JP2006060346A - データ伝送システム及び方法並びにデータ伝送用プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 簡易な構成にて、確実なデータ伝送を可能とし、通信品質の向上を図ること。
【解決手段】 複数のネットワーク網４１，４２，４３にそれぞれ設置され、これらネットワーク網を相互に接続する複数の中継装置１，２，３を備え、当該各中継装置間においてデータ伝送を行うシステムであって、中継装置が、当該中継装置から他のネットワーク網に向かうアクセスライン５１，５２，５３の帯域制限値を表す帯域制限情報を記憶すると共に、当該帯域制限情報を他の中継装置に通知する帯域制限通知機能１１と、他の中継装置から当該他の中継装置における帯域制限情報の通知を受けて記憶する帯域制限情報管理機能１１と、を備え、記憶された域制限情報と伝送データの伝送先情報とに基づいて帯域制御を行って他のネットワーク網へのデータ伝送を行うデータ伝送機能１２を備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、データ伝送システムにかかり、特に、アクセスラインの帯域が制限された中継装置間において帯域制御を行ってデータ伝送を行うデータ伝送システムに関する。

近年、広域イーサー網において、アクセスラインの帯域制限サービスが存在し、物理速度よりも低帯域を安価に提供するサービスが増加している。そして、通信品質を確保するためには、ユーザ側で用意する網終端装置（ルータ、スイッチ）において帯域制御を行うことが必要となってきた。

しかし、従来のルータでは、アクセスラインに接続されるインタフェースに対して帯域制限をするのみであり、他局のアクセスラインの帯域制限を考慮する事ができなかった。また、考慮するにしても帯域制御装置などを導入し、個々他局のアクセスライン帯域を設定する必要があり、運用管理が難しかった。

具体的には、従来の広域イーサーサービスにおいては、アクセスラインの帯域制限があり、自局と他局の帯域制限が異なる場合、高帯域側から低帯域側へデータを流すと、広域イーサー網内の低帯域側アクセスライン部分でのデータ破棄が発生していた。そこで、転送先アクセスラインの帯域情報を加味させた帯域でデータを流すために帯域制御装置などを別途用意し、帯域制御装置に各局の帯域制限情報を設定することにより、データの破棄を防いでいた。このため、ネットワーク機器（ルータ、帯域制御装置）が増加し、特に帯域制御装置においては他局の帯域制限情報の設定などを必要とし、各機器の運用が煩雑となる問題が生じていた。

特開２００１−１１９４３５号公報 特開２００２−３７４２９３号公報

ここで、上記特許文献１には、各経路における伝送路の帯域を検査し、最大帯域を有する経路を選択するシステムが開示されている。しかし、上記最大帯域経路が最適なデータ伝送経路であるとも限られず、経路検索において多大な処理負担が生じ、さらには、これらの運用が煩雑となる、という問題が生じる。

また、上記特許文献２には、ボーダルータに対する流入・流出トラフィック量を帯域情報として他のルータと共有する、というシステムが開示されているものの、流入・流出トラフィックを調べただけではルータ間の正確なトラフィック量を認識することができず、依然として、確実なデータ伝送を実現することが困難である、という問題が生じる。

このため、本発明では、簡易な構成にて、確実なデータ伝送を可能とし、通信品質の向上を図ることができる帯域制御システム、を提供することをその目的とする。

そこで、本発明であるデータ伝送システムの一形態として、
複数のネットワーク網にそれぞれ設置され、これらネットワーク網を相互に接続する複数の中継装置を備え、当該各中継装置間においてデータ伝送を行うシステムであって、
中継装置が、
当該中継装置から他のネットワーク網に向かうアクセスラインの帯域制限値を表す帯域制限情報を記憶すると共に、
当該帯域制限情報を他の中継装置に通知する帯域制限通知機能と、他の中継装置から当該他の中継装置における帯域制限情報の通知を受けて記憶する帯域制限情報管理機能と、を備え、
記憶された域制限情報と伝送データの伝送先情報とに基づいて帯域制御を行って他のネットワーク網へのデータ伝送を行うデータ伝送機能を備えた、
ことを特徴としている。

上記構成によると、まず、各中継装置におけるアクセスラインの帯域制限値が全ての中継装置にて共有されるため、データ伝送先となる中継装置が接続されたアクセスラインの帯域制限値を容易に認識することができる。そして、データ伝送先の中継装置における帯域制限値に基づいてデータ伝送時の帯域制御が行われる。従って、簡易な構成にて確実なデータ伝送が可能となる。

また、上記構成に加え、
中継装置が、
当該中継装置から他のネットワーク網へのアクセス経路を、経由する他の中継装置を用いて表した経路制御情報を記憶すると共に、
帯域制限情報管理機能が、経路制御情報と帯域制限情報とを中継装置ごとに関連付けて管理する機能を備え、
データ伝送機能が、管理された帯域制限情報及び経路制御情報と伝送データのデータ伝送先情報とに基づいて、伝送経路を設定し、当該伝送経路上において帯域制御を行って他のネットワーク網へのデータ伝送を行う、という構成にすると望ましい。

上記構成によると、経路制御情報に基づいて伝送経路を容易に設定でき、経路上の中継装置を特定することで、上述同様に、経由する中継装置の帯域制限値を容易に認識することができる。従って、かかる値に帯域制御を行ってデータ伝送することで、データ伝送中におけるデータ破棄などを抑制でき、確実なデータ伝送が可能となる。

さらに、上記データ伝送機能が、データ伝送時に経由する他の中継装置に接続されるアクセスラインの帯域制限値を超えないよう帯域制御を行ってデータ伝送を行う、という構成にすると望ましい。このとき、データ伝送機能は、データ伝送元となる自身の中継装置が接続されたアクセスラインの帯域制限値をも超えないよう帯域制御を行ってデータ伝送を行う、という構成にするとなお望ましい。

上記構成によると、自身の中継装置からアクセス先の中継装置まで、経路上のアクセスラインの帯域制限値を超えることが無いよう帯域制御してデータ伝送することが可能となり、より確実なデータ伝送が可能となり、さらなるデータ伝送の信頼性の向上を図ることができ、通信品質の向上を図ることができる。

また、本発明では中継装置についても提供しており、その一形態として、
ネットワーク網内に設置され、他のネットワーク網との接続を中継する中継装置において、
当該中継装置から他のネットワーク網に向かうアクセスラインの帯域制限値を表す帯域制限情報を記憶すると共に、
当該帯域制限情報を他の中継装置に通知する帯域制限通知機能と、他の中継装置から当該他の中継装置における帯域制限情報の通知を受けて記憶する帯域制限情報管理機能と、を備え、
記憶された帯域制限情報と伝送データの伝送先情報とに基づいて帯域制御を行って他のネットワーク網へのデータ伝送を行うデータ伝送機能を備えた、ことを特徴としている。

また、本発明では、上記中継装置の制御部に、上述した各機能を実現するためのデータ伝送用プログラムをも提供している。

さらに、本発明では、ネットワーク網内に設置され他のネットワーク網との接続を中継する中継装置を用いて、データ伝送を行う方法をも提供しており、
予め記憶された当該中継装置から他のネットワーク網に向かうアクセスラインの帯域制限値を表す帯域制限情報を他の中継装置に通知する帯域制限通知工程と、この帯域制限通知工程に前後して他の中継装置から当該他の中継装置における帯域制限情報の通知を受けて記憶する帯域制限情報管理工程と、を有し、
この帯域制限情報管理工程の後に、他のネットワーク網に対するデータ伝送の際に記憶された帯域制限情報と伝送データの伝送先情報とに基づいて帯域制御を行って他のネットワーク網へのデータ伝送を行うデータ伝送工程を有する、ことを特徴としている。

上述した中継装置、プログラム、データ伝送方法の発明であっても、上記構成にすることにより、上述したデータ伝送システム同様に作用するため、上記目的を達成することができる。

本発明は、以上のように構成され機能するので、これによると、各中継装置におけるアクセスラインの帯域制限値が全ての中継装置にて共有されるため、データ伝送先の中継装置における帯域制限値に基づいてデータ伝送時の帯域制御を行うことができ、簡易な構成にて確実なデータ伝送が可能となる、という従来にない優れた効果を有する。

本発明は、ネットワーク網の終端に設置されるルータ、スイッチなどの中継装置間において、各中継装置が、当該中継装置が接続されているアクセスラインの帯域制限情報を共有し、この帯域制限情報に基づいて中継装置から見る各ネクストホップへの転送可能帯域において帯域制限を行ってデータ伝送を実施する、ことに特徴を有する。これにより、通信品質の向上を図る、というものである。以下、本発明について実施例を参照して詳述する。

本発明の第１の実施例を、図１乃至図６を参照して説明する。図１は、データ伝送システム全体の構成を示すブロック図である。図２は、中継装置の構成を示す機能ブロック図である。図３乃至図５は、中継装置が記憶するデータの一例を示す図である。図６は、中継装置の動作を示すフローチャートである。

＜構成＞
本発明であるデータ伝送システムは、広域イーサー網４に対して、アクセスライン５１，５２，５３を介してプライベート網Ａ（４１），Ｂ（４２），Ｃ（４３）が接続されており、ＶＰＮ（Virtual Private Network）が構築されている。そして、各プライベート網Ａ〜Ｃには、それぞれ終端装置として中継装置であるルータＡ（１），Ｂ（２），Ｃ（３）が備えられており、各アクセスライン５１〜５３に接続されている。なお、本実施例では、ＶＰＮにてデータ伝送システムが構築されている場合を例示しているが、ＶＰＮによるネットワーク網において本発明が構築されていることに限定されない。また、ルータが装備されるプライベート網もいかなるネットワーク網であってもよい。

ここで、本実施例においては、上記アクセスライン５１〜５３は、それぞれ、アクセスライン５１は５Ｍbps、アクセスライン５２は３Ｍbps、アクセスライン５３は２Ｍbpsで帯域制限されている。

次に、ルータ１，２，３の構成について図２乃至図５を参照して説明する。なお、ここでは、符号１に示すルータＡについて説明するが、他のルータの構成も同様である。

図２に示すように、ルータＡ（１）には、当該ルータＡの動作を制御する制御部であるＣＰＵ（１Ａ）と、所定の記憶容量を有する記憶部であるメモリ（１Ｂ）とを備えている。そして、ＣＰＵ（１Ａ）には、所定のプログラムが組み込まれることにより、他のルータＢ，Ｃと通信時のルーティング処理時に必要な通信制御データを相互に送受信する通信制御データ共有処理部１１と、他のルータＢ，Ｃ（プライベート網Ｂ，Ｃ）へのデータ伝送を行うデータ伝送処理部１２と、が構築されている。これら各処理部１１，１２の有する機能について詳述する。

上記通信制御データ共有処理部１１は、メモリ（１Ｂ）の通信制御データ記憶部１３に記憶されている自身の通信制御データを他のルータＢ，Ｃに通知する機能を有する。ここで、上記通信制御データは、自身のルータＡから他のネットワーク網に向かうアクセスライン５１、すなわち、自身のルータＡが接続されているアクセスライン５１の帯域制限値を表す帯域制限情報である。具体的には、ルータＡのアクセスライン５１の帯域制限情報として、「５Ｍbps」という値のデータである。なお、同様に、他のルータＢ，Ｃにもそれぞれ接続されているアクセスライン５２，５３の帯域制限情報（ルータＢの場合「３Ｍbps」、ルータＣの場合「２Ｍbps」）が記憶されている。

また、通信制御データ記憶部１３には、自身のルータＡから他のプライベート網Ｂ，Ｃへのアクセス経路を、経由する他のルータＢ，Ｃを用いて表した経路制御情報が記憶されている。この経路制御情報は、例えば、ルータＡのルーティングプロトコルにより取得している情報であり、具体的には、図３（ａ）に示すように、宛先ネットワークである各プライベート網Ｂ，ＣへのネクストホップとしてルータＢ，Ｃがそれぞれ対応しているデータである。ここで、上記経路制御情報も、他のルータＢ，Ｃに送信されて共有されてもよい。なお、他のルータＢ，Ｃにもそれぞれ図３（ｂ），（ｃ）に示す経路制御情報が記憶されている。

また、上記通信制御データ共有処理部１１は、上記通信制御データである帯域制限情報を他のルータＢ，Ｃに通知するばかりでなく、当該他のルータＢ，Ｃから通信制御データ、すなわち、他のルータＢ，Ｃにおける経路制御情報と帯域制限情報との通知を受けてメモリ（１Ｂ）内の通信制御テーブル記憶部１４に記憶する帯域制限情報管理機能を有している。これにより、ルータＡの通信制御テーブル記憶部１４には、図４（ａ）に示すように、全てのルータＡ，Ｂ，Ｃがそれぞれ接続されているアクセスライン５１，５２，５３の帯域制限情報が記憶されることとなる。なお、他のルータＢ，Ｃにも、それぞれ図４（ｂ），（ｃ）に示すように、全てのルータの帯域制限情報が記憶されることとなる。ここで、各ルータは、上記帯域制限情報を、ルーティングプロトコルにアクセスラインの帯域制限情報に関する属性を新たに設けて取得してもよく、あるいは、独自のプロトコルにより取得してもよい。

そして、他のルータの帯域制限情報を取得したルータＡの帯域制限情報管理機能は、さらに、この取得した帯域制限情報（図４（ａ））と、通信制御データ記憶部１３に自身が記憶している図３（ａ）に示す経路制御情報とを併せて、ルータごとに関連付けて、図５（ａ）に示す通信制御テーブルを作成して管理する機能を有している。かかるテーブルによると、データ伝送時の宛先ネットワーク網がプライベート網Ｂである場合に、ネクストホップがルータＢであることを特定でき、さらに、かかるルータＢへのアクセスライン５２の帯域制限値が３Ｍbpsであることがわかる。そして、宛先がプライベート網Ｃの場合も同様である。そして、他のルータＢ，Ｃにおいても、それぞれ図５（ｂ），（ｃ）に示すように、通信制御テーブルが作成される。

また、上記ＣＰＵ（１Ａ）に構築されたデータ伝送処理部１２は、所定のデータをプライベート網Ａ（４１）から他のプライベート網Ｂ，Ｃにデータ伝送を行う際に、伝送するデータに含まれる伝送先情報から、上記図５（ａ）に示すテーブルを参照して宛先となる他のルータＢ，Ｃを特定するよう経路設定を行う。そして、さらに、宛先となる他のルータＢ，Ｃに接続されたアクセスライン５２，５３の帯域制限値に基づいて帯域制限を行ってデータ伝送を行う。このとき、データ伝送元となる自己のルータＡの帯域制限値と、データ伝送時に宛先となる（経由する）他のルータＢ，Ｃの帯域制限値とを超えないよう、帯域制御を行う。なお、かかる処理部１２は、宛先となるルータＢ，Ｃの帯域制限値のみを超えないよう制御してデータ伝送を行ってもよい。

従って、ルータＡからルータＢにデータ伝送がなされるときは、ルータＡのアクセスライン５１の帯域制限である５Ｍbps以上のトラフィックを出力しないようにすると共に、ルータＢのアクセスライン５２の帯域制限である３Ｍbps以上のトラフィックを出力しないよう帯域制限を行う。すなわち、３Ｍbpsを超えないよう帯域制限を行ってデータ伝送することで、伝送中にデータ破棄が生じることを防止し、安定したデータ伝送を実現することができる。そして、ルータＣに対してデータ伝送する場合も同様であり、他のルータから各ルータにデータ伝送する場合も同様である。

＜動作＞
次に、上記構成のデータ伝送システムの動作を、図６のフローチャートを参照して説明する。なお、ここでは、ルータＡの動作についてのみ説明する。

まず、ルータＡ（１）は、ルーティングプロトコルにより、経路制御情報（図３（ａ）参照）及び帯域制限情報（図４（ａ）参照）を取得する（ステップＳ１）。なお、これに伴い、ルータＡは、他のルータＢ，Ｃから帯域制限情報を求められた際には、当該他のルータＢ，Ｃに自己の帯域制限情報を通知する（帯域制限通知工程）。そして、取得した上記各情報を組み合わせて、通信制御テーブル（図５（ａ）参照）を作成する（ステップＳ２、帯域制限情報管理工程）。

続いて、プライベート網Ａ（４１）内からプライベート網Ｂ（４２）内へ伝送されるデータが発生すると（ステップＳ３にて肯定判断）、ルータＡ（１）にて、かかるトラフィックの宛先と通信制御テーブルとに基づいて、経路が設定される（ステップＳ４）。そして、さらに、宛先となるルータＢ（２）が接続されているアクセスライン５２の帯域制限情報を参照して、３Ｍbpsを超えないよう帯域値を設定して（ステップＳ５）、データデータ伝送を行う（ステップＳ６、データ伝送工程）。

これにより、各ルータＡ，Ｂ，Ｃにおけるアクセスライン５１，５２，５３の帯域制限値が全てのルータにて共有され、かかる値に基づいてデータ伝送時の帯域制御が行われるため、例えばアクセスラインが高帯域側から低帯域側へのデータ転送の際に、広域イーサー網内でのデータ破棄を無くすことができる。従って、ネットワーク内の帯域を有効に活用でき、データ伝送サービスとしての品質向上を図ることができる。

また、ルータはアクセスラインの帯域制限情報を自動で他のルータと交換することから、管理者による設定作業を削減できる。これにより、オペレーションコストの削減を図ることができる。さらに、上記設定作業の削減により、設定ミス等の人的ミスを事前に予防できるため、サービスの信頼性向上を図ることができる。

本発明は、ネットワークシステムに組み込むことで、特に、上記構成の中継装置を設置することで、帯域制限を考慮したデータ伝送を実現でき、データ伝送サービスの質の向上を図ることができるため、産業上の利用可能性を有する。

データ伝送システムの全体構成を示すブロック図である。 中継装置の構成を示す機能ブロック図である。 図３（ａ）〜（ｃ）は、各中継装置に記憶された経路制御情報を示す図である。 図４（ａ）〜（ｃ）は、各中継装置に記憶された帯域制限情報を示す図である。 図５（ａ）〜（ｃ）は、各中継装置にて作成された通信制御テーブルを示す図である。 データ伝送システムの動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１，２，３ ルータ（中継装置）
４ 広域イーサー網（ネットワーク網）
１１ 通信制御データ共有処理部（帯域制限通知機能、帯域制限情報管理機能）
１２ データ伝送処理部（データ伝送機能）
４１，４２，４３ プライベート網（ネットワーク網）
５１，５２，５３ アクセスライン

Claims (7)

1. 複数のネットワーク網にそれぞれ設置され、これらネットワーク網を相互に接続する複数の中継装置を備え、当該各中継装置間においてデータ伝送を行うシステムであって、
   前記中継装置が、
   当該中継装置から他のネットワーク網に向かうアクセスラインの帯域制限値を表す帯域制限情報を記憶すると共に、
   当該帯域制限情報を他の中継装置に通知する帯域制限通知機能と、前記他の中継装置から当該他の中継装置における前記帯域制限情報の通知を受けて記憶する帯域制限情報管理機能と、を備え、
   前記記憶された帯域制限情報と伝送データの伝送先情報とに基づいて帯域制御を行って他のネットワーク網へのデータ伝送を行うデータ伝送機能を備えた、
   ことを特徴とするデータ伝送システム。
2. 前記中継装置が、
   当該中継装置から他のネットワーク網へのアクセス経路を、経由する他の中継装置を用いて表した経路制御情報を記憶すると共に、
   前記帯域制限情報管理機能が、前記経路制御情報と前記帯域制限情報とを中継装置ごとに関連付けて管理する機能を備え、
   前記データ伝送機能が、前記管理された帯域制限情報及び前記経路制御情報と伝送データのデータ伝送先情報とに基づいて、伝送経路を設定し、当該伝送経路上において帯域制御を行って他のネットワーク網へのデータ伝送を行う、
   ことを特徴とする請求項１記載のデータ伝送システム。
3. 前記データ伝送機能が、データ伝送時に経由する前記他の中継装置に接続されるアクセスラインの帯域制限値を超えないよう帯域制御を行ってデータ伝送を行う、ことを特徴とする請求項１又は２記載のデータ伝送システム。
4. 前記データ伝送機能は、データ伝送元となる自身の中継装置が接続されたアクセスラインの帯域制限値をも超えないよう帯域制御を行ってデータ伝送を行う、
   ことを特徴とする請求項３記載のデータ伝送システム。
5. ネットワーク網内に設置され、他のネットワーク網との接続を中継する中継装置において、
   当該中継装置から他のネットワーク網に向かうアクセスラインの帯域制限値を表す帯域制限情報を記憶すると共に、
   当該帯域制限情報を他の中継装置に通知する帯域制限通知機能と、前記他の中継装置から当該他の中継装置における前記帯域制限情報の通知を受けて記憶する帯域制限情報管理機能と、を備え、
   前記記憶された帯域制限情報と伝送データの伝送先情報とに基づいて帯域制御を行って他のネットワーク網へのデータ伝送を行うデータ伝送機能を備えた、
   ことを特徴とする中継装置。
6. ネットワーク網内に設置され他のネットワーク網との接続を中継する中継装置に装備された制御部に、
   予め記憶された当該中継装置から他のネットワーク網に向かうアクセスラインの帯域制限値を表す帯域制限情報を他の中継装置に通知する帯域制限通知機能と、前記他の中継装置から当該他の中継装置における前記帯域制限情報の通知を受けて記憶する帯域制限情報管理機能と、前記記憶された帯域制限情報と伝送データの伝送先情報とに基づいて帯域制御を行って他のネットワーク網へのデータ伝送を行うデータ伝送機能と、
   を実現するためのデータ伝送用プログラム。
7. ネットワーク網内に設置され他のネットワーク網との接続を中継する中継装置を用いて、データ伝送を行う方法であって、
   予め記憶された当該中継装置から他のネットワーク網に向かうアクセスラインの帯域制限値を表す帯域制限情報を他の中継装置に通知する帯域制限通知工程と、この帯域制限通知工程に前後して前記他の中継装置から当該他の中継装置における前記帯域制限情報の通知を受けて記憶する帯域制限情報管理工程と、を有し、
   この帯域制限情報管理工程の後に、他のネットワーク網に対するデータ伝送の際に前記記憶された帯域制限情報と伝送データの伝送先情報とに基づいて帯域制御を行って他のネットワーク網へのデータ伝送を行うデータ伝送工程を有する、
   ことを特徴とするデータ伝送方法。
   

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