JP2008060961A

JP2008060961A - 動的トラフィック振り分け装置、その方法およびそのプログラム

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Publication number: JP2008060961A
Application number: JP2006236058A
Authority: JP
Inventors: Hirota Watanabe; 裕太渡邉; Hisashi Kojima; 久史小島; Ichiro Inoue; 一郎井上; Kohei Shiomoto; 公平塩本
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2006-08-31
Filing date: 2006-08-31
Publication date: 2008-03-13

Abstract

【課題】品質保証サービスをオンデマンドで行い、統一的なインターフェイスを有した品質保証サービスを実現し、信頼性の高い品質保証を実現することを目的とする。
【解決手段】品質保証ネットワーク２００を経由したサーバ装置５２０との通信をクライアント装置４２０に動的に振り分ける動的トラフィック振り分け装置１００を提供する。この装置は、クライアント装置４２０から、品質保証が必要なトラフィックの振り分け要求を受け付ける要求処理部１１０と、振り分け要求に含まれる品質保証ネットワーク２００のエッジルータ２１０の識別情報によって識別されるエッジルータに対して、エッジルータとクライアント装置４２０との間でトンネル通信を実行させるための制御を行うルータ制御部１２０とを備えるものである。
【選択図】図２

Description

本発明は、動的にトラフィックを振り分ける技術に関する。

従来、品質保証を行わない低コストのベストエフォートネットワークと、品質保証を行う品質保証ネットワークとを併用して通信を行う場合、ルータ等のネットワーク装置が双方の通信を振り分ける機能を有する必要があった。
例えば、振り分けるルールを、クライアントエッジやサーバエッジ、あるいはエッジルータにあらかじめ設定しておく技術がある。これは、クライアントエッジやサーバエッジ、あるいはエッジルータに特定のＩＰ（Internet Protocol）アドレスを有する装置間での通信を、品質保証ネットワークを介して行うように振り分けたり、ＦＴＰ（File Transfer Protocol）プロトコル等のデータ送受信を目的としたプロトコルを使用している通信を、品質保証ネットワークを介して行うように振り分けたりする技術である。

それに対して、クライアント装置が品質保証を必要としたときに、ベストエフォートネットワークと品質保証ネットワークとの双方に接続したルータ等の装置に要求を行い、振り分けのルールを設定する技術がある（例えば、特許文献１参照）。この技術によって、品質保証が必要な通信のみに対して、品質保証ネットワークを利用するように制御することができる。
特開２００３−２４４２１１号公報

しかしながら、振り分けるルールをあらかじめ設定しておく技術では、特定の装置間での通信のみが品質保証を受けられたり、特定のプロトコルを使用している通信のみが品質保証を受けられたりするので、品質保証を受けられるクライアント装置や通信方法が制限されたり、品質保証が必要ない通信が品質保証を行うネットワークを介して行われてしまったりすることがある。つまり、品質保証サービスをオンデマンドで行うことができない。ここで、オンデマンドでの品質保証サービスとは、クライアントからの要求に従って、クライアントが必要としている期間だけクライアントに品質保証サービスを提供するか否かを決めて品質保証を行うサービスのことである。オンデマンドでの品質保証サービスができない状況では、例えば、あらかじめ指定した対地間で専用線などを用いて通信を行う必要があるために、通信の可能性がある対地間をすべて接続したり、どの対地間を接続すれば効率がよいか検討し複雑な通信網を構築したりしなくてはならない。特に通信先が頻繁に変わるような通信を行う場合にはそれらの作業の手間がかかる。また、あらかじめ指定した対地間で専用線などを用いて通信を行うと、品質保証ネットワーク内のリソースを常に消費するため、特に、品質保証が必要な時間が短い通信、品質保証が必要な頻度が低い通信などを行う場合に、ネットワークリソースの利用効率が悪い。

また、図４に示すように、品質保証が必要なクライアントがベストエフォートネットワーク３００と品質保証ネットワーク２００との双方に接続したルータ（クライアントエッジ４１０ａ，クライアントエッジ４１０ｂ）等の装置を制御するように要求を行う場合、その制御対象となる装置（クライアントエッジ４１０ａ，クライアントエッジ４１０ｂ）に、振り分け要求を受け付けるためのインターフェイスを実装する必要がある。制御対象となる装置（クライアントエッジ４１０ａ，クライアントエッジ４１０ｂ）は、クライアント装置のあるネットワーク（クライアントネットワーク４００ａ，クライアントネットワーク４００ｂ）に設置されているので、ベンダや機種が多岐に渡るため、統一的なインターフェイスを有したサービスとして実現するのが困難である。つまり、クライアントネットワーク４００ａとクライアントネットワーク４００ｂとのベンダや機種が異なると、クライアントネットワーク４００ａに実装するための「振り分け要求を受け付けるためのインターフェイス」と、クライアントネットワーク４００ｂに実装するための「振り分け要求を受け付けるためのインターフェイス」とに関しても異なる可能性があるために、「振り分け要求を受け付けるためのインターフェイス」をクライアントエッジごとに開発しなくてはならない可能性があるという問題がある。

また、図５に示すように、制御対象となる装置が、品質保証ネットワーク２００とベストエフォートネットワーク３００とを管理するネットワーク事業者側に設置されていた場合、つまり制御対象となる装置（エッジルータ６００）が品質保証ネットワーク２００とベストエフォートネットワーク３００との間に設置するようにしたとしても、品質保証を必要とする通信と品質保証を必要としない通信との双方が、クライアントネットワーク４００のゲートウェイルータ（クライアントエッジ４１０）と制御対象となる装置（エッジルータ６００）との間の回線に流れ、この回線で輻輳が発生し、品質保証を必要とする通信のパケットがクライアントエッジ４１０において破棄される可能性があり、品質保証の信頼性としては不充分になる。

そこで、本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、品質保証サービスをオンデマンドで行い、統一的なインターフェイスを有した品質保証サービスを実現し、信頼性の高い品質保証を実現することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するために創案されたものであり、請求項１に記載の動的トラフィック振り分け装置は、クライアント装置とサーバ装置との間の通信において、前記クライアント装置からの要求に応じて品質保証ネットワークを経由した通信に切り替える動的トラフィック振り分け装置であって、前記品質保証ネットワークのエッジルータの識別情報とクライアント装置の識別情報とを対応させた情報を記憶する記憶部を備え、前記クライアント装置から、品質保証が必要なトラフィックの振り分け要求を受け付ける要求処理部と、前記クライアント装置の識別情報に対応する前記品質保証ネットワークのエッジルータの識別情報を前記記憶部から取得し、当該エッジルータの識別情報によって識別されるエッジルータに対して、当該エッジルータと前記クライアント装置との間でトンネル通信を実行させるための制御を行うルータ制御部とを備える構成とした。

このような構成によれば、特定の通信だけが品質保証ネットワークを利用できるようになり、クライアントネットワークに接続された装置を制御する必要なく、特定の通信のみに品質保証を実現することが可能となる。

また、請求項２に記載の動的トラフィック振り分け装置は、クライアント装置とサーバ装置との間の通信において、前記クライアント装置からの要求に応じて品質保証ネットワークを経由した通信に切り替える動的トラフィック振り分け装置であって、前記クライアント装置から、品質保証が必要なトラフィックの振り分け要求を受け付ける要求処理部と、前記振り分け要求に含まれる前記品質保証ネットワークのエッジルータの識別情報によって識別されるエッジルータに対して、当該エッジルータと前記クライアント装置との間でトンネル通信を実行させるための制御を行うルータ制御部とを備える構成とした。

また、請求項３に記載の動的トラフィック振り分け装置は、請求項１または請求項２において、前記要求処理部が、前記クライアント装置から前記振り分け要求を受け付けると、当該要求が通信先となる前記サーバ装置に受け入れられるかの問い合わせを行い、その結果を取得し、前記クライアント装置に前記サーバ装置からの問い合わせ結果を通知し、前記ルータ制御部が、前記問い合わせの結果が受け付け可能な応答であった場合に、前記制御を行う構成とした。

このような構成によれば、サーバ装置が品質保証ネットワークを経由した通信を受け入れることが可能であることを確認してから、クライアント装置に対して品質保証を実現することが可能となる。

また、請求項４に記載の動的トラフィック振り分け装置は、請求項３において、前記品質保証ネットワークにネットワークリソースの空きがあるか否かを判定するネットワークリソース確認・制御部をさらに備え、前記要求処理部が、前記クライアント装置から品質保証が必要なトラフィックの振り分け要求を受け付けると、前記ネットワークリソース確認・制御部に前記品質保証ネットワークのネットワークリソースの空きがあるか否かを問い合わせ、当該問い合わせの結果がネットワークリソースの空きがあることを示す場合に、ネットワークリソースを確保し、前記要求が前記サーバ装置に受け入れられるかの前記問い合わせを行う構成とした。

このような構成によれば、品質保証ネットワークでは、通信が必要な間だけネットワークリソースをクライアントに提供することができるようになり、ネットワークリソースの利用効率が向上する。

また、請求項５に記載の動的トラフィック振り分け方法は、クライアント装置とサーバ装置との間の通信において、前記クライアント装置からの要求に応じて品質保証ネットワークを経由した通信に切り替える動的トラフィック振り分け装置による動的トラフィック振り分け方法であって、前記動的トラフィック振り分け装置が、前記品質保証ネットワークのエッジルータの識別情報とクライアント装置の識別情報とを対応させた情報を記憶する記憶部を備え、前記クライアント装置から、品質保証が必要なトラフィックの振り分け要求を受け付ける手順と、前記クライアント装置の識別情報に対応する前記品質保証ネットワークのエッジルータの識別情報を前記記憶部から取得し、当該エッジルータの識別情報によって識別されるエッジルータに対して、当該エッジルータと前記クライアント装置との間でトンネル通信を実行させるための制御を行う手順とを実行する方法とした。

このような方法によれば、特定の通信だけが品質保証ネットワークを利用できるようになり、クライアントネットワークに接続された装置を制御する必要なく、特定の通信のみに品質保証を実現することが可能となる。

また、請求項６に記載の動的トラフィック振り分け方法は、クライアント装置とサーバ装置との間の通信において、前記クライアント装置からの要求に応じて品質保証ネットワークを経由した通信に切り替える動的トラフィック振り分け装置による動的トラフィック振り分け方法であって、前記動的トラフィック振り分け装置が、前記クライアント装置から、品質保証が必要なトラフィックの振り分け要求を受け付ける手順と、前記振り分け要求に含まれる前記品質保証ネットワークのエッジルータの識別情報によって識別されるエッジルータに対して、当該エッジルータと前記クライアント装置との間でトンネル通信を実行させるための制御を行う手順とを実行する方法とした。

また、請求項７に記載の動的トラフィック振り分け方法は、クライアント装置とサーバ装置との間の通信において、前記クライアント装置からの要求に応じて品質保証ネットワークを経由した通信に切り替える動的トラフィック振り分け装置による動的トラフィック振り分け方法であって、前記動的トラフィック振り分け装置が、前記クライアント装置から、品質保証が必要なトラフィックの振り分け要求を受け付ける手順と、前記振り分け要求に含まれる前記サーバ装置に対して、当該サーバ装置と前記クライアント装置との間でトンネル通信を実行させるための制御を行う手順とを実行する方法とした。

また、請求項８に記載の動的トラフィック振り分け方法は、請求項５ないし請求項７において、前記動的トラフィック振り分け装置が、前記クライアント装置から前記振り分け要求を受け付けると、当該要求が通信先となる前記サーバ装置に受け入れられるかの問い合わせを行い、その結果を取得し、前記クライアント装置に前記サーバ装置からの問い合わせ結果を通知する手順をさらに実行し、前記問い合わせの結果が受け付け可能な応答であった場合に、前記制御を行う方法とした。

このような方法によれば、サーバ装置が品質保証ネットワークを経由した通信を受け入れることが可能であることを確認してから、クライアント装置に対して品質保証を実現することが可能となる。

また、請求項９に記載の動的トラフィック振り分け方法は、請求項８において、前記動的トラフィック振り分け装置が、前記クライアント装置から品質保証が必要なトラフィックの振り分け要求を受け付けると、前記品質保証ネットワークのネットワークリソースの空きがあるか否かを判定する手順をさらに実行し、当該判定がネットワークリソースの空きがあることを示す場合に、前記要求が前記サーバ装置に受け入れられるかの前記問い合わせを行う方法とした。

このような方法によれば、品質保証ネットワークでは、通信が必要な間だけネットワークリソースをクライアントに提供することができるようになり、ネットワークリソースの利用効率が向上する。

また、請求項１０に記載の動的トラフィック振り分けプログラムは、請求項５ないし請求項９に記載の動的トラフィックの振り分け方法を、コンピュータに実行させるプログラムとした。

このようなプログラムによれば、動的トラフィック振り分け方法を一般のコンピュータで実行することが可能となり、さらにコストを低減することが可能となる。

本発明によれば、品質保証サービスをオンデマンドで行い、統一的なインターフェイスを有した品質保証サービスを実現し、信頼性の高い品質保証を実現することが可能である。

≪第１の実施形態≫
図１は、第１の実施形態における通信システムの全体構成を示す図である。

図１では、各ネットワークはＩＰによる通信装置を有し、ＩＰを利用した通信が可能であることを想定するが、ＩＰを利用したネットワークの代わりに一般的なネットワークを利用することとしてもよい。例えば、タグ等を用いてパケットの制御を行うことができる広域イーサネット（登録商標）等で構成されてもよい。

図１に示すように、通信システム１０は、動的トラフィック振り分け装置１００と、品質保証ネットワーク２００と、ベストエフォートネットワーク３００と、クライアントネットワーク４００と、サーバネットワーク５００とを含んで構成される。

品質保証ネットワーク２００は、広帯域なリンク（ノード間を接続する回線）で構成されるＩＰネットワークであり、ＧＭＰＬＳ（Generalized Multi-Protocol Label Switching）やＭＰＬＳ（Multi-Protocol Label Switching）を利用した品質保証や、Ｄｉｆｆｓｅｒｖ（Differentiated Services）を用いた転送優先順位制御等を利用することで、特定の対地間の通信の品質保証をすることが可能なネットワークである。品質保証ネットワーク２００は、エッジルータ２１０，２２０や中継ルータ（図示せず）等の装置で構成される。品質保証ネットワーク２００では、クライアント装置４２０やネットワークオペレータの操作、ネットワーク上の装置からの要求に従って、事前にもしくは要求に従って指定したクライアントネットワーク４００とサーバネットワーク５００との間の通信に関して品質保証や転送優先順位制御を即座に設定することができる。

ベストエフォートネットワーク３００は、ＩＰネットワークであるが、品質保証は行わず、運用のコストが品質保証ネットワーク２００に比べて低コストで実現できるネットワークである。ベストエフォートネットワーク３００は、エッジルータ３１０，３２０や中継ルータ（図示せず）等の装置で構成される。

クライアントネットワーク４００は、品質保証が必要な通信を行うクライアント装置４２０が直接接続されているネットワークである。なお、クライアントネットワーク４００は複数存在していてもよい。クライアントネットワーク４００は、例えばイーサネット（登録商標）のようなＬＡＮ（Local Area Network）によって構成され、各インターフェイスはＬＡＮのネットワークケーブル（図示せず）、ネットワークハブ（図示せず）、ルータ（図示せず）、クライアントエッジ４１０等で構成されている。クライアントエッジ４１０は、品質保証ネットワーク２００のエッジルータ２１０およびベストエフォートネットワーク３００のエッジルータ３１０と直接接続されている。

サーバネットワーク５００は、クライアント装置４２０が通信対象とするサーバ装置５２０が直接接続されているネットワークである。なお、サーバネットワーク５００は複数存在していてもよい。サーバネットワーク５００は、例えばイーサネット（登録商標）のようなＬＡＮ（Local Area Network）によって構成され、各インターフェイスはＬＡＮのネットワークケーブル（図示せず）、ネットワークハブ（図示せず）、ルータ（図示せず）やサーバエッジ５１０等で構成されている。サーバエッジ５１０は、品質保証ネットワーク２００のエッジルータ２２０およびベストエフォートネットワーク３００のエッジルータ３２０と直接接続されている。

クライアント装置４２０は、実行しようとしている通信が、品質保証の必要な通信であるか、あるいは品質保証の不要な通信であるかを判断し、品質保証の必要な通信である場合は、動的トラフィック振り分け装置１００に動的トラフィック振り分け要求を行い、受け入れ可否についての応答を受け取る機能を有する。品質保証の必要な通信であると判断する条件としては、例えば、見込まれる転送データ量が所定値を超える場合や、データの送受信において終了すべき時刻が明示されている場合、映像通信等のようにパケットロスが発生することによって大きな影響を生じる場合等が挙げられる。動的トラフィック振り分け装置１００に要求が受け入れられた場合は、クライアント装置４２０が、品質保証ネットワーク２００のエッジルータ２１０との間でトンネルを設定し、品質保証が必要な通信パケットを、設定したトンネルを介してエッジルータ２１０に送信する。

クライアント装置４２０がトンネルを設定する方法としては、カプセル化を行うフォーマットであるＧＲＥ（Generic Routing Encapsulation）を利用する方法がある。この方法では、クライアント装置４２０が、宛先に通信先のサーバ装置５２０を指定したＩＰヘッダを設定し、さらにＩＰヘッダをもう１つ付与し、付与されたＩＰヘッダの宛先にはトンネルの反対側の端点、つまり品質保証ネットワーク２００のエッジルータ２１０のＩＰアドレスを設定し、さらにプロトコル番号にあらかじめトンネル通信用に決められた固有の番号を設定する。そして、そのパケットの転送を行う。この処理を実行するため、クライアント装置４２０には、少なくとも品質保証ネットワーク２００のエッジルータ２１０のＩＰアドレスを、トンネルの反対側の端点のアドレスとして事前に設定しておくか、あるいは動的トラフィック振り分け装置１００から取得する必要がある。また、ここでは、ＩＰヘッダのプロトコル番号にあらかじめトンネル通信用に決められた固有の番号を設定することにしたが、ＴＣＰヘッダのポート番号にあらかじめトンネル通信用に決められた固有の番号を設定するようにしてもよい。

クライアントエッジ４１０は、クライアントネットワーク４００に存在する装置（クライアント装置４２０等）から到着した品質保証ネットワーク２００のエッジルータ２１０宛のパケットを品質保証ネットワーク２００のエッジルータ２１０へ転送し、その他のパケットをベストエフォートネットワーク３００に転送する機能を有する。

エッジルータ２１０は、動的トラフィック振り分け装置１００からの要求に従って、クライアント装置４２０からのトンネル設定要求を受け入れるための設定を行い、要求に応じてルーティングの設定やアクセスリストの設定を行う。また、エッジルータ２１０は、クライアント装置４２０からのトンネル設定要求を受け入れた後、受信したパケットのＩＰヘッダに設定されている宛先が、自己のＩＰアドレスであり、プロトコル番号にあらかじめトンネル通信用に決められた固有の番号が設定されていた場合、そのパケットがクライアント装置４２０からトンネルを介して転送されたものであると判断し、クライアント装置４２０で付与されたＩＰヘッダを除去して元のＩＰパケットとしてエッジルータ２２０に向けて転送する。

エッジルータ２２０は、動的トラフィック振り分け装置１００からの要求に従って、サーバ装置５２０からのトンネル設定要求を受け入れるための設定を行い、要求に応じてルーティングの設定やアクセスリストの設定を行う。また、エッジルータ２２０は、サーバ装置５２０からのトンネル設定要求を受け入れた後、受信したパケットのＩＰヘッダに設定されている宛先が、自己のＩＰアドレスであり、プロトコル番号にあらかじめトンネル通信用に決められた固有の番号が設定されていた場合、そのパケットがサーバ装置５２０からトンネルを介して転送されたものであると判断し、サーバ装置５２０で付与されたＩＰヘッダを除去して元のＩＰパケットとしてエッジルータ２１０に向けて転送する。

サーバ装置５２０は、動的トラフィック振り分け要求を受け入れられるかの確認の問い合わせを、動的トラフィック振り分け装置１００から受け付けると、その受け付け可否に関する結果を動的トラフィック振り分け装置１００に返す機能を有する。ここでいう確認とは、サーバネットワーク５００が既に品質保証ネットワーク２００に振り分けた通信を多数収容していて、サーバ装置５２０が帯域の不足によってこれ以上の通信を受け入れられない場合や、サーバ装置５２０そのものにかかっている負荷などから、指定されている通信の品質を満たすことが難しい場合などに該当しないことを確認することである。また、動的トラフィック振り分け装置１００からトンネル設定の通知を受けると、品質保証ネットワーク２００のエッジルータ２２０との間でトンネルを設定し、品質保証が必要な通信パケットを、設定したトンネルを介してエッジルータ２２０に送信する機能を有する。トンネルを設定するタイミングについては、後記する。

サーバエッジ５１０は、サーバネットワーク５００に存在する装置（サーバ装置５２０等）から到着した品質保証ネットワーク２００のエッジルータ２２０宛のパケットを品質保証ネットワーク２００のエッジルータ２２０へ転送し、その他のパケットをベストエフォートネットワーク３００に転送する機能を有する。

図２は、第１の実施形態における動的トラフィック振り分け装置の機能構成を示す図である。この動的トラフィック振り分け装置１００は、品質保証ネットワーク２００において、事前に品質保証や転送優先順位制御を設定している場合の機能構成例である。また、この動的トラフィック振り分け装置１００の機能は、例えば、コンピュータ内のＣＰＵ（Central Processing Unit）がメモリに記憶されているプログラムを実行することにより実現されるものである。

図２に示すように、動的トラフィック振り分け装置１００は、要求処理部１１０と、ルータ制御部１２０と、経路計算部１４０と、アクセス回線管理部１６０とを含んで構成される。以下、各要素について図２を参照しながら（適宜図１参照）具体的に説明する。

要求処理部１１０は、クライアント装置４２０から動的トラフィック振り分け要求を受け付け、アクセス回線管理部１６０に、クライアントエッジ４１０と品質保証ネットワーク２００のエッジルータ２１０との間、サーバエッジ５１０と品質保証ネットワーク２００のエッジルータ２２０との間で空きリソースがあるか否かの確認を行い、空きリソースがあった場合には、その要求が受け入れられるか否かの確認の問い合わせを、通信先となるサーバ装置５２０に対して行い、その受け付け可否に関する結果を取得し、その結果に応じた処理を行う機能を有する。受け付けが可能であった場合には、受け付け可能の結果をクライアント装置４２０に通知するとともに、ルータ制御部１２０に対して通信に関係する制御を要求し、サーバ装置５２０に対してトンネル設定を行うための要求を行い、受け付けが不可能であった場合には、受け付け不可能の結果をクライアント装置４２０に通知する。

ここで、要求処理部１１０がクライアント装置４２０から受け付ける動的トラフィック振り分け要求には、クライアント装置４２０のＩＰアドレス、サーバ装置５２０のＩＰアドレスが含まれるものである。

また、要求処理部１１０が行うルータ制御部１２０に対する制御要求には、動的トラフィック振り分け要求に含まれていたクライアント装置４２０のＩＰアドレス、サーバ装置５２０のＩＰアドレスの他に、ルーティングに関する設定が必要であれば、そのために必要な情報と制御対象となるエッジルータあるいは中継ルータのアドレス等の情報が含まれるものである。なお、品質保証ネットワーク２００にあらかじめルーティングが設定されているかについては、通常、ネットワークの運用者などによって決められている。

また、ここでは、要求処理部１１０が、サーバ装置５２０から、受け付け可能の結果を取得した場合に、サーバ装置５２０に対してトンネル設定を行うための要求を行うこととしたが、クライアント装置４２０から受け付けた動的トラフィック振り分け要求が受け入れられるかの確認の問い合わせを、サーバ装置５２０に対して行うとともに、サーバ装置５２０に対してトンネル設定を行うための要求を行うこととしてもよい。

ルータ制御部１２０は、要求処理部１１０からの制御要求に従って、エッジルータ２１０に対して、指定されたクライアント装置４２０からトンネルを設定する要求を受け付けるような設定を行い、エッジルータ２２０に対して、指定されたサーバ装置５２０からトンネルを設定する要求を受け付けるような設定を行う機能を有する。また、ルータ制御部１２０は、必要に応じて、複数のエッジルータや中継ルータ等に対して、スタティックルーティングの設定やＯＳＰＦ（Open Shortest Path First）、ＢＧＰ（Border Gateway Protocol）等のルーティングプロトコルの設定などのルーティングに関する設定を行う機能を有する。スタティックルーティングの設定やＯＳＰＦ、ＢＧＰ等のルーティングプロトコルの設定を行うことで、クライアント装置４２０とサーバ装置５２０間の通信が品質保証ネットワーク２００を通過することができるように設定することが可能であり、必要に応じてエッジルータ等にアクセスリストを設定して要求された通信以外が通過しないような設定を行うことが可能である。

また、ルータ制御部１２０が制御対象となるエッジルータ２１０のＩＰアドレスを取得する方法としては、例えば、エッジルータ２１０のＩＰアドレスをクライアント装置４２０に格納させておき、クライアント装置４２０がルータ制御部１２０に対して行う動的トラフィック振り分け要求に含めるようにすればよい。その場合、同じように、ルータ制御部１２０が制御対象となるエッジルータ２２０のＩＰアドレスを取得するには、エッジルータ２２０のＩＰアドレスをサーバ装置５２０に格納させておき、サーバ装置５２０が受け付け可否に関する結果に含めるようにすればよい。

また、動的トラフィック振り分け装置１００内のエッジルータアドレス記憶部（不図示）に、制御対象となるエッジルータ２１０のＩＰアドレスと、クライアント装置４２０のＩＰアドレスとを対応させたエッジルータアドレス情報を格納しておくとともに、制御対象となるエッジルータ２２０のＩＰアドレスと、サーバ装置５２０のＩＰアドレスとを対応させたエッジルータアドレス情報を格納しておき、ルータ制御部１２０がそのエッジルータアドレス情報から制御対象となるエッジルータ２１０のＩＰアドレスと、制御対象となるエッジルータ２２０のＩＰアドレスとを取得するようにしてもよい。また、ルータ制御部１２０が、品質保証ネットワーク２００で利用されているルーティングプロトコルの情報を、所定の時間ごとに、または要求に応じて取得するようにして、その情報から制御対象となるエッジルータ２１０のアドレスを取得するようにしてもよい。

経路計算部１４０は、定期的に、あるいはルータ制御部１２０から経路計算要求を受け付けると、ネットワークリソースに関する情報を取得し、ルータ制御部１２０からの経路計算要求に従って、前記ネットワークリソースに関する情報と経路計算要求に含まれている始点と終点に関する情報（品質保証ネットワーク２００のエッジルータ２１０のＩＰアドレスおよび品質保証ネットワーク２００のエッジルータ２２０のＩＰアドレス）とから、品質保証ネットワーク２００上において、クライアント装置４２０とサーバ装置５２０との間の通信を、どの経路で行うかを計算し、その計算結果をルータ制御部１２０に返信する機能を有する。ここで、ネットワークリソースに関する情報には、どのルータ間が接続されているかという情報や、帯域、空きリソースなどの情報が含まれる。また、計算結果としての経路情報は、例えば、ルータの識別情報がパケットを受け取る順に並んだ情報である。経路計算部１４０は、経路計算を行う際に、例えば、ダイクストラアルゴリズムを用いて計算すればよい。

アクセス回線管理部１６０は、現在行われている品質保証サービスの状況や、アクセス回線の帯域などの情報を有し、クライアントネットワーク４００と品質保証ネットワーク２００との間、あるいはサーバネットワーク５００と品質保証ネットワーク２００との間にどの程度の空き帯域があるかを特定し、新しい要求を受け入れるだけのアクセス回線の空きがあるか否かを判断する機能を有する。

図３は、第１の実施形態における動的トラフィック振り分け装置の機能構成の変形例を示す図である。この例は、動的トラフィック振り分け装置１００Ａが、品質保証ネットワーク２００において、クライアント装置４２０からの要求に従って品質保証や転送優先順位制御を設定する場合の機能構成例である。

図３に示すように、動的トラフィック振り分け装置１００Ａは、ＮＷ（Network）リソース確認・制御部１３０を含んで構成される点、経路計算部１４０の代わりに経路計算・経路記憶部１５０を含んで構成される点において、動的トラフィック振り分け装置１００（図２参照）と異なる。以下、ＮＷリソース確認・制御部１３０について図３を参照しながら（適宜図１参照）具体的に説明する。

要求処理部１１０は、クライアント装置４２０から動的トラフィック振り分け要求とともに、通信に関する情報を受け付け、この要求による通信が可能なネットワークリソースの空きが品質保証ネットワーク２００にあるか否かについて、ＮＷリソース確認・制御部１３０に問い合わせを行い、結果を取得し、その結果ネットワークリソースが不充分であった場合は、要求を受け入れることができないことをクライアント装置４２０に通知し、その結果ネットワークリソースが充分であった場合は、その要求が通信先となるサーバ装置５２０側でも受け入れられるかの確認の問い合わせを行い、その受け付け可否に関する結果を取得し、受け付け可否の結果をクライアント装置４２０に通知し、また受け付けが可能であった場合にルータ制御部１２０に対して通信に関係する制御の要求と、ＮＷリソース確認・制御部１３０に対してパスの設定や優先順位制御の実行要求をする機能を有する。

品質保証ネットワーク２００では、あらかじめすべての対地間で到達性が担保されている場合と、到達性が担保されていない場合とがある。到達性が担保されている場合には、トンネルを設定するだけで準備が完了するのに対し、到達性が担保されていない場合には、最初に通信を行いたい地点間の到達性を設定する処理が必要になる。ここでは、到達性が担保されていない場合を想定し、このような処理を「パスの設定」としている。

優先順位制御とは、それぞれの通信の中でどちらを優先的に転送するかを絶対的あるいは相対的に指定したものである。例えば、Ａ−Ｂ間のＦＴＰパケットと、Ｃ−Ｄ間の映像通信パケットのどちらを優先的に転送するかを指定するものである。あるいは、絶対的な評価として、Ａ−Ｂ間のＦＴＰパケットは、優先順位がクラス３で、Ｃ−Ｄ間の映像通信パケットは、優先順位がクラス２という指定をするようにしてもよい。

ＮＷリソース確認・制御部１３０は、要求処理部１１０からのネットワークリソース確認要求を受け付け、経路計算・経路記憶部１５０に対して、対象となる通信を行うために品質保証ネットワーク２００のネットワークリソースに空きがあるか否かに関する情報と、空きがある場合の経路についての情報の取得要求を行い、経路計算・経路記憶部１５０からそれらの情報を取得すると、要求処理部１１０に対して、その経路について品質保証ネットワーク２００のネットワークリソースに空きがあるか否かの返答を行い、要求処理部１１０からの要求を受け付けると、経路計算・経路記憶部１５０に記憶されている前記経路に従って、品質保証ネットワーク２００にパスの設定や優先順位制御を実行する機能である。

なお、ネットワークリソースの管理は、ＮＷリソース確認・制御部１３０が行ってもよいが、ＯＳＰＦ−ＴＥ（Open Shortest Path First-Traffic Engineering）等が品質保証ネットワーク２００上で利用されていれば、このＯＳＰＦ−ＴＥの情報を取得するようにしてもよい。この場合には、ＮＷリソース確認・制御部１３０がネットワークリソースを管理する必要はなく、品質保証ネットワーク２００中のルータ等がネットワークリソースを管理することになる。

また、ここでいう空きネットワークリソースとは、パスを設定するための帯域の余裕分のことであり、すでに利用済みのネットワークリソースは、パスを設定するために消費されているものである。

経路計算・経路記憶部１５０は、定期的に、あるいはＮＷリソース確認・制御部１３０からの経路計算要求に従って、ネットワークリソースに関する情報を取得し、ＮＷリソース確認・制御部１３０から通知された通信を収容することができる空きリソースがあるか否かを判定し、該当通信が収容できるか否かに関する情報をＮＷリソース確認・制御部１３０に通知するとともに、収容できる場合にはその経路に関する情報についてもＮＷリソース確認・制御部１３０に通知し、該当通信に関してサーバ装置５２０が要求処理部１１０に収容可能との応答を返してきた後、ＮＷリソース確認・制御部１３０からの要求に応じて再度経路情報を通知する機能を有する。

このようにすれば、通信に関する情報を利用して動的トラフィック振り分け要求を受け入れられるかを判断することが可能である。通信に関する情報としては、通信要求を行っているクライアント装置４２０を示す何らかの識別子（クライアント装置４２０のＩＰアドレスやホスト名など）や、サーバ装置５２０を示す何らかの識別子（サーバ装置５２０のＩＰアドレスやホスト名など）、行おうとしている通信の帯域、通信を行う時間、通信データ量などの情報である。

本実施形態によれば、品質保証が必要な通信と品質保証が不要な通信に関して、品質保証が必要な通信は品質保証が可能なネットワークを利用し、品質保証が不要な通信については低コストで運用可能なネットワークを利用することで、全体のネットワークコストを低減することが可能となる。

≪第２の実施形態≫
第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、クライアント装置４２０とサーバ装置５２０との間にトンネルを設定する点において、第１の実施形態と異なる。図１を参照して、第１の実施形態と異なる点について説明する。

クライアント装置４２０は、動的トラフィック振り分け装置１００から動的トラフィック振り分け要求の受け入れ可否についての応答を受け取り、要求が受け入れられた場合は、通信先のサーバ装置５２０との間にあらかじめ決められた固有のプロトコル番号を有するトンネルを設定し、そのトンネルを介してサーバ装置５２０にパケットを送信する。つまり、クライアント装置４２０は、ＩＰヘッダの中のプロトコル番号の項目に、トンネル転送用にあらかじめ決められた固有の番号を設定して、サーバ装置５２０にパケットを送信する。

クライアントエッジ４１０は、クライアントネットワーク４００から存在する装置（クライアント装置４２０等）から到着したあらかじめ決められた固有のプロトコル番号を有するパケットを品質保証ネットワーク２００のエッジルータ２１０へ転送し、その他のパケットをベストエフォートネットワーク３００に転送する機能を有する。

サーバエッジ５１０は、サーバネットワーク５００に存在する装置（サーバ装置５２０等）から到着したあらかじめ決められた固有のプロトコル番号を有するパケットを品質保証ネットワーク２００のエッジルータ２２０へ転送し、その他のパケットをベストエフォートネットワーク３００に転送する機能を有する。

以上において説明した第１の実施形態および第２の実施形態は、以下のようにその趣旨を逸脱しない範囲で広く実施することができる。

例えば、動的トラフィック振り分け制御機能は、単体の装置で構成されていてもよいし、クライアント装置やサーバ装置の中の一機能として含まれていてもよい。
例えば、品質保証ネットワークにおけるネットワーク制御は、ＧＭＰＬＳやＭＰＬＳのようなプロトコルを利用することとしてもよいし、ＣＬＩ（Command Line Interface）等による一般的なネットワーク装置の制御方法を用いてもよい。
例えば、クライアント装置やサーバ装置がトンネルを利用する条件として、特定のポート番号等を付加して、そのポート番号をもとに、同一のクライアント装置とサーバ装置間でも品質保証を利用する通信と利用しない通信で分離することを可能としてもよい。

第１の実施形態における通信システムの全体構成を示す図である。第１の実施形態における動的トラフィック振り分け装置の機能構成を示す図である。第１の実施形態における動的トラフィック振り分け装置の機能構成の変形例を示す図である。従来技術における通信システムの全体構成を示す図である。従来技術における通信システムの全体構成を示す図である。

符号の説明

１０通信システム
１００（１００Ａ）動的トラフィック振り分け装置
１１０要求処理部
１２０ルータ制御部
１３０ＮＷリソース確認・制御部
２００品質保証ネットワーク
２１０エッジルータ
２２０エッジルータ
３００ベストエフォートネットワーク
３１０エッジルータ
３２０エッジルータ
４００クライアントネットワーク
４１０クライアントエッジ
４２０クライアント装置
５００サーバネットワーク
５１０サーバエッジ
５２０サーバ装置

Claims

クライアント装置とサーバ装置との間の通信において、前記クライアント装置からの要求に応じて品質保証ネットワークを経由した通信に切り替える動的トラフィック振り分け装置であって、
前記品質保証ネットワークのエッジルータの識別情報とクライアント装置の識別情報とを対応させた情報を記憶する記憶部を備え、
前記クライアント装置から、品質保証が必要なトラフィックの振り分け要求を受け付ける要求処理部と、
前記クライアント装置の識別情報に対応する前記品質保証ネットワークのエッジルータの識別情報を前記記憶部から取得し、当該エッジルータの識別情報によって識別されるエッジルータに対して、当該エッジルータと前記クライアント装置との間でトンネル通信を実行させるための制御を行うルータ制御部と
を備えることを特徴とする動的トラフィック振り分け装置。
クライアント装置とサーバ装置との間の通信において、前記クライアント装置からの要求に応じて品質保証ネットワークを経由した通信に切り替える動的トラフィック振り分け装置であって、
前記クライアント装置から、品質保証が必要なトラフィックの振り分け要求を受け付ける要求処理部と、
前記振り分け要求に含まれる前記品質保証ネットワークのエッジルータの識別情報によって識別されるエッジルータに対して、当該エッジルータと前記クライアント装置との間でトンネル通信を実行させるための制御を行うルータ制御部と
を備えることを特徴とする動的トラフィック振り分け装置。
前記要求処理部は、
前記クライアント装置から前記振り分け要求を受け付けると、当該要求が通信先となる前記サーバ装置に受け入れられるかの問い合わせを行い、その結果を取得し、前記クライアント装置に前記サーバ装置からの問い合わせ結果を通知し、
前記ルータ制御部は、
前記問い合わせの結果が受け付け可能な応答であった場合に、前記制御を行う
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の動的トラフィック振り分け装置。
前記品質保証ネットワークにネットワークリソースの空きがあるか否かを判定するネットワークリソース確認・制御部をさらに備え、
前記要求処理部は、
前記クライアント装置から品質保証が必要なトラフィックの振り分け要求を受け付けると、前記ネットワークリソース確認・制御部に前記品質保証ネットワークのネットワークリソースの空きがあるか否かを問い合わせ、当該問い合わせの結果がネットワークリソースの空きがあることを示す場合に、前記要求が前記サーバ装置に受け入れられるかの前記問い合わせを行う
ことを特徴とする請求項３に記載の動的トラフィック振り分け装置。
クライアント装置とサーバ装置との間の通信において、前記クライアント装置からの要求に応じて品質保証ネットワークを経由した通信に切り替える動的トラフィック振り分け装置による動的トラフィック振り分け方法であって、
前記動的トラフィック振り分け装置は、
前記品質保証ネットワークのエッジルータの識別情報とクライアント装置の識別情報とを対応させた情報を記憶する記憶部を備え、
前記クライアント装置から、品質保証が必要なトラフィックの振り分け要求を受け付ける手順と、
前記クライアント装置の識別情報に対応する前記品質保証ネットワークのエッジルータの識別情報を前記記憶部から取得し、当該エッジルータの識別情報によって識別されるエッジルータに対して、当該エッジルータと前記クライアント装置との間でトンネル通信を実行させるための制御を行う手順と
を実行することを特徴とする動的トラフィック振り分け方法。
クライアント装置とサーバ装置との間の通信において、前記クライアント装置からの要求に応じて品質保証ネットワークを経由した通信に切り替える動的トラフィック振り分け装置による動的トラフィック振り分け方法であって、
前記動的トラフィック振り分け装置は、
前記クライアント装置から、品質保証が必要なトラフィックの振り分け要求を受け付ける手順と、
前記振り分け要求に含まれる前記品質保証ネットワークのエッジルータの識別情報によって識別されるエッジルータに対して、当該エッジルータと前記クライアント装置との間でトンネル通信を実行させるための制御を行う手順と
を実行することを特徴とする動的トラフィック振り分け方法。
クライアント装置とサーバ装置との間の通信において、前記クライアント装置からの要求に応じて品質保証ネットワークを経由した通信に切り替える動的トラフィック振り分け装置による動的トラフィック振り分け方法であって、
前記動的トラフィック振り分け装置は、
前記クライアント装置から、品質保証が必要なトラフィックの振り分け要求を受け付ける手順と、
前記振り分け要求に含まれる前記サーバ装置に対して、当該サーバ装置と前記クライアント装置との間でトンネル通信を実行させるための制御を行う手順と
を実行することを特徴とする動的トラフィック振り分け方法。
前記動的トラフィック振り分け装置は、
前記クライアント装置から前記振り分け要求を受け付けると、当該要求が通信先となる前記サーバ装置に受け入れられるかの問い合わせを行い、その結果を取得し、前記クライアント装置に前記サーバ装置からの問い合わせ結果を通知する手順をさらに実行し、
前記問い合わせの結果が受け付け可能な応答であった場合に、前記制御を行う
ことを特徴とする請求項５ないし請求項７のいずれか１項に記載の動的トラフィック振り分け方法。
前記動的トラフィック振り分け装置は、
前記クライアント装置から品質保証が必要なトラフィックの振り分け要求を受け付けると、前記品質保証ネットワークのネットワークリソースの空きがあるか否かを判定する手順をさらに実行し、
当該判定がネットワークリソースの空きがあることを示す場合に、前記要求が前記サーバ装置に受け入れられるかの前記問い合わせを行う
ことを特徴とする請求項８に記載の動的トラフィック振り分け方法。
請求項５ないし請求項９のいずれか１項に記載の動的トラフィックの振り分け方法を、コンピュータに実行させることを特徴とする動的トラフィック振り分けプログラム。