JP2008278006A - データパケット転送制御方法及びシステム及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】予約ユーザのデータパケットについては品質を保証し、予約ユーザ外のデータパケットについては廃棄処理を実現する。
【解決手段】本発明は、ＮＲＭにおいて、予約端末から、通信路を予約するための情報、データパケット識別情報を含む予約要求を受信すると、該通信路を予約するための情報に基づいて通信路を確保し、該データパケット識別情報を予約情報記憶手段に格納し、予約情報記憶手段を参照して、予約ユーザのデータパケットのみを予約パスに収容するためのパケット識別のポリシ設定を行い、ネットワーク機器において、ＮＲＭから受信したポリシ情報をポリシ情報記憶手段に格納し、入力されたデータパケットの情報に基づいてポリシ情報記憶手段を参照して、該データパケットの転送を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、データパケット転送制御方法及びシステム及びプログラムに係り、特に、データパケット転送の通信路の予約を行った予約ユーザのデータパケットの品質を保証し、予約ユーザ以外のデータパケットの廃棄処理を行うためのデータパケット転送制御方法及びシステム及びプログラムに関する。

従来、ＩＰ（Internet Protocol）、もしくはEthernet(登録商標)などもパケットレイヤを備えたネットワークおける通信路の予約サービスがある。

また、分散した計算資源とネットワーク資源の事前予約を行うコアロケーションが実現されている。これは、ユーザからＧＲＳ（Grid Resource Scheduler）に予約要求があると、ＧＲＳとＮＲＭ（Network Resource Management system：ネットワーク資源管理システム）が協働して計算資源やネットワーク資源を事前予約するものである。ＮＲＭは、ウェブサービスモジュールを用いることにより、計算資源と資源間の光パスネットワーク帯域を選択し、光パスの事前予約、予約の修正等が可能である（例えば、非特許文献１、２参照）。
竹房あつ子、他「グリッドにおける計算資源と光パスネットワーク資源のコアロケーション実験」SACSIS(Symposium on Advanced Computing systems and Infrastructures) 2006 竹房あつ子、他「ミドルウェア連携による計算・ネットワーク資源の日米間グリッドコアロケーション実験」第１６４回計算機アーキテクチャ・第１０９回ハイパフォーマンスコンピューティング合同研究発表会

しかしながら、ＮＲＭにおいて、本来通信路を予約したユーザのデータパケットだけを通信路に収容すべきであるが、レイヤＬ２／Ｌ３サービスをしているため、通信路の予約をしていないユーザのデータパケットも通信路に流れ込んでしまう。

これは、ＮＲＭは、その予約外のパケットを廃棄するためのポリシ情報（データパケットの識別情報）を取得できないため、ネットワークのエッジ装置において流れ込んできた予定外のデータパケットを廃棄できない。

このため、予約されている通信路の帯域を保証できなかったり、顧客との間で動画配信・コンテンツ配信等のサービス契約ができないという問題がある。

本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、予約ユーザのデータパケットについては品質を保証し、予約ユーザ外のデータパケットについては廃棄処理を実現することが可能な経路制御方法及びシステム及びプログラムを提供することを目的とする。

図１は、本発明の原理を説明するための図である。

本発明（請求項１）は、パケットレイヤを備えたネットワークにおいて、通信路を予約したユーザのデータパケットをフロー単位で転送する制御を行うデータパケット転送制御方法であって、
ネットワーク資源管理システム（ＮＲＭ）として利用されるコンピュータにおいて、
端末から、少なくとも、通信路を予約するための情報、及び、予約ユーザが通信路への収容を希望するデータパケットであることを識別するためのデータパケット識別情報を含む予約要求を受信すると（ステップ１）、該通信路を予約するための情報に基づいて通信路を確保し、該データパケット識別情報を予約情報記憶手段に格納し（ステップ２）、
予約情報記憶手段を参照して、予約ユーザが収容を希望するデータパケットのみを予約パスに収容するための条件であるポリシ情報を通信路上のネットワーク機器に対して送信することによりパケット識別のポリシ設定を行い（ステップ３）、
ＮＲＭによってポリシ設定されたネットワーク機器において、
ＮＲＭから受信したポリシ情報をポリシ情報記憶手段に格納しておき（ステップ４）、
入力されたデータパケットの情報に基づいてポリシ情報記憶手段を参照して、該データパケットの転送を制御する（ステップ５）。

また、本発明（請求項２）は、ＮＲＭにおいて、
ポリシ情報を、レイヤ２・レイヤ３の通信路上の全てのネットワーク機器に対して送信する。

また、本発明（請求項３）は、ＮＲＭによってポリシ設定されたネットワーク機器において、
入力されたデータパケットの情報に基づいてポリシ記憶手段を参照し、ポリシ情報に基づいてＶＬＡＮまたはＬＳＰラベルを付与し、転送する。

また、本発明（請求項４）は、ＮＲＭによってポリシ設定されたネットワーク機器において、
入力されたデータパケットの情報に基づいてポリシ記憶手段を参照し、ポリシ情報に基づいて、該データパケットを廃棄する。

また、本発明（請求項５）は、ＮＲＭによってポリシ設定されたネットワーク機器において、
入力されたデータパケットのトラフィック量を測定し、ポリシ記憶手段のポリシ情報の契約量を超過する場合は、該データパケットを廃棄する。

また、本発明（請求項６）は、ＮＲＭにおいて、記憶手段にＶＬＡＮタグを管理するＶＬＡＮ管理テーブルを有し、
端末から予約要求を受信すると、ＶＬＡＮ管理テーブルを参照し、未予約のＶＬＡＮタグＩＤの一つを選択し、選択された未予約のＶＬＡＮタグＩＤを含んだ使用許可を該端末に送信すると共に、ネットワーク機器に該ＶＬＡＮタグを動的に設定するためのポリシ情報を送信する。

また、本発明（請求項７）は、ＮＲＭにおいて、記憶手段にLSP shimラベルを管理するLSP shimラベル管理テーブルを有し、
端末から予約要求を受信すると、LSP shimラベル管理テーブルを参照し、未予約のLSP Shimラベル番号の一つを選択し、選択された未予約のＬＳＰShimラベル番号を含んだ使用許可を端末に送信すると共に、ネットワーク機器に該LSP Shimラベルを動的に設定するためのポリシ情報を送信する。

図２は、本発明の原理構成図である。

本発明（請求項８）は、パケットレイヤを備えたネットワークにおいて、端末１０ａと、ユーザのデータパケットをフロー単位で転送する複数のネットワーク機器２１０と、ネットワーク資源を管理するネットワーク資源管理システム（ＮＲＭ）１００として利用されるコンピュータ（以下、ＮＲＭと記す）からなるデータパケット転送制御システムであって、
ＮＲＭ１００は、
端末から、少なくとも、通信路を予約するための情報、及び、予約ユーザが通信路への収容を希望するデータパケットであることを識別するためのデータパケット識別情報を含む予約要求を受信すると、該通信路を予約するための情報に基づいて通信路を確保し、該データパケット識別情報を予約情報記憶手段１３０に格納する予約要求処理手段１２１と、
予約情報記憶手段１３０を参照して、予約ユーザが収容を希望するデータパケットのみを予約パスに収容するための条件であるポリシ情報を通信路上のネットワーク機器２１０に対して送信することによりパケット識別のポリシ設定を行うポリシ設定手段１２２と、
を有し、
ネットワーク機器２１０は、
ＮＲＭ１００から受信したポリシ情報をポリシ情報記憶手段２１３に格納するポリシ情報格納手段と、
入力されたデータパケットの情報に基づいてポリシ情報記憶手段２１３を参照して、該データパケットの転送を制御する転送制御手段２１４と、を有する。

また、本発明（請求項９）は、ＮＲＭのポリシ設定手段１２２において
ポリシ情報を、レイヤ２・レイヤ３の通信路上の全てのネットワーク機器２１０に対して送信する。

また、本発明（請求項１０）は、ネットワーク機器２１０の転送制御手段２１４において、
入力されたデータパケットの情報に基づいてポリシ記憶手段２１３を参照し、ポリシ情報に基づいてＶＬＡＮまたはＬＳＰラベルを付与し、転送する手段を含む。

また、本発明（請求項１１）は、ネットワーク機器２１０の転送制御手段２１４において、
入力されたデータパケットの情報に基づいてポリシ記憶手段２１３を参照し、ポリシ情報に基づいて、該データパケットを廃棄する手段を含む。

また、本発明（請求項１２）は、ネットワーク機器２１０の転送制御手段２１４において、
入力されたデータパケットのトラフィック量を測定し、ポリシ記憶手段２１３のポリシ情報の契約量を超過する場合は、該データパケットを廃棄する手段を含む。

また、本発明（請求項１３）は、ＮＲＭ１００において、記憶手段にＶＬＡＮ管理テーブルを有し、
端末１０ａから予約要求を受信すると、ＶＬＡＮ管理テーブルを参照し、未予約のＶＬＡＮタグＩＤの一つを選択し、選択された未予約のＶＬＡＮタグＩＤを含んだ使用許可を端末１０ａに送信すると共にネットワーク機器２１０に該ＶＬＡＮタグを動的に設定するためのポリシ情報を送信する手段を含む。

また、本発明（請求項１４）は、ＮＲＭ１００において、記憶手段にLSP shimラベルを管理するLSP shimラベル管理テーブルを有し、
端末１０ａから予約要求を受信すると、LSP shimラベル管理テーブルを参照し、未予約のLSP Shimラベル番号の一つを選択し、選択された未予約のＬＳＰShimラベル番号を含んだ使用許可を該端末１０ａに送信すると共に、ネットワーク機器２１０に該LSP Shimラベルを動的に設定するためのポリシ情報を送信する手段を含む。

また、本発明（請求項１５）は、コンピュータに、端末から、少なくとも、通信路を予約するための情報、当該端末からのデータパケットであることを識別するためのデータパケット識別情報を含む予約要求を受信すると、該通信路を予約するための情報に基づいて通信路を確保し、該データパケット識別情報を予約情報記憶手段に格納する予約要求処理機能と、
予約情報記憶手段を参照して、予約ユーザのデータパケットのみを予約パスに収容するための条件であるポリシ情報を通信路上のネットワーク機器に対して送信することによりパケット識別のポリシ設定を行うポリシ設定機能と、
を実行させるプログラムである。

本発明（請求項１６）は、コンピュータに、
ＮＲＭから受信したポリシ情報をポリシ情報記憶手段に格納するポリシ情報格納機能と、
入力されたデータパケットの情報に基づいてポリシ情報記憶手段を参照して、該データパケットの転送を制御する転送制御機能と、を実行させるプログラムである。

本発明によれば、ネットワークの通信路の機器に対して、予約ユーザのデータパケットを識別するための識別情報をポリシとして設定することにより、通信路を予約したユーザだけがネットワーク内の経路を利用可能となるように識別すると共に、未予約のユーザのデータパケットを識別して廃棄することができるため、予約ユーザ毎にデータパケットの品質を保証することができる。

また、サービス毎にネットワーク資源量の設計が可能となる。

更なる拡張として、ユーザ端末（または、クラスタＰＣなど）の送信データパケットを識別し、未予約ユーザの利用に対し、未予約ユーザのアドレスに対して警告を通知できる。

以下、図面と共に本発明の実施の形態を説明する。

［第１の実施の形態］
図３は、本発明の第１の実施の形態におけるシステムの動作イメージを示す図である。

同図に示すシステムは、ネットワーク２００とネットワーク２００上のルータ２１０に接続される複数のユーザ端末（ＰＣ）１０と、予約を行う予約端末１０ａから予約要求を受け付け、経路設定及び、予約に基づいてパケット識別のポリシの設定を行うＮＲＭ（ネットワーク資源管理システム）１００から構成される。また、ネットワーク２００には、エッジルータ２１０と接続される複数のＰＸＣ(Photonic Cross Connect:全光クロスコネクト)２２０が存在する。以下では、端末（ＰＣ）１０のうち、予約を行うユーザが用いるＰＣを予約端末１０ａとし、当該ユーザが通信路に収容したい端末をＰＣ１０ｂとして説明する。

ＮＲＭ１００は、予約端末１０ａと当該予約ユーザのデータパケットを識別するためのデータパケット識別情報を交換し、当該識別情報を予約管理情報として記憶手段にて管理する。また、予約ユーザから通信路の予約があると、ネットワーク２００上のルータ２１０に対して経路設定を行うと共に、パケット識別ポリシ設定、転送ルート設定、廃棄制御、優先制御等を行う。

図４は、本発明の第１の実施の形態におけるＮＲＭの構成を示す。

同図に示すＮＲＭ１００は、ユーザ制御部１１０、ネットワーク制御部１２０、予約テーブル記憶部１３０、ネットワーク情報記憶部１４０、ネットワーク機器情報記憶部１５０、ユーザ情報記憶部１６０から構成される。ネットワーク情報記憶部１４０は、ネットワーク上のネットネットワーク機器の接続に関する情報を格納し、ネットワーク機器情報記憶部１５０は、ネットワーク上のリソースの情報を格納している。

ユーザ制御部１１０は、予約端末１０ａから送信されたユーザ要求を受信すると、ユーザ情報記憶部１６０を参照し、ユーザの認証を行う。ここで行うユーザ認証は、例えば、ユーザがサービス契約者であるか等のチェックを行うものであり、必ずしも実行しなくともよい。認証が成功すると、ネットワーク制御部１２０に対してユーザ要求に含まれる予約対象の通信路の予約が可能であるかを問い合わせ、その結果を予約端末１０ａに返却する。また、予約端末１０ａから通信路の予約要求を受信すると、当該予約要求に含まれるパケット識別情報、アプリケーション識別情報をネットワーク制御部１２０に出力する。

ネットワーク制御部１２０は、ユーザ制御部１１０から予約対象の通信路の予約が可能であるか否かの問い合わせを取得すると、ユーザ要求に基づいて、ネットワーク情報記憶部１４０、ネットワーク機器情報記憶部１５０を参照して、利用可能な通信路があるか否かを判定し、ある場合は「予約可」のステータスを、ない場合には、「予約不可」のステータスをユーザ制御部１１０に返却する。利用可能な通信路がある場合は、ユーザ制御部１２０から入力された予約要求のパケット識別情報の内容を予約テーブル記憶部１３０に格納するとともに、予約された通信路上のネットワーク機器（ルータ）に対してポリシ設定を行う。

上記の構成における動作を説明する。

図５は、本発明の第１の実施の形態における動作のシーケンスチャートである。

ステップ１０１） 予約ユーザは、予約端末１０ａより、ユーザ識別子、通信路の始点、通信路の終点、通信容量（帯域）、データパケットの始点アドレス、データパケットの終点アドレス、データパケットのポート番号、許容可能遅延時間、サービス開始時間・終了時間等を含むユーザ要求をＮＲＭ１００に送信する。

ステップ１０２） ＮＲＭ１００のユーザ制御部１１０では、ユーザ識別子に基づいて、ユーザ情報記憶部１７０を参照してユーザ認証を行い、認証されたユーザからのユーザ要求をネットワーク制御部１２０に出力する。

ステップ１０３） ネットワーク制御部１２０は、ユーザ要求に基づいて、ネットワーク情報記憶部１４０、ネットワーク機器情報記憶部１５０を参照して、例えば、非特許文献１に示す方法を用いて、ネットワーク上に利用可能な通信路があるかを判定し、ユーザ制御部１１０を介してその結果「予約可／不可」のステータスを予約ユーザ端末１０ａに返却する。当該判定処理については図１０において詳述する。

ステップ１０４） 「予約可」の応答を受信した予約端末１０ａは、ＮＲＭ１００に対して予約要求を送信する。当該予約要求には、予約ユーザが通信路に収容したいＰＣ１０ｂのデータパケットを識別するためのデータパケット識別情報と予約ユーザが選択したアプリケーション識別情報が含まれる。このとき、付与されるデータパケット識別情報として、Source IP address、Destination IP address、ToS、LSP shim header、VLAN tag ID、Ethernet mac address、Layer4 port number、Layer7 PDUなどがある。

ステップ１０５） ＮＲＭ１００のネットワーク制御部１２０において、予約要求の内容を予約毎に予約テーブル記憶部１３０に記録する。予約テーブルの例を図６に示す。予約テーブルには、予約番号毎に、予約要求を受信した時刻（受信時刻）、通信路始点（ノード）、通信路終点（ノード）、開始時刻、終了時刻、通信容量、パケット識別情報（パケット識別情報に合致したパケットを収容するためにネットワーク機器に送信するコンフィグレーション）、アプリケーション識別情報等が格納される。このうち、通信路始点・終点、開始・終了時刻、通信容量は、ステップ１０１においてユーザ要求で要求された情報が格納される。また、ネットワーク機器に送信する収容条件（ポリシー情報）の例を図７に示す。同図に示す収容条件は、ネットワーク機器（ルータ）に対する収容条件であり、ポート番号が一致するパケットを廃棄する、ソースＩＰアドレスが合致したパケットを収容する例を示している。ルータでは、同図に示すような条件に合致するパケットのみを収容し、それ以外は破棄する。

ステップ１０６） ＮＲＭ１００のネットワーク制御部１２０は、ネットワーク情報記憶部１４０、ネットワーク機器情報記憶部１５０、予約テーブル記憶部１３０を参照して、通信路上のルータ２１０ａ、２１０ｂに対して、予約されたＰＣ１０ｂのデータパケットのみを予約パスに収容するためのポリシの設定を行う。具体的には、予約テーブル記憶部１３０の予約毎に予約テーブルの内容をノード２１０に送信する。

このとき、図８に示すように、提供されるネットワークにおいて、入口、出口、及び中間区間で、レイヤ２／レイヤ３のネットワーク機器（ルータ）を通過する場合は、ルータ毎に収容設定を行う。

また、図９に示すように、提供されるネットワークにおいて、入口と出口だけレイヤ２／３のネットワーク機器を通過し、中間区間において、レイヤ１のネットワーク機器を通過する場合は、通信路の始点と終点のノードにのみ収容設定を行うことも可能である。

ステップ１０７） ＰＣ１０ｂからパケットが通信路上のルータ２１０に転送されると、当該ルータ２１０において、メモリ（図示せず）にデータパケットを保存し、ＮＲＭ１００から設定されたポリシと照合し、当該ポリシの条件（収容条件）を満足する場合には、パケットを次のルータに転送し、満足しない場合は、当該パケットを廃棄する等の制御を行う。ルータの動作については後述する。

ステップ１０８） 各ルータ２１０におけるパケットの転送が終了したら、ＮＲＭ１００において、ポリシ設定を行ったルータに対して廃棄設定を行う。廃棄設定は、ポリシ設定されている予約テーブルの予約番号に対応する情報を削除すると共に、ポリシ設定を行った通信路上のルータ２１０に対して廃棄設定を通知する。

なお、上記のフローチャートにおいて、予約端末１０ａより「ユーザ要求」と「予約要求」をＮＲＭ１００に送出するようにしているが、この例に限定されることなく、２つの要求を合わせた要求を１回のみ行うようにしてもよいし、または、２回以上の要求に分割して行ってもよい。

次に、上記のステップ１０３におけるユーザ要求を受信した、当該ユーザ要求に含まれるパケット識別情報に基づいて利用可能な通信路の有無を判定するための動作を説明する。

図１０は、本発明の第１の実施の形態におけるユーザ要求に対する判定処理のフローチャートである。

ステップ１０３１） ネットワーク制御部１２０が、ユーザ制御部１１０からユーザ要求を取得すると、当該ユーザ要求の処理内容を選択する。このとき、当該ユーザ要求が既に予約されている通信路の問い合わせである場合は、ステップ１０３６に移行し、それ以外の場合（通信路の予約・問い合わせ）はステップ１０３２に移行する。

ステップ１０３２） ネットワーク制御部１２０は、ネットワーク情報記憶部１４０、ネットワーク機器情報記憶部１５０を参照して、通信路を探索する。当該処理は、例えば、非特許文献１等の既存の利用可能な通信路が存在するかを判定する方法を用いるものとする。

ステップ１３０３） 利用可能な通信路がある場合はステップ１０３４に移行し、ない場合は、ステップ１０３５に移行する。

ステップ１０３４） 利用可能な通信路がある場合は、"予約可"を応答する。

ステップ１０３５） 利用可能な通信路がない場合は、"予約不可"を応答する。

ステップ１０３６） ネットワーク制御部１２０は、予約テーブル記憶部１３０を参照して、ユーザ端末１０に対して応答する。

次に、上記のステップ１０７において、ＮＲＭ１００からデータパケット識別のためのポリシが設定されたルータ側の動作について説明する。

図１１は、本発明の第１の実施の形態におけるＬ２スイッチ／ルータの構成を示す。

同図に示すＬ２スイッチ／ルータ（以下ルータと記す）２１０は、パケットが入力される複数の入力側ポート２１１、パケットを出力する複数の出力側ポート２１２、入力されたデータパケット、ＮＲＭ１００より設定された予約テーブルの情報等を保存するメモリ２１３、パケットの転送、ルーティング、ＱｏＳ等を行う経路制御部２１４から構成される。

経路制御部２１４は、ＮＲＭ１００からデータパケット識別のためのポリシ条件を取得して、メモリ２１３に格納しておき、入力側のポート２１１から入力されたデータパケットの識別情報を読み取り、当該読み取った内容とメモリ２１３に格納されているポリシ条件と照合し、当該ポリシ条件と合致するパケットを出力側のポート２１２より適当なパスに転送する。

図１２〜図１４は、本発明の第１の実施の形態におけるルータの動作を説明するための図である。

図１２は、ルータ２１０において入力パケットを適切なパスに転送して収容する動作を示す。ルータ２１０の経路制御部２１４において、入力側のポート２１１からパケットが入力されると、当該入力パケットのデータパケット識別情報を読み取り、その情報とメモリ２１３に格納されているポリシ条件を比較し、ポリシ条件に基づいて、ＶＬＡＮまたは、ＬＳＰラベルを当該パケットに付与して、ＶＬＡＮまたは、ＬＳＰなどのトンネルに転送する、または、スタティック経路の内容に合わせて、静的に設定された転送ルートに転送する。

図１３は、ルータ２１０において予約されたＰＣ以外の入力パケットを廃棄する動作を示す。

ルータ２１０の経路制御部２１４において、入力されたデータパケット識別情報の内容とポリシ条件を比較し、ポリシ条件に合わないパケットを廃棄する。なお、当該予約されたＰＣ以外のＰＣに対しては、当該パケットの送信元のユーザの端末のアドレスに対し、警告を送信するようにしてもよい。

図１４は、ルータ２１０において入力パケットの品質状況に応じたパケットを廃棄する動作を示す。

ルータ２１０の経路制御部２１４において、ＱｏＳ（Quality of Service）を実現するために、入力されたパケットのトラフィック量をトラフィックモニタ等の測定手段を用いて測定し、当該トラフィック量と、予め定められ、メモリ２１３に格納されているポリシ条件の通信量（契約量）とを比較し、当該契約量を超過するトラフィック量を廃棄する。ＱｏＳを実現する技術としては、文献「インサイドCISCO IOSアーキテクチャ、SOFTBANK PUBLISHING, ISBN:4-7973-1726-4, pp.169-202」を参照されたい。

［第２の実施の形態］
本実施の形態では、レイヤ２／３に対するポリシ設定について説明する。

図１５は、本発明の第２の実施の形態におけるシステムの動作イメージを示す図である。

同図において提供されるネットワークはレイヤ２／３ネットワークである。

この場合、ＮＲＭ１００は、パケットを転送する経路上の全てのレイヤ２／３の全てのルータ３１０ａ，３１０ｂ，３１０ｃ，３１０ｄ，３１０ｅに対してポリシを設定する。

図１６は、本発明の第２の実施の形態における動作のシーケンスチャートである。

ステップ２０１〜２０５は、前述の第１の実施の形態のステップ１０１〜１０５と同様である。本実施の形態では、ＮＲＭ１００は、ステップ２０６のように、各レイヤ２／３のルータ３１０に対して、予約テーブル記憶部１３０の内容をポリシとして送信し、ポリシを設定する。レイヤ２／３の各ルータ３１０は、メモリにポリシを格納し、ステップ２０７において、各ルータ３１０は、パケットが入力されると、当該ポリシと照合してパケットを転送する。

これにより、第１の実施の形態と同様に予約したユーザだけがネットワーク内の経路を利用できるようになる。

［第３の実施の形態］
本実施の形態では、第２の実施の形態において、予約ユーザからのユーザ要求のデータパケットの識別情報にＶＬＡＮタグやLSP shim labelが付与されていた場合について説明する。

図１７は、本発明の第３の実施の形態におけるＶＬＡＮ管理テーブルの例を示す。

ＮＲＭ１００は、記憶手段にＶＬＡＮ管理テーブル１７０を有する。ＶＬＡＮ管理テーブル１７０は、ＶＬＡＮタグＩＤ，使用中の予約ＩＤ、予約時間、設定されたネットワーク機器（ルータ）名（ＩＤ）の項目からなる。

ＮＲＭ１００は、予約端末１０ａからユーザ要求を受信すると、ＶＬＡＮ管理テーブル１７０を参照して未予約のＶＬＡＮタグＩＤの一つを選択し、選択された未予約のＶＬＡ ＮタグＩＤを含んだ使用許可を応答として当該端末１０に返却する。さらに、ＮＲＭ１００は、ルータ２１０にＶＬＡＮタグを動的に設定するためのポリシ情報を設定する。

これにより、当該予約ユーザがＮＲＭ１００から使用が許可されたＶＬＡＮタグＩＤを用いてＮＲＭ１００に対して予約要求を行うと、ＮＲＭ１００は、ＶＬＡＮ管理テーブル１７０に、予約要求の予約ＩＤ、予約時間を書き込み、ルータへのポリシ設定時にポリシ設定したルータ名（ＩＤ）を書き込む。

なお、LSP shimラベルについても、上記のＶＬＡＮ管理テーブル１７０と同様にLSP Shimラベル管理テーブルを用意しておき、予約端末１０ａから予約要求を受信すると、ＬＳＰShim管理テーブルを参照し、ＬＳＰShimラベル番号を一つ選択し、選択された未予約のＬＳＰShimラベル番号を含んだ使用許可を予約端末１０ａに送信する。さらに、ルータ２１０に対してＬＳＰShimラベルを動的に設定するためのポリシ情報を送信する。

これにより、予約ユーザが予約端末１０ａより、当該LSP Shimラベルを用いてＮＲＭ１００に対して予約要求を行うと、ＮＲＭ１００は、LSP Shimラベル管理テーブルに、予約要求の予約ＩＤ、予約時間、ポリシ設定したルータ名（ＩＤ）を書き込む。

上記の本発明を映像配信サービスに適用した場合には、以下のような動作が考えられる。

（１）ユーザが映画配信ホームページを参照する。

（２）ユーザが"見たい時間"を指定して"見たい映画"をクリックする。

（３）ユーザ端末が、入力命令を受けて、映画会社にリクエストを送信する。

（４）映画会社（予約端末）は、ＮＲＭに通信路の予約を依頼する。

（５）映画会社は（予約端末）、ユーザに映画配信の許可を通知する。

（６）ＮＲＭは、"見たい時間"が到来すると、通信路を確保する。

（７）映画会社は、"見たい時間"が到来すると映画を配信する。

（８）ユーザ端末がユーザに映像を表示する。

上記のＮＲＭ及び通信路上のルータの動作をプログラムとして構築し、ＮＲＭ、ルータとして利用されるコンピュータにインストールして実行する、またはネットワークを流通させることも可能である。

なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において種々変更・応用が可能である。

本発明は、契約（予約）ユーザ以外のデータパケットの廃棄処理を行うことにより、契約者に限定したサービスが可能であるため、映画等の動画・コンテンツ配信等の短期的なサービスに対する従量課金契約に適用可能である。

本発明の原理を説明するための図である。 本発明の原理構成図である。 本発明の第１の実施の形態におけるシステムの動作イメージを示す図である。 本発明の第１の実施の形態におけるＮＲＭの構成図である。 本発明の第１の実施の形態における動作のシーケンスチャートである。 本発明の第１の実施の形態における予約テーブルの一例である。 本発明の第１の実施の形態における予約テーブル記憶部に格納される収容条件の例である。 本発明の第１の実施の形態における入口、出口、および中継区間でレイヤ２／３の装置を通過する場合の収容設定例である。 本発明の第１の実施の形態における入口と出口だけレイヤ２／３装置を通過し、中継区間においてレイヤ１の装置を通過する場合の収容設定例である。 本発明の第１の実施の形態におけるユーザ要求に対する判定処理のフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態におけるＬ２スイッチ／ルータの構成の一例である。 本発明の第１の実施の形態におけるルータの動作を説明するための図（入力パケットを適切なパスに転送して収容する動作）である。 本発明の第１の実施の形態におけるルータの動作を説明するための図である。 本発明の第１の実施の形態におけるルータの動作を説明するための図である。 本発明の第２の実施の形態におけるシステムの動作イメージを示す図である。 本発明の第２の実施の形態におけるシーケンスチャートである。 本発明の第３の実施の形態におけるＶＬＡＮ管理テーブルの例である。

符号の説明

１０ａ 予約端末
１０ｂ 予約外ユーザ端末
１０ｃ 予約外ユーザ端末
１００ ＮＲＭ（ネットワーク資源管理システム）
１１０ ユーザ制御部
１２０ ネットワーク制御部
１２１ 予約要求処理手段
１２２ ポリシ設定手段
１３０ 予約情報記憶手段、予約テーブル記憶部
１４０ ネットワーク情報記憶部
１５０ ネットワーク機器情報記憶部
１６０ ユーザ情報記憶部
１７０ ＶＬＡＮ管理テーブル
２１０ ネットワーク機器
２１１ 入力ポート
２１２ 出力ポート
２１３ ポリシ情報記憶手段、メモリ
２１４ 転送制御手段、経路制御部
２２０ ＰＸＣ

Claims (16)

1. パケットレイヤを備えたネットワークにおいて、通信路を予約したユーザのデータパケットをフロー単位で転送する制御を行うデータパケット転送制御方法であって、
   ネットワーク資源管理システム（ＮＲＭ）として利用されるコンピュータにおいて、
   端末から、少なくとも、通信路を予約するための情報、及び、ユーザが通信路への収容を希望するデータパケットであることを識別するためのデータパケット識別情報を含む予約要求を受信すると、該通信路を予約するための情報に基づいて通信路を確保し、該データパケット識別情報を予約情報記憶手段に格納し、
   前記予約情報記憶手段を参照して、前記予約ユーザが収容を希望するデータパケットのみを予約パスに収容するための条件であるポリシ情報を通信路上のネットワーク機器に対して送信することによりパケット識別のポリシ設定を行い、
   前記ＮＲＭによってポリシ設定された前記ネットワーク機器において、
   前記ＮＲＭから受信した前記ポリシ情報をポリシ情報記憶手段に格納しておき、
   入力されたデータパケットの情報に基づいて前記ポリシ情報記憶手段を参照して、該データパケットの転送を制御する
   ことを特徴とするデータパケット転送制御方法。
2. 前記ＮＲＭにおいて、
   前記ポリシ情報を、レイヤ２・レイヤ３の通信路上の全てのネットワーク機器に対して送信する
   請求項１記載のデータパケット転送制御方法。
3. 前記ＮＲＭによってポリシ設定された前記ネットワーク機器において、
   前記入力されたデータパケットの情報に基づいて前記ポリシ記憶手段を参照し、前記ポリシ情報に基づいてＶＬＡＮ(Virtual Local Area Network)またはＬＳＰ(Label Switched Path)ラベルを付与し、転送する
   請求項１または、２記載のデータパケット転送制御方法。
4. 前記ＮＲＭによってポリシ設定された前記ネットワーク機器において、
   前記入力されたデータパケットの情報に基づいて前記ポリシ記憶手段を参照し、前記ポリシ情報に基づいて、該データパケットを廃棄する
   請求項１または、２記載のデータパケット転送制御方法。
5. 前記ＮＲＭによってポリシ設定された前記ネットワーク機器において、
   前記入力されたデータパケットのトラフィック量を測定し、前記ポリシ記憶手段の前記ポリシ情報の契約量を超過する場合は、該データパケットを廃棄する
   請求項１または、２記載のデータパケット転送制御方法。
6. 前記ＮＲＭにおいて、記憶手段にＶＬＡＮラベルを管理するＶＬＡＮ管理テーブルを有し、
   前記端末から前記予約要求を受信すると、前記ＶＬＡＮ管理テーブルを参照し、未予約のＶＬＡＮタグＩＤの一つを選択し、選択された未予約のＶＬＡＮタグＩＤを含んだ使用許可を該端末に送信すると共に、前記ネットワーク機器に該ＶＬＡＮタグを動的に設定するためのポリシ情報を送信する
   請求項２記載のデータパケット転送制御方法。
7. 前記ＮＲＭにおいて、記憶手段にLSPシム(shim)ラベルを管理するLSP shimラベル管理テーブルを有し、
   前記端末から前記予約要求を受信すると、前記LSP shimラベル管理テーブルを参照し、未予約のLSP Shimラベル番号の一つを選択し、選択された未予約のＬＳＰShimラベル番号を含んだ使用許可を該端末に送信すると共に、前記ネットワーク機器に該LSP Shimラベルを動的に設定するためのポリシ情報を送信する
   請求項２記載のデータパケット転送制御方法。
8. パケットレイヤを備えたネットワークにおいて、端末と、ユーザのデータパケットをフロー単位で転送する複数のネットワーク機器と、ネットワーク資源を管理するネットワーク資源管理システム（ＮＲＭ）として利用されるコンピュータ（以下、ＮＲＭと記す）からなるデータパケット転送制御システムであって、
   前記ＮＲＭは、
   端末から、少なくとも、通信路を予約するための情報、及び、予約ユーザが通信路への収容を希望するデータパケットであることを識別するためのデータパケット識別情報を含む予約要求を受信すると、該通信路を予約するための情報に基づいて通信路を確保し、該データパケット識別情報を予約情報記憶手段に格納する予約要求処理手段と、
   前記予約情報記憶手段を参照して、前記予約ユーザが収容を希望するデータパケットのみを予約パスに収容するための条件であるポリシ情報を通信路上のネットワーク機器に対して送信することによりパケット識別のポリシ設定を行うポリシ設定手段と、
   を有し、
   前記ネットワーク機器は、
   前記ＮＲＭから受信した前記ポリシ情報をポリシ情報記憶手段に格納するポリシ情報格納手段と、
   入力されたデータパケットの情報に基づいて前記ポリシ情報記憶手段を参照して、該データパケットの転送を制御する転送制御手段と、
   を有する
   ことを特徴とするデータパケット転送制御システム。
9. 前記ＮＲＭの前記ポリシ設定手段は、
   前記ポリシ情報を、レイヤ２・レイヤ３の通信路上の全てのネットワーク機器に対して送信する
   請求項８記載のデータパケット転送制御システム。
10. 前記前記ネットワーク機器の前記転送制御手段は、
    前記入力されたデータパケットの情報に基づいて前記ポリシ記憶手段を参照し、前記ポリシ情報に基づいてＶＬＡＮまたはＬＳＰラベルを付与し、転送する手段を含む
    請求項８または９記載のデータパケット転送制御システム。
11. 前記ネットワーク機器の前記転送制御手段は、
    前記入力されたデータパケットの情報に基づいて前記ポリシ記憶手段を参照し、前記ポリシ情報に基づいて、該データパケットを廃棄する手段を含む
    請求項８または９記載のデータパケット転送制御システム。
12. 前記ネットワーク機器の前記転送制御手段は、
    前記入力されたデータパケットのトラフィック量を測定し、前記ポリシ記憶手段の前記ポリシ情報の契約量を超過する場合は、該データパケットを廃棄する手段を含む
    請求項８または９記載のデータパケット転送制御システム。
13. 前記ＮＲＭにおいて、記憶手段にＶＬＡＮ管理テーブルを有し、
    前記端末から前記予約要求を受信すると、前記ＶＬＡＮ管理テーブルを参照し、未予約のＶＬＡＮタグＩＤの一つを選択し、選択された未予約のＶＬＡＮタグＩＤを含んだ使用許可を該端末に送信すると共に、前記ネットワーク機器に該ＶＬＡＮタグを動的に設定するためのポリシ情報を送信する手段を含む
    請求項９記載のデータパケット転送制御システム。
14. 前記ＮＲＭにおいて、記憶手段にLSP shimラベルを管理するLSP shimラベル管理テーブルを有し、
    前記端末から前記予約要求を受信すると、前記LSP shimラベル管理テーブルを参照し、未予約のLSP Shimラベル番号の一つを選択し、選択された未予約のＬＳＰShiｍラベル番号を含んだ使用許可を該端末に送信すると共に、前記ネットワーク機器に該LSP Shimラベルを動的に設定するためのポリシ情報を送信する手段を含む
    請求項１１記載のデータパケット転送制御システム。
15. コンピュータに、
    端末から、少なくとも、予約したい通信路の情報、当該端末からのデータパケットであることを識別するためのデータパケット識別情報を含む予約要求を受信すると、該通信路の情報に基づいて通信路を確保し、該データパケット識別情報を予約情報記憶手段に格納する予約要求処理機能と、
    前記予約情報記憶手段を参照して、予約ユーザのデータパケットのみを予約パスに収容するための条件であるポリシ情報を通信路上のネットワーク機器に対して送信することによりパケット識別のポリシ設定を行うポリシ設定機能と、
    を実行させることを特徴とするプログラム。
16. コンピュータに、
    ＮＲＭから受信した前記ポリシ情報をポリシ情報記憶手段に格納するポリシ情報格納機能と、
    入力されたデータパケットの情報に基づいて前記ポリシ情報記憶手段を参照して、該データパケットの転送を制御する転送制御機能と、
    を実行させることを特徴とするプログラム。

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