JP2007026374A - プログラム配信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ファイル転送にかかる時間を最小限に抑え、これによりネットワークオペレーション上の負担を軽減することの可能なプログラム配信方法を提供すること。
【解決手段】伝送装置の同時配信数を例えば３に制限して監視制御装置付近の伝送路の帯域を有効に使用し、プログラム更新完了までの時間を短縮する。すなわち１０Ｍｂｐｓの帯域において１個の伝送装置へのファイル配信に３．３Ｍｂｐｓを要するとすれば、帯域を最大限に利用できる配信数は３であり、まず３台の伝送装置（伝送装置１〜３）へのファイル配信を最短時間で完了できる。そして装置内配信に要する期間に次の３個の伝送装置（伝送装置４〜６）への配信を行い、これを順次繰り返すことでネットワークリソースを有効に利用しつつ最短時間で全ての伝送装置１〜１２へのファイル配信を完了できる。
【選択図】 図３

Description

この発明は、ネットワークを構成する通信装置にプログラムファイルを配信する方法に関する。

近年になり情報通信ニーズの増大や通信の自由化が進展するにつれ、音声およびデータ通信を含む情報通信サービスが多様化してきている。このような背景から通信サービス分野に新たに参入する事業者（キャリア）も増えてきており、キャリア間のサービス競争が盛んになってきている。新規のキャリアはＮＣＣ（New common carrier）と称され、ＶｏＩＰ（Voice over Internet Protocol）などの技術を用いて様々なサービスを提供している。ＶｏＩＰ（ヴォイプ）とはディジタルの音声データをパケット化して伝送することにより、音声系ネットワークとデータ系ネットワークとを統合する技術である。

ＮＣＣは、加入者回線を既に持つ特定のキャリアから、交換機などの設備を既定の料金で借り受けることが多い。またＮＣＣの多くは、自らの資金で例えばＩＰ網などの自前の交換ネットワークを構築する。これに、特定キャリアの回線交換網（ＰＳＴＮ：Public Switched Telephone Network）も加えて通信システムが形成され、一般ユーザへのサービスの提供にあたってはこれらの設備が複合的に利用される。

既存の通信システムにおいては、ＮＣＣの交換ネットワークは、ユーザから見て交換機よりも網側に位置する。すなわち、ユーザ端末から発せられた呼は加入者回線を介してまずＰＳＴＮの交換機に達したのち、この交換機から、ＰＳＴＮまたは交換ネットワークのいずれかに送出されることになる。つまりＮＣＣは、特定キャリアの交換機の後段に自らの交換ネットワークを配置し、独自の通信システムを構築する。

ＰＳＴＮとＩＰ網とを組み合わせた通信システムを構築するために、ゲートウェイ装置などの通信装置が用いられる。この種の装置は音声データやバイナリデータをＩＰ（Internet Protocol）パケットに変換するＩＰ変換部や、ＩＰパケットをスイッチングするパケットスイッチ部、および種々のインタフェースを備える。

ところで、ＩＰ変換部、パケットスイッチ部、および種々のインタフェースなどは、ゲートウェイ装置の内部において比較的独立したモジュールとして形成されることが多い。各モジュールはそれぞれＣＰＵ（Central Processing Unit）および内部メモリを備え、各々内部メモリにロードされるプログラムに基づいて動作する。最適化設計により、モジュールごとに異なるＯＳ（Operation System）が実装されることもある。

各プログラムがバージョンアップされた場合などには、ゲートウェイ装置は最新版のプログラムをネットワーク中の監視制御装置などから配信して、プログラムファイルを更新する必要がある。複数のプロセッサを備える通信装置におけるファイル更新方式が種々考案されている。例えば特許文献１には、ファイル形式のコンテンツを効率良く配信するための方法が開示される。
特開２００４−１９９５７８号公報

近年では多数のゲートウェイ装置がネットワーク上に設置されるようになってきている。これに対し監視制御装置の数はそれほど多くなく、むしろ数少ない監視制御装置によりネットワーク全体を監視できることが要求される。このような事情から、ゲートウェイ装置の数が増えるに伴いプログラムファイルの配信に時間がかかり、オペレーション上の負担が大きくなる。
この発明は上記事情によりなされたもので、その目的は、ファイル転送にかかる時間を最小限に抑え、これによりネットワークオペレーション上の負担を軽減することの可能なプログラム配信方法を提供することにある。

上記目的を達成するためにこの発明の一態様によれば、同じプログラムにより動作する複数の伝送装置とこれらの伝送装置に対して前記プログラムを提供する監視制御装置とを備える伝送システムにおいて、前記監視制御装置から前記複数の伝送装置に前記プログラムを配信するプログラム配信方法であって、規定の上限数の伝送装置に対して前記監視制御装置から前記プログラムを同時に配信する配信ステップと、プログラム配信の完了した伝送装置から未配信の伝送装置に対して前記プログラムを転送する転送ステップとを具備することを特徴とするプログラム配信方法が提供される。

このような手段を講じることにより、監視制御装置から全ての伝送装置に対して同時に配信するのではなく、ネットワーク帯域に応じた上限数の伝送装置に対してのみプログラムが配信される。未配信の伝送装置に対しては配信済みの伝送装置からプログラムが転送される。さらに、転送ステップにおける転送期間中に監視制御装置から未配信の伝送装置にプログラムを転送することもできる。従って全体としてのプログラム配信時間を短縮することができ、ネットワークオペレーション上の負担を軽減することが可能になる。

この発明によれば、ファイル転送にかかる時間を最小限に抑え、これによりネットワークオペレーション上の負担を軽減することの可能なプログラム配信方法を提供することができる。

図１は、この発明に係わる伝送システムの実施の形態を示すシステム図である。図１において監視制御装置１００および２００はそれぞれに従属する伝送装置に接続され、配下とする伝送装置に対してプログラム配信および更新処理を行なう。監視制御装置１００および２００に対する制御は上位監視制御装置から行われる。

このうち監視制御装置１００は伝送装置Ａ〜Ｃに接続されており、まずこれらの伝送装置Ａ〜Ｃに対してプログラム（ファイル）を配信する。伝送装置Ｂの下流には伝送装置Ｂ１，Ｂ２が接続され、伝送装置Ｃの下流には伝送装置Ｃ１が接続される。監視制御装置１００は伝送装置Ｂへの配信が完了したのちに、伝送装置Ｂに対して伝送装置Ｂ１、Ｂ２へのプログラム転送を指示する。同様に、伝送装置Ｃへの転送が完了したのちに、伝送装置Ｃ１へのプログラム転送を指示する。このように、全ての伝送装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１に対してプログラムを同時に配信するのではなく、個数を限定した伝送装置に対してまずプログラムが配信されるため、ネットワークの帯域が狭い場合においても配信時間が長くなることを防止できる。

さらに、各伝送装置は制御系が二重化されており、運用系と予備系とにそれぞれプログラムを配信する必要がある。この場合においても、監視制御装置１００はまず伝送装置Ａ，Ｂ，Ｃの運用系にプログラムを配信し、その完了を待って予備系へのプログラム転送を各伝送装置に指示する。運用系から予備系へのプログラム転送は内部通信路を用いて行なうので、外部通信路の帯域の利用を節約する効果がある。このような動作を繰り替えしてネットワーク全体のプログラムが更新される。最後にプログラムの更新を行なった伝送装置に対して、監視制御装置は旧プログラムから更新したプログラムへの切替えを指示することで、プログラム配信作業が完了する。

図２は、６つの伝送装置に対してプログラムを同時配信する場合に要する時間を示す模式図である。図中１２個の伝送装置を対象とし、それぞれに通し番号を付す。たとえば帯域が１０Ｍｂｐｓの伝送路を用いてプログラムの配信を行なうと、１つの伝送装置への配信に３．３Ｍｂｐｓの帯域を消費する場合、４つ以上の伝送装置への配信を同時に実行すると伝送路の帯域を越え、配信時間が長くなる。それぞれの配信がほぼ同時に完了するので、その後のプログラム転送も同時に実行される。監視制御装置はプログラム転送の完了を待ってプログラムの装置内転送を指示するが、この間、監視制御装置付近の伝送路の帯域は使用されず帯域を有効に利用できない。また伝送装置内の運用系から予備系への転送に要する時間も加算され、転送に完了する時間はさらに長くなる。
そこで、図３に示すように伝送装置の同時配信数を例えば３に制限することで、監視制御装置付近の伝送路の帯域を有効に使用し、プログラム更新完了までの時間を短縮することが可能になる。すなわち１０Ｍｂｐｓの帯域において１個の伝送装置へのファイル配信に３．３Ｍｂｐｓを要するとすれば、帯域を最大限に利用できる配信数は３であり、まず３台の伝送装置（伝送装置１〜３）へのファイル配信を最短時間で完了できる。そして、装置内配信に要する期間に次の３個の伝送装置（伝送装置４〜６）への配信を行い、これを順次繰り返すことでネットワークリソースを有効に利用しつつ最短時間で全ての伝送装置１〜１２へのファイル配信を完了できる。次に、同時配信数を決定する方法につき具体的に説明する。

＜配信数固定方式＞
この方式は、監視制御装置付近のネットワーク帯域と配信速度とから同時配信数を固定的に決定し、その上限数を監視制御装置に予め登録しておくものである。図３においては１０Ｍｂｐｓの帯域において１個の伝送装置へのファイル配信に３．３Ｍｂｐｓを要することから、同時配信数の上限値は３となる。この方法によれば、ネットワーク帯域の全てがファイル配信により占有されないように余裕をもって上限値を設定することもできるうえ、監視制御装置のソフトウェアを簡易に実現することができる。

＜パス帯域管理方式＞
この方式は、監視制御装置と各伝送装置間のエンド−ツウ−エンドの帯域を伝送装置ごとに個別に管理し、同時に配信を実行する場合の合計帯域が１０Ｍｂｐｓを超えないように制御するものである。伝送装置の設置場所は広域に渡るので、使用可能な帯域は経由するネットワークによって制限を受けることがある。この場合、伝送装置ごとに配信に使用する帯域が異なるため、同時に実行する配信が占有するネットワークの帯域を＜配信数固定方式＞よりも有効に使用することができる。

図４はこの方式における配信時間を示す模式図である。監視制御装置と伝送装置１〜４、および９との間ではファイル配信に３Ｍｂｐｓの帯域を使用できるとし、監視装置と伝送装置５〜８の間ではルータの介在などにより使用帯域が１Ｍｂｐｓに制限されているとする。監視制御装置付近のネットワーク帯域が１０Ｍｂｐｓである場合、監視制御装置はまず伝送装置１〜３に同時に配信を行なう。ここでの使用帯域は９Ｍｂｐｓとなりリソースを最大限に利用できる。配信が完了すると、次に伝送装置４〜８に同時に配信を行なう。伝送装置９に対しては３Ｍｂｐｓの帯域を要するのでここには含めず、合計での使用帯域は７Ｍｂｐｓとなる。そして伝送装置４への配信が完了したのちに、伝送装置９への配信を開始するようにする。このように配信が占有する帯域を伝送装置ごとに管理することで、ネットワークの帯域を＜配信数固定方式＞よりも有効に使用することができる。

＜パス帯域測定方式＞
この方式は、パス帯域管理方式において配信を行なう際の伝送速度を測定し、使用する帯域を動的に変更するものである。監視制御装置は配信を開始後に、配信している伝送装置と接続している通信ポートの単位時間あたりのデータパケット数とパケット長を測定し、使用している帯域幅を算出する。配信を実行するたびに測定を行なって測定結果を記録しておき、次回配信する際に使用する。

図５は帯域が４Ｍｂｐｓに制限されるネットワークにおいて、伝送装置１〜４に配信を行なう場合の例を示している。ここで、伝送装置１へ配信する帯域が１Ｍｂｐｓから３Ｍｂｐｓに拡大された場合、監視制御装置は各装置の帯域を初期帯域テーブル（表１）に示すとおりとして配信を開始する。

監視制御装置は表１を参照し、配信する帯域の合計を４Ｍｂｐｓ以下として伝送装置１〜３へのファイル転送を同時に開始する。ここで伝送装置１への帯域が３Ｍｂｐｓに変更されているとすると転送に必要な帯域は合計５Ｍｂｐｓとなるが、ネットワークにより４Ｍｂｐｓに制限されるので実際の帯域はそれぞれ２．４Ｍｂｐｓ、０．８Ｍｂｐｓ、０．８Ｍｂｐｓとなる。監視制御装置はこの伝送速度を測定し、各装置の帯域テーブルを更新する。更新された帯域テーブルを表２に示す。

次に配信を行なう際に、更新された表２の帯域テーブルを参照する場合には、監視制御装置は同時転送の対象として伝送装置１〜２を選択し、合計帯域が４Ｍｂｐｓ未満になるようにする。この状態を図６に示す。このときの伝送帯域を測定し、再度帯域テーブルを更新する。再度更新された帯域テーブルを表３に示す。このようにして、帯域テーブルは監視制御装置内において自動的に更新される。

この方式によればネットワークの構成が変化しても、自動的にネットワークの帯域を有効に使用するように制御することができる。さらに、伝送装置の数が非常に多い場合にはオペレータが逐一データを設定する手間を省略できる効果がある。このように複数の伝送装置に同時にプログラムを転送する際、伝送装置間の転送および伝送装置の運用系と予備系の間のプログラム転送時間を利用して、ネットワークの帯域を有効に使用できるようにプログラムの同時転送数を動的に調整する。これによりプログラムの転送時間を短縮することができる。

なおこの発明は上記実施の形態に限定されるものではない。例えばこの実施形態において１秒間に転送されるＦＴＰ ＤＡＴＡのサイズとパケット数から配信時の帯域を算出するようにした。これに代えて、転送するファイルサイズと転送時間から帯域を算出しても良い。このほか伝送装置ごとの帯域を伝送装置自身で測定して伝送装置に通知したり、伝送装置の測定データを監視制御装置から読み出すようにしても良い。

さらに、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。

この発明に係わる伝送システムの実施の形態を示すシステム図。 ６つの伝送装置に対してプログラムを同時配信する場合に要する時間を示す模式図。 ３つの伝送装置に対してプログラムを同時配信する場合に要する時間を示す模式図。 パス帯域管理方式における配信時間を示す模式図。 帯域が４Ｍｂｐｓに制限されるネットワークにおいて伝送装置１〜４に配信を行なう場合の例を示す模式図。 更新された帯域テーブルに基づく配信対象の選択の例を示す模式図。

符号の説明

１００，２００…監視制御装置、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１…伝送装置

Claims (4)

1. 同じプログラムにより動作する複数の伝送装置とこれらの伝送装置に対して前記プログラムを提供する監視制御装置とを備える伝送システムにおいて、前記監視制御装置から前記複数の伝送装置に前記プログラムを配信するプログラム配信方法であって、
   規定の上限数の伝送装置に対して前記監視制御装置から前記プログラムを同時に配信する配信ステップと、
   プログラム配信の完了した伝送装置から未配信の伝送装置に対して前記プログラムを転送する転送ステップとを具備することを特徴とするプログラム配信方法。
2. 前記複数の伝送装置が現用系および予備系を備える場合に、
   さらに、伝送装置内において前記現用系から前記予備系に対して前記プログラムを転送する装置内転送ステップを具備することを特徴とする請求項１に記載のプログラム配信方法。
3. 前記監視制御装置との間で前記プログラムを配信する際に使用可能な帯域が前記複数の伝送装置ごとに規定されている場合に、
   前記監視制御装置からの同時配信の上限数を配信先となる伝送装置への帯域内で動的に変更する配信数変更ステップを具備することを特徴とする請求項１に記載のプログラム配信方法。
4. 前記監視制御装置との間で前記プログラムを配信する際に使用可能な帯域を前記複数の伝送装置ごとに測定する測定ステップと、
   前記監視制御装置からの同時配信の上限数を前記測定ステップにおいて測定された帯域内で動的に変更する配信数変更ステップを具備することを特徴とする請求項１に記載のプログラム配信方法。

Images