JP2011244312A - Node device, optimal path determination method, and program - Google Patents

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Katsunori Aoki
勝典 青木
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真 山本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a processing load for determining an optimal path between node devices in a mesh network.SOLUTION: Network path information acquisition means 131 of an interrupted link determination section 13 acquires a link RTT and the number of routers through which a link is routed based on results of executing a ping program or a traceroute program. It also acquires how many times a link is routed through an AS and router as well as cost based on results of analyzing a BGP or OSPF route control protocol. Interrupted link determination means 132 excludes candidate links which are expected to have poor transmission performance from measurement based on factors such as link RTT and deals with the candidate links as interrupted links when determining an optimal path. This makes it possible to reduce the number of candidate links and the total amount of transmitted probe packets. The amount of calculation for determining the optimal path can also be reduced.

Description

メッシュ型ネットワークにおいて、ノード間のリンクの利用可能帯域を計測し、この計測結果から最適な伝送パス(最適パス)を動的に決定するノード装置、最適パス決定方法及びプログラムに関する。   The present invention relates to a node device, an optimum path determination method, and a program for measuring an available bandwidth of a link between nodes in a mesh network and dynamically determining an optimum transmission path (optimum path) from the measurement result.

メッシュ型ネットワークは、3つ以上のノードがそれぞれ相互に接続され、網目状に構成された伝送路をいう。メッシュ型ネットワークでは、2つのノード間の伝送経路は、その2つのノードを直接繋ぐ最短パスの経路だけではなく、他のノードを経由して繋ぐ迂回パスの経路も存在する。このため、2つのノード間の伝送経路に障害が発生した場合であっても、他のノードを経由する迂回パスによって、伝送を継続することができる。このメッシュ型ネットワークにおいては、ノード間のリンクが局所的に混雑することによって、最短パスよりも迂回パスの利用可能帯域の方が広くなる場合がある。   A mesh network refers to a transmission path in which three or more nodes are connected to each other and configured in a mesh shape. In a mesh network, the transmission path between two nodes includes not only the shortest path that directly connects the two nodes, but also a detour path that connects via other nodes. For this reason, even when a failure occurs in the transmission path between two nodes, transmission can be continued by a detour path that passes through another node. In this mesh network, the usable bandwidth of the detour path may be wider than the shortest path due to local congestion of links between nodes.

以下、「リンク」は、2つの(オーバーレイ)ノードを直接結ぶ経路をいい、「パス」は、2つの(オーバーレイ)ノードを結ぶ経路一般(途中に他のノードを経由する経路を含む)をいう。また、事業者により素材映像伝送を実現するメッシュ型ネットワークのシステムにおいて、メッシュ型ネットワークを構成するノードは、全て管理者によって管理されており(アドレスが既知であり)、ノードが頻繁に参加または離脱することはないものとする。   Hereinafter, “link” refers to a route that directly connects two (overlay) nodes, and “path” refers to a route that generally connects two (overlay) nodes (including routes that pass through other nodes in the middle). . In addition, in a mesh type network system that realizes material video transmission by an operator, all nodes constituting the mesh type network are managed by an administrator (addresses are known), and nodes frequently participate or leave. Shall not do.

従来、ネットワークにおけるノード間の最適パスを決定する手法が知られている(例えば、特許文献1を参照)。この特許文献1の手法は、ネットワーク全体の処理負荷の低減を考慮して、ノード間伝送路の負荷情報に基づいてノードのグルーピングを行い、受信するデータに基づいてトラフィック情報(利用可能帯域)を計測し、トラフィック情報に基づいて最適パスを決定するものである。   Conventionally, a method for determining an optimum path between nodes in a network is known (see, for example, Patent Document 1). In the method of Patent Document 1, in consideration of reduction of processing load of the entire network, node grouping is performed based on load information of an inter-node transmission path, and traffic information (available bandwidth) is determined based on received data. It measures and determines the optimal path based on traffic information.

この利用可能帯域を計測する手法として、例えば、パケットペア法が知られている。図14は、パケットペア法による利用可能帯域の計測手法について説明する図である。図14を用いて、ノード101からノード102までの間のリンク1−2の帯域(利用可能帯域)1−2を計測する手法について簡単に説明する。ノード101からノード102までの間のリンクに、帯域Wのボトルネックが存在するものとする。起点のノード101は、充分に短い時間間隔Tで、パケット長Lのプローブパケットを連続的に終点のノード102へ送信する。リンク1−2におけるいずれかのパス上で他のトラフィックの影響を受けない場合には、終点のノード102は、ノード101から送信されたプローブパケットを、時間間隔T’=L/Wで受信する。したがって、ノード102は、受信するプローブパケットの時間間隔を算出することにより、ボトルネックの帯域(利用可能帯域)Wを計測することができる。実際には、計測を繰り返した結果を統計的に処理することにより、他のトラフィックの影響を排除した利用可能帯域が推定される。 For example, a packet pair method is known as a method for measuring the available bandwidth. FIG. 14 is a diagram illustrating a method for measuring an available bandwidth by the packet pair method. A method for measuring the bandwidth (available bandwidth) 1-2 of the link 1-2 between the node 101 and the node 102 will be briefly described with reference to FIG. Assume that a link between the node 101 and the node 102 has a bottleneck of the bandwidth W. The starting node 101 continuously transmits probe packets having a packet length L to the terminal node 102 at a sufficiently short time interval T. When not affected by other traffic on any path in the link 1-2 , the node 102 at the end point receives the probe packet transmitted from the node 101 at the time interval T ′ = L / W. . Therefore, the node 102 can measure the bottleneck bandwidth (available bandwidth) W by calculating the time interval between the received probe packets. In practice, the available bandwidth is estimated by eliminating the influence of other traffic by statistically processing the results of repeated measurements.

図13は、図14に示したパケットペア法に用いるプローブパケットの構成を示す図である。図13に示すように、プローブパケットは、Version(バージョン)、Header Length(ヘッダ長)等のヘッダと、ダミーデータが格納されたペイロードとにより構成される。パケットペア法においては、プローブパケット長が長い場合は計測精度が向上するから、プローブパケット長を、IPネットワークのMTU(Maximum Transmission Unit:最大転送単位)として一般的な1500バイトに固定することが多い。このため、プローブパケットは、先頭のIPヘッダ部分を除いて、ダミーデータにより構成される。   FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a probe packet used in the packet pair method shown in FIG. As shown in FIG. 13, the probe packet is composed of a header such as Version (version) and Header Length (header length), and a payload storing dummy data. In the packet pair method, if the probe packet length is long, the measurement accuracy is improved. Therefore, the probe packet length is often fixed to 1500 bytes, which is generally used as an MTU (Maximum Transmission Unit) of the IP network. . For this reason, the probe packet is composed of dummy data excluding the head IP header portion.

図15は、従来のノードを含むメッシュ型ネットワークの構成を示す概略図である。このメッシュ型ネットワーク100は、相互に接続された複数のノード101〜104等により、網目状に構成されている。ノード101は、プローブパケットをノード102〜104へ送信し、ノード102〜104もプローブパケットを他のノード101〜104へ送信する。ノード101は、プローブパケットをノード102〜104からそれぞれ受信すると、隣接リンクの利用可能帯域(ノード102からノード101までの間のリンク2−1の帯域2−1、ノード103からノード101までの間のリンク3−1の帯域3−1、ノード104からノード101までの間のリンク4−1の帯域4−1)を、前述のパケットペア法によりそれぞれ計測し、結果パケットに格納してノード102〜104へ送信する。ノード102〜104も、プローブパケットを受信すると、隣接リンクの利用可能帯域をそれぞれ計測し、結果パケットに格納して他のノード101〜104へ送信する。 FIG. 15 is a schematic diagram showing a configuration of a mesh network including a conventional node. The mesh network 100 is configured in a mesh pattern by a plurality of nodes 101 to 104 connected to each other. The node 101 transmits the probe packet to the nodes 102 to 104, and the nodes 102 to 104 also transmit the probe packet to the other nodes 101 to 104. When the node 101 receives the probe packet from each of the nodes 102 to 104, the usable bandwidth of the adjacent link (the bandwidth 2-1 of the link 2-1 between the node 102 and the node 101, and between the node 103 and the node 101) band 3-1 of links 3-1, the band 4-1) links 4-1 between the node 104 to node 101, is measured each by the above-described packet-pair technique, and stores the result in the packet node 102 To 104. Upon receiving the probe packet, each of the nodes 102 to 104 also measures the available bandwidth of the adjacent link, stores it in the result packet, and transmits it to the other nodes 101 to 104.

そして、ノード101〜104は、他のノード101〜104において計測された隣接リンクの利用可能帯域が格納された結果パケットを受信し、全てのリンクの利用可能帯域を取得する。そして、取得した全リンクの利用可能帯域に基づいて最適パスを決定する。図15に示すように、ノード103は、全リンクの利用可能帯域に基づいて、ノード101からノード103までの間の最適パスを決定する際に、ノード101からノード103までの間のパスを構成するリンクの組み合わせを求め、その組み合わせ毎にリンクの帯域の最小値が最も大きいリンクの組み合わせを最適パスとして決定する。例えば、パスを構成するリンクの組み合わせとしてリンク1−3、リンク1−2,2−3、リンク1−4,4−3、リンク1−4,4−2,2−3、及びリンク1−2,2−4,4−3が存在し、それぞれのリンクの帯域が、(帯域1−2<帯域2−3、帯域2−4、帯域4−3)、(帯域1−4<帯域2−3、帯域4−2、帯域4−3)、(帯域1−2<帯域1−4<帯域1−3)の関係にある場合、リンク1−3を最適パスとして決定する。 Then, the nodes 101 to 104 receive the result packet in which the usable bandwidth of the adjacent link measured in the other nodes 101 to 104 is stored, and acquire the usable bandwidth of all the links. Then, the optimum path is determined based on the acquired available bandwidth of all links. As shown in FIG. 15, the node 103 configures the path from the node 101 to the node 103 when determining the optimum path from the node 101 to the node 103 based on the available bandwidth of all links. A combination of links to be obtained is obtained, and for each combination, a combination of links having the largest link band minimum value is determined as the optimum path. For example, links 1-3 , links 1-2 , 2-3 , links 1-4 , 4-3 , links 1-4 , 4-2 , 2-3 , and links 1- 2,2-4,4-3 is present, the bandwidth of each of the link, (bands 1-2 <bands 2-3, 2-4 bands, bands 4-3), (bands 1-4 <band 2 -3 , band 4-2 , band 4-3 ) and (band 1-2 <band 1-4 <band 1-3 ), the link 1-3 is determined as the optimum path.

特開2008−153978号公報JP 2008-153978 A

しかしながら、図15に示した従来のノード101〜104を含むメッシュ型ネットワーク100では、以下の問題があった(課題(1)(2))。   However, the mesh network 100 including the conventional nodes 101 to 104 shown in FIG. 15 has the following problems (problems (1) and (2)).

〔課題(1)〕
従来のメッシュ型ネットワーク100では、ノードがn台の場合、利用可能帯域を計測する計測対象となるリンク(以下、候補リンクという。)の総数がn(n−1)であり、nの増加に従って、nのオーダーで増大する。候補リンク数の増加は、プローブパケットの送出量と計測結果を交換する結果パケットの送出量の増大につながり、メッシュ型ネットワーク100への負荷を増加させる。また、候補リンクが多数存在すると、候補リンクから最適パスを決定する処理(例えば、総当たり法による全リンクの利用可能帯域の計算及び比較処理、並びにダイクストラ法による最適パスの決定処理)の計算量も増大する。
[Problem (1)]
In the conventional mesh network 100, when there are n nodes, the total number of links to be measured (hereinafter referred to as candidate links) for measuring the available bandwidth is n (n-1), and as n increases. , N 2 in order. The increase in the number of candidate links leads to an increase in the transmission amount of the result packet for exchanging the measurement result with the transmission amount of the probe packet, and the load on the mesh network 100 is increased. In addition, when there are a large number of candidate links, the amount of calculation processing for determining the optimum path from the candidate links (for example, calculation and comparison of available bandwidth of all links by the brute force method, and optimum path determination processing by the Dijkstra method) Will also increase.

〔課題(2)/付加的な課題〕
また、従来のメッシュ型ネットワーク100では、隣接リンクの利用可能帯域を計測する帯域計測が行われ、そして、計測結果を交換するために、それぞれ別のパケット(帯域計測のときはプローブパケット、計測結果を交換するときは結果パケット)が送受信されるため、メッシュ型ネットワーク100へのデータ送信量が増大する。また、前述のとおり、プローブパケットは、計測精度の向上を図るために、MTUとほぼ等しい固定長に設定されることが多く、メッシュ型ネットワーク100に与える負荷が大きいにも関わらず、そのペイロード部分はダミーデータのみで構成され、有効に使用されていない。
[Problem (2) / Additional problems]
Further, in the conventional mesh network 100, bandwidth measurement for measuring the available bandwidth of the adjacent link is performed, and in order to exchange measurement results, separate packets (probe packets and measurement results for bandwidth measurement) are used. When a packet is exchanged, a result packet) is transmitted and received, so that the amount of data transmitted to the mesh network 100 increases. Further, as described above, in order to improve the measurement accuracy, the probe packet is often set to a fixed length substantially equal to the MTU, and the payload portion of the probe packet is large even though the load on the mesh network 100 is large. Is composed only of dummy data and is not used effectively.

そこで、本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、メッシュ型ネットワークにおいて、ノード装置間の最適パスを決定するための処理負荷を軽減可能なノード装置、最適パス決定方法及びプログラムを提供することにある。   Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to determine a node device that can reduce the processing load for determining an optimum path between node devices and an optimum path determination in a mesh network. It is to provide a method and a program.

本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討を行った。その結果、各ノード装置において、メッシュ型ネットワークの経路情報を分析し、分析結果(例えば、ping(ピング)プログラムまたはtraceroute(トレースルート)プログラムの実行により得られるRTT(Round Trip Time:ラウンドトリップ時間)または経由ルータ台数、BGP(Border Gateway Protocol)またはOSPF(Open Shortest Path First)等の経路制御プロトコルにて送受信されるメッセージの分析により得られる経由AS数/経由ルータ台数またはコスト)に基づいて、伝送性能が劣ると予想される候補リンクを計測対象から除外し、最適パスの決定に際してその候補リンクを不通リンクとして扱う、いわゆる候補リンクの足切りを行うことを見出した。   The present inventors have intensively studied to achieve the above object. As a result, the path information of the mesh network is analyzed in each node device, and the analysis result (for example, RTT (Round Trip Time: round trip time) obtained by executing a ping program or traceroute program) Or, based on the number of transit routers, the number of transit ASs / the number of transit routers or costs obtained by analyzing messages sent and received using a routing protocol such as BGP (Border Gateway Protocol) or OSPF (Open Shortest Path First). Candidate links that are expected to be inferior in performance are excluded from the measurement target, and the candidate links are treated as disconnected links when determining the optimal path. I found the door.

これにより、伝送性能が劣ると予想される候補リンクは、最適パスに含まれるリンクにはなり得ないから、利用可能帯域の計測対象となる候補リンク数を削減することができる。そして、利用可能帯域を計測するために用いるプローブパケットの送出総量を削減し、ネットワークの負荷を低減することができる。また、最適パスを決定するための計算量を削減することができる。したがって、前記課題(1)を解決することができる。   As a result, candidate links that are expected to have inferior transmission performance cannot be links included in the optimum path, and thus the number of candidate links that can be measured for the available bandwidth can be reduced. The total amount of probe packets used for measuring the available bandwidth can be reduced, and the load on the network can be reduced. In addition, the amount of calculation for determining the optimum path can be reduced. Therefore, the problem (1) can be solved.

また、本発明者らは、各ノード装置において、計測した隣接リンクの利用可能帯域を、帯域計測に用いるプローブパケットに格納して送信することを見出した。   Further, the present inventors have found that in each node device, the measured available bandwidth of the adjacent link is stored in a probe packet used for bandwidth measurement and transmitted.

これにより、各ノード装置は、プローブパケットとは別に、計測結果の利用可能帯域を送信する必要がなく、帯域計測と計測結果の交換とをプローブパケットによって同時に実現することができる。最適パスを決定するノード装置は、他のノード装置から送られてくるプローブパケットを受信することにより、隣接リンクの利用可能帯域を計測することができ、同時に、プローブパケットに格納された利用可能帯域を取得することができる。つまり、プローブパケットを受信し、自ノード装置における隣接リンクの利用可能帯域の計測と、他のノード装置における隣接リンクの利用可能帯域の取得とを同時に行うことにより、メッシュ型ネットワークにおいて送受信されるパケットの量を減らし、ネットワーク負荷を一層低減することができる。したがって、前記課題(2)を解決することができる。   Thereby, each node device does not need to transmit the available bandwidth of the measurement result separately from the probe packet, and the bandwidth measurement and the exchange of the measurement result can be simultaneously realized by the probe packet. The node device that determines the optimum path can measure the available bandwidth of the adjacent link by receiving the probe packet sent from another node device, and at the same time, the available bandwidth stored in the probe packet. Can be obtained. In other words, a packet that is received and transmitted in a mesh network by receiving a probe packet and simultaneously measuring the available bandwidth of the adjacent link in the local node device and acquiring the available bandwidth of the adjacent link in another node device. Network load can be further reduced. Therefore, the problem (2) can be solved.

すなわち、本発明によるノード装置は、複数のノード装置により構成されるメッシュ型ネットワークの下で、隣接リンクの利用可能帯域に基づいて、ノード装置間の最適パスを決定するノード装置において、当該ノード装置と他のノード装置との間の伝送性能の判定に用いるネットワーク経路情報を取得するネットワーク経路情報取得手段、及び、前記ネットワーク経路情報に基づいて、伝送性能が劣るリンクを判断し、前記リンクを不通リンクとして決定する不通リンク決定手段を有する不通リンク決定部と、当該ノード装置と他のノード装置との間の経路を示す複数の候補リンクから、前記不通リンクを除外し、当該ノード装置における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域を計測する帯域計測部と、前記帯域計測部により計測された、前記不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域を結果パケットに格納し、他のノード装置へ送信し、他のノード装置から、他のノード装置における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域が格納された結果パケットを受信し、前記結果パケットから、他のノード装置における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域を取得する結果パケット処理部と、前記帯域計測部により計測された当該ノード装置における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域と、前記結果パケット処理部により取得された他のノード装置における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域とに基づいて、前記最適パスを決定する最適パス決定部と、を備えたことを特徴とする。   That is, a node device according to the present invention is a node device that determines an optimal path between node devices based on an available bandwidth of an adjacent link under a mesh network composed of a plurality of node devices. Network path information acquisition means for acquiring network path information used for determining transmission performance between the node and another node device, and based on the network path information, a link having inferior transmission performance is determined, and the link is blocked. A non-connection link determining unit having a non-connection link determination means for determining as a link and a plurality of candidate links indicating a route between the node device and another node device are excluded from the non-connection link, and the non-connection link in the node device A bandwidth measuring unit that measures the usable bandwidth of the candidate link excluding The available bandwidth of the candidate link excluding the disconnected link is stored in a result packet, transmitted to another node device, and the candidate link excluding the disconnected link in the other node device is used from the other node device. The result packet storing the available bandwidth is received, and the result packet processing unit that acquires the usable bandwidth of the candidate link excluding the non-communication link in the other node device from the result packet, and measured by the bandwidth measuring unit The optimum path based on the usable bandwidth of the candidate link excluding the disconnected link in the node device and the available bandwidth of the candidate link excluding the disconnected link in the other node device acquired by the result packet processing unit. And an optimum path determination unit for determining

また、本発明によるノード装置は、前記不通リンク決定部のネットワーク経路情報取得手段が、ネットワークを管理するために用いるping(ピング)プログラムまたはtraceroute(トレースルート)プログラムを実行し、この実行結果に基づいて、当該ノード装置と他のノード装置との間のルータ台数またはRTT(Round Trip Time)をネットワーク経路情報として取得し、前記不通リンク決定手段が、前記ネットワーク経路情報取得手段により取得されたネットワーク経路情報と所定のしきい値とを比較し、前記ネットワーク経路情報についての当該ノード装置と他のノード装置との間のリンクを不通リンクとして決定することを特徴とする。   Further, in the node device according to the present invention, the network route information acquisition means of the disconnected link determination unit executes a ping program or traceroute program used for managing the network, and based on the execution result Then, the number of routers or RTT (Round Trip Time) between the node device and another node device is acquired as network route information, and the network link information acquired by the disconnected link determining unit is acquired by the network route information acquiring unit. The information is compared with a predetermined threshold value, and a link between the node device and the other node device for the network path information is determined as a non-connection link.

また、本発明によるノード装置は、前記不通リンク決定部のネットワーク経路情報取得手段が、ネットワークの経路を制御するためのBGP(Border Gateway Protocol)に用いるBGPメッセージのAS(Autonomous System)−PATH属性に含まれるAS番号に基づいて、他のノード装置を内包するASを始点として送信され、当該ノード装置を内包するASへ送信されたBGPメッセージを選定し、前記選定したBGPメッセージのAS−PATH属性に含まれるAS番号から、当該ノードと他のノードとの間のAS数をネットワーク経路情報として取得し、前記不通リンク決定手段が、前記ネットワーク経路情報取得手段により取得されたネットワーク経路情報と所定のしきい値とを比較し、前記ネットワーク経路情報についての当該ノード装置と他のノード装置との間のリンクを不通リンクとして決定することを特徴とする。   In the node device according to the present invention, the network route information acquisition unit of the disconnected link determination unit sets an AS (Autonomous System) -PATH attribute of a BGP message used for BGP (Border Gateway Protocol) for controlling a network route. Based on the included AS number, the BGP message transmitted to the AS that includes the other node device and transmitted to the AS that includes the node device is selected, and the AS-PATH attribute of the selected BGP message is selected. The AS number between the node and another node is acquired as network path information from the included AS number, and the non-connection link determination unit is configured to perform predetermined processing with the network path information acquired by the network path information acquisition unit. Compare with threshold And determining a link between the node device and another node device for the network path information as a disconnected link.

また、本発明によるノード装置は、前記不通リンク決定部のネットワーク経路情報取得手段が、ネットワークの経路を制御するためのOSPF(Open Shortest Path First)に用いる広告メッセージに基づいて、当該メッセージが送信されたルータのインターフェースに付与されたネットワークアドレス、及びルータ間リンクのコスト情報を取得し、前記ネットワークアドレス及びコスト情報から、当該ノード装置と他のノード装置との間のルータ台数またはコスト情報をネットワーク経路情報として取得し、前記不通リンク決定手段が、前記ネットワーク経路情報取得手段により取得されたネットワーク経路情報と所定のしきい値とを比較し、前記ネットワーク経路情報についての当該ノード装置と他のノード装置との間のリンクを不通リンクとして決定することを特徴とする。   Further, in the node device according to the present invention, the message is transmitted based on the advertisement message used in the OSPF (Open Shortest Path First) for controlling the network route by the network route information obtaining unit of the non-communication link determining unit. The network address assigned to the interface of the router and the cost information of the link between the routers are acquired, and the number of routers or the cost information between the node device and other node devices are obtained from the network address and the cost information. Information, and the disconnected link determination means compares the network route information acquired by the network route information acquisition means with a predetermined threshold value, and the node device and other node devices for the network route information. And determining a link between the disconnected link.

また、本発明によるノード装置は、前記結果パケット処理部の代わりにプローブパケット処理部を備え、前記プローブパケット処理部が、当該ノード装置における隣接リンクの利用可能帯域を計測するためのプローブパケットを他のノード装置から受信し、他のノード装置において隣接リンクの利用可能帯域を計測させるためのプローブパケットに、前記帯域計測部により計測された当該ノード装置における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域を格納し、前記プローブパケットを他のノード装置へ送信することを特徴とする。   In addition, the node device according to the present invention includes a probe packet processing unit instead of the result packet processing unit, and the probe packet processing unit provides other probe packets for measuring an available bandwidth of an adjacent link in the node device. Candidate link usable bandwidth obtained by excluding a non-conforming link in the node device measured by the bandwidth measuring unit in a probe packet received from the other node device and used to measure the usable bandwidth of the adjacent link in another node device And the probe packet is transmitted to another node device.

さらに、本発明による最適パス決定方法は、複数のノード装置により構成されるメッシュ型ネットワークの下で、隣接リンクの利用可能帯域に基づいて、ノード装置間の最適パスを決定する方法において、当該ノード装置と他のノード装置との間の伝送性能の判定に用いるネットワーク経路情報を取得するステップと、前記ネットワーク経路情報に基づいて、伝送性能が劣るリンクを判断するステップと、前記伝送性能が劣ると判断したリンクを不通リンクとして決定するステップと、当該ノード装置と他のノード装置との間の経路を示す複数の候補リンクから、前記不通リンクを除外し、当該ノード装置における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域を計測するステップと、前記計測した、当該ノード装置における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域を、結果パケットに格納し、他のノード装置へ送信するステップと、他のノード装置から、他のノード装置における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域が格納された結果パケットを受信し、前記結果パケットから、他のノード装置における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域を取得するステップと、当該ノード装置における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域と、他のノード装置における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域とに基づいて、前記最適パスを決定するステップと、を有することを特徴とする。   Furthermore, an optimal path determination method according to the present invention is a method for determining an optimal path between node devices based on an available bandwidth of an adjacent link under a mesh network composed of a plurality of node devices. Acquiring network route information used for determining transmission performance between the device and another node device, determining a link having inferior transmission performance based on the network route information, and inferior transmission performance Candidates for determining the determined link as a disconnected link, and excluding the disconnected link from a plurality of candidate links indicating a route between the node device and another node device, and excluding the disconnected link in the node device A step of measuring a usable bandwidth of a link, and the measured non-communication link in the node device The usable bandwidth of the removed candidate link is stored in a result packet and transmitted to another node device, and the usable bandwidth of the candidate link excluding the non-communication link in the other node device is stored from the other node device Receiving the obtained result packet, obtaining from the result packet the usable bandwidth of the candidate link excluding the disconnected link in the other node device, and the available bandwidth of the candidate link excluding the disconnected link in the node device And determining the optimum path based on the available bandwidth of the candidate link excluding the non-communication link in the other node device.

また、本発明による最適パス決定プログラムは、コンピュータを、前記ノード装置として機能させることを特徴とする。   An optimum path determination program according to the present invention causes a computer to function as the node device.

以上のように、本発明によれば、メッシュ型ネットワークにおいて、ノード装置間の最適パスを決定するための処理負荷を軽減することが可能となる。   As described above, according to the present invention, it is possible to reduce a processing load for determining an optimum path between node devices in a mesh network.

実施例1のノードを含むメッシュ型ネットワークの構成を示す概略図である。1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a mesh network including a node according to Embodiment 1. FIG. 実施例1におけるノードの処理概要を示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating an outline of processing of a node in the first embodiment. 実施例1におけるノードの構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a node in the first embodiment. pingプログラムの実行結果例を示す図である。It is a figure which shows the example of an execution result of a ping program. tracerouteプログラムの実行結果例を示す図である。It is a figure which shows the example of an execution result of a traceroute program. BGPメッセージの例を示す図である。It is a figure which shows the example of a BGP message. BGPメッセージに基づいて作成された経路マップ(ASマップ)例を示す図である。It is a figure which shows the example of the route map (AS map) produced based on the BGP message. OSPFのLSAに基づいて作成されたルータマップ情報例を示す図である。It is a figure which shows the example of router map information produced based on LSA of OSPF. 実施例4のノードを含むメッシュ型ネットワークの構成を示す概略図である。FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a configuration of a mesh network including nodes according to the fourth embodiment. 実施例4におけるノードの処理概要を示すフローチャートである。14 is a flowchart illustrating an outline of processing of a node in the fourth embodiment. 実施例4におけるノードの構成を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a node according to a fourth embodiment. 実施例4,5におけるプローブパケットの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the probe packet in Example 4,5. 従来のプローブパケットの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional probe packet. パケットペア法による利用可能帯域の計測手法について説明する図である。It is a figure explaining the measuring method of the usable band by the packet pair method. 従来のノードを含むメッシュ型ネットワークの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the mesh type network containing the conventional node.

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。本発明は、メッシュ型ネットワークにおいて、ノード(ノード装置)間の最適パスを決定する際の候補リンクを削減することを特徴とする。実施例1は、IPネットワーク管理用のping(ピング)プログラムまたはtraceroute(トレースルート)プログラムの実行結果を用いてネットワーク経路情報を取得し、候補リンクを削減する例である。実施例2は、経路制御用のBGPに用いるメッセージを分析してネットワーク経路情報を取得し、候補リンクを削減する例である。実施例3は、経路制御用のOSPFに用いるメッセージを分析してネットワーク経路情報を取得し、候補リンクを削減する例である。実施例4は、実施例1〜3のいずれかの例に加え、隣接リンクの利用可能帯域をプローブパケットに格納して送信し、ネットワークのパケット送出総量を削減する例である。実施例5は、実施例4の拡張例であり、隣接リンクの利用可能帯域の属性もプローブパケットに格納して送信し、ネットワークのパケット送出総量を削減する例である。実施例1〜3により、前記課題(1)を解決することができる。また、実施例4,5により、前記課題(1)に加え、課題(2)を解決することができる。ここで、ネットワーク経路情報は、経路の伝送性能を判定する際に用いる情報である。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is characterized in that, in a mesh network, candidate links are reduced when determining an optimum path between nodes (node devices). The first embodiment is an example in which the network route information is acquired using the execution result of the ping program or the traceroute program for IP network management, and the candidate links are reduced. The second embodiment is an example in which a message used for BGP for route control is analyzed to acquire network route information, and candidate links are reduced. Example 3 is an example in which a message used for OSPF for route control is analyzed to acquire network route information, and candidate links are reduced. In the fourth embodiment, in addition to any of the first to third embodiments, an available bandwidth of an adjacent link is stored in a probe packet and transmitted to reduce the total packet transmission amount of the network. The fifth embodiment is an extension example of the fourth embodiment, and is an example in which the attribute of the usable bandwidth of the adjacent link is also stored in the probe packet and transmitted to reduce the total packet transmission amount of the network. The first to third embodiments can solve the problem (1). In addition, the fourth and fifth embodiments can solve the problem (2) in addition to the problem (1). Here, the network route information is information used when determining the transmission performance of the route.

まず、実施例1について説明する。実施例1は、前述のとおり、IPネットワーク管理用のpingプログラムまたはtracerouteプログラムの実行結果を用いてネットワーク経路情報を取得し、候補リンクを削減する例である。実施例1は、IPネットワーク上でオーバーレイ伝送網を構築する場合に適用がある。   First, Example 1 will be described. As described above, the first embodiment is an example in which the network path information is acquired using the execution result of the IP network management ping program or traceroute program, and the candidate links are reduced. The first embodiment is applicable when an overlay transmission network is constructed on an IP network.

図1は、実施例1のノードを含むメッシュ型ネットワークの構成を示す概略図である。このメッシュ型ネットワーク100は、例えばインターネットであり、相互に接続された複数のノード1〜4等により、網目状に構成されている。後述する実施例2,3においても同様である。   FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a mesh network including nodes according to the first embodiment. The mesh network 100 is, for example, the Internet, and is configured in a mesh shape by a plurality of nodes 1 to 4 connected to each other. The same applies to Examples 2 and 3 described later.

〔ノードの処理概要/実施例1〕
図2は、図1に示したノード1の処理概要を示すフローチャートである。ノード2〜4もノード1と同じ処理を行う。この処理は、例えば、ノード1〜4間で映像データを送受信する際に、利用可能帯域を計測し、最適パスを決定し、決定した最適パスにて映像データを送受信するものである。後述する実施例2,3においても同様である。
[Node Processing Overview / Example 1]
FIG. 2 is a flowchart showing an outline of processing of the node 1 shown in FIG. Nodes 2 to 4 perform the same processing as node 1. In this process, for example, when transmitting and receiving video data between the nodes 1 to 4, an available bandwidth is measured, an optimal path is determined, and video data is transmitted and received through the determined optimal path. The same applies to Examples 2 and 3 described later.

ノード1は、プローブパケットの送信タイミングを判定すると(ステップS21:Y)、ノード2〜4において利用可能帯域を計測するためのプローブパケットをノード2〜4へ送信する(ステップS201)。送信タイミングは、例えば所定の時間間隔であり、プローブパケットは、メッシュ型ネットワーク100の状態変化に対応するために、定期的に送信される。   When the node 1 determines the probe packet transmission timing (step S21: Y), the node 1 transmits to the nodes 2 to 4 a probe packet for measuring the available bandwidth in the nodes 2 to 4 (step S201). The transmission timing is, for example, a predetermined time interval, and the probe packet is periodically transmitted to cope with a change in the state of the mesh network 100.

ノード1は、ノード2〜4からプローブパケットをそれぞれ受信した場合(ステップS22:Y)、図14に示したように、プローブパケットの受信間隔を算出することにより、隣接リンクの利用可能帯域(ノード2からノード1までの間のリンク2−1の帯域2−1、ノード3からノード1までの間のリンク3−1の帯域3−1、ノード4からノード1までの間のリンク4−1の帯域4−1)をそれぞれ計測する(ステップS202)。利用可能帯域を計測した隣接リンクが候補リンクとなる。この場合、ノード1は、ノード2〜4から送信されるプローブパケットを定期的に受信する。 When the node 1 receives probe packets from the nodes 2 to 4 (step S22: Y), as shown in FIG. 14, by calculating the reception interval of the probe packets, the available bandwidth (node link between the band 2-1 links 2-1 between from 2 to node 1, the band 3-1 links 3-1 between the node 3 to node 1, from node 4 to node 1 4-1 4-1 ) is measured (step S202). Adjacent links that measure available bandwidth are candidate links. In this case, the node 1 periodically receives probe packets transmitted from the nodes 2 to 4.

ノード1は、不通リンクの更新タイミングを判定すると(ステップS23:Y)、pingプログラムまたはtracerouteプログラムを実行し、実行結果から、自ノード1と相手ノード2〜4との間のルータ台数及び自ノード1から相手ノード2〜4までのRTTを示すネットワーク経路情報を取得する(ステップS203)。更新タイミングは、例えば所定の時間間隔とする。そして、ノード1は、ネットワーク経路情報に基づいて不通リンクを決定し(ステップS204)、候補リンク(リンク2−1,3−1,4−1)から不通リンクを除外する(ステップS205)。図1に示すように、例えば、ノード1は、ネットワーク経路情報に基づいて、リンク2−1が不通リンクであると決定し、候補リンクから不通リンク2−1を除外する。 When the node 1 determines the update timing of the disconnected link (step S23: Y), the node 1 executes the ping program or the traceroute program. From the execution result, the number of routers between the own node 1 and the partner nodes 2 to 4 and the own node Network route information indicating RTT from 1 to the partner nodes 2 to 4 is acquired (step S203). The update timing is, for example, a predetermined time interval. Then, the node 1 determines the disconnected link based on the network route information (step S204), and excludes the disconnected link from the candidate links (links 2-1, 3-1 and 4-1 ) (step S205). As illustrated in FIG. 1, for example, the node 1 determines that the link 2-1 is a disconnected link based on the network route information, and excludes the disconnected link 2-1 from the candidate links.

ノード1は、結果パケットの送信タイミングを判定すると(ステップS24:Y)、前述の例では、不通リンク2−1を除外した候補リンク3−1,4−1の利用可能帯域(帯域3−1,4−1)を結果パケットに格納し、結果パケットをノード2〜4へ送信する(ステップS206)。送信タイミングは、例えば所定の時間間隔とする。これにより、ノード2〜4は、結果パケットを受信し、結果パケットから、ノード1における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域を取得することができる。 When the node 1 determines the transmission timing of the result packet (step S24: Y), in the above example, the usable bandwidth (band 3-1 ) of the candidate links 3-1 and 4-1 excluding the disconnected link 2-1. , 4-1 ) is stored in the result packet, and the result packet is transmitted to the nodes 2 to 4 (step S206). The transmission timing is, for example, a predetermined time interval. As a result, the nodes 2 to 4 can receive the result packet and acquire the usable bandwidth of the candidate link from which the non-communication link in the node 1 is excluded from the result packet.

ノード1は、結果パケットをノード2〜4からそれぞれ受信した場合(ステップS25:Y)、受信した結果パケットから、他ノード2〜4における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域を取得する(ステップS207)。   When the node 1 receives the result packet from each of the nodes 2 to 4 (step S25: Y), the node 1 acquires the usable bandwidth of the candidate link excluding the non-connection link in the other nodes 2 to 4 from the received result packet ( Step S207).

ノード1は、最適パスを決定するタイミングを判定すると(ステップS26:Y)、自ノード1において不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域、及び他ノード2〜4において不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域に基づいて、例えば前述した手法により、最適パスを決定する(ステップS208)。   When the node 1 determines the timing for determining the optimum path (step S26: Y), the usable bandwidth of the candidate link from which the disconnected link is excluded in the own node 1, and the candidate link from which the disconnected link is excluded in the other nodes 2 to 4 Based on the available bandwidth, for example, the optimum path is determined by the method described above (step S208).

図1に示すように、ノード2は、リンク1−2が不通リンクであると決定し、ノード4は、リンク3−4が不通リンクであると決定する。この場合、例えばノード3は、ノード1,2,4から、不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域が格納された結果パケットを受信し、不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域を取得する。そして、ノード3は、全リンクのうちの不通リンク2−1,1−2,1−4,2−4,3−4を除外した候補リンク1−3,2−3,4−3,3−1,4−1,4−2,3−2に基づいて、最適パスを決定する。 As illustrated in FIG. 1, the node 2 determines that the link 1-2 is a disconnected link, and the node 4 determines that the link 3-4 is a disconnected link. In this case, for example, the node 3 receives the result packet storing the usable bandwidth of the candidate link excluding the disconnected link from the nodes 1, 2, and 4, and acquires the usable bandwidth of the candidate link excluding the disconnected link. To do. Then, the node 3 is a candidate link 1-3, 2-3 , 4-3 , 3 excluding the disconnected links 2-1 , 1-2 , 1-4 , 2-4 , 3-4 among all the links. The optimum path is determined based on -1,4-1 , 4-2, and 3-2 .

〔ノードの構成/実施例1〕
次に、図1に示したノード1の構成について説明する。図3は、ノード1の構成を示すブロック図である。このノード1は、通信部11、プローブパケット処理部12、不通リンク決定部13、帯域計測部14、結果パケット処理部15、最適パス決定部16及び記憶部17を備えている。
[Node Configuration / Example 1]
Next, the configuration of the node 1 shown in FIG. 1 will be described. FIG. 3 is a block diagram illustrating the configuration of the node 1. The node 1 includes a communication unit 11, a probe packet processing unit 12, a disconnected link determination unit 13, a bandwidth measurement unit 14, a result packet processing unit 15, an optimum path determination unit 16, and a storage unit 17.

ノード1の通信部11は、メッシュ型ネットワーク100に対してプローブパケット及び結果パケットの送受信を行う。また、後述するpingプログラム及びtracerouteプログラムの実行に伴って、各種メッセージの送受信を行う。   The communication unit 11 of the node 1 transmits and receives probe packets and result packets to and from the mesh network 100. In addition, various messages are transmitted and received in accordance with execution of a ping program and a traceroute program described later.

プローブパケット処理部12は、プローブパケットの送信タイミングにおいて、ノード2〜4において利用可能帯域を計測するためのプローブパケットを生成し、このプローブパケットを、通信部11を介してノード2〜4へ送信する。また、プローブパケット処理部12は、ノード2〜4から通信部11を介して、プローブパケットを受信し、プローブパケットの受信間隔を算出し、受信間隔等の情報をプローブパケット受信情報として帯域計測部14に出力する。また、プローブパケット処理部12は、不通リンク決定部13から不通リンク情報を入力し、不通リンクの相手ノードに対するプローブパケットの送信を停止する。尚、プローブパケット処理部12は、後述する記憶部17から、不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域である自ノード帯域情報を読み出し、この自ノード帯域情報に基づいて不通リンクを特定し、不通リンクの相手ノードに対するプローブパケットの送信を停止するようにしてもよい。この場合、不通リンクの利用可能帯域にはデータが格納されていない。   The probe packet processing unit 12 generates a probe packet for measuring the available bandwidth at the nodes 2 to 4 at the probe packet transmission timing, and transmits the probe packet to the nodes 2 to 4 via the communication unit 11. To do. The probe packet processing unit 12 receives probe packets from the nodes 2 to 4 via the communication unit 11, calculates the probe packet reception interval, and uses the information such as the reception interval as the probe packet reception information as a bandwidth measurement unit. 14 for output. Further, the probe packet processing unit 12 inputs the non-connection link information from the non-connection link determination unit 13 and stops the transmission of the probe packet to the partner node of the non-connection link. The probe packet processing unit 12 reads out the own node bandwidth information that is the usable bandwidth of the candidate link excluding the unavailable link from the storage unit 17 to be described later, identifies the unavailable link based on this own node bandwidth information, You may make it stop transmission of the probe packet with respect to the other node of a disconnected link. In this case, no data is stored in the available bandwidth of the disconnected link.

不通リンク決定部13は、ネットワーク経路情報取得手段131及び不通リンク決定手段132を備えている。ネットワーク経路情報取得手段131は、メモリ(図示せず)からpingプログラムを読み出して実行し、通信部11を介してメッセージの送受信を行い、プログラム実行結果として、相手ノード2〜4までの間に存在するルータの台数及び相手ノード2〜4までのRTTを取得する。または、ネットワーク経路情報取得手段131は、メモリからtracerouteプログラムを読み出して実行し、通信部11を介してメッセージの送受信を行い、プログラム実行結果として、相手ノード2〜4までの間に存在するルータのIPアドレス及びルータ(相手ノード2〜4を含む)までのRTTを取得し、ルータのIPアドレスの数からルータ台数を算出し、相手ノード2〜4までのRTTを取得する。ネットワーク経路情報取得手段131は、ルータ台数及びRTTをネットワーク経路情報として不通リンク決定手段132に出力する。   The disconnected link determination unit 13 includes a network route information acquisition unit 131 and a disconnected link determination unit 132. The network route information acquisition unit 131 reads and executes a ping program from a memory (not shown), transmits and receives messages via the communication unit 11, and exists between the partner nodes 2 to 4 as a program execution result. The number of routers to perform and the RTTs of the partner nodes 2 to 4 are acquired. Alternatively, the network path information acquisition unit 131 reads and executes the traceroute program from the memory, transmits and receives messages via the communication unit 11, and as a result of the program execution, the routers existing between the other nodes 2 to 4 The RTT to the IP address and the router (including the partner nodes 2 to 4) is acquired, the number of routers is calculated from the number of IP addresses of the router, and the RTT to the partner nodes 2 to 4 is acquired. The network route information acquisition unit 131 outputs the number of routers and the RTT to the disconnected link determination unit 132 as network route information.

pingプログラムは、IPネットワークの管理のために一般的に用いられ、インターネット、イントラネット等のTCP/IPネットワークを診断するプログラムである。相手ノードのIPアドレスを指定することにより、ICMP(Internet Control Message Protocol)を使って所定量のデータを送信し、相手ノードから返信があるか否か、返信がある場合はその返信時間等によって、ネットワークを診断する。このプログラムにより、自ノードと相手ノードとの間のルータ台数及び自ノードから相手ノードまでのRTTを取得することができる。ネットワーク経路情報取得手段131は、相手ノードのIPアドレスを指定してpingプログラムを実行し、実行結果として、ルータ台数及びRTTを取得する。   The ping program is generally used for managing an IP network, and is a program for diagnosing a TCP / IP network such as the Internet or an intranet. By specifying the IP address of the counterpart node, a predetermined amount of data is transmitted using ICMP (Internet Control Message Protocol), and whether there is a reply from the counterpart node, depending on the reply time, etc. Diagnose the network. With this program, the number of routers between the own node and the partner node and the RTT from the own node to the partner node can be acquired. The network route information acquisition unit 131 executes the ping program by designating the IP address of the counterpart node, and acquires the number of routers and RTT as the execution result.

図4は、pingプログラムの実行結果例を示す図である。(尚、図4では実際には使われていないIPアドレスを記載している。)図4に示すように、ネットワーク経路情報取得手段131は、相手ノードのIPアドレス「192.168.0.1」を指定してpingプログラムを実行した結果、1回目のシーケンス(icmp_seq=0)の結果が、ルータ台数が18(ttl(time to live)=237であるから、255−237=18)、RTTが9.954ms(time=9.954ms)であり、2〜11回目のシーケンスの結果を合わせて、RTTの最小値、平均値、最大値及び平均偏差値(7.369/8.707/・・・ms)を取得する。このように、ネットワーク経路情報取得手段131は、自ノードと相手ノードとの間のルータ台数(図4の場合、17台)、及び自ノードから相手ノードまでのRTT(図4の場合、平均値8.707ms)を取得する。   FIG. 4 is a diagram illustrating an execution result example of the ping program. (Note that FIG. 4 shows IP addresses that are not actually used.) As shown in FIG. 4, the network route information acquisition unit 131 uses the IP address “192.168.0.1” of the partner node. As a result of executing the ping program specifying "", the result of the first sequence (icmp_seq = 0) is that the number of routers is 18 (because ttl (time to live) = 237, 255-237 = 18), RTT Is 9.954 ms (time = 9.954 ms), and the results of the second to eleventh sequences are combined, and the minimum value, average value, maximum value, and average deviation value of RTT (7.369 / 8.707 /. ..Ms) is acquired. As described above, the network route information acquisition unit 131 determines the number of routers between the own node and the partner node (17 in the case of FIG. 4) and the RTT from the own node to the partner node (in the case of FIG. 4, the average value). 8.707 ms).

一方、tracerouteプログラムも、IPネットワークの管理のために一般的に用いられ、目的のホストまでの経由ルータを一覧するためのプログラムである。このプログラムにより、自ノードと相手ノードとの間に存在するルータのIPアドレス及び自ノードから各ルータ(相手ノードを含む)までのRTTを取得することができる。ネットワーク経路情報取得手段131は、相手ノードのIPアドレスを指定してtracerouteプログラムを実行し、実行結果として、ルータのIPアドレス及び各ルータ(相手ノードを含む)までのRTTを取得する。   On the other hand, the traceroute program is also generally used for managing the IP network, and is a program for listing routers to the target host. With this program, it is possible to acquire the IP address of the router existing between the own node and the partner node and the RTT from the own node to each router (including the partner node). The network route information acquisition unit 131 executes the traceroute program by designating the IP address of the counterpart node, and acquires the IP address of the router and the RTT up to each router (including the counterpart node) as the execution result.

図5は、tracerouteプログラムの実行結果例を示す図である。(尚、図5では実際には使われていないIPアドレスを記載している。)図5に示すように、ネットワーク経路情報取得手段131は、相手ノードのIPアドレス「192.168.0.1」を指定してtracerouteプログラムを実行した結果、相手ノードとの間に存在する各ルータの番号(2〜18)、各ルータのIPアドレス(172.31.254.254,・・・)、各ルータ(相手ノードを含む)までのRTT(0.508ms,・・・,7.284ms)を取得する。図5において、左端の「2」から「18」までの各行の情報が各ルータに関する情報であり、「1」の情報が自ノードに関する情報であり、「19」の情報が相手ノードに関する情報である。このように、ネットワーク経路情報取得手段131は、自ノードと相手ノードとの間に存在するルータのIPアドレス(17台のルータのIPアドレス172.31.254.254,・・・)、及び自ノードから各ルータ(相手ノードを含む)までのRTT(0.508ms,・・・,7.284ms)を取得する。そして、ネットワーク経路情報取得手段131は、ルータのIPアドレスの数から、自ノードと相手ノードとの間のルータ台数(図5の場合、17台)を算出し、相手ノードまでのRTT(例えば、「19」の情報における7.657ms,7.463ms,7.284msの平均値)を算出する。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the execution result of the traceroute program. (Note that FIG. 5 shows an IP address that is not actually used.) As shown in FIG. 5, the network route information acquisition unit 131 uses the IP address “192.168.0.1” of the counterpart node. As a result of executing the traceroute program by designating "", the number of each router (2 to 18) existing with the other node, the IP address of each router (172.31.254.254, ...), each RTT (0.508 ms, ..., 7.284 ms) to the router (including the partner node) is acquired. In FIG. 5, information on each line from “2” to “18” on the left end is information on each router, information on “1” is information on the own node, and information on “19” is information on the partner node. is there. As described above, the network route information acquisition unit 131 includes the IP address of the router (the IP address of 17 routers 172.31.25254,...) Existing between the own node and the partner node, and the own node. RTT (0.508 ms, ..., 7.284 ms) from the node to each router (including the partner node) is acquired. Then, the network route information acquisition unit 131 calculates the number of routers (17 in the case of FIG. 5) between the own node and the partner node from the number of IP addresses of the router, and RTT (for example, The average values of 7.657 ms, 7.463 ms, and 7.284 ms in the information “19” are calculated.

尚、pingプログラム及びtracerouteプログラムにより取得されるルータ台数及びRTT等は、長期的に変化する。そこで、ネットワーク経路情報取得手段131は、pingプログラムまたはtracerouteプログラムを、所定周期にて適宜繰り返して実行する。   Note that the number of routers and RTT acquired by the ping program and the traceroute program change over the long term. Therefore, the network route information acquisition unit 131 repeatedly executes the ping program or the traceroute program as appropriate at a predetermined cycle.

不通リンク決定手段132は、ネットワーク経路情報取得手段131からネットワーク経路情報(自ノード1と相手ノード2〜4までの間のルータ台数、及び自ノード1から相手ノード2〜4までのRTT)を入力し、ネットワーク経路情報に基づいて、所定のしきい値との比較演算等により、伝送性能が劣る候補リンクを判定し、判定した候補リンクを不通リンクとして特定する。   The disconnected link determining unit 132 inputs the network route information (the number of routers between the own node 1 and the partner nodes 2 to 4 and the RTT from the own node 1 to the partner nodes 2 to 4) from the network route information acquisition unit 131. Then, based on the network route information, a candidate link with inferior transmission performance is determined by a comparison operation with a predetermined threshold value, and the determined candidate link is specified as a disconnected link.

例えば、不通リンク決定手段132は、相手ノードまでの間のルータ台数と所定のしきい値とを比較し、ルータ台数が所定のしきい値よりも大きいと判断した場合、その相手ノードとの間のリンクは伝送性能が劣る候補リンクであると判定する。または、相手ノードまでのRTTと所定のしきい値とを比較し、RTTが所定のしきい値よりも大きいと判断した場合、その相手ノードとの間のリンクは伝送性能が劣る候補リンクであると判定する。これは、多数のルータを経由するリンク及びRTTの大きいリンクは、利用可能帯域が狭く伝送性能が劣る傾向にあるからである。尚、不通リンク決定手段132は、他のリンクのルータ台数またはRTTも含めて平均的なルータ台数またはRTTを算出し、その大小関係により判断してもよいし、ネットワーク経路情報取得手段131により定期的に取得されたネットワーク経路情報を逐次入力し、ルータ台数またはRTTのばらつきと所定のしきい値と比較し、ばらつきが大きいリンクは不安定であるとし、伝送性能が劣る候補リンクであると判定するようにしてもよい。   For example, the disconnected link determining unit 132 compares the number of routers up to the partner node with a predetermined threshold value, and determines that the number of routers is greater than the predetermined threshold value, This link is determined to be a candidate link with poor transmission performance. Alternatively, when the RTT up to the partner node is compared with a predetermined threshold and it is determined that the RTT is greater than the predetermined threshold, the link with the partner node is a candidate link with poor transmission performance. Is determined. This is because links that go through a large number of routers and links with a large RTT tend to have a narrow usable bandwidth and poor transmission performance. The disconnected link determining unit 132 may calculate the average number of routers or RTT including the number of routers or RTTs of other links, and may make a determination based on the magnitude relationship thereof, or may be periodically determined by the network route information acquiring unit 131. The network route information acquired in the network is sequentially input, and the number of routers or the variation in RTT is compared with a predetermined threshold value. A link with a large variation is determined to be unstable, and is determined to be a candidate link with inferior transmission performance. You may make it do.

そして、不通リンク決定手段132は、不通リンクに関する情報(不通リンク情報)をプローブパケット処理部12及び帯域計測部14に出力する。これにより、プローブパケット処理部12に、不通リンクの相手ノードに対するプローブパケットの送信を停止させることができ、その相手ノードに対し、隣接リンクの利用可能帯域の計測を行わせないようにすることができるから、ネットワークの負荷、及び最適パスを決定するための処理負荷を軽減することができる。   Then, the disconnected link determining unit 132 outputs information regarding the disconnected link (disconnected link information) to the probe packet processing unit 12 and the bandwidth measuring unit 14. Thereby, the probe packet processing unit 12 can stop the transmission of the probe packet to the partner node of the disconnected link, and the partner node can be prevented from measuring the available bandwidth of the adjacent link. Therefore, the load on the network and the processing load for determining the optimum path can be reduced.

帯域計測部14は、プローブパケット処理部12からプローブパケット受信情報(ノード2〜4から送信されたプローブパケットの受信間隔等)を入力すると共に、不通リンク決定部13から不通リンク情報を入力する。帯域計測部14は、前述したとおり、プローブパケット受信情報における受信間隔等の情報に基づいて、ノード2〜4との間の隣接リンク(候補リンク2−1,3−1,4−1)の利用可能帯域を計測する。また、帯域計測部14は、候補リンク2−1,3−1,4−1から不通リンクを除外し、不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域を自ノード帯域情報として記憶部17に格納する。尚、帯域計測部14は、計測した隣接リンク(候補リンク)の利用可能帯域を記憶部17に格納し、入力した不通リンク情報の示す不通リンクの利用可能帯域を記憶部17から削除するようにしてもよい。 The bandwidth measuring unit 14 inputs the probe packet reception information (such as the reception interval of the probe packets transmitted from the nodes 2 to 4) from the probe packet processing unit 12 and the non-connection link information from the non-connection link determination unit 13. As described above, the bandwidth measuring unit 14 determines the adjacent links (candidate links 2-1, 3-1, 4-1 ) between the nodes 2 to 4 based on information such as the reception interval in the probe packet reception information. Measure available bandwidth. Further, the bandwidth measuring unit 14 excludes the disconnected link from the candidate links 2-1, 3-1 and 4-1 , and stores the available bandwidth of the candidate link from which the disconnected link is excluded in the storage unit 17 as its own node bandwidth information. To do. The bandwidth measuring unit 14 stores the measured available bandwidth of the adjacent link (candidate link) in the storage unit 17 and deletes the available bandwidth of the disconnected link indicated by the input disconnected link information from the storage unit 17. May be.

結果パケット処理部15は、記憶部17から自ノード帯域情報(自ノード1における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域)を読み出して結果パケットに格納し、この結果パケットを、通信部11を介してノード2〜4へ送信する。また、結果パケット処理部15は、ノード2〜4から通信部11を介して、結果パケットを受信し、結果パケットから、ノード2〜4における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域を取得する。そして、結果パケット処理部15は、ノード2〜4における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域を他ノード帯域情報として記憶部17に格納する。これにより、記憶部17には、自ノード1における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域である自ノード帯域情報、及びノード2〜4における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域である他ノード帯域情報が格納される。   The result packet processing unit 15 reads out its own node bandwidth information (available bandwidth of the candidate link excluding the non-transmission link in the own node 1) from the storage unit 17 and stores it in the result packet. To the nodes 2-4. In addition, the result packet processing unit 15 receives the result packet from the nodes 2 to 4 via the communication unit 11, and acquires the usable bandwidth of the candidate link excluding the disconnected links in the nodes 2 to 4 from the result packet. . Then, the result packet processing unit 15 stores the usable bandwidth of the candidate link excluding the disconnected links in the nodes 2 to 4 in the storage unit 17 as other node bandwidth information. As a result, the storage unit 17 has the own node bandwidth information, which is the usable bandwidth of the candidate link excluding the disconnected link in the own node 1, and the available bandwidth of the candidate link excluding the disconnected links in the nodes 2 to 4. Other node bandwidth information is stored.

最適パス決定部16は、記憶部17から自ノード帯域情報及び他ノード帯域情報(自ノード1における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域、及びノード2〜4における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域)を読み出し、前述したとおり、最適パスを決定する。   The optimal path determination unit 16 includes the own node bandwidth information and other node bandwidth information (the usable bandwidth of the candidate link excluding the disconnected link in the own node 1 and the candidate link excluding the disconnected links in the nodes 2 to 4 from the storage unit 17. Available bandwidth) and the optimum path is determined as described above.

以上のように、実施例1のノード1によれば、不通リンク決定部13のネットワーク経路情報取得手段131が、pingプログラムまたはtracerouteプログラムを実行して、自ノード1から相手ノード2〜4までの間のルータ台数、及び自ノード1から相手ノード2〜4までのRTTを示すネットワーク経路情報を取得し、不通リンク決定手段132が、ネットワーク経路情報に基づいて、ルータ台数の多いリンクまたはRTTの大きいリンクを伝送性能が劣る不通リンクと判定するようにした。そして、帯域計測部14が、候補リンク2−1,3−1,4−1から不通リンクを除外し、プローブパケット処理部12が、不通リンクの相手ノードに対するプローブパケットの送信を停止し、最適パス決定部16が、自ノード1における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域、及び他ノード2〜4における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域に基づいて、最適パスを決定するようにした。 As described above, according to the node 1 of the first embodiment, the network route information acquisition unit 131 of the non-communication link determination unit 13 executes the ping program or the traceroute program so that the own node 1 to the partner nodes 2 to 4 The network route information indicating the number of routers between them and the RTT from the own node 1 to the partner nodes 2 to 4 is acquired, and the disconnected link determining means 132 is based on the network route information and has a large number of routers or a large RTT. The link is determined to be a broken link with poor transmission performance. Then, the bandwidth measuring unit 14 excludes the disconnected link from the candidate links 2-1, 3-1 and 4-1 , and the probe packet processing unit 12 stops the transmission of the probe packet to the partner node of the disconnected link. The path determination unit 16 determines the optimum path based on the available bandwidth of the candidate link excluding the disconnected link in the own node 1 and the available bandwidth of the candidate link excluding the disconnected link in the other nodes 2 to 4. I made it.

これにより、不通リンクを除外した候補リンクから最適パスが決定されるから、計測対象となる候補リンク数を削減することができる。そして、利用可能帯域を計測するために用いるプローブパケットの送出総量を削減し、ネットワークの負荷を低減することができる。また、最適パスを決定するための計算量を削減することができる。したがって、前記課題(1)を解決することができ、メッシュ型ネットワーク100において、ノード間の最適パスを決定するための処理負荷を軽減することが可能となる。   Thereby, since the optimal path is determined from the candidate links excluding the disconnected link, the number of candidate links to be measured can be reduced. The total amount of probe packets used for measuring the available bandwidth can be reduced, and the load on the network can be reduced. In addition, the amount of calculation for determining the optimum path can be reduced. Accordingly, the problem (1) can be solved, and the processing load for determining the optimum path between nodes in the mesh network 100 can be reduced.

次に、実施例2について説明する。実施例2は、前述のとおり、経路制御用のBGPに用いるメッセージを分析してネットワーク経路情報を取得し、候補リンクを削減する例である。実施例2は、インターネット上に配置したノード間でオーバーレイ伝送網を構築する場合に適用がある。   Next, Example 2 will be described. As described above, the second embodiment is an example in which a message used for BGP for route control is analyzed to acquire network route information and candidate links are reduced. The second embodiment is applicable when an overlay transmission network is constructed between nodes arranged on the Internet.

〔ノードの処理概要/実施例2〕
実施例2のノードを含むメッシュ型ネットワークの構成は、図1に示した構成と同様である。また、実施例2のノード1は、図2に示した実施例1のステップS21〜ステップS26、ステップS201、ステップS202、ステップS204〜ステップS208と同じ処理を行い、ステップS203とは異なる処理を行う。ステップS21〜ステップS26、ステップS201、ステップS202、ステップS204〜ステップS208の説明については省略する。
[Node Processing Overview / Example 2]
The configuration of the mesh network including the node of the second embodiment is the same as the configuration illustrated in FIG. Further, the node 1 of the second embodiment performs the same processing as steps S21 to S26, step S201, step S202, and steps S204 to S208 of the first embodiment shown in FIG. 2, and performs processing different from that of step S203. . The description of step S21 to step S26, step S201, step S202, and step S204 to step S208 is omitted.

ノード1は、図2に示した実施例1のステップS203の代わりに、BGPに用いるメッセージを受信して分析し、分析結果から、自ノード1と相手ノード2〜4との間に存在するAS(Autonomous System:自律システム)の数を示すネットワーク経路情報を取得する(ステップS203)。   The node 1 receives and analyzes the message used for BGP instead of step S203 of the first embodiment shown in FIG. 2, and from the analysis result, the AS existing between the own node 1 and the partner nodes 2 to 4 is analyzed. Network route information indicating the number of (Autonomous System: autonomous system) is acquired (step S203).

〔ノードの構成/実施例2〕
次に、実施例2におけるノード1の構成について説明する。実施例2におけるノード1の構成は、図3に示した実施例1の構成と同じであるが、実施例2におけるノード1の不通リンク決定部13が、実施例1の不通リンク決定部13とは異なる処理を行う点で相違する。通信部11、プローブパケット処理部12、帯域計測部14、結果パケット処理部15、最適パス決定部16及び記憶部17の説明については省略する。
[Configuration of Node / Example 2]
Next, the configuration of the node 1 in the second embodiment will be described. The configuration of the node 1 in the second embodiment is the same as the configuration of the first embodiment illustrated in FIG. 3, but the disconnected link determining unit 13 of the node 1 in the second embodiment is different from the disconnected link determining unit 13 of the first embodiment. Differ in that they perform different processing. Descriptions of the communication unit 11, the probe packet processing unit 12, the bandwidth measurement unit 14, the result packet processing unit 15, the optimum path determination unit 16, and the storage unit 17 are omitted.

不通リンク決定部13は、ネットワーク経路情報取得手段131及び不通リンク決定手段132を備えている。ネットワーク経路情報取得手段131は、BGPに用いるメッセージを、通信部11を介して受信し、受信したメッセージを分析し、分析結果として、相手ノード2〜4までの間のAS数を取得する。ネットワーク経路情報取得手段131は、AS数をネットワーク経路情報として不通リンク決定手段132に出力する。   The disconnected link determination unit 13 includes a network route information acquisition unit 131 and a disconnected link determination unit 132. The network route information acquisition unit 131 receives a message used for BGP via the communication unit 11, analyzes the received message, and acquires the AS number between the partner nodes 2 to 4 as an analysis result. The network route information acquisition unit 131 outputs the AS number to the non-communication link determination unit 132 as network route information.

BGPは、インターネットを構成するISP(Internet Service Provider)ネットワーク間において、経路制御のためのメッセージをBGPルータ間で交換する経路制御プロトコルである。BGPでは、各ISPネットワークをASといい、それぞれのASにユニークな番号(AS番号)が付与されている。各ASのBGPルータは、自ASの内部に含むネットワークアドレスと自らのAS番号とを含むBGPメッセージを接続先ASのBGPルータへ送信する。接続先のBGPルータは、このBGPメッセージを受信すると、受信したBGPメッセージの先頭に自らのAS番号を追記し(これをAS−PATH属性という。)、他の接続先ASのBGPルータへ送信する。尚、BGPの詳細については「R.Halhotra著、清水奨訳、入門IPルーティング、オライリージャパン、2002/8」の第7章を参照されたい。   BGP is a route control protocol for exchanging messages for route control between BGP routers between ISP (Internet Service Provider) networks constituting the Internet. In BGP, each ISP network is called an AS, and a unique number (AS number) is assigned to each AS. The BGP router of each AS transmits a BGP message including the network address included in the AS and its AS number to the BGP router of the connection destination AS. Upon receiving this BGP message, the connection destination BGP router appends its own AS number to the head of the received BGP message (this is referred to as an AS-PATH attribute), and transmits it to the BGP router of another connection destination AS. . For details of BGP, please refer to Chapter 7 of "R. Halhotra, Shimizu Shuji, Introductory IP Routing, O'Reilly Japan, 2002/8".

ここで、ノード1は、AS−PATH属性を含むBGPメッセージを、ノード1を内包するASのBGPルータから受信することにより、取得することができる。また、一般に、インターネット上に存在するオーバーレイ伝送網を構成するノードのIPアドレスが既知であれば、後述するプログラムにより、そのノードを内包するAS番号も取得することができる。つまり、ノード1は、自ノードを内包するASのAS番号と、相手ノードを内包するASのAS番号を取得できる。   Here, the node 1 can obtain the BGP message including the AS-PATH attribute by receiving it from the BGP router of the AS that includes the node 1. In general, if an IP address of a node constituting an overlay transmission network existing on the Internet is known, an AS number including the node can be acquired by a program described later. That is, the node 1 can acquire the AS number of the AS that includes the own node and the AS number of the AS that includes the partner node.

そこで、ネットワーク経路情報取得手段131は、自ノード1及び相手ノード2〜4のIPアドレスを指定して所定のプログラムを実行し、実行結果としてそのノード1〜4を含むそれぞれのASのAS番号を取得する。例えば、所定のプログラムとして「RADd、MERIT NETWORK INC.、ROUTING ASSETS DATABASE、[平成22年4月22日検索]、インターネット<URL:http://www.radb.net/>」のサービスを利用することができる。そして、ネットワーク経路情報取得手段131は、自ノード1を内包するASに到着するBGPメッセージを受信し、BGPメッセージからAS−PATH属性を取得し、そのAS−PATH属性が、相手ノードを内包するAS番号で始まると判断した場合、そのBGPメッセージから取得したAS−PATH属性に含まれるAS番号に基づいて、自ノード1と相手ノードとの間に存在するASを特定し、そのAS数を取得する。   Therefore, the network route information acquisition unit 131 executes the predetermined program by designating the IP addresses of the own node 1 and the partner nodes 2 to 4, and sets the AS number of each AS including the nodes 1 to 4 as the execution result. get. For example, a service of “RADd, MERIT NETWORK INC., ROUTING ASSSETS DATABASE, [April 22, 2010 search], Internet <URL: http://www.radb.net/>” is used as a predetermined program. be able to. Then, the network route information acquisition unit 131 receives the BGP message arriving at the AS containing the node 1 and acquires the AS-PATH attribute from the BGP message, and the AS-PATH attribute indicates the AS containing the partner node. When it is determined that the number starts with the number, the AS existing between the own node 1 and the partner node is identified based on the AS number included in the AS-PATH attribute acquired from the BGP message, and the number of AS is acquired. .

図6は、BGPメッセージの例を示す図である。BGPメッセージは、当該メッセージを生成した日時(DATE&TIME)、当該メッセージのタイプ(TYPE)、自ノードの隣のAS番号(SOURCE_AS)、ASのネットワークアドレス(PREFIX)及びAS−PATH属性(AS_PATH)により構成される。タイプにおいて、Bはある時刻における経路一覧、Aは経路の追加・更新、Wは経路の削除を示している。(尚、実際のBGPメッセージではAS番号として0〜65535の数が記述されるが、ここではAS番号を#Xのように記述している。)図6に示すBGPメッセージは、AS−#Rに内包される自ノードからAS−#Sに内包される相手ノード(ネットワークアドレスww.xx.y.z/16)との間に存在するAS数を取得することを目的として、AS−#Rにおいて観測されたBGPメッセージから、AS−PATH属性がAS−#Sから始まるBGPメッセージを抜き出した一覧である。すなわち、図6に示すBGPメッセージは、ノード1の不通リンク決定部13におけるネットワーク経路情報取得手段131が、通信部11を介して受信したBGPメッセージのうち、AS−PATH属性がAS−#Sから始まるBGPメッセージを抜き出した一覧である。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a BGP message. The BGP message is composed of the date and time when the message was generated (DATE & TIME), the type of the message (TYPE), the AS number next to the local node (SOURCE_AS), the AS network address (PREFIX), and the AS-PATH attribute (AS_PATH). Is done. In the type, B indicates a route list at a certain time, A indicates addition / update of the route, and W indicates deletion of the route. (In the actual BGP message, a number from 0 to 65535 is described as the AS number. Here, the AS number is described as #X.) The BGP message shown in FIG. AS- # R for the purpose of obtaining the number of ASs existing between the own node included in the network and the partner node (network address www.xx.y.z / 16) included in AS- # S. 7 is a list of BGP messages whose AS-PATH attribute starts with AS- # S from the BGP messages observed in FIG. That is, the BGP message shown in FIG. 6 has an AS-PATH attribute from AS- # S among the BGP messages received by the network route information acquisition unit 131 in the disconnected link determination unit 13 of the node 1 via the communication unit 11. This is a list of extracted BGP messages.

図7は、図6に示したAS−PATH属性から生成された経路マップ(ASマップ)を示す図である。ネットワーク経路情報取得手段131は、図6に示したBGPメッセージ(AS−PATH属性がAS−#Sから始まるBGPメッセージ)を分析し、AS−#Rに内包される自ノード1とAS−#Sに内包される相手ノードとの間に存在するASのマップ(ASマップ)を、図7に示すように生成する。図7に示すように、自ノード1と相手ノードとの間には、AS−#B,#C,#D経由の第1の経路、AS−#T,#A経由の第2の経路、AS−#E,#T,#A経由の第3の経路、及びAS−#F,#G,#H経由の第4の経路の合計4つの経路が存在している。ネットワーク経路情報取得手段131は、BGPメッセージに含まれるAS−PATH属性から生成したASマップに基づいて、第1の経路の経由AS数3、第2の経路の経由AS数2、第3の経路の経由AS数3、及び第4の経路の経由AS数3を取得し、このうち最小のAS数をネットワーク経路情報として不通リンク決定手段132に出力する。なぜなら、BGPによる経路制御においては通常、経由AS数の最も少ない経路をパケットの実際の転送経路として採用するからである。   FIG. 7 is a diagram showing a route map (AS map) generated from the AS-PATH attribute shown in FIG. The network route information acquisition unit 131 analyzes the BGP message (the BGP message whose AS-PATH attribute starts from AS- # S) shown in FIG. 6, and the own node 1 included in the AS- # R and the AS- # S. As shown in FIG. 7, an AS map (AS map) existing with the partner node included in the is generated. As shown in FIG. 7, between the own node 1 and the partner node, a first route via AS- # B, #C, #D, a second route via AS- # T, #A, There are a total of four routes, the third route via AS- # E, #T, #A and the fourth route via AS- # F, #G, #H. Based on the AS map generated from the AS-PATH attribute included in the BGP message, the network route information acquisition unit 131 uses the first route via AS number 3, the second route AS number 2, and the third route. The number of ASs 3 and the number of ASs 3 of the fourth route are acquired, and the minimum AS number is output to the non-connection link determination unit 132 as network route information. This is because in the route control by BGP, the route with the smallest number of via ASs is usually adopted as the actual packet transfer route.

尚、ASマップは、ISP間の接続の変更により変わることがあり得る。そこで、ネットワーク経路情報取得手段131は、所定周期にて適宜繰り返して、受信したBGPメッセージを分析しASマップを作成する。また、BGPメッセージの分析により生成されるASマップは、必ずしも実際のメッシュ型ネットワーク100の経路を反映していない場合もあり得る。そこで、ASマップの分析により一旦計測対象から外れた候補リンクに対しても、適宜計測を行い、その正当性を検証する。   Note that the AS map may change due to a change in connection between ISPs. Accordingly, the network route information acquisition unit 131 analyzes the received BGP message and creates an AS map by repeating it appropriately at a predetermined cycle. In addition, the AS map generated by analyzing the BGP message may not necessarily reflect the actual route of the mesh network 100. Therefore, even for candidate links that have once been excluded from the measurement target by analysis of the AS map, appropriate measurement is performed to verify the validity.

不通リンク決定手段132は、ネットワーク経路情報取得手段131からネットワーク経路情報(自ノード1と相手ノード2〜4との間の各リンクにおけるAS数)を入力し、ネットワーク経路情報に基づいて、所定のしきい値との比較演算等により、伝送性能が劣る候補リンクを判定し、判定した候補リンクを不通リンクとして特定する。   The non-communication link determining unit 132 inputs the network route information (the number of ASs in each link between the own node 1 and the partner nodes 2 to 4) from the network route information acquiring unit 131, and based on the network route information, a predetermined route is determined. A candidate link with inferior transmission performance is determined by a comparison operation with a threshold or the like, and the determined candidate link is specified as a non-communication link.

例えば、不通リンク決定手段132は、相手ノードとの間のリンクにおけるAS数と所定のしきい値とを比較し、AS数が所定のしきい値よりも大きいと判断した場合、その相手ノードとの間のリンクは伝送性能が劣る候補リンクであると判定する。これは、多数のASを経由するリンクは、経由するルータ台数も多くて利用可能帯域が狭く、伝送性能が劣る傾向にあるからである。尚、不通リンク決定手段132は、他のリンクのAS数も含めて平均的なAS数を算出し、その大小関係により判断してもよいし、ネットワーク経路情報取得手段131により定期的に取得されたネットワーク経路情報を逐次入力し、AS数のばらつきと所定のしきい値と比較し、ばらつきが大きいリンクは不安定であるとし、伝送性能が劣る候補リンクであると判定するようにしてもよい。   For example, the disconnected link determining unit 132 compares the number of ASs in the link with the partner node and a predetermined threshold value, and determines that the AS number is larger than the predetermined threshold value. It is determined that the link between the two is a candidate link with poor transmission performance. This is because a link that passes through a large number of ASs has a large number of routers that pass through it, the available bandwidth is narrow, and transmission performance tends to be inferior. The disconnected link determination unit 132 may calculate an average AS number including the AS number of other links, and may make a determination based on the magnitude relationship thereof, or may be periodically acquired by the network route information acquisition unit 131. The network path information may be sequentially input, and the variation in the number of ASs may be compared with a predetermined threshold to determine that a link with a large variation is unstable and a candidate link with poor transmission performance. .

そして、不通リンク決定手段132は、不通リンクに関する情報(不通リンク情報)をプローブパケット処理部12及び帯域計測部14に出力する。これにより、プローブパケット処理部12に、不通リンクの相手ノードに対するプローブパケットの送信を停止させることができ、その相手ノードに対し、隣接リンクの利用可能帯域の計測を行わせないようにすることができるから、最適パスを決定するための処理負荷を軽減することができる。   Then, the disconnected link determining unit 132 outputs information regarding the disconnected link (disconnected link information) to the probe packet processing unit 12 and the bandwidth measuring unit 14. Thereby, the probe packet processing unit 12 can stop the transmission of the probe packet to the partner node of the disconnected link, and the partner node can be prevented from measuring the available bandwidth of the adjacent link. Therefore, the processing load for determining the optimum path can be reduced.

以上のように、実施例2のノード1によれば、不通リンク決定部13のネットワーク経路情報取得手段131が、BGPメッセージを受信し、BGPメッセージに含まれるAS−PATH属性から、相手ノードを含むASの番号から始まるBGPメッセージを特定し、このBGPメッセージに含まれるAS−PATH属性を分析することにより、自ノード1と相手ノード2〜4との間のASマップを生成し、ASマップに基づいて、自ノード1と相手ノード2〜4との間の各リンクにおけるAS数を示すネットワーク経路情報を取得し、不通リンク決定手段132が、ネットワーク経路情報に基づいて、AS数の多いリンクを伝送性能が劣る不通リンクと判定するようにした。そして、帯域計測部14が、候補リンクから不通リンクを除外し、プローブパケット処理部12が、不通リンクの相手ノードに対するプローブパケットの送信を停止し、最適パス決定部16が、自ノード1における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域、及び他ノード2〜4における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域に基づいて、最適パスを決定するようにした。   As described above, according to the node 1 of the second embodiment, the network route information acquisition unit 131 of the disconnected link determination unit 13 receives the BGP message, and includes the partner node from the AS-PATH attribute included in the BGP message. By identifying the BGP message starting from the AS number and analyzing the AS-PATH attribute included in the BGP message, an AS map between the own node 1 and the partner nodes 2 to 4 is generated, and based on the AS map. Thus, network route information indicating the number of ASs in each link between the own node 1 and the partner nodes 2 to 4 is acquired, and the disconnected link determination unit 132 transmits a link having a large number of ASs based on the network route information. Judged as a broken link with poor performance. Then, the bandwidth measuring unit 14 excludes the disconnected link from the candidate links, the probe packet processing unit 12 stops the transmission of the probe packet to the partner node of the disconnected link, and the optimum path determining unit 16 disconnects the local node 1. The optimum path is determined based on the available bandwidth of the candidate link excluding the link and the available bandwidth of the candidate link excluding the disconnected links in the other nodes 2 to 4.

これにより、実施例1と同様に、計測対象となる候補リンク数を削減することができる。そして、利用可能帯域を計測するために用いるプローブパケットの送出総量を削減し、ネットワークの負荷を低減することができる。また、最適パスを決定するための計算量を削減することができる。したがって、前記課題(1)を解決することができ、メッシュ型ネットワークにおいて、ノード間の最適パスを決定するための処理負荷を軽減することが可能となる。   Thereby, the number of candidate links to be measured can be reduced as in the first embodiment. The total amount of probe packets used for measuring the available bandwidth can be reduced, and the load on the network can be reduced. In addition, the amount of calculation for determining the optimum path can be reduced. Therefore, the problem (1) can be solved, and the processing load for determining the optimum path between nodes can be reduced in the mesh network.

尚、実施例2において、以下に示す他の手法を用いることができる。例えば、図1に示したメッシュ型ネットワーク100及び図7に示したASマップにおいて、前述の「RADd」のプログラムを実行することにより、ノード1がAS−#Rに、ノード2がAS−#Cに、ノード3がAS−#Sに、ノード4がAS−#Tに内包されることがわかったとする。このとき、ノード1→3への直接伝送のパスとノード1→4→3への迂回伝送のパスは、ASマップ上では同一の経路(AS−#R→#T→#A→#S)となる。このため、両パスの利用可能帯域の計測結果は似通った結果になると予測される。   In the second embodiment, other methods described below can be used. For example, in the mesh network 100 shown in FIG. 1 and the AS map shown in FIG. 7, by executing the above-described “RADd” program, node 1 becomes AS- # R and node 2 becomes AS- # C. Assume that node 3 is included in AS- # S and node 4 is included in AS- # T. At this time, the direct transmission path to the node 1 → 3 and the detour transmission path to the node 1 → 4 → 3 are the same path (AS- # R → # T → # A → # S) on the AS map. It becomes. For this reason, it is predicted that the measurement results of the usable bandwidth of both paths will be similar.

そこで、不通リンク決定手段132は、ネットワーク経路情報取得手段131からASマップの情報を入力し、ASマップの情報に基づいて、同一または類似した経路を通る候補リンクが複数存在することを判定した場合、それらの複数の候補リンクのうちの一部のリンクを不通リンクに決定する。前記例の場合、不通リンク決定手段132は、ノード1→3への直接伝送のパス及びノード1→4→3の迂回伝送のパスのうちの例えば後者のパスを不通リンクに決定する。これにより、ノード1の処理負荷及びメッシュ型ネットワーク100の負荷を軽減することができる。   Therefore, when the non-communication link determination unit 132 receives AS map information from the network route information acquisition unit 131 and determines that there are a plurality of candidate links passing through the same or similar route based on the AS map information. Then, a part of the plurality of candidate links is determined as a discontinuous link. In the case of the above example, the disconnected link determining unit 132 determines, for example, the latter path among the direct transmission path to the node 1 → 3 and the detour transmission path of the node 1 → 4 → 3 as the disconnected link. Thereby, the processing load of the node 1 and the load of the mesh type network 100 can be reduced.

また、例えば、図1に示したメッシュ型ネットワーク100及び図7に示したASマップにおいて、前述と同様に、ノード1がAS−#Rに、ノード2がAS−#Cに、ノード3がAS−#Sに、ノード4がAS−#Tに内包されるものとする。この場合、ノード1→3への直接伝送のパス(AS−#R→#T→#A→#S)と、ノード1→2→3の迂回伝送のパス(AS−#R→#B→#C→#D→#S)とは、ASマップ上で経路を共有しないから、ノード1→3への直接伝送とノード1→2→3の迂回伝送とは相互の干渉が少ないことが予想される。   Further, for example, in the mesh network 100 shown in FIG. 1 and the AS map shown in FIG. 7, the node 1 is AS- # R, the node 2 is AS- # C, and the node 3 is AS in the same manner as described above. -Assume that node 4 is included in AS- # T in #S. In this case, the direct transmission path (AS- # R → # T → # A → # S) to the node 1 → 3 and the detour transmission path (AS- # R → # B →) of the node 1 → 2 → 3. (# C → # D → # S) does not share a route on the AS map, and therefore, direct transmission to node 1 → 3 and detour transmission of node 1 → 2 → 3 are expected to have little mutual interference. Is done.

そこで、不通リンク決定手段132は、ネットワーク経路情報取得手段131からASマップの情報を入力し、ASマップの情報に基づいて、経路を共通しないパスの構成リンクだけを候補リンクとし、それ以外のリンクを伝送性能が劣ると判断して不通リンクに決定する。前記例の場合、両パスの構成リンク(この場合はリンク1−3とリンク1−2とリンク2−3の3つ)以外のリンクは全て伝送性能が劣ると判断して不通リンクに決定し、伝送に利用するパスをこの2パスに限定する。これにより、ノード1の処理負荷及びメッシュ型ネットワーク100の負荷を軽減することができる。また、ノード1において実行される伝送アプリケーションに対し、ノード1→3とノード1→2→3の両パスを最適パスとして提示し、伝送アプリケーションには同時に両パスを使って伝送させることにより、両パスの利用可能帯域を合わせて伝送性能を向上させることができる。 Therefore, the non-communication link determination unit 132 inputs AS map information from the network route information acquisition unit 131, and based on the AS map information, only constituent links of paths that do not share a route are set as candidate links, and other links. Are determined to be inferior transmission performance and are determined to be non-communication links. In the case of the above example, it is determined that all the links other than the constituent links of both paths (in this case, the link 1-3 , the link 1-2, and the link 2-3 ) are inferior in transmission performance and are determined as non-communication links. The paths used for transmission are limited to these two paths. Thereby, the processing load of the node 1 and the load of the mesh type network 100 can be reduced. For the transmission application executed in the node 1, both paths of the node 1 → 3 and the node 1 → 2 → 3 are presented as the optimum paths, and the transmission application simultaneously transmits both paths so that both Transmission performance can be improved by combining the available bandwidth of the path.

前記実施例2では、ノード1〜4は、当該ノード1〜4をそれぞれ内包するASのBGPルータからBGPメッセージを受信するものとして説明した。ノード1〜4は、BGPルータからBGPメッセージを受信する代わりに、他のASで観測したBGPメッセージから、AS−PATH属性に自ノードと相手ノードのAS番号を含むBGPメッセージを抽出し(受信し)、それらのメッセージからASマップを作成するようにしてもよい。図7に示した例では、AS−#Tに内包されるノードとAS−#Sに内包されるノードとを結ぶリンクのネットワーク経路情報を取得する際に、AS−#Rで観測したBGPメッセージからAS−PATH属性に自ノードと相手ノードのAS番号を含むBGPメッセージを抽出し、ASマップを作成してもよい。この場合、ノード1〜4は、BGPメッセージの観測データを、所定のプログラムを実行することにより取得する。例えば、所定のプログラムとして「routeviewsプロジェクト、[平成22年4月22日検索]、インターネット<URL: http://www.routeviews.org/>」「routing information serviceプロジェクト、[平成22年4月22日検索]、インターネット<URL:http://www.ripe.net/projects/ris/index.html」のサービスを利用し、インターネットの各所で観測したBGPメッセージを蓄積して公開しているサイトから、BGPメッセージの観測データを取得することができる。   In the second embodiment, the description has been given assuming that the nodes 1 to 4 receive the BGP message from the BGP router of the AS including each of the nodes 1 to 4. Instead of receiving the BGP message from the BGP router, the nodes 1 to 4 extract (receive) the BGP message including the AS number of the own node and the partner node in the AS-PATH attribute from the BGP message observed by another AS. ), An AS map may be created from these messages. In the example shown in FIG. 7, the BGP message observed by AS- # R when acquiring the network route information of the link connecting the node included in AS- # T and the node included in AS- # S. The AS message may be extracted by extracting the BGP message including the AS number of the own node and the partner node in the AS-PATH attribute. In this case, the nodes 1 to 4 acquire the observation data of the BGP message by executing a predetermined program. For example, as a predetermined program, “routeviews project, [searched on April 22, 2010], Internet <URL: http://www.routeviews.org/>” “routing information service project, [April 22, 2010 [Search by day], Internet <URL: http://www.ripe.net/projects/ris/index.html "Using a service that stores and publishes BGP messages observed at various locations on the Internet The observation data of the BGP message can be acquired.

次に、実施例3について説明する。実施例3は、前述のとおり、経路制御用のOSPFに用いるメッセージを分析してネットワーク経路情報を取得し、候補リンクを削減する例である。実施例3は、ISPの内部ネットワーク、企業等の専用ネットワーク等において、オーバーレイ伝送網を構築する場合に適用がある。   Next, Example 3 will be described. As described above, the third embodiment is an example in which the message used for the OSPF for route control is analyzed to acquire network route information, and candidate links are reduced. The third embodiment is applicable to the case where an overlay transmission network is constructed in an ISP internal network, a dedicated network of a company, or the like.

〔ノードの処理概要/実施例3〕
実施例3のノードを含むメッシュ型ネットワークの構成は、図1に示した構成と同様である。また、実施例3のノード1は、図2に示した実施例1のステップS21〜ステップS26、ステップS201、ステップS202、ステップS204〜ステップS208と同じ処理を行い、ステップS203とは異なる処理を行う。ステップS21〜ステップS26、ステップS201、ステップS202、ステップS204〜ステップS208の説明については省略する。
[Node Processing Overview / Example 3]
The configuration of the mesh network including the node of the third embodiment is the same as the configuration illustrated in FIG. Further, the node 1 of the third embodiment performs the same process as steps S21 to S26, step S201, step S202, and step S204 to step S208 of the first embodiment illustrated in FIG. 2, and performs a process different from that of step S203. . The description of step S21 to step S26, step S201, step S202, and step S204 to step S208 is omitted.

ノード1は、図2に示した実施例1のステップS203の代わりに、OSPFに用いるメッセージを受信して分析し、分析結果から、自ノード1と相手ノード2〜4との間のルータ台数またはコスト(例えば、回線の速度)を示すネットワーク経路情報を取得する(ステップS203)。   The node 1 receives and analyzes the message used for OSPF instead of step S203 of the first embodiment shown in FIG. 2, and from the analysis result, the number of routers between the own node 1 and the partner nodes 2 to 4 or Network route information indicating the cost (for example, line speed) is acquired (step S203).

〔ノードの構成/実施例3〕
次に、実施例3におけるノード1の構成について説明する。実施例3におけるノード1の構成は、図3に示した実施例1の構成と同じであるが、実施例3におけるノード1の不通リンク決定部13が、実施例1の不通リンク決定部13とは異なる処理を行う点で相違する。通信部11、プローブパケット処理部12、帯域計測部14、結果パケット処理部15、最適パス決定部16及び記憶部17の説明については省略する。
[Node Configuration / Example 3]
Next, the configuration of the node 1 in the third embodiment will be described. The configuration of the node 1 in the third embodiment is the same as the configuration of the first embodiment illustrated in FIG. 3, but the disconnected link determining unit 13 of the node 1 in the third embodiment is different from the disconnected link determining unit 13 of the first embodiment. Differ in that they perform different processing. Descriptions of the communication unit 11, the probe packet processing unit 12, the bandwidth measurement unit 14, the result packet processing unit 15, the optimum path determination unit 16, and the storage unit 17 are omitted.

不通リンク決定部13は、ネットワーク経路情報取得手段131及び不通リンク決定手段132を備えている。ネットワーク経路情報取得手段131は、OSPFに用いるメッセージを、通信部11を介して受信し、受信したメッセージを分析し、分析結果として、相手ノード2〜4までの間のルータ台数またはコストを算出する。ネットワーク経路情報取得手段131は、ルータ台数またはコストをネットワーク経路情報として不通リンク決定手段132に出力する。   The disconnected link determination unit 13 includes a network route information acquisition unit 131 and a disconnected link determination unit 132. The network route information acquisition unit 131 receives a message used for OSPF via the communication unit 11, analyzes the received message, and calculates the number of routers or the cost between the partner nodes 2 to 4 as an analysis result. . The network route information acquisition unit 131 outputs the number of routers or the cost as the network route information to the disconnected link determination unit 132.

OSPFは、小規模のIPネットワークを構成するルータ間において、経路制御のためのメッセージを交換する経路制御プロトコルである。OSPFでは、各ルータにユニークな番号(ルータID)が付与されている。各ルータは、自らのインターフェースに付与されたネットワークアドレス、コスト情報及び自らのルータIDを含む広告メッセージ(LSA:Link State Advertisement)を、全てのネットワークインターフェースから同報送信する。また、LSAを受信したルータは、LSAを受信したネットワークインターフェースを除いた全てのネットワークインターフェースから、受信したLSAを再び同報送信する。各ルータは、他のルータが同報送信したLSAを受信することにより、ネットワーク上に存在するルータの配置、ルータのインターフェースに付与されたネットワークアドレス、及びルータ間リンクのコスト情報(例えば回線速度)を取得し、これらを反映したルータマップ情報を生成し、生成されたルータマップ情報に基づき実際のパケット転送経路を決定している。   OSPF is a route control protocol for exchanging messages for route control between routers constituting a small IP network. In OSPF, a unique number (router ID) is assigned to each router. Each router broadcasts an advertisement message (LSA: Link State Advertisement) including the network address, cost information, and its router ID assigned to its interface from all network interfaces. The router that has received the LSA broadcasts the received LSA again from all network interfaces except the network interface that has received the LSA. Each router receives the LSA broadcast by other routers, so that the router location on the network, the network address assigned to the router interface, and the cost information of the link between routers (eg, line speed) Is obtained, router map information reflecting these is generated, and an actual packet transfer path is determined based on the generated router map information.

図8は、OSPFのLSAに基づいて生成されたルータマップ情報例を示す図である。ルータマップ情報から、例えば、ネットワーク172.16.10.0/24からネットワーク172.16.30.0/24に至る経路にはルータ1→3(ID1→ID3)を経由する経路(そのコストはコスト1−3)とルータ1→2→3(ID1→ID2→ID3)を経由する経路(そのコストはコスト1−2とコスト2−3の和)との二つの経路が存在すること、がわかる。ノードのIPアドレスが既知なのでノードを内包するネットワークアドレスもわかるから、ルータマップ情報から2台のノードの間にあるルータの台数及びコストを知ることができる。尚、OSPFの詳細については「R.Halhotra著、清水奨訳、入門IPルーティング、オライリージャパン、2002/8」の第6章を参照されたい。 FIG. 8 is a diagram illustrating an example of router map information generated based on the OSPF LSA. From the router map information, for example, a route from the network 172.16.10.0/24 to the network 172.16.30.0/24 is a route via the router 1 → 3 (ID1 → ID3) (the cost is Cost 1-3 ) and a route passing through router 1 → 2 → 3 (ID1 → ID2 → ID3) (the cost is the sum of cost 1-2 and cost 2-3 ). Recognize. Since the IP address of the node is known, the network address that contains the node is also known, so the number of routers and the cost between the two nodes can be known from the router map information. For details of OSPF, please refer to Chapter 6 of “R. Halhotra, Shoshi Shimizu, Introductory IP Routing, O'Reilly Japan, 2002/8”.

ノード1における不通リンク決定部13のネットワーク経路情報取得手段131は、通信部11を介して、ルータが同報送信するLSAを受信することにより、ルータの配置、ネットワークアドレス及びコスト情報を取得し、OSPF対応ルータと同等のルータマップ情報を生成することができる。この場合、OSPF対応ルータに、生成したルータマップ情報をノードへ送信する機能を持たせることにより、ノード1のネットワーク経路情報取得手段131がルータマップ情報を取得してもよい。   The network route information acquisition unit 131 of the disconnected link determination unit 13 in the node 1 receives the LSA broadcast by the router via the communication unit 11, thereby acquiring the router arrangement, network address, and cost information. Router map information equivalent to the OSPF compatible router can be generated. In this case, the network route information acquisition unit 131 of the node 1 may acquire the router map information by providing an OSPF compatible router with a function of transmitting the generated router map information to the node.

このルータマップ情報は、図7に示した実施例2のASマップに対応し、実施例3のルータは実施例2のASに対応する。つまり、実施例3のネットワーク経路情報取得手段131は、実施例2のネットワーク経路情報取得手段131と同様の処理を行う。   This router map information corresponds to the AS map of the second embodiment shown in FIG. 7, and the router of the third embodiment corresponds to the AS of the second embodiment. That is, the network route information acquisition unit 131 according to the third embodiment performs the same processing as the network route information acquisition unit 131 according to the second embodiment.

不通リンク決定手段132は、ネットワーク経路情報取得手段131からネットワーク経路情報(自ノード1と相手ノード2〜4との間のルータ台数及びコスト)を入力し、ネットワーク経路情報に基づいて、所定のしきい値との比較演算等により、伝送性能が劣る候補リンクを判定し、判定した候補リンクを不通リンクとして特定する。   The disconnected link determining unit 132 inputs the network route information (the number of routers and the cost between the own node 1 and the partner nodes 2 to 4) from the network route information acquiring unit 131, and performs predetermined processing based on the network route information. A candidate link with inferior transmission performance is determined by a comparison operation with a threshold value or the like, and the determined candidate link is specified as a disconnected link.

例えば、不通リンク決定手段132は、相手ノードとの間のリンクにおけるルータ台数と所定のしきい値とを比較し、ルータ台数が所定のしきい値よりも大きいと判断した場合、その相手ノードとの間のリンクは伝送性能が劣る候補リンクであると判定する。また、不通リンク決定手段132は、相手ノードとの間のリンクにおけるコストである回線の速度と所定のしきい値とを比較し、回線の速度が所定のしきい値よりも小さいと判断した場合、その相手ノードとの間のリンクは伝送性能が劣る候補リンクであると判定する。尚、不通リンク決定手段132は、他のリンクのルータ台数またはコストも含めて平均的なルータ台数またはコストを算出し、その大小関係により判断してもよいし、ネットワーク経路情報取得手段131により定期的に取得されたネットワーク経路情報を逐次入力し、ルータ台数またはコストのばらつきと所定のしきい値と比較し、ばらつきが大きいリンクは不安定であるとし、伝送性能が劣る候補リンクであると判定するようにしてもよい。   For example, the disconnected link determining means 132 compares the number of routers in the link with the partner node and a predetermined threshold value, and determines that the number of routers is greater than the predetermined threshold value, It is determined that the link between the two is a candidate link with poor transmission performance. Further, the disconnected link determining unit 132 compares the line speed, which is the cost of the link with the partner node, with a predetermined threshold value, and determines that the line speed is lower than the predetermined threshold value. The link with the counterpart node is determined to be a candidate link with inferior transmission performance. The disconnected link determining means 132 may calculate the average number of routers or costs including the number of routers or costs of other links, and may make a judgment based on the magnitude relationship thereof, or may be periodically determined by the network route information acquiring means 131. The network route information acquired in order is input sequentially, the number of routers or the variation in cost is compared with a predetermined threshold, and the link with a large variation is determined to be unstable and determined to be a candidate link with inferior transmission performance. You may make it do.

そして、不通リンク決定手段132は、不通リンクに関する情報(不通リンク情報)をプローブパケット処理部12及び帯域計測部14に出力する。これにより、プローブパケット処理部12に、不通リンクの相手ノードに対するプローブパケットの送信を停止させることができ、その相手ノードに対し、隣接リンクの利用可能帯域の計測を行わせないようにすることができるから、最適パスを決定するための処理負荷を軽減することができる。   Then, the disconnected link determining unit 132 outputs information regarding the disconnected link (disconnected link information) to the probe packet processing unit 12 and the bandwidth measuring unit 14. Thereby, the probe packet processing unit 12 can stop the transmission of the probe packet to the partner node of the disconnected link, and the partner node can be prevented from measuring the available bandwidth of the adjacent link. Therefore, the processing load for determining the optimum path can be reduced.

以上のように、実施例3のノード1によれば、不通リンク決定部13のネットワーク経路情報取得手段131が、OSPFに用いるLSAに基づいて、ルータの配置、ルータのインターフェースに付与されたネットワークアドレス、及びルータ間リンクのコスト情報を取得してルータマップ情報を生成し、または、ルータからルータマップ情報を取得してそのルータマップ情報を分析することにより、自ノード1と相手ノード2〜4との間のルータ台数またはコストを示すネットワーク経路情報を取得し、不通リンク決定手段132が、ネットワーク経路情報に基づいて、ルータ台数の多いリンクまたはコストの高い(回線速度の遅い)リンクを伝送性能が劣る不通リンクと判定するようにした。そして、帯域計測部14が、候補リンクから不通リンクを除外し、プローブパケット処理部12が、不通リンクの相手ノードに対するプローブパケットの送信を停止し、最適パス決定部16が、自ノード1における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域、及び他ノード2〜4における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域に基づいて、最適パスを決定するようにした。   As described above, according to the node 1 of the third embodiment, the network path information acquisition unit 131 of the disconnected link determination unit 13 uses the LSA used for OSPF to arrange the router and the network address assigned to the router interface. And the cost information of the link between the routers is generated to generate router map information, or the router map information is acquired from the router and the router map information is analyzed. Network path information indicating the number of routers or the cost between them, and the non-communication link determining means 132 is able to transmit a link with a large number of routers or a link with a high cost (low line speed) based on the network path information. Judged to be an inferior disconnect link. Then, the bandwidth measuring unit 14 excludes the disconnected link from the candidate links, the probe packet processing unit 12 stops the transmission of the probe packet to the partner node of the disconnected link, and the optimum path determining unit 16 disconnects the local node 1. The optimum path is determined based on the available bandwidth of the candidate link excluding the link and the available bandwidth of the candidate link excluding the disconnected links in the other nodes 2 to 4.

これにより、実施例1,2と同様に、計測対象となる候補リンク数を削減することができる。そして、利用可能帯域を計測するために用いるプローブパケットの送出総量を削減し、ネットワークの付加を低減することができる。また、最適パスを決定するための計算量を削減することができる。したがって、前記課題(1)を解決することができ、メッシュ型ネットワークにおいて、ノード間の最適パスを決定するための処理負荷を軽減することが可能となる。   Thereby, similarly to the first and second embodiments, the number of candidate links to be measured can be reduced. Then, it is possible to reduce the total amount of probe packets that are used for measuring the available bandwidth, and to reduce the addition of networks. In addition, the amount of calculation for determining the optimum path can be reduced. Therefore, the problem (1) can be solved, and the processing load for determining the optimum path between nodes can be reduced in the mesh network.

尚、実施例3においても、実施例2にて説明した他の手法を用いることができる。ノード1の不通リンク決定部13における不通リンク決定手段132は、実施例2の他の手法と同様に、ルータマップ情報に基づいて、同一または類似した経路を通る候補リンクが複数存在することを判定した場合、複数の候補リンクのうちの一部のリンクを不通リンクに決定する。これにより、ノード1の処理負荷及びメッシュ型ネットワーク100の負荷を軽減することができる。また、不通リンク決定手段132は、実施例2の他の手法と同様に、ルータマップ情報に基づいて、経路を共通しないパスの構成リンクだけを候補リンクとし、それ以外のリンクを伝送性能が劣ると判断して不通リンクに決定する。これにより、ノード1の処理負荷及びメッシュ型ネットワーク100の負荷を軽減することができる。また、伝送アプリケーションに対し、例えば、ノード1→3とノード1→2→3の両パスを最適パスとして提示し、伝送アプリケーションには同時に両パスを使って伝送させることにより、両パスの利用可能帯域を合わせて伝送性能を向上させることができる。   In the third embodiment, another method described in the second embodiment can be used. The disconnected link determining unit 132 in the disconnected link determining unit 13 of the node 1 determines, based on the router map information, that there are a plurality of candidate links passing through the same or similar route, as in the other method of the second embodiment. In such a case, a part of the plurality of candidate links is determined as a discontinuous link. Thereby, the processing load of the node 1 and the load of the mesh type network 100 can be reduced. Similarly to the other method of the second embodiment, the non-communication link determination unit 132 sets only the configuration link of the path that does not share the route as the candidate link based on the router map information, and the other links have poor transmission performance. Is determined to be a disconnected link. Thereby, the processing load of the node 1 and the load of the mesh type network 100 can be reduced. Also, for the transmission application, for example, both paths of node 1 → 3 and node 1 → 2 → 3 are presented as optimum paths, and both paths can be used by transmitting to the transmission application using both paths simultaneously. The transmission performance can be improved by combining the bands.

前述の実施例1〜3では、メッシュ型ネットワーク100の全ノード1〜4が、不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域を計測し、結果パケットに格納して他のノード1〜4へ送信することにより、その計測結果をお互いに交換し、それぞれ最適パスを決定するようにした。これに対し、全てのノード1〜4がそれぞれ最適パスを決定するのではなく、所定の1台の経路計算ノードに、最適パスを決定させるようにしてもよい。例えば、各ノード1〜4は、隣接リンクの利用可能帯域を計測し、その計測結果を結果パケットに格納し、経路計算ノードへ送信する。経路計算ノードは、結果パケットを受信し、実施例1〜3の不通リンク決定部13と同様の処理を行って不通リンクを決定し、最適パス決定部16と同様の処理を行って最適パスを決定する。各ノード1〜4は、経路計算ノードに対し、不通リンク及び最適パスの問い合わせを行う。   In the above-described first to third embodiments, all the nodes 1 to 4 of the mesh network 100 measure the available bandwidth of the candidate link excluding the disconnected link, store it in the result packet, and transmit it to the other nodes 1 to 4 By doing so, the measurement results were exchanged with each other, and the optimum path was determined for each. On the other hand, not all of the nodes 1 to 4 may determine the optimum path, but the predetermined path calculation node may determine the optimum path. For example, each of the nodes 1 to 4 measures the available bandwidth of the adjacent link, stores the measurement result in a result packet, and transmits it to the route calculation node. The route calculation node receives the result packet, performs a process similar to that of the disconnected link determination unit 13 of the first to third embodiments to determine a disconnected link, and performs a process similar to that of the optimal path determination unit 16 to determine an optimal path. decide. Each of the nodes 1 to 4 inquires about the broken link and the optimum path to the route calculation node.

次に、実施例4について説明する。実施例4は、前述のとおり、実施例1〜3のいずれかの例に加え、隣接リンクの利用可能帯域をプローブパケットに格納して送信し、ネットワークのパケット送出総量を削減する例である。   Next, Example 4 will be described. In the fourth embodiment, as described above, in addition to any of the first to third embodiments, the available bandwidth of the adjacent link is stored in the probe packet and transmitted to reduce the total packet transmission amount of the network.

図9は、実施例4のノードを含むメッシュ型ネットワークの構成を示す概略図である。このメッシュ型ネットワーク100は、相互に接続された複数のノード21〜24等により、網目状に構成されている。実施例5も同様である。   FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a configuration of a mesh network including nodes according to the fourth embodiment. The mesh network 100 is configured in a mesh shape by a plurality of nodes 21 to 24 and the like connected to each other. The same applies to the fifth embodiment.

〔ノードの処理概要/実施例4〕
図10は、図9に示したノード21の処理概要を示すフローチャートである。ノード22〜24もノード21と同じ処理を行う。実施例5も同様である。
[Node Processing Overview / Example 4]
FIG. 10 is a flowchart showing an outline of processing of the node 21 shown in FIG. The nodes 22 to 24 perform the same processing as the node 21. The same applies to the fifth embodiment.

ノード21は、ノード22〜24からプローブパケットをそれぞれ受信した場合(ステップS91:Y)、隣接リンクの利用可能帯域(帯域2−1,3−1,4−1)をそれぞれ計測する(ステップS901)。利用可能帯域を計測した隣接リンクが候補リンクとなる。 When the node 21 receives the probe packet from each of the nodes 22 to 24 (step S91: Y), the node 21 measures the available bandwidth (bands 2-1, 3-1, 4-1 ) of the adjacent link (step S901). ). Adjacent links that measure available bandwidth are candidate links.

ノード21は、不通リンクの更新タイミングを判定すると(ステップS92:Y)、実施例1〜3のうちのいずれかにより、ネットワーク経路情報を取得する(ステップS902)。更新タイミングは、例えば所定の時間間隔とする。そして、ノード21は、ネットワーク経路情報に基づいて不通リンクを決定し(ステップS903)、不通リンクを候補リンク(リンク2−1,3−1,4−1)から除外する(ステップS904)。図9の例は、不通リンクが存在しない場合を示している。 When the node 21 determines the update timing of the disconnected link (step S92: Y), the node 21 acquires network route information according to any one of the first to third embodiments (step S902). The update timing is, for example, a predetermined time interval. Then, the node 21 determines a disconnected link based on the network route information (step S903), and excludes the disconnected link from the candidate links (links 2-1, 3-1, 4-1 ) (step S904). The example of FIG. 9 shows a case where there is no disconnected link.

ノード21は、プローブパケットの送信タイミングを判定すると(ステップS93:Y)、ノード22〜24において利用可能帯域を計測するためのプローブパケットに、不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域をプローブパケットに格納し(ステップS905)、このプローブパケットをノード22〜24へ送信する(ステップS906)。送信タイミングは、例えば所定の時間間隔とする。   When the node 21 determines the transmission timing of the probe packet (step S93: Y), the probe packet for measuring the available bandwidth in the nodes 22 to 24 is used as the probe packet with the available bandwidth of the candidate link excluding the disconnected link. (Step S905), and transmits the probe packet to the nodes 22 to 24 (step S906). The transmission timing is, for example, a predetermined time interval.

ノード21は、最適パスを決定するタイミングを判定すると(ステップS94:Y)、自ノード21において不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域、及び他ノード22〜24において不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域に基づいて、最適パスを決定する(ステップS907)。   When the node 21 determines the timing for determining the optimum path (step S94: Y), the usable bandwidth of the candidate link excluding the disconnected link in the own node 21 and the candidate link excluding the disconnected link in the other nodes 22-24. The optimum path is determined based on the available bandwidth (step S907).

〔ノードの構成/実施例4〕
次に、図9に示したノード21の構成について説明する。図11は、ノード21の構成を示すブロック図である。このノード21は、通信部11、プローブパケット処理部31、不通リンク決定部13、帯域計測部14、最適パス決定部16及び記憶部17を備えている。図11において、図3に示したノード1の構成と共通する部分には図3と同一の符号を付し、その詳しい説明は省略する。図3に示したノード1とこのノード21とを比較すると、ノード1,21は、通信部11、不通リンク決定部13、帯域計測部14、最適パス決定部16及び記憶部17を備えている点で同一であるが、ノード21は、結果パケット処理部15を備えておらず、ノード1のプローブパケット処理部12とは異なるプローブパケット処理部31を備えている点で相違する。
[Node Configuration / Embodiment 4]
Next, the configuration of the node 21 shown in FIG. 9 will be described. FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of the node 21. The node 21 includes a communication unit 11, a probe packet processing unit 31, a disconnected link determination unit 13, a bandwidth measurement unit 14, an optimum path determination unit 16, and a storage unit 17. 11, parts common to the configuration of the node 1 shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. Comparing the node 1 shown in FIG. 3 with this node 21, the nodes 1 and 21 include the communication unit 11, the disconnected link determination unit 13, the bandwidth measurement unit 14, the optimum path determination unit 16, and the storage unit 17. Although the point is the same, the node 21 is different in that it does not include the result packet processing unit 15 and includes a probe packet processing unit 31 different from the probe packet processing unit 12 of the node 1.

プローブパケット処理部31は、プローブパケットの送信タイミングにおいて、ノード22〜24において利用可能帯域を計測するためのプローブパケットを生成すると共に、記憶部17から自ノード帯域情報(自ノード21における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域)を読み出し、この自ノード帯域情報をプローブパケットに格納し、このプローブパケットを、通信部11を介してノード22〜24へ送信する。また、プローブパケット処理部31は、ノード22〜24から通信部11を介して、プローブパケットを受信し、プローブパケットの受信間隔を算出し、受信間隔等の情報をプローブパケット受信情報として帯域計測部14に出力する。そして、受信したプローブパケットから、他ノード22〜24における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域を取得し、他ノード帯域情報として記憶部17に格納する。また、プローブパケット処理部31は、不通リンク決定部13から不通リンク情報を入力し、不通リンクの相手ノードに対するプローブパケットの送信を停止する。   The probe packet processing unit 31 generates a probe packet for measuring the available bandwidth in the nodes 22 to 24 at the probe packet transmission timing, and also transmits its own node bandwidth information (disconnected link in the own node 21 from the storage unit 17). Usable bandwidth of the excluded candidate link) is read out, the own node bandwidth information is stored in the probe packet, and the probe packet is transmitted to the nodes 22 to 24 via the communication unit 11. The probe packet processing unit 31 receives probe packets from the nodes 22 to 24 via the communication unit 11, calculates the reception interval of the probe packets, and uses the information such as the reception interval as probe packet reception information as a bandwidth measurement unit. 14 for output. Then, the available bandwidth of the candidate link excluding the disconnected links in the other nodes 22 to 24 is acquired from the received probe packet, and stored in the storage unit 17 as other node bandwidth information. Further, the probe packet processing unit 31 inputs the non-connection link information from the non-connection link determination unit 13 and stops the transmission of the probe packet to the partner node of the non-connection link.

以上のように、実施例4のノード21によれば、プローブパケット処理部31が、自ノード21における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域を格納したプローブパケットを送信し、他ノード22〜24における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域が格納されたプローブパケットを受信するようにした。   As described above, according to the node 21 of the fourth embodiment, the probe packet processing unit 31 transmits the probe packet storing the available bandwidth of the candidate link excluding the disconnected link in the own node 21, and the other nodes 22- The probe packet storing the usable bandwidth of the candidate link excluding the non-conducting link in 24 is received.

これにより、隣接リンクの利用可能帯域を計測するためのプローブパケットと、不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域を含む結果パケットとを別々に送受信することなく、帯域計測を行い、かつ計測結果を交換するためのプローブパケットのみを送受信する。したがって、帯域計測及び計測結果交換を同時に行いながら、ネットワークへのパケット送出総量を削減することができる。したがって、実施例1の効果に加え、前記課題(2)を解決することができる。   As a result, the bandwidth measurement is performed without separately transmitting and receiving the probe packet for measuring the available bandwidth of the adjacent link and the result packet including the available bandwidth of the candidate link excluding the disconnected link, and the measurement result. Only the probe packet for exchanging is transmitted / received. Therefore, the total amount of packets sent to the network can be reduced while simultaneously performing bandwidth measurement and measurement result exchange. Therefore, in addition to the effect of the first embodiment, the problem (2) can be solved.

尚、ノード21のプローブパケット処理部31は、自ノード21における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域(具体的には、リンクの識別子(例えば、事前に各リンクに付与したユニークな識別子、リンクの両端のノードのIPアドレスを組にした識別子)及びそのリンクの利用可能帯域の計測結果)をプローブパケットに格納するようにしたが、その格納形式は限定されない。   Note that the probe packet processing unit 31 of the node 21 can use the usable bandwidth of the candidate link (specifically, a link identifier (for example, a unique identifier assigned to each link in advance, The identifier (a pair of IP addresses of nodes at both ends of the link) and the measurement result of the usable bandwidth of the link) are stored in the probe packet. However, the storage format is not limited.

次に、実施例5について説明する。実施例5は、前述のとおり、実施例4の拡張例であり、隣接リンクの利用可能帯域の属性をプローブパケットに格納して送信し、ネットワークのパケット送出総量を削減する例である。   Next, Example 5 will be described. As described above, the fifth embodiment is an extended example of the fourth embodiment, in which the attribute of the usable bandwidth of the adjacent link is stored in the probe packet and transmitted to reduce the total packet transmission amount of the network.

〔ノードの処理概要/実施例5〕
実施例5のノードを含むメッシュ型ネットワークの構成は、図9に示した構成と同様である。また、実施例5のノード21は、図10に示した実施例4の処理、すなわち、ステップS91〜ステップS94及びステップS901〜ステップS907の処理に加え、ステップS905とステップS906との間に、隣接リンクの利用可能帯域の属性を生成し、この属性をプローブパケットに格納する処理を行う。ステップS91〜ステップS94及びステップS901〜ステップS907の説明については省略する。
[Node Processing Overview / Example 5]
The configuration of the mesh network including the node of the fifth embodiment is the same as the configuration illustrated in FIG. In addition to the processing of the fourth embodiment illustrated in FIG. 10, that is, the processing of steps S91 to S94 and steps S901 to S907, the node 21 of the fifth embodiment is adjacent between step S905 and step S906. An attribute of the usable bandwidth of the link is generated, and the attribute is stored in the probe packet. Description of steps S91 to S94 and steps S901 to S907 is omitted.

〔ノードの構成/実施例5〕
次に、実施例5におけるノード21の構成について説明する。実施例5におけるノード21の構成は、図11に示した実施例4の構成と同じであるが、実施例5におけるノード21のプローブパケット処理部31及び最適パス決定部16が、実施例4のプローブパケット処理部31及び最適パス決定部16とは異なる処理を行う点で相違する。通信部11、不通リンク決定部13、帯域計測部14及び記憶部17の説明については省略する。
[Node Configuration / Embodiment 5]
Next, the configuration of the node 21 in the fifth embodiment will be described. The configuration of the node 21 in the fifth embodiment is the same as the configuration of the fourth embodiment illustrated in FIG. 11, but the probe packet processing unit 31 and the optimum path determination unit 16 of the node 21 in the fifth embodiment are the same as those in the fourth embodiment. The probe packet processing unit 31 and the optimum path determination unit 16 are different in that they perform different processing. Description of the communication unit 11, the disconnected link determination unit 13, the bandwidth measurement unit 14, and the storage unit 17 is omitted.

プローブパケット処理部31は、実施例4に示した処理に加え、記憶部17から自ノード帯域情報を読み出し、利用可能帯域を計測する計測結果である自ノード帯域情報に対し、読み出す毎に統計処理し、計測結果の信頼性(例えば、しきい値と比較することにより得られる、計測結果のばらつきが大きいか小さいかを示す情報)または安定性(例えば、しきい値と比較することにより得られる、計測結果が長期的にほぼ同一の値を示しているかを示す情報)を属性として生成する。そして、プローブパケット処理部31は、自ノード21における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域に加え、生成した属性をプローブパケットに格納し、ノード22〜24へ送信する。また、プローブパケット処理部31は、ノード22〜24により送信されたプローブパケットを受信し、このプローブパケットから属性を取得し、最適パス決定部16に出力する。   In addition to the processing shown in the fourth embodiment, the probe packet processing unit 31 reads out its own node bandwidth information from the storage unit 17 and performs statistical processing every time it reads out its own node bandwidth information that is a measurement result of measuring the available bandwidth. The reliability of the measurement result (for example, information indicating whether the variation in the measurement result is large or small obtained by comparing with the threshold value) or the stability (for example, by comparing with the threshold value) , Information indicating whether the measurement result shows almost the same value in the long term) is generated as an attribute. Then, the probe packet processing unit 31 stores the generated attribute in the probe packet in addition to the usable bandwidth of the candidate link excluding the disconnected link in the own node 21 and transmits it to the nodes 22 to 24. Further, the probe packet processing unit 31 receives the probe packets transmitted from the nodes 22 to 24, acquires attributes from the probe packets, and outputs them to the optimum path determination unit 16.

最適パス決定部16は、記憶部17から自ノード帯域情報及び他ノード帯域情報(ノード21における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域、及びノード22〜24における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域)を読み出し、プローブパケット処理部31から属性(計測結果の信頼性または安定性)を入力し、不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域及び属性に基づいて、最適パスを決定する。すなわち、信頼性または安定性が高いリンクを優先的に扱い、最適パスを決定する。例えば、同じ利用可能帯域のリンクが複数存在する場合、信頼性または安定性が高い方のリンクを、最適パスのリンクとなるように扱う。   The optimum path determination unit 16 stores the own node bandwidth information and other node bandwidth information (the usable bandwidth of the candidate link excluding the disconnection link in the node 21 and the candidate link excluding the disconnection links in the nodes 22 to 24 from the storage unit 17. Available bandwidth), attributes (reliability or stability of measurement results) are input from the probe packet processing unit 31, and the optimum path is determined based on the available bandwidth and attributes of candidate links excluding the non-communication link. . That is, a link with high reliability or stability is preferentially handled, and the optimum path is determined. For example, when there are a plurality of links having the same available bandwidth, the link with higher reliability or stability is handled so as to be the link with the optimum path.

尚、属性には、計測結果が得られた時刻(計測時刻)を含むようにしてもよい。この場合、最適パス決定部16は、計測時刻が新しいリンクを優先的に扱い、最適パスを決定する。例えば、同じ利用可能帯域のリンクが複数存在する場合、計測時刻が新しい方のリンクを、最適パスのリンクとなるように扱う。また、属性には、伝送遅延等の情報を含むようにしてもよく、これらの情報は、最適パスの決定の際に用いられる。   The attribute may include the time when the measurement result is obtained (measurement time). In this case, the optimum path determination unit 16 preferentially handles a link with a new measurement time and determines an optimum path. For example, when there are a plurality of links having the same usable bandwidth, the link with the new measurement time is handled so as to be the link of the optimum path. Further, the attribute may include information such as transmission delay, and such information is used in determining the optimum path.

図12は、実施例4,5におけるプローブパケットの構成例を示す図である。図13に示したように、従来のプローブパケットは、先頭のヘッダ部分を除いて、ダミーデータにて構成されている。これに対し、図12に示す実施例4,5におけるプローブパケットは、従来のプローブパケットと同じヘッダと、当該プローブパケットを送信するノード21が保持する隣接リンクの相手ノードのIPアドレス、帯域計測結果である利用可能帯域、及び属性を含むペイロードとにより構成される。残りのペイロード部にはダミーデータが格納される。図12では、1つの隣接リンク毎に、リンクの識別子としてのリンクの相手ノードのIPアドレス(IPヘッダのSource Addressと併せてリンクを一意に識別可能なIPアドレス)、リンクの帯域計測結果である利用可能帯域、及びリンクの属性を組としている。ここではリンクの帯域計測結果である利用可能帯域、リンクの属性のデータ長は8バイトとした。尚、隣接リンクの数が少ない場合は、残りの部分にダミーデータが格納され、隣接リンクの数が多い場合は、ペイロード部の情報が複数のプローブパケットに分けて格納される。尚、実施例4では、図12に示したプローブパケットのペイロード部に、ノード21が保持する隣接リンクの相手ノードのIPアドレス、及び帯域計測結果である利用可能帯域が格納され、実施例5では、ノード21が保持する隣接リンクの相手ノードのIPアドレス、帯域計測結果である利用可能帯域、及び属性が格納される。   FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration example of a probe packet in the fourth and fifth embodiments. As shown in FIG. 13, the conventional probe packet is composed of dummy data except for the head header portion. On the other hand, the probe packet in the fourth and fifth embodiments shown in FIG. 12 has the same header as the conventional probe packet, the IP address of the partner node of the adjacent link held by the node 21 that transmits the probe packet, and the bandwidth measurement result. And an available bandwidth and a payload including attributes. Dummy data is stored in the remaining payload portion. In FIG. 12, for each adjacent link, the IP address of the link partner node as the link identifier (IP address that can uniquely identify the link together with the Source Address of the IP header), and the bandwidth measurement result of the link The available bandwidth and link attributes are grouped. Here, the usable bandwidth as the link bandwidth measurement result and the data length of the link attribute are 8 bytes. When the number of adjacent links is small, dummy data is stored in the remaining portion, and when the number of adjacent links is large, information on the payload portion is stored in a plurality of probe packets. In the fourth embodiment, the IP address of the partner node of the adjacent link held by the node 21 and the available bandwidth that is the bandwidth measurement result are stored in the payload portion of the probe packet shown in FIG. The IP address of the partner node of the adjacent link held by the node 21, the available bandwidth as a bandwidth measurement result, and the attribute are stored.

以上のように、実施例5のノード21によれば、プローブパケット処理部31が、自ノード21における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域に加えて、その属性(例えば、計測した利用可能帯域の信頼性または安定性を数値化した情報)もプローブパケットに格納して送信し、他ノード2〜4における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域及び属性が格納されたプローブパケットを受信するようにした。そして、最適パス決定部16が、属性を参照して最適パスを決定するようにした。   As described above, according to the node 21 of the fifth embodiment, the probe packet processing unit 31 adds the attribute (for example, measured availability) in addition to the available bandwidth of the candidate link excluding the disconnected link in the own node 21. Information that digitizes the reliability or stability of the bandwidth) is also stored and transmitted in the probe packet, and the probe packet storing the available bandwidth and attributes of the candidate links excluding the non-communication links in the other nodes 2 to 4 is received. I tried to do it. Then, the optimal path determination unit 16 determines the optimal path with reference to the attribute.

これにより、リンクの信頼性または安定性の高いリンクを有するパスが最適パスに決定される可能性が高くなる。したがって、実施例4の効果に加え、決定される最適パスの精度が高くなる。   This increases the possibility that a path having a link with high link reliability or stability is determined as the optimum path. Therefore, in addition to the effect of the fourth embodiment, the accuracy of the determined optimum path is increased.

以上、実施例1〜5を挙げて本発明を説明したが、本発明は前記実施例1〜5に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、前記実施例1〜5では、メッシュ型ネットワーク100を前提として説明したが、メッシュ型ネットワーク100には、オーバーレイ技術による論理ネットワークも含まれる。また、前記実施例1〜5では、パケットペア法を用いて利用可能帯域を計測することを想定して説明したが、本発明は、プローブパケットを用いる計測手法一般に適用可能であり、計測手法を限定するものではない。   Although the present invention has been described with reference to the first to fifth embodiments, the present invention is not limited to the first to fifth embodiments, and various modifications can be made without departing from the technical idea thereof. For example, the first to fifth embodiments have been described on the assumption that the mesh network 100 is used. However, the mesh network 100 includes a logical network using an overlay technique. In the first to fifth embodiments, the description has been made on the assumption that the available bandwidth is measured using the packet pair method. However, the present invention is applicable to a general measurement method using a probe packet. It is not limited.

尚、本発明の実施例1〜5によるノード1〜4,21〜24のハード構成としては、通常のコンピュータを使用することができる。ノード1〜4,21〜24は、CPU、RAM等の揮発性の記憶媒体、ROM等の不揮発性の記憶媒体、及びインターフェース等を備えたコンピュータによって構成される。実施例1〜3のノード1〜4に備えた通信部11、プローブパケット処理部12、不通リンク決定部13、帯域計測部14、結果パケット処理部15、最適パス決定部16及び記憶部17の各機能は、これらの機能を記述したプログラムをCPUに実行させることによりそれぞれ実現される。また、実施例4,5のノード21〜24に備えた通信部11、プローブパケット処理部31、不通リンク決定部13、帯域計測部14、最適パス決定部16及び記憶部17の各機能も、これらの機能を記述したプログラムをCPUに実行させることによりそれぞれ実現される。これらのプログラムは、磁気ディスク(フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスク等)、光ディスク(CD−ROM、DVD等)、半導体メモリ等の記憶媒体に格納して頒布することもできる。   In addition, a normal computer can be used as the hardware configuration of the nodes 1 to 4 and 21 to 24 according to the first to fifth embodiments of the present invention. The nodes 1 to 4 and 21 to 24 are configured by a computer including a volatile storage medium such as a CPU and a RAM, a nonvolatile storage medium such as a ROM, an interface, and the like. The communication unit 11, the probe packet processing unit 12, the disconnected link determination unit 13, the bandwidth measurement unit 14, the result packet processing unit 15, the optimum path determination unit 16, and the storage unit 17 included in the nodes 1 to 4 of the first to third embodiments. Each function is realized by causing a CPU to execute a program describing these functions. The functions of the communication unit 11, the probe packet processing unit 31, the disconnected link determination unit 13, the bandwidth measurement unit 14, the optimum path determination unit 16, and the storage unit 17 included in the nodes 21 to 24 of the fourth and fifth embodiments are also provided. These are realized by causing the CPU to execute programs describing these functions. These programs can be stored and distributed in a storage medium such as a magnetic disk (floppy (registered trademark) disk, hard disk, etc.), optical disk (CD-ROM, DVD, etc.), semiconductor memory, or the like.

1〜4,21〜24,101〜104 ノード
11 通信部
12 プローブパケット処理部
13 不通リンク決定部
14 帯域計測部
15 結果パケット処理部
16 最適パス決定部
17 記憶部
31 プローブパケット処理部
100 メッシュ型ネットワーク
131 ネットワーク経路情報取得手段
132 不通リンク決定手段
1 to 4, 21 to 24, 101 to 104 Node 11 Communication unit 12 Probe packet processing unit 13 Disconnected link determination unit 14 Bandwidth measurement unit 15 Result packet processing unit 16 Optimal path determination unit 17 Storage unit 31 Probe packet processing unit 100 Mesh type Network 131 Network route information acquisition means 132 Non-connection link determination means

Claims (7)

複数のノード装置により構成されるメッシュ型ネットワークの下で、隣接リンクの利用可能帯域に基づいて、ノード装置間の最適パスを決定するノード装置において、
当該ノード装置と他のノード装置との間の伝送性能の判定に用いるネットワーク経路情報を取得するネットワーク経路情報取得手段、及び、前記ネットワーク経路情報に基づいて、伝送性能が劣るリンクを判断し、前記リンクを不通リンクとして決定する不通リンク決定手段を有する不通リンク決定部と、
当該ノード装置と他のノード装置との間の経路を示す複数の候補リンクから、前記不通リンクを除外し、当該ノード装置における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域を計測する帯域計測部と、
前記帯域計測部により計測された、前記不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域を結果パケットに格納し、他のノード装置へ送信し、他のノード装置から、他のノード装置における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域が格納された結果パケットを受信し、前記結果パケットから、他のノード装置における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域を取得する結果パケット処理部と、
前記帯域計測部により計測された当該ノード装置における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域と、前記結果パケット処理部により取得された他のノード装置における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域とに基づいて、前記最適パスを決定する最適パス決定部と、
を備えたことを特徴とするノード装置。
In a node device that determines an optimum path between node devices based on an available bandwidth of an adjacent link under a mesh network composed of a plurality of node devices,
Network path information acquisition means for acquiring network path information used for determining transmission performance between the node device and another node device, and based on the network path information, determine a link with inferior transmission performance, A disabling link determination unit having a disabling link determination means for determining a link as a disabling link;
A bandwidth measuring unit that excludes the disconnected link from a plurality of candidate links indicating a route between the node device and another node device, and measures an available bandwidth of the candidate link that excludes the disconnected link in the node device; ,
The available bandwidth of the candidate link excluding the disconnected link measured by the bandwidth measuring unit is stored in a result packet, transmitted to another node device, and the disconnected link in the other node device is transmitted from the other node device. A result packet processor that receives the result packet storing the usable bandwidth of the excluded candidate link, and obtains the usable bandwidth of the candidate link from which the non-communication link is excluded from the result packet;
The usable bandwidth of the candidate link excluding the disconnected link in the node device measured by the bandwidth measuring unit, and the usable bandwidth of the candidate link excluding the disconnected link in the other node device acquired by the result packet processing unit And an optimal path determination unit that determines the optimal path based on
A node device comprising:
請求項1に記載のノード装置において、
前記不通リンク決定部のネットワーク経路情報取得手段は、ネットワークを管理するために用いるping(ピング)プログラムまたはtraceroute(トレースルート)プログラムを実行し、この実行結果に基づいて、当該ノード装置と他のノード装置との間のルータ台数またはRTT(Round Trip Time)をネットワーク経路情報として取得し、
前記不通リンク決定手段は、前記ネットワーク経路情報取得手段により取得されたネットワーク経路情報と所定のしきい値とを比較し、前記ネットワーク経路情報についての当該ノード装置と他のノード装置との間のリンクを不通リンクとして決定することを特徴とするノード装置。
The node device according to claim 1,
The network path information acquisition means of the disconnected link determination unit executes a ping program or a traceroute program used for managing the network, and based on the execution result, the node device and other nodes Obtain the number of routers or RTT (Round Trip Time) from the device as network route information,
The disconnected link determining means compares the network route information acquired by the network route information acquiring means with a predetermined threshold value, and links between the node device and other node devices for the network route information. Is determined as a non-communication link.
請求項1に記載のノード装置において、
前記不通リンク決定部のネットワーク経路情報取得手段は、ネットワークの経路を制御するためのBGP(Border Gateway Protocol)に用いるBGPメッセージのAS(Autonomous System)−PATH属性に含まれるAS番号に基づいて、他のノード装置を内包するASを始点として送信され、当該ノード装置を内包するASへ送信されたBGPメッセージを選定し、前記選定したBGPメッセージのAS−PATH属性に含まれるAS番号から、当該ノードと他のノードとの間のAS数をネットワーク経路情報として取得し、
前記不通リンク決定手段は、前記ネットワーク経路情報取得手段により取得されたネットワーク経路情報と所定のしきい値とを比較し、前記ネットワーク経路情報についての当該ノード装置と他のノード装置との間のリンクを不通リンクとして決定することを特徴とするノード装置。
The node device according to claim 1,
The network link information acquisition unit of the non-communication link determination unit is configured based on an AS number included in an AS (Autonomous System) -PATH attribute of a BGP message used for BGP (Border Gateway Protocol) for controlling a network path. The BGP message transmitted to the AS that includes the node device is transmitted to the AS that includes the node device, and the AS number included in the AS-PATH attribute of the selected BGP message is Obtain the AS number with other nodes as network route information,
The disconnected link determining means compares the network route information acquired by the network route information acquiring means with a predetermined threshold value, and links between the node device and other node devices for the network route information. Is determined as a non-communication link.
請求項1に記載のノード装置において、
前記不通リンク決定部のネットワーク経路情報取得手段は、ネットワークの経路を制御するためのOSPF(Open Shortest Path First)に用いる広告メッセージに基づいて、当該メッセージが送信されたルータのインターフェースに付与されたネットワークアドレス、及びルータ間リンクのコスト情報を取得し、前記ネットワークアドレス及びコスト情報から、当該ノード装置と他のノード装置との間のルータ台数またはコスト情報をネットワーク経路情報として取得し、
前記不通リンク決定手段は、前記ネットワーク経路情報取得手段により取得されたネットワーク経路情報と所定のしきい値とを比較し、前記ネットワーク経路情報についての当該ノード装置と他のノード装置との間のリンクを不通リンクとして決定することを特徴とするノード装置。
The node device according to claim 1,
The network route information acquisition means of the non-communication link determination unit is based on an advertisement message used for OSPF (Open Shortest Path First) for controlling the network route, and is attached to the interface of the router to which the message is transmitted Obtaining the address and cost information of the link between routers, obtaining the number of routers or cost information between the node device and other node devices as network path information from the network address and cost information,
The disconnected link determining means compares the network route information acquired by the network route information acquiring means with a predetermined threshold value, and links between the node device and other node devices for the network route information. Is determined as a non-communication link.
請求項1から4までのいずれか一項に記載のノード装置において、
前記結果パケット処理部の代わりにプローブパケット処理部を備え、
前記プローブパケット処理部は、当該ノード装置における隣接リンクの利用可能帯域を計測するためのプローブパケットを他のノード装置から受信し、他のノード装置において隣接リンクの利用可能帯域を計測させるためのプローブパケットに、前記帯域計測部により計測された当該ノード装置における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域を格納し、前記プローブパケットを他のノード装置へ送信することを特徴とするノード装置。
In the node apparatus as described in any one of Claim 1 to 4,
A probe packet processing unit is provided instead of the result packet processing unit,
The probe packet processing unit receives a probe packet for measuring the available bandwidth of the adjacent link in the node device from another node device, and causes the other node device to measure the available bandwidth of the adjacent link A node device characterized in that, in a packet, an available bandwidth of a candidate link excluding a non-communication link measured by the bandwidth measuring unit is stored, and the probe packet is transmitted to another node device.
複数のノード装置により構成されるメッシュ型ネットワークの下で、隣接リンクの利用可能帯域に基づいて、ノード装置間の最適パスを決定する方法において、
当該ノード装置と他のノード装置との間の伝送性能の判定に用いるネットワーク経路情報を取得するステップと、
前記ネットワーク経路情報に基づいて、伝送性能が劣るリンクを判断するステップと、
前記伝送性能が劣ると判断したリンクを不通リンクとして決定するステップと、
当該ノード装置と他のノード装置との間の経路を示す複数の候補リンクから、前記不通リンクを除外し、当該ノード装置における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域を計測するステップと、
前記計測した、当該ノード装置における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域を、結果パケットに格納し、他のノード装置へ送信するステップと、
他のノード装置から、他のノード装置における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域が格納された結果パケットを受信し、前記結果パケットから、他のノード装置における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域を取得するステップと、
当該ノード装置における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域と、他のノード装置における不通リンクを除外した候補リンクの利用可能帯域とに基づいて、前記最適パスを決定するステップと、
を有することを特徴とする最適パス決定方法。
In a method for determining an optimum path between node devices based on an available bandwidth of an adjacent link under a mesh network composed of a plurality of node devices,
Obtaining network path information used for determining transmission performance between the node device and another node device;
Determining a link with inferior transmission performance based on the network path information;
Determining a link determined to have inferior transmission performance as a discontinuous link;
Measuring the available bandwidth of the candidate link excluding the non-performing link from the plurality of candidate links indicating the path between the node device and another node device; and
Storing the measured available bandwidth of the candidate link excluding the disconnected link in the node device in a result packet, and transmitting to the other node device;
A result packet storing the usable bandwidth of the candidate link excluding the non-conducting link in the other node device is received from another node device, and the candidate link excluding the non-conducting link in the other node device is received from the result packet. Obtaining available bandwidth; and
Determining the optimum path based on the available bandwidth of the candidate link excluding the disconnected link in the node device and the available bandwidth of the candidate link excluding the disconnected link in another node device;
An optimal path determination method comprising:
コンピュータを、請求項1から5までのいずれか一項に記載のノード装置として機能させるための最適パス決定プログラム。   The optimal path determination program for functioning a computer as a node apparatus as described in any one of Claim 1-5.
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