ルータに備えられた受信手段には、隣接するルータとの間の経路に加えて、隣接するルータを経由して更に隣接するルータとの間の経路について、その経路上の各ルータに障害が発生するリスクを考慮したコスト値が到達する。このようにして収集した経路情報は、反映手段によってルーティングテーブルに反映され、ルーティング手段による経路設定処理に供される。

これにより、ルーティング手段は、ネットワークを構成する各ルータまでの距離だけでなく、そのルータにおいて障害が発生するリスクを考慮して、適切な経路を設定することができる。
本発明にかかわる第２の経路設定装置は、上述した第１の経路設定装置において、指標算出手段に、計測手段と、耐用年数保持手段と、演算手段とを備えて構成される。

本発明にかかわる第２の経路設定装置の原理は、以下の通りである。
上述した第１の経路設定装置に備えられる指標算出手段において、計測手段は、稼動を開始してからの経過時間を計測する。耐用年数保持手段は、装置の耐用年数を保持する。演算手段は、計測手段による計測結果を耐用年数に対応する時間で除算し、得られた値に所定の係数を乗じた値をリスク指標として出力する。

このように構成された第２の経路設定装置の動作は、下記の通りである。
代表的なＩＰ機器であるルータに備えられた計測手段による計測結果と耐用年数保持手段に保持された耐用年数とを演算手段に入力することにより、そのルータが稼動を開始してからの経過時間が耐用年数に占める割合の大きさに応じて増大する障害発生のリスクを適切に示すリスク指標を得ることができる。特に、稼動継続時間が耐用年数に占める割合に適切な係数を乗じ、得られたリスク指標と隣接ルータとの距離を示す段数とを同じオーダーの数値とすることにより、障害発生のリスクと距離との双方を適切に反映したコスト値を単純な計算によって求めることが可能となる。

本発明にかかわる第３の経路設定装置は、上述した第１の経路設定装置において、指標算出手段に、計測手段と、故障間隔保持手段と、演算手段とを備えて構成される。
本発明にかかわる第３の経路設定装置の原理は、以下の通りである。
上述した第１の経路設定装置に備えられた指標算出手段において、計測手段は、最後の保守点検からの経過時間を計測する。故障間隔保持手段は、装置の平均故障時間間隔を保持する。演算手段は、計測手段による計測結果を平均故障時間間隔に対応する時間で除算し、得られた値に所定の係数を乗じた値をリスク指標として出力する。

このように構成された第３の経路設定装置の動作は、下記の通りである。
代表的なＩＰ機器であるルータに備えられた計測手段による計測結果と故障間隔保持手段に保持された平均故障時間間隔とを演算手段に入力することにより、そのルータが最後に保守点検を受けてからの経過時間が平均故障時間間隔に占める割合の大きさに応じて増大する障害発生のリスクを適切に示すリスク指標を得ることができる。特に、保守点検後の稼動継続時間が平均故障時間間隔に占める割合に適切な係数を乗じ、得られたリスク指標と隣接ルータとの距離を示す段数とを同じオーダーの数値とすることにより、障害発生のリスクと距離との双方を適切に反映したコスト値を単純な計算によって求めることが可能となる。

上述した第１の経路決定方法および第１の経路設定装置によれば、ＩＰネットワークを構成する代表的なＩＰ機器であるルータの稼働時間の増大に応じて増大する障害発生リスクに関するリスク指標を距離に関する情報とともにルータ相互でやり取りし、各ルータのルーティングテーブルに反映することにより、距離だけでなく、この障害発生リスクを考慮した経路決定を行うことができる。

特に、第２の経路設定装置や第３の経路設定装置のように、ルータが稼動を開始してからの経過時間が装置の寿命に占める割合や保守点検後の経過時間が平均故障間隔に占める割合に基づいてリスク指標を求めることにより、個々の装置に関する統計的なデータに基づいて、それぞれのルータを経由して設定される経路に障害が発生するリスクを適正に評価することができる。

また、リスク指標を段数と同程度のオーダーの値とすることにより、このリスク指標の増大を段数の増大と同等のコスト増加として捉え、ＩＰネットワークを構成する各ＩＰ機器が抱えるリスクとルータ間の距離との双方を適正に考慮したルーティング処理を行うことができる。
これにより、例えば、複数のルータを経由した経路が設定可能な状況では、段数の違いが極端に大きくない限りは、耐用年数が近づいてきているルータを回避した経路を優先的に設定することができるので、通信中に障害が発生するといったリスクを大幅に低減することができ、ＩＰネットワークの信頼性を向上することができる。

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１に、本発明にかかわる経路決定方法を適用したルータの実施形態を示す。
なお、図１に示す構成要素のうち、図７に示した各部と同等のものについては、図７に示した符号を付して示し、その説明を省略する。
図１に示したルータＡは、ルータＢおよびルータＤに隣接しており、また、これらのルータＢおよびルータＤは、それぞれルータＣおよびルータＥに接続され、更に、これらのルータＣとルータＥとは互いに接続されている。

また、図１においては、ルータＡの構成を示したが、もちろん、他のルータも同様に構成されている。
図１に示したルータＡのプロトコル制御部２１０において、ＲＩＰ処理部２１１は、図７に示したＲＩＰ処理部４１１と同様に、ＲＩＰに従って隣接するルータ（ルータＢおよびルータＤ）との間で経路情報のやり取りを行い、この経路情報に基づいて、経路管理テーブル２１２を作成する。

一方、図１に示したコスト管理部２１３は、定期的に、使用期間情報保持部２１４に保持された情報に基づいて、自身を経由することで増加するリスクを示すリスク評価値を算出してコスト値管理テーブル２１５に保持する。また、このコスト管理部２１３は、ＲＩＰ処理部２１１から受信した経路情報に含まれる隣接するルータに関する受信コスト値をコスト値管理テーブル２１５に保持するとともに、この受信コストと上述したリスク評価値とに基づいて、隣接するルータにパケットを送信する際の送信コスト値をそれぞれ算出し、コスト値管理テーブル２１５に保持する。このようにして算出された送信コスト値は、経路管理テーブル２１２に各方路に対応する距離に代えて格納される。

次に、図１に示したルータの動作を説明する。
図２に、送受信に要するコスト値の管理を説明する図を示す。また、図３に、経路選択を説明する図を示す。
図１に示した使用期間情報保持部２１４には、例えば、各ルータを設置したときなどに、図２（ａ）に示すように、その装置自身（例えば、ルータＡ）の製造年月日と、耐用年数ＬＴとが格納される。もちろん、図１に示した各ルータに備えられた使用期間情報保持部２１４にも、それぞれの装置に対応する製造年月日と耐用年数ＬＴとが保持されている。

各ルータのコスト管理部２１３は、定期的に、それぞれに備えられた使用期間情報保持部２１４に保持された製造年月日を現在の日付から差し引いた期間を年単位で表す使用期間ＲＴを算出し、図２（ａ）に示すように、使用期間情報保持部２１４に保持する。
次いで、各ルータのコスト管理部２１３は、得られた使用期間ＲＴと耐用年数ＬＴとを式（１）に代入して、それぞれのルータの稼動期間に応じたリスク評価値ＥＲを算出し、図２（ｂ）に示すように、各ルータに備えられたコスト値管理テーブル２１５に保持する。

ＥＲ=ＲＴ／ＬＴ×１０ ・・・（１）
例えば、図１に示した各ルータの耐用年数が５年で、ルータＡ〜ルータＥの使用期間ＲＴがそれぞれ１．５年、５年、２年、２年、１年であった場合に、これらのルータに対応するリスク評価値ＥＲは、図３に示すように、それぞれ数値３、１０，４，４，２となる。このリスク評価値は、機器の使用期間が耐用年数に占める割合の増大とともに単調に増大する値であり、機器の使用継続時間の増大に伴って増大する障害発生のリスクを適切に示している。

次に、このように時間経過に伴って増大する障害発生リスクを考慮したコスト値に基づく経路決定方法について説明する。
図４に、経路情報を広告する動作を表す流れ図を示す。また、図５に、コスト値の広告にかかわるシーケンス図を示す。
まず、各ルータのコスト管理部２１３は、ＲＩＰ処理部２１１による経路情報の広告処理の過程において、受信した経路情報に含まれるコスト値を上述したコスト値管理テーブル２１５に保持して管理するとともに、この受信したコスト値に基づいて、その経路情報の送信元のルータへのパケットを自身が中継する場合のコスト値を算出し、このコスト値を経路情報の広告処理に供する。

上述したようにして、各ルータにおけるリスク評価値の算出が終了した後に、各ルータのコスト管理部２１３は、それぞれのリスク評価値に隣接ルータまでの段数に相当する数値「１」を加えて隣接ルータにパケットを送信する際のコスト値を求め、このコスト値をＲＩＰ処理部２１１に渡して広告処理に供する（図５参照）。
例えば、ルータＡは、自身のリスク評価値（ＥＲ=３）から求めた自身に関するコスト値４を含む経路情報を隣接しているルータＢおよびルータＤに送出する（図４のステップ３０１、図５において、コスト値（Ａ−Ｂ）およびコスト値（Ａ−Ｄ）として示す）。同様に、図５において、符号（１）を付した矢印で示した期間において、他のルータも隣接ルータへのコスト値の広告を行っており、それぞれのコスト値を含む経路情報を隣接するルータに送出している。なお、図５においては、ルータＡによって収集されるコスト値にかかわる経路情報の送受信シーケンスを示している。

図５に示すように、隣接するルータＢおよびルータＤからそれぞれのコスト値を含む経路情報を受け取るごとに（図４のステップ３０２の肯定判定）、ＲＩＰ処理部２１１は、経路情報に含まれるコスト値を抽出する（ステップ３０３）。次いで、ＲＩＰ処理部２１１は、ステップ３０４において、経路情報の基点となる基点ルータとこの経路情報の直接の送信元である隣接ルータとの組み合わせに対応して、抽出されたコスト値を経路管理テーブル２１２に保持するとともに（図２（ｃ）参照）、上述した基点ルータおよび隣接ルータの組を示す情報とともにコスト管理部２１３に渡す。

コスト管理部２１３は、ＲＩＰ処理部２１１から受け取ったコスト値をその基点のルータに対応する「受信したコスト値」としてコスト値管理テーブル２１５に登録し（ステップ３０５および図２（ｂ）参照）、更に、このコスト値と自身にかかわるリスク評価値ＥＲとに基づいて、上述した基点ルータからのパケットを隣接するルータに中継する場合に要するコストの総和を示す中継コスト値を算出する（ステップ３０６）。このとき、コスト管理部２１３は、具体的には、ＲＩＰ処理部２１１から受け取ったコスト値に自身にかかわるリスク評価値ＥＲを加算し、更に、隣接ルータまでの段数に相当する数値「１」を加算することによって中継コスト値を算出し、この中継コスト値を上述した基点ルータに対応してコスト管理テーブル２１５に格納する（図２（ｂ）参照）。

例えば、図５に示すように、ルータＢからルータＢを基点とするパケットに関する経路情報の一部として受信されたコスト値１１は、上述したステップ３０４において、隣接ルータＢを介してルータＢを宛先としてパケットを送信する場合のコスト値として、経路管理テーブル２１２に格納される。更に、このコスト値１１は、上述したステップ３０５において、ルータＢに対応する「受信したコスト値」としてコスト値管理テーブル２１５に登録され、また、ステップ３０６において、このコスト値に基づいて中継コスト値１４が算出され、同じく、ルータＢに対応してコスト値管理テーブル２１５に保持される。同様に、ルータＤから同じくルータＤを基点とするパケットに関するコスト値５を含む経路情報の受信に応じて、このコスト値５が、隣接ルータＤを介してルータＤを宛先としてパケットを送信する場合のコスト値として経路管理テーブル２１２に格納されるとともに、ルータＤに対応する「受信したコスト値」としてコスト値管理テーブル２１５に登録され、更に、このコスト値に基づいて算出された中継コスト値９が、同様にしてコスト値管理テーブル２１５に格納される。

このようにして算出された中継コスト値は、更に、ＲＩＰ処理部２１１に渡され、上述した基点ルータから自身までの経路を示す情報とともに、隣接するルータのうちステップ３０２で受信した経路情報の送信元でないルータに送出される（ステップ３０７）。つまり、図５にコスト値（Ｂ−Ａ−Ｄ）として示すように、ルータＢからの経路情報に基づいて算出された中継コスト値を含む経路情報は、ルータＢを除く隣接ルータ（すなわち、ルータＤ）に送出され、逆に、ルータＤからの経路情報に基づいて算出された中継コスト値を含む経路情報は、ルータＤを除く隣接ルータ（すなわち、ルータＢ）に送出される（図５にコスト値（Ｄ−Ａ−Ｂ）として示す）。同様に、ルータＣから通知された経路情報に基づいて、ルータＢにおいて求められた中継コスト値は、図５においてコスト値（Ｃ−Ｂ−Ａ）として示すようにルータＡに通知され、また、ルータＥから通知された経路情報に基づいて、ルータＤにおいて求められた中継コスト値は、図５においてコスト値（Ｅ−Ｄ−Ａ）として示すようにルータＡに通知される。

上述したステップ３０２からステップ３０８の処理を繰り返し、図５において符号（２）を付した矢印で示す期間において、中継コスト値を含む経路情報のやり取りすることにより、各ルータに隣接するルータによって中継される経路を含む様々な経路に関する経路情報を収集し、収集した経路情報に基づいて経路管理テーブル２１２およびコスト値管理テーブル２１５が形成される。これにより、図２（ｂ）に示すように、宛先となり得る各ルータに対応して、そのルータを基点とする経路情報の一部として受信したコスト値とともに対応する中継コスト値が保持されたコスト値管理テーブル２１５が形成される。また、図２（ｃ）に示すように、宛先となり得る各ルータと隣接ルータとの組み合わせで示される経路それぞれに対応してコスト値を保持した経路管理テーブル２１２が形成される。

そして、例えば、一定の時間が経過したときなどに、ＲＩＰ処理部２１１およびコスト管理部２１３は、これらのテーブルが収束したと判断して（ステップ３０８の肯定判定）、経路情報の広告処理を終了する。
上述した経路情報の広告処理でやり取りされるコスト値は、その経路においてパケットが辿る距離を示す段数に加えて、中継にかかわるルータそのもののリスク評価値を含んでいる。

したがって、図３に示したように、ルータＡからルータＤに至る２つの経路の一方に、使用期間が耐用年数に到達しているルータ（つまり、ルータＢ）が存在するような場合には、図２（ｃ）に示すように、このルータＢを経由することによるリスクを経路管理テーブル２１２に格納されるコスト値に反映することができる。この場合は、図２（ｃ）に示したように、ルータＡからルータＤに至るもう一方の経路のコスト値が、段数が多いにもかかわらず、上述したルータＢを経由する最短の経路よりも小さいことが示される。故に、プロトコル制御部２１０は、経路管理テーブル２１２に保持されたコスト値に基づく経路選択を行うことにより、高い障害発生リスクを伴うルータＢを経由する最短距離の経路（図３において点線で示した）に代えて、段数は多いものの障害が発生するリスクの小さいルータＣ、Ｅを経由する経路（図３において実線で示した）を選択し、パケットをより安全に伝送することができる。なお、図２（ｃ）においては、プロトコル制御部２１０において選択される経路に対応して、経路選択欄に丸印を付して示した。

また、上述したように、使用期間と耐用年数とに基づいてリスク評価値を求める代わりに、保守点検後の経過時間と平均故障時間間隔とに基づいて別のリスク評価値を求め、このリスク評価値を各経路のコスト値に反映することもできる。
この場合は、図１に示した使用期間情報保持部２１４の製造年月日および耐用年数に代えて、図６に示すように最終点検年月日と平均故障時間間隔（ＭＴＢＦ）を保持する。また、コスト管理部２１３は、この最終点検年月日と現在の日付とに基づいて算出した経過時間と平均故障時間間隔とを、使用期間および耐用年数の代わりに上述した式（１）に代入して、リスク評価値を求める。

もちろん、装置の寿命にかかわるリスクと平均故障時間間隔にかかわるリスクとの双方をそれぞれ評価し、これらの評価結果を合わせたリスク評価値を反映したコスト値に基づいて、経路決定を制御することもできる。
また、上述したようなリスクを考慮したコスト値は、従来の距離に基づくコスト値と同等に扱うことができるので、統計的な障害発生のリスクを含んだコスト値をＯＳＰＦプロトコルに従ってやり取りすることにより、大規模なネットワークにおける経路決定に適用することも可能である。

上述したように、本発明によれば、統計的な障害発生のリスクの高いＩＰ機器を回避した経路を優先的に設定することができるので、特に、まちまちな時期に形成されたＩＰネットワークを相互に接続して構成されたＩＰネットワークにおいて、信頼性の高いデータ通信を実現することができる。
つまり、本発明は、例えば、社内の各部署でそれぞれ異なる時期に設置されたネットワークを相互に接続して構成されたＩＰネットワークのように、統計的な障害発生のリスクの大きさがまちまちなＩＰ機器を含むＩＰネットワークにおける経路決定方法および上述したような各ネットワークをＩＰネットワークに接続するルータとして極めて有用である。

本発明にかかわる経路決定方法を適用したルータの実施形態を示す図である。 送受信に要するコスト値の管理を説明する図である。 経路選択を説明する図である。 経路情報を広告する動作を表す流れ図である。 コスト値の広告にかかわるシーケンス図である。 平均故障時間間隔に基づくリスク評価を説明する図である。 ＲＩＰを採用したルータの構成例を示す図である。

符号の説明

４０１ フォワーディング部
２１０ プロトコル制御部
２１１、４１１ ＲＩＰ処理部
２１２、４１２ 経路管理テーブル
２１３ コスト管理部
２１４ 使用期間情報保持部
２１５ コスト値管理テーブル

Claims (4)

1. ＩＰネットワークを構成する各ＩＰ機器が、それぞれ隣接するＩＰ機器との間の経路に関する経路情報を保持しているルーティングテーブルに基づいて、隣接するＩＰ機器のいずれかを経由する経路を設定することにより、送信元のノードと宛先のノードとを結ぶ経路を設定する経路決定方法において、
   前記各ＩＰ機器は、
   定期的に、自身の稼動継続時間に基づいて、自身に関する障害発生にかかわるリスクの大きさを示すリスク指標を求めて前記指標を更新し、
   前記リスク指標を更新するごとに、隣接するＩＰ機器までの距離と前記リスク指標とに基づいて、障害発生のリスクを含んだコスト値をそれぞれ算出し、
   前記算出されたコスト値を含む経路情報を隣接するＩＰ機器に通知し、
   前記隣接するＩＰ機器から通知された経路情報に含まれるコスト値に自身にかかわるコスト値を加算することにより、前記隣接するＩＰ機器から受け取ったパケットを他の隣接ＩＰ機器に中継する場合のコスト値を算出し、
   前記他の隣接ＩＰ機器に中継する場合のコスト値を含む経路情報を前記他の隣接ＩＰ機器に通知し、
   前記隣接するＩＰ機器から経路情報の通知を受けたときに、通知された経路情報に含まれるコスト値をルーティングテーブルに反映し、
   ルーティング処理を実行する際に、前記コスト値が反映されたルーティングテーブルに基づいて、最小のコスト値に対応する経路を設定する
   ことを特徴とする経路決定方法。
2. ＩＰネットワークを構成する各ＩＰ機器が、それぞれ隣接するＩＰ機器との間の経路に関する経路情報を保持しているルーティングテーブルに基づいて、隣接するＩＰ機器のいずれかを経由する経路を設定することにより、送信元のノードと宛先のノードとを結ぶ経路を設定する経路設定装置において、
   定期的に、自身の稼動継続時間に基づいて、自身に関する障害発生にかかわるリスクの大きさを示すリスク指標を算出する指標算出手段と、
   前記指標算出手段によって算出されたリスク指標が変化したときを含む所定のタイミングで、隣接するＩＰ機器までの距離と前記リスク指標とに基づいて、前記各隣接ＩＰ機器にパケットを送信する場合について障害発生のリスクを含んだコスト値をそれぞれ算出するコスト評価手段と、
   前記コスト評価手段によって算出されたコスト値を含む経路情報を対応する隣接するＩＰ機器それぞれに通知するコスト通知手段と、
   前記隣接するＩＰ機器からの経路情報の通知を受信する受信手段と、
   前記隣接するＩＰ機器から通知された経路情報に含まれるコスト値に自身にかかわるコスト値を加算することにより、前記隣接するＩＰ機器から受け取ったパケットを他の隣接ＩＰ機器に中継する場合のコスト値を算出する中継コスト算出手段と、
   前記中継コスト算出手段によって得られたコスト値を含む経路情報を前記他の隣接ＩＰ機器に通知するコスト中継手段と、
   受信した経路情報に含まれるコスト値をルーティングテーブルに反映する反映手段と、
   配下に接続されたノードからの経路設定要求に応じて、前記コスト値が反映されたルーティングテーブルに基づいて、最小のコスト値に対応する経路を設定するルーティング手段と
   を備えたことを特徴とする経路設定装置。
3. 請求項１に記載の経路設定装置において、
   指標算出手段は、
   稼動を開始してからの経過時間を計測する計測手段と、
   装置の耐用年数を保持する耐用年数保持手段と、
   前記計測手段による計測結果を前記耐用年数に対応する時間で除算し、得られた値に所定の係数を乗じた値を前記リスク指標として出力する演算手段とを備えた
   ことを特徴とする経路設定装置。
4. 請求項１に記載の経路設定装置において、
   指標算出手段は、
   最後の保守点検からの経過時間を計測する計測手段と、
   装置の平均故障時間間隔を保持する故障間隔保持手段と、
   前記計測手段による計測結果を前記平均故障時間間隔に対応する時間で除算し、得られた値に所定の係数を乗じた値を前記リスク指標として出力する演算手段とを備えた
   ことを特徴とする経路設定装置。

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