JP2015023453A - ネットワークシステム、ネットワーク管理装置、及び、アプリケーション管理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ネットワーク品質情報の取得において、ネットワーク装置への負荷を低減する。【解決手段】エッジネットワーク装置は、トラヒックによってアプリケーションを提供する提供元、又は、アプリケーションを提供される提供先に接続され、ネットワーク管理装置は、エッジネットワーク装置を示すトポロジ記憶領域を有し、アプリケーション及び当該アプリケーションの提供元を示す情報取得要求を受け付け、情報取得要求が示すアプリケーションを提供するためのトラヒックが通過するエッジネットワーク装置を示すアプリケーションエッジ装置リストを、トポロジ記憶領域に基づいて生成し、生成されたアプリケーションエッジ装置リストと、情報取得要求が示すアプリケーションの提供元とに基づいて、情報取得要求が示すアプリケーションを提供するためのトラヒックが通過する経路を特定し、特定された経路における品質情報を取得する。【選択図】図12
Description
本発明は、ネットワークシステムに関する。
以下において、ネットワークを介して送信側の端末から受信側の端末へデータを転送し、転送されたデータに基づいて、受信側の端末に所定の処理を実行させるプロセスを、「アプリケーション」と定義する。端末は、アプリケーションから機能を提供されることによって、所定の処理を実行する。例えば、動画配信アプリケーションは、動画データを保持する送信側の端末から、ネットワークを介して受信側の端末へ、動画データを転送し、受信側の端末に受信動画データを表示させる。
端末の機能は、提供されるアプリケーションによって異なる。端末は、提供されるアプリケーションに従って、例えば、データを保持するサーバ、又は、ユーザ端末などの機能を有する。
アプリケーションが端末に機能を提供する際、ネットワークに流れるトラヒックが増加した場合、データの転送経路上に発生する輻輳などの影響により、送信側の端末から受信側の端末への転送経路は、アプリケーションが要求する帯域又は許容遅延時間を満たさないことがある。この場合、アプリケーションを提供する品質が損なわれる。
従来、データを転送する経路を、輻輳が発生している経路を迂回した経路に、動的に切り替えることによって、アプリケーションの提供品質を維持する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1は、ネットワーク管理者が、アプリケーションの提供状況に従ってネットワークを制御することで実現される。しかし、ネットワークが大規模である場合、ネットワークを介して提供されるアプリケーションの数は膨大であるため、経路の動的な切替えなどのネットワーク制御をアプリケーションの各々に行なうのは、ネットワーク管理者のコストが増大し、非現実的である。
また、ある端末(受信端末)にデータを送信する端末(送信端末)を、データを送信していた送信端末と同一のデータを保持する別の送信端末に切り替えることによって、受信端末へのデータの配信経路を変更し、アプリケーションの提供品質を高める方法が提案されている(例えば、非特許文献1参照)。
非特許文献1において、送信端末切り替えによる配信経路の変更は、アプリケーションの利用者又はアプリケーションの管理者によって行われ、ネットワークにおける変更は不要である。このため、非特許文献1の方法は、膨大な数のアプリケーションを提供する大規模ネットワークにおいても、実現することができる。
しかし、配信経路を変更することで提供品質が向上するか否かは、その時点でのネットワーク品質に依存する。このため、非特許文献1の方法を用いた場合、ネットワーク品質情報をアプリケーション管理者へ提供する方法について課題が残る。
また、利用者又は管理者が経路を理想的に選択できたとしても、切替え後の経路においてそのアプリケーションが利用可能な帯域が既に不足していて、アプリケーション提供が困難になることがある。
例えば、動画配信アプリケーションにおいて必要とする動画のビットレートが、切替え後の配信経路において利用可能な帯域より大きい場合、動画データのパケットは転送のときに欠落する。欠落させるパケットはネットワーク装置の設定によって異なるため、アプリケーション提供者は、アプリケーションの提供品質を制御不可能であり、動画データのコマ落ちが発生したり、動画データを再生し続けることができなかったりする。
このとき、アプリケーション提供者が、アプリケーションの品質を保証するためのリソースを、ネットワークの状況に応じて制御することで、最終的に利用者に提供される品質を向上させることができる。
例えば、動画配信アプリケーションを提供するアプリケーション提供者が動画データのビットレートを、ネットワークの状況に応じて変更することで、ネットワークにおける帯域が不足している際に、動画の品質は劣化するもののコマ落ち又は動画の再生停止などアプリケーションの品質を著しく損なう事態を回避することができる。
これらの、アプリケーション提供者がアプリケーションの品質を向上させる方法は、品質向上のための制御をネットワーク管理者ではなくアプリケーション提供者が実行するため、ネットワークを利用するアプリケーションの数が膨大であっても実現することが可能である。
しかし、アプリケーション提供者が、最終的な品質を向上させるために必要な、リソースの制御の方法及び程度を知ることができなければ、適切に品質を向上させることができない。このため、アプリケーション提供者がリソースを制御する場合においても、非特許文献1のような制御方法を用いた場合と同様に、アプリケーション提供者は、ネットワーク品質情報を取得する必要がある。
アプリケーション提供者は、ネットワークに備わるネットワーク装置の各々から収集された情報に基づいて、アプリケーションに提供されるネットワーク品質情報を算出する。
アプリケーションが複数提供される場合、アプリケーションの各々のネットワーク品質情報は、データが通過するネットワーク装置が同じであっても、アプリケーション間で異なることがある。具体的には、ネットワーク装置は一般に複数のポートを用いて通信をしており、同じネットワーク装置を通過するデータであっても、通過するポートが異なれば通信品質は異なる。
また、ネットワークがQoS(Quality of Service)クラスを提供する場合、ネットワークに備わるネットワーク装置は、アプリケーションが所属するQoSクラスに従って、優先制御又は帯域制御を行う。このため、アプリケーションのネットワーク品質情報を取得するためには、アプリケーション提供者は、ネットワーク装置からそのアプリケーションが所属するクラスの通信品質を取得しなければならない。
Haiyong Xie、外3名、"P4P:Explicit Communications for Cooperative Control Between P2P and Network Providers"、[online]、[平成25年6月27日検索]、インターネット<http://www.dcia.info/documents/P4P−Overview.pdf>
アプリケーション提供者による送信端末の切替え、又は、アプリケーションのリソースの制御等を適切に行うためには、ネットワークにおけるネットワーク品質情報を取得することが必要である。
大規模ネットワークにおけるネットワーク管理システムは、一般的に、ネットワーク装置の各々を定期的に監視する機能を備えている。しかし、従来のネットワーク管理システムは、ネットワーク装置が有するポートの各々、又は、サービスクラス(QoSクラス)ごとのネットワーク品質を十分に監視していない。
これは、ネットワーク装置が有するポート又はネットワークによって提供されるQoSクラスは、非常に数が多く、すべてのポート又はQoSクラスに関するネットワーク品質情報を取得した場合、ネットワーク装置にかかる負荷が大きいためである。そのため、ネットワークによって提供されるすべてのサービスに応じたネットワーク品質を、ネットワーク装置から常時取得し続けることは非現実的である。
本発明の目的は、アプリケーションを適切に提供するために必要なネットワーク品質情報を取得し、かつ、取得のためのネットワーク装置の負荷を抑える方法を提供することである。
さらに、本発明の目的は、ネットワーク品質情報を取得するネットワーク装置と、取得するネットワーク品質情報とを、アプリケーションに従って絞り込み、ネットワーク装置への負荷を低減させる方法の提供である。
発明の代表的な一例を示せば以下の通りである。すなわち、複数のネットワーク装置と、前記複数のネットワーク装置に接続されるネットワーク管理装置と、前記ネットワーク管理装置に接続されるアプリケーション管理装置と、を備えるネットワークシステムであって、前記複数のネットワーク装置は、前記複数のネットワーク装置の中で、トラヒックを最初又は最後に通過させる少なくとも一つのエッジネットワーク装置を含み、前記エッジネットワーク装置は、前記トラヒックによってアプリケーションを提供する提供元、又は、前記アプリケーションを提供される提供先に接続され、前記アプリケーション管理装置は、前記アプリケーション及び当該アプリケーションの提供元を示す情報取得要求を前記ネットワーク管理装置に送信する情報要求部を有し、前記ネットワーク管理装置は、前記エッジネットワーク装置を示すトポロジ記憶領域を有し、前記送信された情報取得要求を受け付ける要求受付部と、前記情報取得要求が示すアプリケーションを提供するためのトラヒックが通過する前記エッジネットワーク装置を示すアプリケーションエッジ装置リストを、前記トポロジ記憶領域に基づいて生成するエッジ情報取得部と、前記生成されたアプリケーションエッジ装置リストと、前記情報取得要求が示すアプリケーションの提供元とに基づいて、前記情報取得要求が示すアプリケーションを提供するためのトラヒックが通過する経路を特定する、少なくとも一つの要求処理部と、前記特定された経路における品質情報を取得するネットワーク情報取得部と、を有し、前記要求受付部は、前記取得された品質情報を前記アプリケーション管理装置に送信し、前記アプリケーション管理装置は、前記要求受付部から品質情報を受信した場合、前記受信した品質情報を出力する出力部を有する。
本発明の一実施形態によると、アプリケーションを適切に提供するために必要なネットワーク品質情報を取得し、取得におけるネットワーク装置への負荷を低減する。
アプリケーション管理システムからの要求に従って、ネットワーク装置から所定の情報を取得し、アプリケーション管理システムに提供するネットワーク管理システムを以下に示す。
本実施例のネットワーク装置は、ネットワーク管理システムに管理されるネットワーク装置であり、受信したパケットの各々のルーティングをパケットのプロトコルなどに基づいて決定する。本実施例におけるネットワーク管理システムは、各ネットワーク装置を定期的に監視し、ネットワーク装置の生存状況などを確認する。
一方で、実施例1のネットワーク管理システムは、ネットワーク装置が有するルーティング情報などを、あらかじめ収集又は保持していない。以下に示す実施例1の処理によって、ネットワーク管理システムは、ルーティング情報をネットワーク装置から収集する。
また、実施例1のネットワーク管理システムは、ネットワーク装置から、インターフェースの大まかな統計情報などをあらかじめ収集しておいてもよいが、ネットワーク装置を通過するトラヒックのアプリケーションに関する詳細な情報のすべてをあらかじめ保持していない。
図1は、本実施例1の通信システムの構成を示すブロック図である。
本実施例の通信システムは、アプリケーション管理システム11、少なくとも一つのユーザ端末13(13−1、13−2)、少なくとも一つのアプリケーションサーバ12(12−1、12−2)、及び、通信ネットワーク20を有する。
アプリケーションサーバ12は、通信ネットワーク20を介してユーザ端末13にアプリケーションを提供する計算機であり、提供するアプリケーションのデータを保持する。アプリケーションサーバ12は、アプリケーション管理システム11によって管理される。
アプリケーション管理システム11は、少なくとも一つのプロセッサを備える計算機である。アプリケーション管理システム11は、アプリケーションサーバ12がユーザ端末13にアプリケーションを提供した実績に基づく、ユーザ端末13に関する情報を保持する。アプリケーション管理システム11は、アプリケーションサーバ12に必要に応じて接続される。
ユーザ端末13は、アプリケーションを提供される計算機であり、必要に応じて出力装置及び入力装置を有する。ユーザ端末13は、例えば、携帯電話又はスマートフォンなどのモバイル端末であってもよいし、パーソナルコンピュータであってもよい。
通信ネットワーク20は、複数のネットワーク装置22、及び、ネットワーク管理システム21を有する。ネットワーク装置22は、少なくとも一つのエッジネットワーク装置220(220−1〜220−4)、及び、少なくとも一つのネットワーク装置221(221−1〜221−3)を含む。
ネットワーク管理システム21は、通信ネットワーク20が有するすべてのネットワーク装置22と接続され、ネットワーク装置22から情報を収集する。
エッジネットワーク装置220及びネットワーク装置221は、同じ機能を有するネットワーク装置22である。エッジネットワーク装置220とネットワーク装置221との相違点は、エッジネットワーク装置220が、ネットワーク管理システム21に接続されるネットワーク装置22以外と接続される点である。
また、エッジネットワーク装置220とネットワーク装置221とのその他の相違点は、エッジネットワーク装置220が、ネットワーク装置22の中で、トラヒックを最初又は最後に通過させる点である。ネットワーク装置22の各々は、必要に応じて相互に接続される。
アプリケーションサーバ12及びユーザ端末13は、少なくとも一つのエッジネットワーク装置220を介して接続され、必要に応じてネットワーク装置221を介して接続される。アプリケーションサーバ12及びユーザ端末13は、各々、エッジネットワーク装置220と直接接続されてもよいし、ネットワーク管理システム21に接続されないネットワーク装置又はネットワークを介して、エッジネットワーク装置220と接続されてもよい。
以下において、エッジネットワーク装置220が、アプリケーションサーバ12宛てのトラヒックをネットワーク装置22の中で最後に通過させ、かつ、アプリケーションサーバ12からのトラヒックをネットワーク装置22の中で最初に通過させる場合、当該エッジネットワーク装置220を、サーバ側エッジネットワーク装置と記載する。
また、エッジネットワーク装置220が、ユーザ端末13宛てのトラヒックをネットワーク装置22の中で最後に通過させ、かつ、ユーザ端末13からのトラヒックをネットワーク装置22の中で最初に通過させる場合、当該エッジネットワーク装置220を、端末側エッジネットワーク装置と記載する。
サーバ側エッジネットワーク装置は、アプリケーションサーバ12がもっとも短いホップ数で到達可能なエッジネットワーク装置220である。このため、本実施例において、一つのアプリケーションサーバ12に対してサーバ側エッジネットワーク装置は一つである。
ネットワーク装置22の各々は、定期的に、又は、ネットワーク管理システム21からの指示に従って、自身を通過するトラヒックについての詳細な情報を、監視及び保持する機能を有する。ネットワーク管理システム21は、ネットワーク装置22による監視についての設定を、ネットワーク装置22の各々に行なう機能を有する。
通信ネットワーク20が有する装置の各々は、実施例1において、少なくとも一つのサービスクラスを、アプリケーションサーバ12及びユーザ端末13に提供するようにあらかじめ設定される。ネットワーク装置22の各々は、サービスクラス毎に通信帯域制御などを行なう。また、ネットワーク装置22の各々が保持するルーティングテーブルは、サービスクラス毎に異なるルーティングを示してよい。
ネットワーク装置22の各々は、保持するルーティングテーブルと入力されたトラヒック(パケット)の情報とに基づいて、自身に接続されるネットワーク装置、アプリケーションサーバ12、又は、ユーザ端末13に、入力されたトラヒックを転送する。
また、ネットワーク装置22の各々は、トラヒックが示す送信先ネットワークアドレス及び送信元ネットワークアドレスに基づいて、自身に接続されるネットワーク装置、アプリケーションサーバ12又はユーザ端末13に、トラヒックを転送してもよい。このようなルーティングポリシは、特定のプロトコルによってネットワーク装置が自律的に設定してもよいし、ネットワーク管理システム21によって設定されてもよい。
図2は、本実施例1のアプリケーション管理システム11の構成を示すブロック図である。
アプリケーション管理システム11は、ユーザインターフェース111、ネットワーク管理システム接続インターフェース112及びサーバ接続インターフェース113等のインターフェースと、ネットワーク情報要求部114、出力情報生成部115及びアプリケーション制御部116等の処理部と、サービス状態記録部117及びサービス情報記録部118等の記録部とを有する。また、アプリケーション管理システム11は、少なくとも一つのプロセッサ、メモリ及びネットワークインタフェースを有する。
ユーザインターフェース111は、例えば、ディスプレイ又はプリンタ等に接続されるインターフェースであり、ユーザに情報を提供するためのインターフェースである。また、ユーザインターフェース111は、例えば、キーボード又はタッチパッドなどに接続されるインターフェースであり、ユーザからの入力を受け付けるためのインターフェースである。
ネットワーク管理システム接続インターフェース112は、ネットワーク管理システム21と接続するためのインターフェースである。サーバ接続インターフェース113は、アプリケーションサーバ12に接続するためのインターフェースである。
アプリケーション管理システム11は、後述のアプリケーション制御部119を用いて、アプリケーションサーバ12にアプリケーションを提供する方法を変更させる制御機能を有する。具体的には、アプリケーション管理システム11は、アプリケーションを提供するアプリケーションサーバ12を切り替えさせたり、アプリケーションを提供する品質をアプリケーションサーバ12に変更させたりすることができる。
アプリケーション管理システム11は、前述のようなアプリケーションの制御機能を、ネットワーク管理システム21からネットワーク品質情報が送信された場合に自動的に実行してもよいし、ユーザからの指示を受け付けた場合に実行してもよい。
アプリケーション管理システム11及びアプリケーションサーバ12は、一つのアプリケーションを提供してもよいし、複数のアプリケーションを提供してもよい。
ネットワーク情報要求部114は、サービス情報記録部118から取得された情報に基づいて、ネットワーク管理システム接続インターフェース112を介してネットワーク管理システム21に、通信ネットワーク20の情報取得を要求するための情報取得要求を送信する。また、ネットワーク情報要求部114は、ネットワーク管理システム21から受信した通信ネットワーク20に関する情報を、サービス状態記録部117に格納する。
ネットワーク情報要求部114は、ユーザインターフェース111を介してユーザから情報取得を指示された場合、又は、定期的に、情報取得要求を送信する。
出力情報生成部115は、サービス状態記録部117の情報とサービス情報記録部118の情報とに基づいて、ユーザに提示する出力情報を生成する。そして、出力情報生成部115は、生成された出力情報を、ユーザインターフェース111を介してユーザに提供する。
アプリケーション制御部116は、ユーザの指示、又は、サービス情報記録部118が有する情報に従って、サーバ接続インターフェース113を介してアプリケーションサーバ12を制御し、さらに、アプリケーションサーバ12から情報を取得する。
サービス状態記録部117は、アプリケーションのトラヒックが通過する経路ごとのネットワーク品質情報を保持する。
サービス情報記録部118は、アプリケーションサーバ12が提供するアプリケーションを示す。本実施例のサービス情報記録部118は、アプリケーションと、当該アプリケーションを提供するアプリケーションサーバ12のネットワークアドレスと、を示す。
アプリケーション管理システム11が有する処理部の各々は、集積回路等の少なくとも一つの物理的な装置によって実装されてもよく、プロセッサが実行する少なくとも一つのプログラムによって実装されてもよい。また、アプリケーション管理システム11が有するすべての処理部は、一つの物理的な装置又は一つのプログラムによって実装されてもよい。
また、アプリケーション管理システム11は、サービス状態記録部117及びサービス情報記録部118を格納するための、ストレージ装置を有してもよい。
図3は、本実施例1のサービス状態記録部117の例を示す説明図である。
サービス状態記録部117は、サーバ接続ノード1171、ユーザ端末接続ノード1172、使用帯域1173、遅延時間1174及び接続サーバネットワークアドレス1175を含む。
サーバ接続ノード1171は、サーバ側エッジネットワーク装置を示す。ユーザ端末接続ノード1172は、端末側エッジネットワーク装置を示す。
使用帯域1173は、サーバ接続ノード1171が示すエッジネットワーク装置220と、ユーザ端末接続ノード1172が示すエッジネットワーク装置220との間の経路における、使用帯域の統計値(例えば、平均値等)を示す。遅延時間1174は、サーバ接続ノード1171が示すエッジネットワーク装置220と、ユーザ端末接続ノード1172が示すエッジネットワーク装置220との間の経路における、遅延時間の統計値(例えば、累積値等)を示す。
接続サーバネットワークアドレス1175は、サーバ接続ノード1171が示すエッジネットワーク装置220が接続されるアプリケーションサーバ12のアドレスを示す。
通信ネットワーク20を介して提供されるアプリケーションは、必ずいずれかのサービスクラスに属する。このため、サービス状態記録部117が示すネットワーク品質情報は、サービスクラスごと、かつ、アプリケーションごとのネットワーク品質情報である。
図4は、本実施例1のサービス情報記録部118の例を示す説明図である。
サービス情報記録部118は、サーバ名1181、サーバアドレス1182及び提供中アプリケーション1183を含む。サーバ名1181は、アプリケーションサーバ12の識別子を示す。
サーバアドレス1182は、ネットワーク装置22において用いられるアプリケーションサーバ12のネットワークアドレスを示す。提供中アプリケーション1183は、サーバ名1131が示すアプリケーションサーバ12が、ユーザ端末13に提供するアプリケーションの識別子を示す。
ユーザがユーザインターフェース111を介して、アプリケーションサーバ12の識別子又はアプリケーションの識別子を入力し、ネットワーク装置22からの情報取得を要求した場合、ネットワーク情報要求部114は、サービス情報記録部118から、入力されたアプリケーションサーバ12の識別子に対応するエントリ、又は、アプリケーションの識別子に対応するエントリを抽出する。そして、ネットワーク情報要求部114は、抽出されたエントリのサーバアドレス1182及び提供中アプリケーション1183の値を少なくとも含む情報取得要求を生成する。
ここで、本実施例の情報取得要求は、アプリケーションに関するネットワーク品質情報をネットワーク装置22から取得したい場合に、アプリケーション管理システム11からネットワーク管理システム21に送信される要求である。
情報取得要求は、ネットワーク管理システム21がネットワーク品質情報を取得するアプリケーションの識別子と、当該アプリケーションをユーザ端末13に提供するアプリケーションサーバ12のネットワークアドレスとを、少なくとも含む。また、情報取得要求は、アプリケーションの識別子等のほか、必要に応じて、取得するネットワーク品質情報の種類を示してもよい。
図5は、本実施例1のネットワーク管理システム21の構成を示すブロック図である。
ネットワーク管理システム21は、アプリケーション接続インターフェース211及びネットワーク装置接続インターフェース216等のインターフェースと、要求受付部212、エッジ情報取得部214、少なくとも一つの情報取得エージェント217(217−1、217−2)及びトポロジ情報取得部218等の処理部と、エージェント振分記録部213及びネットワークトポロジ記録部215等の記録部と、を有する。また、ネットワーク管理システム21は、少なくとも一つのプロセッサ、メモリ及びネットワークインタフェースを有する。
アプリケーション接続インターフェース211は、アプリケーション管理システム11と通信するためのインターフェースである。ネットワーク装置接続インターフェース216は、通信ネットワーク20が有するネットワーク装置22と通信するためのインターフェースである。
要求受付部212は、アプリケーション管理システム11から情報取得要求を送信された場合、送信された情報取得要求とエージェント振分記録部213とに基づいて、情報取得要求を処理する情報取得エージェント217を決定する。そして、要求受付部212は、決定された情報取得エージェント217に、アプリケーション管理システム11から送信された情報取得要求を転送する。エージェント振分記録部213は、情報取得エージェント217の各々がネットワーク品質情報を取得するアプリケーションを示す。
エッジ情報取得部214は、要求受付部212からアプリケーションの識別子を入力された場合、通信ネットワーク20のエッジネットワーク装置220のうち、入力されたアプリケーションの識別子が示すアプリケーションのトラヒックが通過するエッジネットワーク装置220を、要求受付部212に出力する。
ネットワークトポロジ記録部215は、すべてのネットワーク装置22のネットワーク構成を保持する。ネットワークトポロジ記録部215におけるネットワーク構成とは、ネットワーク装置22の各々が備えるインターフェースと、当該インターフェースに割り当てられたネットワークアドレスと、当該インターフェースが通信ネットワーク20外のネットワーク又は装置と接続しているか否かと、を示す。
トポロジ情報取得部218は、ネットワーク装置22からネットワーク構成を取得し、取得されたネットワーク構成をネットワークトポロジ記録部215に格納する。
情報取得エージェント217は、要求受付部212から入力された情報取得要求に基づいて、ネットワーク装置22から情報を収集し、収集された情報を集約する。情報取得エージェント217は、情報取得エージェント217が有する記録部の情報を共有できるようなアプリケーションの組合せに従って、複数設置されてもよい。また、一つのアプリケーションに関する情報取得要求を処理できるように、一つの情報取得エージェント217がネットワーク管理システム21に設置されてもよい。
情報取得エージェント217は、エージェント要求処理部2171、ルーティング情報読解部2172、ネットワーク情報取得部2173及び出力エッジ情報生成部2175等の処理部と、経路記録部2176、ネットワーク状態記録部2177、アドレス−エッジ装置記録部2178及びルーティング情報記録部2174等の記録部と、を有する。
エージェント要求処理部2171は、要求受付部212から情報取得要求を受け付ける。エージェント要求処理部2171は、必要に応じて、情報取得エージェント217内の各記録部を更新し、各記録部から情報を抽出する。さらに、各記録部から抽出された情報に基づいて、アプリケーション管理システム11に提供する情報を生成する。
経路記録部2176は、二つのエッジネットワーク装置220間の経路を示す情報を保持する。
ネットワーク状態記録部2177は、ネットワーク装置22の各々におけるネットワーク品質情報を、アプリケーションごとに保持する。ネットワーク装置22におけるネットワーク品質情報とは、ネットワーク装置22における可用帯域、遅延時間及びトラヒック量などの情報である。
ネットワーク状態記録部2177は、ネットワーク装置22から取得された値をそのまま保持してもよい。また、ネットワーク状態記録部2177は、ネットワーク装置22から連続的に取得された情報に基づいて生成された統計値を保持してもよい。
ネットワーク情報取得部2173は、エージェント要求処理部2171からの指示に従い、ネットワーク装置22におけるネットワーク品質情報、及び、ネットワーク装置22が有するインターフェースにおけるネットワーク品質情報を取得する。
ルーティング情報読解部2172は、エージェント要求処理部2171から入力されたネットワークアドレスに基づいて、そのネットワークアドレスが割り当てられたアプリケーションサーバ12に対応するサーバ側エッジネットワーク装置を特定する。
また、ルーティング情報読解部2172は、二つのエッジネットワーク装置220に関する情報をエージェント要求処理部2171から入力された場合、二つのエッジネットワーク装置220間の通信ネットワーク20内における経路を特定する。
ルーティング情報読解部2172は、このような機能を提供するために、ルーティング情報記録部2174をネットワークアドレスに基づいて検索し、ルーティング情報を取得する。また、ルーティング情報読解部2172は、ネットワーク装置接続インターフェース216を介し、ネットワーク装置22が保持するルーティング情報を取得する。また、ルーティング情報読解部2172は、取得されたルーティング情報をルーティング情報記録部2174に追加する。
ルーティング情報記録部2174は、ネットワーク装置22のルーティング情報を保持する。ルーティング情報記録部2174は、ルーティング情報読解部2172からアプリケーションサーバ12のネットワークアドレスを入力された場合、入力されたネットワークアドレスに対応するルーティング情報を、ルーティング情報読解部2172へ返す。
入力されたネットワークアドレスに対応するルーティング情報を保持していない場合、ルーティング情報記録部2174は、ルーティング情報読解部2172にルーティング情報を保持していないことを通知する。
なお、ルーティング情報読解部2172からルーティング情報を入力され、ルーティング情報記録部2174の記憶容量が上限に達した場合、ルーティング情報記録部2174は、所定のアルゴリズムに従い、保持するルーティング情報の全部又は一部を削除してもよい。ここで、所定のアルゴリズムとは、例えば、最後に追加されてから経過した時間が最も長いルーティング情報を削除するアルゴリズムなどである。
出力エッジ情報生成部2175は、アドレス−エッジ装置記録部2178の情報を生成する。出力エッジ情報生成部2175は、エッジネットワーク装置220のルーティング情報をルーティング情報記録部2174から取得する。このとき、ルーティング情報記録部2174に所望のエッジネットワーク装置220のルーティング情報が存在しない場合、出力エッジ情報生成部2175は、所望のエッジネットワーク装置220にルーティング情報を要求し、ルーティング情報記録部2174にそのルーティング情報を追加する。
そして、出力エッジ情報生成部2175は、ルーティング情報が示す出力インターフェースと、ネットワークトポロジ記録部215とに基づいて、エッジネットワーク装置220の出力インターフェースが通信ネットワーク20外の装置又はネットワークと接続するか否かを判定する。出力エッジ情報生成部2175は、出力インターフェースが通信ネットワーク20外の装置等と接続する場合、その出力インターフェースの情報をアドレス−エッジ装置記録部2178に追加する。
出力エッジ情報生成部2175は、アプリケーション管理システム11からの情報取得要求が示すネットワークアドレスを用いて、アドレス−エッジ装置記録部2178を検索し、検索結果としてエッジネットワーク装置220を示す識別子を取得してもよい。そして、取得されたエッジネットワーク装置220の識別子を、エージェント要求処理部2171及び要求受付部212を介してアプリケーション管理システム11に送信してもよい。
この機能は、アプリケーション管理システム11が、アプリケーションが提供されるユーザ端末13に対応する端末側エッジネットワーク装置を特定するために用いられる。アプリケーション管理システム11は、この機能を用いる場合、情報取得要求に、ユーザ端末13のネットワークアドレスを含めることができる。
ネットワーク管理システム21が有する処理部の各々は、集積回路等の少なくとも一つの物理的な装置によって実装されてもよく、プロセッサが実行する少なくとも一つのプログラムによって実装されてもよい。また、ネットワーク管理システム21が有するすべての処理部は、一つの物理的な装置又は一つのプログラムによって実装されてもよい。
また、ネットワーク管理システム21は、各記録部を格納するためのストレージを有してもよい。
図6は、本実施例1のエージェント振分記録部213の例を示す説明図である。
図6は、通信ネットワーク20が提供するサービスクラスに従って、情報取得要求の各々を情報取得エージェント217に振り分ける場合のエージェント振分記録部213の例である。図6のエージェント振分記録部213は、アプリケーションの各々が属するサービスクラスを示す。
エージェント振分記録部213は、エージェント2131、サービスクラス2132及びアプリケーション識別子2133を含む。エージェント振分記録部213の値は、あらかじめ管理者によって設定される。
エージェント2131は、情報取得エージェント217の識別子を示す。サービスクラス2132は、通信ネットワーク20が提供するサービスクラスを示す。アプリケーション識別子2133は、アプリケーションサーバ12が提供するアプリケーションの識別子を示す。
要求受付部212は、情報取得要求が示すアプリケーションの識別子と同じアプリケーション識別子2133を含むエージェント振分記録部213のエントリを抽出し、抽出されたエントリのエージェント2131が示す情報取得エージェント217を、受信した情報取得要求に対応する処理を実行する情報取得エージェント217に決定する。
なお、図6に示すエージェント振分記録部213において、エージェント2131とサービスクラス2132との値は、1対1の関係であるが、本実施例のエージェント振分記録部213はこれに限られない。例えば、エージェント2131の一つの識別子に、複数のサービスクラス2132の値が対応してもよい。
これは、サービスクラスが同じアプリケーションには、同様な経路が用いられる場合が多く、同様な経路が用いられる場合、情報取得エージェント217の各々で保持するべきネットワーク装置22のルーティング情報も同様であるためである。そして、同じサービスクラスの複数のアプリケーションの各々について、同じ情報取得エージェント217が処理することによって、複数のアプリケーション間においてルーティング情報を共有でき、情報取得エージェント217は、効率よく情報を参照することができる。
図7は、本実施例のネットワークトポロジ記録部215の例を示す説明図である。
ネットワークトポロジ記録部215は、ネットワーク装置2151、インターフェース2152、ネットワークアドレス2153、外部ネットワーク接続2154及び流通アプリケーション2155を含む。
ネットワーク装置2151、インターフェース2152、ネットワークアドレス2153及び外部ネットワーク接続2154の情報は、あらかじめ管理者によって設定されてもよいし、ネットワーク装置22から取得された情報に基づいてあらかじめ格納されてもよい。流通アプリケーション2155の情報は、トポロジ情報取得部218によって取得され、更新される。
ネットワーク装置2151は、エッジネットワーク装置220又はネットワーク装置221のネットワーク装置22の識別子を示す。インターフェース2152は、ネットワーク装置22の各々が有するインターフェースの識別子を示す。
ネットワークアドレス2153は、ネットワーク装置2151が示すネットワーク装置22のインターフェースの各々に割り当てられたネットワークアドレスを示す。外部ネットワーク接続2154は、インターフェース2152が示すインターフェースが、通信ネットワーク20の外に設置される装置又はネットワーク等と接続するか否かを示す。
図6に示す外部ネットワーク接続2154は、保持する値が「True」である場合、通信ネットワーク20の外に設置される装置と接続することを示し、保持する値が「False」である場合、通信ネットワーク20の外に設置される装置等と接続しないことを示す。
流通アプリケーション2155は、アプリケーションの識別子を含み、インターフェース2152が示すインターフェースを通過するトラヒックのアプリケーションを示す。
図8は、本実施例1の経路記録部2176の例を示す説明図である。
経路記録部2176は、エッジネットワーク装置21761、エッジネットワーク装置21762及び経路21763を含む。経路記録部2176の情報は、後述する処理によって更新される。
エッジネットワーク装置21761及びエッジネットワーク装置21762は、各々エッジネットワーク装置220の識別子を示す。経路21763は、エッジネットワーク装置21761及びエッジネットワーク装置21762が示す二つのエッジネットワーク装置220の間の経路を示す。
図8に示す経路21763は、経路に含まれるネットワーク装置22の識別子と、経路に含まれるネットワーク装置22のインターフェースの識別子とによって経路を示す。
なお、通信ネットワーク20のいずれかの経路が障害等によって切り替えられた場合、経路記録部2176は更新されてもよい。
図9は、本実施例1のネットワーク状態記録部2177の例を示す説明図である。
ネットワーク状態記録部2177は、ネットワーク装置22から取得されたネットワーク品質情報の種類に従って値を含む。ネットワーク状態記録部2177は、アプリケーション識別子21771、ネットワーク装置21772、インターフェース21773、ネットワーク情報(トラヒック量21774、可用帯域21775、遅延時間21776及びパケットロス率21777)、情報取得時刻21778及び情報取得頻度21779を含む。
アプリケーション識別子21771は、アプリケーションの識別子を示す。ネットワーク装置21772は、ネットワーク装置22の識別子を示す。インターフェース21773は、ネットワーク装置21772が示すネットワーク装置22のインターフェースを示し、アプリケーションのトラヒックが通過するインターフェースの組を示す。
トラヒック量21774は、インターフェースの組を通過するトラヒックの量を示す。可用帯域21775は、アプリケーションのトラヒックが使用できる通信帯域を示す。遅延時間21776は、ネットワーク装置においてトラヒックを転送する際に発生する遅延時間を示す。パケットロス率21777は、ネットワーク装置22において削除されたパケットの割合を示す。
情報取得時刻21778は、ネットワーク情報が最後に取得された時刻を示す。情報取得頻度21779は、ネットワーク情報をネットワーク装置22から取得する頻度を示す。
ネットワーク状態記録部2177が含む情報の種類は、アプリケーション管理システム11から送信される情報取得要求に依存する。このため、本実施例のネットワーク状態記録部2177が、図9に示すネットワーク情報をすべて含む必要はなく、また、図9に示すネットワーク情報以外の情報を含んでもよい。また、アプリケーション識別子毎に、ネットワーク状態記録部2177が含む情報の種類は異なってもよい。
具体的には、図9のネットワーク状態記録部2177は、識別子(APP1)のアプリケーションについて、ネットワーク品質情報として、トラヒック量21774及び遅延時間21776の情報が取得されていることを示す。また、図9のネットワーク状態記録部2177は、識別子(APP2)のアプリケーションについて、ネットワーク品質情報として、トラヒック量21774及び可用帯域21775の情報が取得されていることを示す。
図10は、本実施例1のルーティング情報記録部2174の例を示す説明図である。
ルーティング情報記録部2174は、ネットワーク装置21741、宛先ネットワークアドレス21742、次宛先ネットワークアドレス21743及び出力インターフェース21744を含む。ルーティング情報記録部2174は、ネットワーク装置22の各々を通過するトラヒックの宛先を示すが、実施例1のルーティング情報記録部2174は、すべてのネットワーク装置22におけるトラヒックの宛先を含まなくてもよい。
ネットワーク装置21741は、ネットワーク装置22の識別子を示す。宛先ネットワークアドレス21742は、アプリケーションサーバ12のネットワークアドレスを示す。次宛先ネットワークアドレス21743は、出力インターフェース21744が示すインターフェースが接続されるネットワークアドレスを示す。出力インターフェース21744は、インターフェースの識別子を示す。
なお、通信ネットワーク20のいずれかの経路が障害等によって切り替えられた場合、ルーティング情報記録部2174は更新されてもよい。また、以下において、ルーティング情報記録部2174の各エントリを、ルーティング情報と記載する場合がある。
図11は、本実施例1のアドレス−エッジ装置記録部2178の例を示す説明図である。
アドレス−エッジ装置記録部2178は、エッジネットワーク装置21751、インターフェース21752及び宛先ネットワーク21753を含む。エッジネットワーク装置21751は、エッジネットワーク装置220の識別子を示す。
インターフェース21752は、エッジネットワーク装置220が有するインターフェースの識別子を示す。宛先ネットワーク21753は、インターフェース21752を通過するトラヒックの宛先のネットワークアドレスを示す。
アドレス−エッジ装置記録部2178は、ルーティング情報記録部2174及びネットワークトポロジ記録部215に基づいて、出力エッジ情報生成部2175によって生成される。
具体的には、出力エッジ情報生成部2175は、図10に示すルーティング情報記録部2174を参照し、識別子(NE1)のエッジネットワーク装置220のルーティング情報を取得する。そして、出力エッジ情報生成部2175は、図7に示すネットワークトポロジ記録部215を参照し、ネットワーク装置2151が「NE1」を示すエントリのうち、外部ネットワーク接続2154が「True」を示すエントリを抽出し、抽出されたエントリのインターフェース2152を取得する。
図7に示す例において、ネットワーク装置2151が「NE1」を示し、かつ、外部ネットワーク接続2154が「True」を示すエントリのインターフェース2152は、「IF1」及び「IF2」を示す。このため、出力エッジ情報生成部2175は、ネットワーク装置21741が「NE1」を示すエントリのうち、出力インターフェース21744が「IF1」を示すエントリと、「IF2」を示すエントリとを抽出し、抽出されたエントリの宛先ネットワークアドレス21742を、アドレス−エッジ装置記録部2178に追加する。
出力エッジ情報生成部2175は、アドレス−エッジ装置記録部2178を、エージェント要求処理部2171が情報取得要求を受信した際に生成(又は更新)してもよいし、所定の期間ごとに生成(又は更新)してもよい。また、出力エッジ情報生成部2175は、ネットワークトポロジ記録部215が更新された際にアドレス−エッジ装置記録部2178を生成(又は更新)してもよい。
次に、本実施例における処理の流れを説明する。
図12は、本実施例1の通信ネットワーク20からネットワーク品質情報を取得する処理を示すシーケンス図である。
図12は、アプリケーション管理システム11、ネットワーク管理システム21、ネットワーク装置22間で送受信される情報の流れを示す。
アプリケーション管理システム11は、ネットワーク管理システム21に、情報取得要求を送信する(S1000)。
S1000の後、ネットワーク管理システム21は、ネットワーク装置22の中から、情報取得要求が示すアプリケーションに関するトラヒックを通過させるエッジネットワーク装置220を特定する。そして、特定されたエッジネットワーク装置220を示すアプリケーションエッジ装置リストを生成する(S1001)。
S1001において、ネットワーク管理システム21は、エッジネットワーク装置220に、通過するトラヒックのアプリケーションを確認させる。
S1001の後、ネットワーク管理システム21は、アプリケーションエッジ装置リストとルーティング情報記録部2174と、情報取得要求とに基づいて、サーバ側エッジネットワーク装置と、端末側エッジネットワーク装置とを特定する(S1002)。S1002において、ネットワーク管理システム21は、必要に応じてルーティング情報をネットワーク装置22から取得する。
S1002の後、ネットワーク管理システム21は、サーバ側エッジネットワーク装置と、端末側エッジネットワーク装置との間の経路を特定する(S1003)。S1003において、ネットワーク管理システム21は、必要に応じてルーティング情報をネットワーク装置22から取得する。
S1003の後、ネットワーク管理システム21は、特定された経路におけるネットワーク品質情報を取得する。そして、ネットワーク管理システム21は、取得されたネットワーク品質情報をアプリケーション管理システム11に提供する(S1004)。
S1002において、ネットワーク管理システム21が、情報取得要求が示すアプリケーションに基づいてサーバ側エッジネットワーク装置を特定することによって、アプリケーションに関するネットワーク品質情報を取得すべきネットワーク装置を絞り込める。また、S1003において、特定されたサーバ側エッジネットワーク装置及び端末側エッジネットワーク装置に基づいて経路を特定するため、ネットワーク品質情報を取得すべきネットワーク装置をさらに絞り込める。
これによって、ネットワーク管理システム21は、S1004においてネットワーク品質情報を取得するために、通信ネットワーク20におけるネットワーク装置22にかかる負荷を低減することができる。また、アプリケーション管理システム11は、情報取得要求にアプリケーションとアプリケーションサーバ12との情報を含めることによって、ネットワーク管理システム21に、より効率的にネットワーク品質情報を取得させることができる。
以下に、図12に示す処理の詳細を示す。
情報取得要求は、取得するネットワーク品質情報の種類を示す場合、例えば、可用帯域、又は、遅延時間等を示す。また、情報取得要求は、複数のネットワーク品質情報の種類を示してもよい。
また、情報取得要求はネットワーク品質情報の種類を示さなくてもよい。具体的には、ユーザからアプリケーションの識別子を指定された場合、アプリケーション管理システム11及びネットワーク管理システム21は、指定されたアプリケーションの識別子に対応するネットワーク品質情報の種類を特定してもよい。
例えば、アプリケーション管理システム11が、アプリケーションの各々に対応するアプリケーション種別を保持し、ネットワーク管理システム21がアプリケーション種別に対応するネットワーク品質情報の種類を保持してもよい。そして、ユーザからアプリケーションの識別子を指定された場合、アプリケーション管理システム11は、指定された識別子に対応するアプリケーション種別を、情報取得要求に含めてネットワーク管理システム21に送信し、ネットワーク管理システム21は、情報取得要求に含まれるアプリケーション種別に対応するネットワーク品質情報の種類を特定してもよい。
より具体的には、アプリケーションが動画サービスであった場合、通信ネットワーク20における遅延時間又は遅延時間の揺らぎが、一般的に、ユーザ端末13に提供されるアプリケーションの品質に大きな影響をもたらす。このため、アプリケーション管理システム11がアプリケーション種別として「動画」をネットワーク管理システム21に送信し、ネットワーク管理システム21が「動画」に対応する「遅延時間」及び「遅延時間の揺らぎ」を、ネットワーク品質情報の種類として特定してもよい。
情報取得要求が示すアプリケーションの識別子は、アプリケーション管理システム11、ネットワーク管理システム21、及び、ネットワーク装置22において一意である。また、ネットワーク装置22は、受信したトラヒックと、ネットワーク管理システム21によって指定されたアプリケーションの識別子とに基づいて、受信したトラヒックが、指定されたアプリケーションに関するトラヒックであるか否かを判定できる。
また、一つのネットワークアドレスを割り当てられた少なくとも一つのアプリケーションサーバ12から一つのアプリケーションが提供される場合、ネットワーク装置22は、情報取得要求に含まれるアプリケーションサーバ12のネットワークアドレスを、アプリケーションの識別子として利用してもよい。すなわち、ネットワーク装置22は、情報取得要求に含まれるネットワークアドレスと、自身が送受信するパケットのネットワークアドレスとに基づいて、情報取得要求が示すアプリケーションに関するトラヒックを特定し、特定されたトラヒックを用いてネットワーク品質情報を取得してもよい。
また、一つのネットワークアドレスを割り当てられた少なくとも一つのアプリケーションサーバ12から複数のアプリケーションが提供される場合、ネットワーク装置22は、自身が送受信するパケットに含まれる上位レイヤの情報を用いることで、アプリケーションを識別する。例えば、通信ネットワーク20がTCP/IPネットワークを用いる場合、ネットワーク装置22は、アプリケーションに割り当てられるTCP/UDPのポート番号(パケットに含まれる)を、アプリケーションの識別子として利用してもよい。
ここで、情報取得要求が示すアプリケーションの識別子は、ポート番号に対応する。そして、ネットワーク装置22は、情報取得要求が示すアプリケーションの識別子と、自身が送受信するパケットのトランスポートレイヤのポート番号とに基づいて、情報取得要求が示すアプリケーションに関するトラヒックを特定し、特定されたトラヒックを用いてネットワーク品質情報を取得してもよい。
要求受付部212は、S1000において情報取得要求を受信した場合、エージェント振分記録部213と、受信した情報取得要求が示すアプリケーションの識別子とに基づいて、受信した情報取得要求に対する処理を実行する情報取得エージェント217を決定する。
例えば、要求受付部212は、受信した情報取得要求がアプリケーションの識別子「APP1」を示す場合、図6に示すエージェント振分記録部213のアプリケーション識別子2133が「APP1」のエントリから、「Agent1」を抽出する。そして、要求受付部212は、抽出された識別子「Agent1」の情報取得エージェント217を、情報取得要求に対する処理を実行する情報取得エージェント217に決定する。
ここで、情報取得要求が複数のアプリケーションを示し、複数のアプリケーションに決定された情報取得エージェント217が各々異なる場合、要求受付部212は、後述するS1002及びS1003の処理を、情報取得エージェント217において並列に実行してもよい。また、情報取得要求が複数のアプリケーションを示し、二つ以上のアプリケーションに一つの情報取得エージェント217が決定される場合、一つの情報取得エージェント217において実行されアプリケーションへのS1002及びS1003の処理は、アプリケーションごとに実行される。
以下に示すS1001及びS1004の処理は、情報取得要求が示すアプリケーションが複数含まれる場合、アプリケーションごとに実行されるものとする。ただし、S1004において、ネットワーク管理システム21の要求受付部212は、情報取得要求が示す複数のアプリケーションのネットワーク品質情報を、一つの情報としてアプリケーション管理システム11に送信してもよい。
情報取得要求に対する処理を実行する情報取得エージェント217を決定した後、又は、情報取得エージェント217を決定している間、要求受付部212は、情報取得要求が示すアプリケーションに関するトラヒックが通過するエッジネットワーク装置220(以下、アプリケーションエッジ装置と記載)を特定する指示を、エッジ情報取得部214に送信する。そして、エッジ情報取得部214は、要求受付部212からの指示に従って、アプリケーションエッジ装置を特定する(S1001)。
S1001において、要求受付部212は、まず、情報取得要求が示すアプリケーションの識別子をエッジ情報取得部214に転送する。
エッジ情報取得部214は、要求受付部212からアプリケーションの識別子を受信した場合、ネットワークトポロジ記録部215を参照し、すべてのエッジネットワーク装置220のリストを取得する。なお、取得されるエッジネットワーク装置220のリストは、通信ネットワーク20に含まれるすべてのエッジネットワーク装置220を示し、情報取得要求が示すアプリケーションに関するトラヒックが通過するエッジネットワーク装置220も通過しないエッジネットワーク装置220も含まれる。
そして、エッジ情報取得部214は、取得されたリストが示すエッジネットワーク装置220に、受信したアプリケーションの識別子を含むアプリケーション確認要求を、ネットワーク装置接続インターフェース216を介して送信する。
エッジネットワーク装置220は、アプリケーション確認要求を受信した場合、自身の持つインターフェースのうち通信ネットワーク20外の装置に接続するインターフェースを、アプリケーション確認要求が示すアプリケーションに関するトラヒックが通過するか否かを判定する。そして、エッジネットワーク装置220は、判定結果をエッジ情報取得部214に返信する。
エッジ情報取得部214は、受信した判定結果に基づいて、情報取得要求が示すアプリケーションのトラヒックが通過するインターフェースの識別子に、情報取得要求が示すアプリケーションの識別子が対応するように、ネットワークトポロジ記録部215を更新する。これにより、エッジ情報取得部214は、すべてのエッジネットワーク装置220の中から、アプリケーションエッジ装置を特定することができる。
なお、ここで特定されるアプリケーションエッジ装置は、サーバ側エッジネットワーク装置か、端末側エッジネットワーク装置か不明である。このため、以下のS1002の処理は、ネットワークトポロジ記録部215が示すすべてのエッジネットワーク装置220が、端末側エッジネットワーク装置であるという仮定において、開始される。
また、エッジネットワーク装置220が、通信ネットワーク20外の装置に接続する自身のインターフェースにおいて、アプリケーション確認要求が示すアプリケーションのトラヒックの宛先を確認できる場合、エッジネットワーク装置220は、トラヒックの宛先をエッジ情報取得部214に送信してもよい。そして、エッジ情報取得部214は、宛先を送信したエッジネットワーク装置220と、宛先を送信しないエッジネットワーク装置220とを区別し、宛先を送信しないエッジネットワーク装置にS1002を実行してもよい。
また、エッジ情報取得部214は、エッジネットワーク装置220から送信された宛先に基づいて、サーバ側エッジネットワーク装置と端末側エッジネットワーク装置とを特定してもよい。
エッジ情報取得部214は、特定されたアプリケーションエッジ装置を含むアプリケーションエッジ装置リストを、更新されたネットワークトポロジ記録部215に基づいて生成する。そして、エッジ情報取得部214は、アプリケーションエッジ装置リストを要求受付部212に送信する。アプリケーションエッジ装置リストは、アプリケーションエッジ装置と、インターフェースと、アプリケーションとを示す各々の識別子を含む。
要求受付部212は、エッジ情報取得部214からアプリケーションエッジ装置リストを送信された場合、送信されたアプリケーションエッジ装置リストと、情報取得要求とを、エージェント振分記録部213に基づいて決定された情報取得エージェント217のエージェント要求処理部2171に転送する。
S1001の後、情報取得エージェント217は、図13及び図14に示す処理によって、情報取得要求が示すネットワークアドレスに対応するサーバ側エッジネットワーク装置を、ネットワークトポロジ記録部215等に基づいて特定する(S1002)。
図13は、本実施例1のサーバ側エッジネットワーク装置を特定する処理の前半を示すフローチャートである。
以下、情報取得要求が示すネットワークアドレスXに対応するサーバ側エッジネットワーク装置220Yを得るまでの処理を示す。
エージェント要求処理部2171は、情報取得要求とアプリケーションエッジ装置リストとを受信する(S1100)。S1100の後、エージェント要求処理部2171は、ネットワークアドレスXに対応するエッジネットワーク装置220を示すエントリが、アドレス−エッジ装置記録部2178に含まれるか否かを判定する(S1101)。
なお、S1101におけるアドレス−エッジ装置記録部2178は、前述の出力エッジ情報生成部2175の処理と、S1001において更新されたネットワークトポロジ記録部215とによって、最新に更新されていてもよい。
具体的には、エージェント要求処理部2171は、宛先ネットワーク21753がネットワークアドレスXを示すエントリが、アドレス−エッジ装置記録部2178に含まれるか否かを判定する。ネットワークアドレスXを示す宛先ネットワーク21753のエントリがアドレス−エッジ装置記録部2178に含まれる場合、エージェント要求処理部2171は、ネットワークアドレスXを示す宛先ネットワーク21753のエントリを抽出する。そして、エージェント要求処理部2171は、抽出されたエントリのエッジネットワーク装置21751の識別子を、暫定ネットワーク装置の識別子として、情報取得エージェント217が有するメモリに格納する(S1102)。
図13及び図14における暫定ネットワーク装置は、サーバ側エッジネットワーク装置の候補である。
エージェント要求処理部2171は、宛先ネットワーク21753がネットワークアドレスXを示すエントリが、アドレス−エッジ装置記録部2178に含まれない場合、ネットワークアドレスXをルーティング情報読解部2172に送信する(S1103)。
ルーティング情報読解部2172は、ネットワークアドレスXを受信した場合、ルーティング情報記録部2174が、ネットワークアドレスXに関するルーティング情報を含むか否かを判定する。ネットワークアドレスXが、宛先ネットワークアドレス21742のいずれかに格納される場合、ルーティング情報読解部2172は、ルーティング情報記録部2174が、ネットワークアドレスXに関するルーティング情報を含むと判定する(S1104)。
ルーティング情報読解部2172は、ルーティング情報記録部2174がネットワークアドレスXに関するルーティング情報を含むと判定した場合、ネットワークアドレスXに関するルーティング情報を、ルーティング情報記録部2174から抽出する。
そして、ルーティング情報読解部2172は、抽出されたルーティング情報から、次宛先ネットワークアドレス21743及びネットワーク装置21741の情報を取得する。例えば、図10に示す例において、ネットワークアドレスXが「192.0.2.192/28」である場合、ルーティング情報読解部2172は、ネットワーク装置21741の識別子として「NE1」を取得し、次宛先ネットワークアドレス21743の値として「192.51.100.65/28」を取得する。
そして、ルーティング情報読解部2172は、ルーティング情報から取得されたネットワーク装置の識別子を、暫定ネットワーク装置の識別子として、情報取得エージェント217が有するメモリに格納する(S1108)。
ルーティング情報読解部2172は、S1104においてルーティング情報記録部2174がネットワークアドレスXに関するルーティング情報を含まないと判定した場合、ルーティング情報記録部2174にルーティング情報が保持されていないエッジネットワーク装置220又はネットワーク装置221を一つ選択し、選択されたネットワーク装置22からルーティング情報を取得する(S1105)。
具体的には、ルーティング情報読解部2172は、S1105において、ネットワークトポロジ記録部215から通信ネットワーク20が有するすべてのネットワーク装置22の識別子を取得し、取得された識別子のうちルーティング情報記録部2174に格納されていない識別子を抽出する。そして、抽出された識別子のうちの一つの識別子を選択し、選択された識別子のネットワーク装置22から、ネットワーク装置接続インターフェース216を介してルーティング情報を取得する。
そして、ルーティング情報読解部2172は、取得されたルーティング情報がネットワークアドレスXを宛先ネットワークアドレスとして示すが否かを判定する(S1106)。宛先ネットワークアドレスとして示さない場合、ルーティング情報記録部2174に格納されていない識別子の中から識別子を選択し続け、選択された識別子のネットワーク装置からルーティング情報を取得する(S1105)。
ネットワークアドレスXを宛先ネットワークアドレスとして示すルーティング情報を取得した場合、ルーティング情報読解部2172は、取得されたルーティング情報をルーティング情報記録部2174に追加する。そして、ルーティング情報読解部2172は、取得されたルーティング情報のネットワーク装置21741の識別子を、暫定ネットワーク装置の識別子として、情報取得エージェント217が有するメモリに格納する(S1107)。
図14は、本実施例1のサーバ側エッジネットワーク装置を特定する処理の後半を示すフローチャートである。
S1108若しくはS1107の後、又は、後述するS1113の後、ルーティング情報読解部2172は、メモリに格納された暫定ネットワーク装置から取得されたルーティング情報を、ルーティング情報記録部2174が保持するか否かを判定する(S1109)。
ルーティング情報記録部2174がそのルーティング情報を保持しない場合、ルーティング情報読解部2172は、暫定ネットワーク装置に相当するネットワーク装置22から、ネットワーク装置接続インターフェース216を介してルーティング情報を取得する。そして、ルーティング情報読解部2172は、取得されたルーティング情報をルーティング情報記録部2174に追加する(S1110)。
ルーティング情報記録部2174が暫定ネットワーク装置から取得されたルーティング情報を保持する場合、又は、S1110の後、ルーティング情報読解部2172は、暫定ネットワーク装置から取得されたルーティング情報から、次宛先ネットワークアドレス21743と出力インターフェース21744との値を取得する(S1111)。
S1111の後、ルーティング情報読解部2172は、ネットワークトポロジ記録部215と、取得された出力インターフェースの値と、暫定ネットワーク装置の識別子とに基づいて、次宛先ネットワークアドレスが通信ネットワーク20に含まれる装置のアドレスか、通信ネットワーク20外の装置のアドレスであるかを判定する(S1112)。
具体的には、ルーティング情報読解部2172は、ネットワーク装置2151が暫定ネットワーク装置を示し、取得された出力インターフェースの値とインターフェース21152の値とが一致するエントリを、ネットワークトポロジ記録部215から抽出し、抽出されたエントリの外部ネットワーク接続2154が「True」であるか否かを判定する。そして、抽出されたエントリの外部ネットワーク接続2154が「True」である場合、S1112においてルーティング情報読解部2172は、暫定ネットワーク装置の次宛先ネットワークアドレスが通信ネットワーク20外の装置のアドレスであると判定する。
例えば、図7に示すネットワークトポロジ記録部215において、暫定ネットワーク装置の識別子が「NE1」であり、S1111において取得された出力インターフェースの値が「IF3」である場合、外部ネットワーク接続2154は「False」を示すため、暫定ネットワーク装置は、通信ネットワーク20の外部の装置に接続するインターフェースを有しない。このため、ルーティング情報読解部2172は、暫定ネットワーク装置の次宛先ネットワークアドレスは通信ネットワーク20内の装置のアドレスであると判定する。
S1112において、暫定ネットワーク装置の次宛先ネットワークアドレスが通信ネットワーク20内の装置のアドレスであると判定した場合、ルーティング情報読解部2172は、次宛先ネットワークアドレスが割り当てられたインターフェースを特定し、特定されたインターフェースを有するエッジネットワーク装置220又はネットワーク装置221の識別子によって暫定ネットワーク装置を更新する(S1113)。
S1113の後、ルーティング情報読解部2172は、S1109に戻り、処理を継続する。
S1112において、例えば、暫定ネットワーク装置の識別子が「NE1」であり、S1111において取得された出力インターフェースの値が「IF1」である場合、ルーティング情報読解部2172は、暫定ネットワーク装置の次宛先ネットワークアドレスが通信ネットワーク20外の装置であると判定する。
S1112において暫定ネットワーク装置の次宛先ネットワークアドレスが通信ネットワーク20外の装置であると判定された場合、ルーティング情報読解部2172は、暫定ネットワーク装置が、アプリケーションサーバ12へのトラヒックを通信ネットワーク20において最後に通過させるネットワーク装置22であると特定できる。
このため、S1102の後、又は、S1112において暫定ネットワーク装置の次宛先ネットワークアドレスが通信ネットワーク20外の装置であると判定された場合、エージェント要求処理部2171は、暫定ネットワーク装置を、ネットワークアドレスXに対応するサーバ側エッジネットワーク装置220Yに決定する(S1114)。
S1114の後、エージェント要求処理部2171は、S1002において、決定されたすべてのサーバ側エッジネットワーク装置220Yの識別子と、ネットワークアドレスXに対応するアプリケーションの識別子と、を含むリスト(以下、サーバ接続リストと記載)を生成する。図13及び図14に示す処理は、情報取得要求が示すすべてのアプリケーションごとに実行されるため、サーバ接続リストは、アプリケーションごとに生成される。
サーバ接続リストを生成した後、エージェント要求処理部2171は、要求受付部212から転送されたアプリケーションエッジ装置リストから、生成されたサーバ接続リストに含まれるエッジネットワーク装置220の識別子を除外する。そして、除外した結果を含む端末接続リストを生成する。これは、端末側エッジネットワーク装置のみを示すリストを生成するためである。サーバ接続リストも、情報取得要求が示すアプリケーションごとに生成される。
なお、前述のS1105及びS1110において、ルーティング情報読解部2172は、必要に応じて、ネットワーク装置22からルーティング情報を取得する。図12に示すS1002は、このS1105又はS1110におけるルーティング情報の取得を示す。
S1002に示す処理によって、エージェント要求処理部2171は、サーバ側エッジネットワーク装置と端末側エッジネットワーク装置とを特定することによって、ネットワーク品質情報を取得するネットワーク装置22を絞りこむことができる。また、ルーティング情報読解部2172が必要に応じてルーティング情報をネットワーク装置22から収集するため、実施例1のネットワーク管理システム21は、ネットワーク装置22全体の負荷を低減することができる。
S1002の後、端末側エッジネットワーク装置と、サーバ側エッジネットワーク装置との間の、通信ネットワーク20における経路を図15に示す処理によって特定する(S1003)。
図15は、本実施例1の二つのエッジネットワーク装置220間の経路を、情報取得エージェント217が特定する処理を示すフローチャートである。
そして、エージェント要求処理部2171は、生成されたサーバ接続リストと端末接続リストとから、対応するアプリケーションの識別子が同じ、エッジネットワーク装置220の識別子をそれぞれ1台ずつ抽出する。そして、エージェント要求処理部2171は、抽出された二つのエッジネットワーク装置220を、エッジネットワーク装置220A及びエッジネットワーク装置220Bに定める(S200)。
なお、サーバ側エッジネットワーク装置と、端末側エッジネットワーク装置とが同じであり、かつ、アプリケーションサーバ12とユーザ端末13とが、一つのエッジネットワーク装置220が有する二つのインターフェースに各々接続されることがある。この場合、サーバ接続リストと、アプリケーションエッジ装置(端末接続リスト)とは、インターフェースの識別子を含んでもよい。そして、エージェント要求処理部2171は、一つのエッジネットワーク装置220が有する複数のインターフェースの識別子の各々を、複数のエッジネットワーク装置として抽出し、エッジネットワーク装置220A及びエッジネットワーク装置220Bを定めてもよい。
また、S201から開始される処理によって特定される経路は、エッジネットワーク装置220Aからエッジネットワーク装置220Bに向けての経路である。このため、エージェント要求処理部2171は、図15に示す処理を実行するごとに、エッジネットワーク装置220A及びエッジネットワーク装置220Bに定めることによって、サーバ側エッジネットワーク装置から端末側エッジネットワーク装置までの経路、及び、端末側エッジネットワーク装置からサーバ側エッジネットワーク装置までの経路を特定する。
また、特にアプリケーションサーバ12からユーザ端末13までのネットワーク品質情報を取得する場合、エージェント要求処理部2171は、サーバ接続リストに含まれるエッジネットワーク装置220からエッジネットワーク装置220Aを定め、端末接続リストに含まれるエッジネットワーク装置220からエッジネットワーク装置220Bを定める。
S200の後、エージェント要求処理部2171は、経路記録部2176がエッジネットワーク装置220Aとエッジネットワーク装置220Bとの間の経路情報を保持するか否かを判定する(S201)。具体的には、エッジネットワーク装置220A及びエッジネットワーク装置220Bを示すエッジネットワーク装置21761及びエッジネットワーク装置21762と、経路情報を含む経路21763とを有するエントリを、経路記録部2176が含む場合、エージェント要求処理部2171は、経路記録部2176がエッジネットワーク装置220Aとエッジネットワーク装置220Bとの間の経路情報を保持すると判定する。
経路記録部2176がエッジネットワーク装置220Aとエッジネットワーク装置220Bとの間の経路情報を保持する場合、経路情報をルーティング情報記録部2174からさらに取得する必要がないため、エージェント要求処理部2171は、エッジネットワーク装置220Aとエッジネットワーク装置220Bとの間の経路情報を経路記録部2176から取得する(S202)。
経路記録部2176がエッジネットワーク装置Aとエッジネットワーク装置B間の経路に関する情報を保持しない場合、エージェント要求処理部2171は、ルーティング情報読解部2172に経路を特定させるため、エッジネットワーク装置220Aとエッジネットワーク装置220Bとの識別子をルーティング情報読解部2172に転送する。ルーティング情報読解部2172は、エッジネットワーク装置220A及びエッジネットワーク装置220Bの識別子を受信した場合、エッジネットワーク装置Aを暫定ネットワーク装置として、情報取得エージェント217のメモリに格納する(S203)。
S203において、ルーティング情報読解部2172は、経路記録部2176に追加するための新たなエントリを生成し、新たなエントリのエッジネットワーク装置21761と経路21763とに、暫定ネットワーク装置(S203においてはエッジネットワーク装置220A)の識別子を格納する。また、ルーティング情報読解部2172は、エッジネットワーク装置220Aがユーザ端末13と接続するためのインターフェースの識別子をネットワークトポロジ記録部215から取得し、新たなエントリの経路21763に、取得されたインターフェースの識別子をエッジネットワーク装置220Aの識別子と対応させて格納する。
S203又は後述するS208の後、ルーティング情報読解部2172は、ルーティング情報記録部2174が、暫定ネットワーク装置のルーティング情報を保持するか否かを判定する(S204)。
ルーティング情報記録部2174が暫定ネットワーク装置のルーティング情報を保持しない場合、ルーティング情報読解部2172は、暫定ネットワーク装置に相当するエッジネットワーク装置220又はネットワーク装置221にルーティング情報を要求する。そして、ルーティング情報読解部2172は、要求したルーティング情報を取得した場合、取得されたルーティング情報をルーティング情報記録部2174に追加する(S205)。
S204においてルーティング情報記録部2174が暫定ネットワーク装置のルーティング情報を保持すると判定された場合、又は、S205の後、ルーティング情報読解部2172は、暫定ネットワーク装置の識別子をネットワーク装置21741に含み、エッジネットワーク装置220Bの識別子を宛先ネットワークアドレス21742に含むルーティング情報記録部2174のエントリを抽出する。そして、ルーティング情報読解部2172は、抽出されたエントリの次宛先ネットワークアドレス21743の値と出力インターフェース21744の識別子とを取得する。
ここで、ルーティング情報読解部2172は、S203において生成されたエントリの経路21763に、取得された出力インターフェース21744の識別子を、暫定ネットワーク装置の識別子と対応させて格納する。
さらに、ルーティング情報読解部2172は、取得された次宛先ネットワークアドレスの値をネットワークアドレス2153に含むネットワークトポロジ記録部215のエントリを抽出し、抽出されたエントリのネットワーク装置2151とインターフェース2152の識別子とを取得する。
ここで、ルーティング情報読解部2172は、S203において生成されたエントリの21763に、取得されたネットワーク装置2151とインターフェース2152との識別子を格納する(S206)。
S206の後、ルーティング情報読解部2172は、取得されたネットワーク装置2151の識別子が、エッジネットワーク装置220Bを示すか否かを判定する(S207)。取得されたネットワーク装置2151の識別子が、エッジネットワーク装置220Bを示さない場合、経路に含まれるネットワーク装置221をさらに特定するため、ルーティング情報読解部2172は、取得されたネットワーク装置2151の識別子を暫定ネットワーク装置としてメモリに格納する(S208)。そして、ルーティング情報読解部2172は、S204に戻る。
S206において取得されたネットワーク装置2151の識別子が、エッジネットワーク装置220Bを示す場合、経路に含まれるネットワーク装置22をすべて特定し終わったため、ルーティング情報読解部2172は、S203において生成されたエントリのエッジネットワーク装置21762に、エッジネットワーク装置220Bの識別子を格納する。また、ルーティング情報読解部2172は、エッジネットワーク装置220Bがアプリケーションサーバ12に接続するためのインターフェースの識別子をネットワークトポロジ記録部215から取得し、S203において生成されたエントリの経路21763に、取得されたインターフェースの識別子をエッジネットワーク装置220Bの識別子と対応させて格納する。
そして、ルーティング情報読解部2172は、S203において生成され、かつ、S206及びS209等において更新された経路記録部2176に追加するためのエントリを、エッジネットワーク装置Aとエッジネットワーク装置Bとの間の経路情報に決定する。
そして、ルーティング情報読解部2172は、決定されたエッジネットワーク装置Aとエッジネットワーク装置Bとの間の経路情報をエージェント要求処理部2171に送信する。エージェント要求処理部2171は、ルーティング情報読解部2172から送信された経路情報を、経路記録部2176に追加する(S209)。
S202又はS209の後、エージェント要求処理部2171は、S202において取得された経路情報、又は、S209において決定された経路情報に基づいて、ネットワーク状態記録部2177を更新する(S210)。
具体的には、S210において、エージェント要求処理部2171は、取得又は決定された経路情報の経路21763に格納される、ネットワーク装置22の識別子と、当該ネットワーク装置22に対応させて含まれるインターフェースの識別子との組を抽出し、抽出された組をネットワーク状態記録部2177の新たなエントリのネットワーク装置21772及びインターフェース21773に格納する。そして、ネットワーク状態記録部2177の新たなエントリのアプリケーション識別子21771に、エッジネットワーク装置220A及びエッジネットワーク装置220Bに対応するアプリケーションの識別子(サーバ接続リスト又は端末接続リストから取得)を格納する。
S210において、ネットワーク状態記録部2177のトラヒック量21774、可用帯域21775、遅延時間21776、パケットロス率21777及び情報取得時刻21778には、値が格納されない。エージェント要求処理部2171は、S210において、情報取得頻度21779に所定の頻度を格納してもよい。
以上の図15の処理によって、エージェント要求処理部2171は、ネットワーク状態記録部2177を用いて、アプリケーションの識別子に従ってネットワーク品質情報を取得するべき、エッジネットワーク装置220、ネットワーク装置221、及びインターフェースを含む経路を特定することができる。そして、後述する処理において、特定された経路からネットワーク品質情報を取得するため、エージェント要求処理部2171は、ネットワーク品質情報を取得するべきネットワーク装置22を最低限に絞り込むことができる。
S1003の後、情報取得エージェント217は、S1003において特定された経路のエッジネットワーク装置220、ネットワーク装置221及びインターフェースの各々におけるネットワーク品質情報を、エッジネットワーク装置220又はネットワーク装置221から取得する(S1004)。
S1003の後、エージェント要求処理部2171は、情報取得要求が示すアプリケーションの識別子をアプリケーション識別子21771に含むネットワーク状態記録部2177のエントリのネットワーク装置21772及びインターフェース21773の値を抽出する。そして、エージェント要求処理部2171は、情報取得要求が示すアプリケーションの識別子及び情報の種類と、抽出された値(エッジネットワーク装置220、ネットワーク装置221及びインターフェースを示す情報)と、をネットワーク情報取得部2173に転送する。
ネットワーク情報取得部2173は、情報取得要求が示す情報の種類をエージェント要求処理部2171から受信した場合、アプリケーションの識別子、情報の種類及びインターフェースの識別子(受信した情報に含まれる)を含む品質情報要求を、受信した情報が示すネットワーク装置22に送信する。なお、情報取得要求が情報の種類を示さない場合、ネットワーク情報取得部2173は、所定の情報の種類を情報取得エージェント217が有するメモリ等から取得してもよい。
情報取得要求が示す情報の種類に従って、ネットワーク品質情報を取得するため、ネットワーク情報取得部2173は、ネットワーク装置22から取得する情報を絞り込むことができる。
ネットワーク装置22は、品質情報要求を受信した場合、品質情報要求が示すインターフェースにおける、品質情報要求が示すアプリケーションに関する通信品質の情報を、品質情報要求が示す種類に従って取得する。そして、ネットワーク装置22は、取得された通信品質の情報を、ネットワーク品質情報として、ネットワーク情報取得部2173に送信する。
ネットワーク情報取得部2173は、受信したネットワーク品質情報をネットワーク状態記録部2177に格納する。ネットワーク情報取得部2173は、ネットワーク状態記録部2177を更新する際、現在時刻を取得し、取得された現在時刻によって、ネットワーク品質情報が格納されたエントリの情報取得時刻21778を更新する。
ネットワーク情報取得部2173は、エージェント要求処理部2171からの要求に従って、ネットワーク装置22からネットワーク品質情報を取得し、取得されたネットワーク品質情報に基づいて、ネットワーク状態記録部2177を更新してもよい。また、ネットワーク状態記録部2177を定期的に監視し、ネットワーク状態記録部2177が更新された場合にネットワーク装置22からネットワーク品質情報を取得してもよい。
また、ネットワーク情報取得部2173は、ネットワーク状態記録部2177の情報取得頻度21779に従って、ネットワーク装置22に品質情報要求を送信し、ネットワーク装置22からネットワーク品質情報を取得してもよい。ネットワーク状態記録部2177の情報取得頻度21779は、ネットワーク装置21772の値毎に異なってもよい。
ネットワーク情報取得部2173が、情報取得頻度21779に従って、ネットワーク品質情報を取得することによって、通信ネットワーク20におけるネットワーク品質がリアルタイムに変動する場合においても、ネットワーク品質情報を継続的に取得することができる。
情報取得頻度21779は、取得されたネットワーク品質情報の安定性によって変更され、例えば安定したネットワーク品質情報を取得するネットワーク装置22ほど情報取得頻度が低くなるように設定されてもよい。
ネットワーク状態記録部2177が更新された後、エージェント要求処理部2171は、アプリケーション管理システム11に提供する情報を生成する。
具体的には、エージェント要求処理部2171は、ネットワーク状態記録部2177が更新された場合、経路記録部2176及びネットワーク状態記録部2177を参照し、情報取得要求が示すアプリケーションに関するトラヒックが通過する経路を示すネットワーク経路情報を生成する。そして、エージェント要求処理部2171は、生成されたネットワーク経路情報を、アプリケーション管理システム11に提供する。
このネットワーク経路情報の提供は、情報取得要求に対応して行なわれてもよいし、エージェント要求処理部2171が定期的にネットワーク状態記録部2177を参照し、ネットワーク経路情報を生成して、生成されたネットワーク経路情報をアプリケーション管理システム11に提供してもよい。
また、エージェント要求処理部2171は、経路記録部2176とネットワーク状態記録部2177を参照し、経路全体のネットワーク品質情報を生成する。経路全体のネットワーク品質情報は、その情報の種類に従った方法で求まる。
エージェント要求処理部2171は、例えば、経路上に配置されたネットワーク装置のインターフェースの各々における遅延時間の総和を算出することによって、経路全体の遅延時間を求める。具体的には、エージェント要求処理部2171は、経路上のネットワーク装置を示すネットワーク装置21772を含むネットワーク状態記録部2177のエントリの遅延時間21776の総和を求めることによって、経路全体の遅延時間を求める。
また、エージェント要求処理部2171は、経路上に配置されたネットワーク装置のインターフェースの各々における可用帯域の最小値を、経路全体の可用帯域として求める。
情報の種類に従った所定の方法を用いて、アプリケーション管理システム11に提供する情報を生成することによって、エージェント要求処理部2171は、アプリケーション管理システム11に適切にネットワーク品質情報を提供することができる。
エージェント要求処理部2171は、情報取得要求が示すアプリケーションに関するトラヒックが通過する二つのエッジネットワーク装置220、当該二つのエッジネットワーク装置220間の経路上におけるネットワーク品質情報を示す応答情報を、要求受付部212に転送する。応答情報は、アプリケーション管理システム11がユーザに提供するために割り当てるエッジネットワーク装置220のIDなどによって、エッジネットワーク装置220を示してもよいし、ネットワーク管理システム21において用いられるエッジネットワーク装置220のアドレス又は識別子によってエッジネットワーク装置220を示してもよい。要求受付部212は、アプリケーション管理システム11に応答情報を転送する。
図16は、本実施例1のアプリケーション管理システム11からユーザに提供される情報の例を示す説明図である。
図16は、ネットワーク管理システム21からアプリケーション管理システム11に提供されたネットワーク経路情報及びネットワーク品質情報に基づいて、出力情報生成部115が生成した画面例である。
図16(a)は、本実施例1のネットワーク経路情報を表示する画面例31を示す説明図である。図16(b)は、本実施例1のネットワーク品質情報を表示する画面例32を示す説明図である。
ネットワーク情報要求部114は、ネットワーク管理システム21から応答情報及びネットワーク経路情報を受信した場合、受信した応答情報及びネットワーク経路情報に基づいて、サービス状態記録部117を更新する。そして、出力情報生成部115は、ユーザインターフェース111を介して、更新されたサービス状態記録部117に基づいてユーザに情報を提供する。
画面例31は、アプリケーションサーバ12−1に対応するサーバ側エッジネットワーク装置としてエッジネットワーク装置220−3を示し、端末側エッジネットワーク装置としてエッジネットワーク装置220−1及び220−2を示す。また、画面例31は、アプリケーションサーバ12−1に対応するサーバ側エッジネットワーク装置としてエッジネットワーク装置220−4を示し、端末側エッジネットワーク装置としてエッジネットワーク装置220−1及び220−2を示す。
画面例32は、情報取得要求が示す情報の種類が使用帯域及び遅延時間であった場合に、アプリケーション管理システム11に送信されたネットワーク品質情報に基づいて生成される。
なお、前述の実施例1において、出力情報生成部115がサービス状態記録部117の情報を可視化させたが、アプリケーション管理システム11に提供される情報は、図16のように可視化されたデータであってもよいし、テキストベースのデータであってもよい。
また、図16のように可視化する機能をネットワーク管理システム21が有してもよい。この場合、ネットワーク情報要求部114は、受信した応答情報及びネットワーク経路情報を、出力情報生成部115にそのまま転送し、出力情報生成部115は、受信した情報をユーザインターフェース111を介して表示してもよい。
アプリケーション管理システム11のアプリケーション制御部116は、サービス状態記録部117が更新された場合、更新されたサービス状態記録部117に従って、アプリケーションサーバ12を制御してもよい。アプリケーション管理システム11に提供された情報が図3のサービス状態記録部117の情報である場合を例として、具体的な制御手順を、以下に説明する。
図3に示すサービス状態記録部117は、NE1(エッジネットワーク装置220−1に対応)に接続されるユーザ端末13へ、NE3(エッジネットワーク装置220−3に対応)に接続されるアプリケーションサーバ12−1から、アプリケーションが提供されることを示す。また、図3に示すサービス状態記録部117は、NE1とNE3との間の経路は、遅延時間が100msであることを示し、他方NE1とNE4(エッジネットワーク装置220−4)との間の経路は、遅延時間が5msであることを示す。NE4は、アプリケーションサーバ12−2と接続されるものとする。
このため、NE1に接続されるユーザ端末13へアプリケーションを提供するアプリケーションサーバ12−1を、NE4に接続されるアプリケーションサーバ12−2に切り替えた場合、ユーザ端末13へアプリケーションを提供するための遅延時間を5msに抑えることができる。このため、アプリケーション制御部116は、このようなアプリケーションサーバ12−1からアプリケーションサーバ12−2への切替えを、アプリケーションサーバ12−1及びアプリケーションサーバ12−2に通知することによって、ユーザ端末13へのアプリケーションの提供元を切替え、アプリケーションの品質を向上させることができる。
アプリケーション管理システム11は、ネットワーク管理システム21から応答情報等を提供された場合に、前述の制御処理を実行してもよいし、応答情報等の提供の後、例えば、ユーザの指示等の入力があった場合に、前述の制御処理を実行してもよい。
また、アプリケーション管理システム11が行なうアプリケーションサーバ12の制御処理は、アプリケーションを提供するアプリケーションサーバ12の切り替え処理に限定されるものではなく、例えばアプリケーションが動画コンテンツ配信であった場合、その転送レートをアプリケーションサーバ12に変更させるような処理であってもよい。本実施例は、アプリケーション管理システム11の処理を制限しない。
実施例1のアプリケーション管理システム11は、ネットワーク管理システム21から送信された応答情報及びネットワーク経路情報に基づいて、アプリケーションサーバ12からのアプリケーションの提供方法を変更するため、アプリケーションを提供するための最適なネットワーク品質を実現することができる。また、ネットワーク管理システム21から定期的に情報が送信する場合、最適なネットワーク品質を継続して実現することができる。
実施例1によれば、ネットワーク管理システム21は、アプリケーションと当該アプリケーションを提供するアプリケーションサーバ12とを示す情報取得要求に基づいて、アプリケーションに関するネットワーク品質情報を取得するべきネットワーク装置22を、S1002及びS1003によって段階的に絞り込む。これによって、ネットワーク管理システム21は、ネットワーク品質情報を取得する際のネットワーク装置22における負荷を低減することができる。
また、ネットワーク品質情報は、本実施例1においてアプリケーションごとに収集されるため、通信ネットワーク20がアプリケーションに対応するサービスクラスを提供する場合も、アプリケーション管理システム11は、ユーザが所望するアプリケーションごとのネットワーク品質情報をユーザに提供することができる。
実施例2は、POTS(Packet Optical Transport Systems)サービスなど、ネットワーク管理システム21が通信ネットワーク20内の経路をあらかじめ設定し、設定された経路をサービスとして提供するアーキテクチャを想定する。各アプリケーションは、ネットワーク管理システム21が提供するいずれかのサービスに属し、サービスが利用する経路を用いて、アプリケーションのトラヒックが転送される。実施例2のネットワーク管理システム21は、経路の情報を完全に保持する。
また、実施例2のネットワーク管理システム21は、ネットワーク装置22が有するインターフェースの大まかな統計情報などをあらかじめ保持する。一方で、実施例2のネットワーク管理システム21は、インターフェースを通過するトラヒックのアプリケーションを示す詳細な情報等を、実施例1と同じく、あらかじめ保持しない。
図17は、本実施例2のネットワーク管理システム21の機能を示すブロック図である。
実施例2における情報取得エージェント217は、実施例1と異なり、ルーティング情報記録部2174を参照する必要が無い。このため、実施例2の情報取得エージェント217は、ルーティング情報読解部2172とルーティング情報記録部2174とを持たない。
一方、実施例2の経路記録部2176は、サービスを提供するためのすべての経路に関する情報を保持し、さらに、実施例2の経路記録部2176は、ネットワークアドレスが割り当てられたアプリケーションサーバ12及びユーザ端末13と、当該アプリケーションサーバ12及びユーザ端末13に接続されるすべてのエッジネットワーク装置220との情報を含む。これらの点において、実施例1と実施例2とは異なる。
それ以外の処理部及び記録部は、実施例1と実施例2とにおいて同じである。
図18は、本実施例2のアプリケーション管理システム11、ネットワーク管理システム21及びネットワーク装置22間の処理を示すシーケンス図である。
アプリケーション管理システム11のネットワーク情報要求部114は、実施例1と同じく、ネットワーク管理システム21の要求受付部212に情報取得要求を送信する(S300)。
ネットワーク管理システム21は、図12のS1001と同じく、情報取得要求が示すアプリケーションに関するトラヒックが通過するエッジネットワーク装置220を特定し、アプリケーションエッジ装置リストを生成する(S301)。
ネットワーク管理システム21は、エージェント振分記録部213を参照し、情報取得要求が示すアプリケーションに基づいて、受信した情報取得要求に対する処理を実行する情報取得エージェント217を決定する。実施例2におけるエージェント振分記録部213において、アプリケーションの識別子は、アプリケーションが属するサービスを特定するものであってよい。
要求受付部212は、生成されたアプリケーションエッジ装置リスト、及び、受信した情報取得要求を、決定された情報取得エージェント217のエージェント要求処理部2171に転送する。
S301の後、エージェント要求処理部2171は、アドレス−エッジ装置記録部2178を参照し、情報取得要求が示すサーバ側エッジネットワーク装置を特定する。そして、エージェント要求処理部2171は、特定されたエッジネットワーク装置220を含むサーバ接続リストを生成する(S302)。実施例2のサーバ接続リストの内容は、実施例1のサーバ接続リストと同じである。
実施例2のアドレス−エッジ装置記録部2178には、アプリケーションサーバ12に対応するサーバ側エッジネットワーク装置の識別子が必ず含まれる。このため、エージェント要求処理部2171は、S302において、ルーティング情報をネットワーク装置22から取得することなく、サーバ側エッジネットワーク装置を特定することができる。
S302の後、実施例2のエージェント要求処理部2171は、アプリケーションエッジ装置リストからサーバ接続リストのエッジネットワーク装置220の識別子を除外することによって、端末接続リストを生成する。そして、エージェント要求処理部2171は、端末接続リストとサーバ接続リストとの各々から1台ずつエッジネットワーク装置220を選択し、選択された二つのエッジネットワーク装置220の間の通信ネットワーク20における経路を特定する(S303)。
実施例2の経路記録部2176は、サービスの各々における、二つのエッジネットワーク装置220の間の経路を、すべて有している。このため、実施例2のエージェント要求処理部2171は、二つのエッジネットワーク装置220の間の経路を特定するために、ルーティング情報を通信ネットワーク20のネットワーク装置22から取得する必要がない。
具体的には、実施例2のエージェント要求処理部2171は、経路記録部2176を参照することによって、アプリケーションに関するトラヒックが通過する経路を特定することが可能であり、アプリケーションに関するトラヒックが通過するエッジネットワーク装置220、ネットワーク装置221、及びインターフェースを取得することができる。
S303において、経路を特定した後、実施例2のエージェント要求処理部2171は、実施例1のS1004と同じく、ネットワーク品質情報等を経路上のネットワーク装置22から取得する。そして、取得されたネットワーク品質情報及びネットワーク経路情報等を、実施例1と同じく、アプリケーション管理システム11に送信する。
実施例2によれば、ネットワーク管理システム21が通信ネットワーク20における全てのネットワーク装置22の接続状況を保持するため、ルーティング情報記録部2174が不要であり、情報取得エージェント217における処理の負荷が低減する。
具体的には、図13及び図14に示すS1103〜S1113の処理が不要であり、図15に示すS203〜S209の処理が不要である。このため、実施例1と比べ、実施例2のネットワーク管理システム21は、ネットワーク管理システム21及びネットワーク装置22への負担を軽減できる。
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加、削除、又は置換をすることが可能である。
また、上記の各構成、機能、処理部、及び、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリ、ハードディスク、若しくは、SSD(Solid State Drive)等の記録装置、又は、ICカード、SDカード、又は、DVD等の記録媒体に置くことができる。
また、制御線及び情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線及び情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
11 アプリケーション管理システム
117 サービス状態記録部
118 サービス情報記録部
20 通信ネットワーク
21 ネットワーク管理システム
213 エージェント振分記録部
215 ネットワークトポロジ記録部
217 情報取得エージェント
2174 ルーティング情報記録部
2176 経路記録部
2177 ネットワーク状態記録部
2178 アドレス−エッジ装置記録部
220 エッジネットワーク装置
221 ネットワーク装置
117 サービス状態記録部
118 サービス情報記録部
20 通信ネットワーク
21 ネットワーク管理システム
213 エージェント振分記録部
215 ネットワークトポロジ記録部
217 情報取得エージェント
2174 ルーティング情報記録部
2176 経路記録部
2177 ネットワーク状態記録部
2178 アドレス−エッジ装置記録部
220 エッジネットワーク装置
221 ネットワーク装置
Claims (15)
- 複数のネットワーク装置と、前記複数のネットワーク装置に接続されるネットワーク管理装置と、前記ネットワーク管理装置に接続されるアプリケーション管理装置と、を備えるネットワークシステムであって、
前記複数のネットワーク装置は、前記複数のネットワーク装置の中で、トラヒックを最初又は最後に通過させる少なくとも一つのエッジネットワーク装置を含み、
前記エッジネットワーク装置は、前記トラヒックによってアプリケーションを提供する提供元、又は、前記アプリケーションを提供される提供先に接続され、
前記アプリケーション管理装置は、前記アプリケーション及び当該アプリケーションの提供元を示す情報取得要求を前記ネットワーク管理装置に送信する情報要求部を有し、
前記ネットワーク管理装置は、
前記エッジネットワーク装置を示すトポロジ記憶領域を有し、
前記送信された情報取得要求を受け付ける要求受付部と、
前記情報取得要求が示すアプリケーションを提供するためのトラヒックが通過する前記エッジネットワーク装置を示すアプリケーションエッジ装置リストを、前記トポロジ記憶領域に基づいて生成するエッジ情報取得部と、
前記生成されたアプリケーションエッジ装置リストと、前記情報取得要求が示すアプリケーションの提供元とに基づいて、前記情報取得要求が示すアプリケーションを提供するためのトラヒックが通過する経路を特定する、少なくとも一つの要求処理部と、
前記特定された経路における品質情報を取得するネットワーク情報取得部と、を有し、
前記要求受付部は、前記取得された品質情報を前記アプリケーション管理装置に送信し、
前記アプリケーション管理装置は、前記要求受付部から品質情報を受信した場合、前記受信した品質情報を出力する出力部を有することを特徴とするネットワークシステム。 - 請求項1に記載のネットワークシステムであって、
前記ネットワーク管理装置は、前記エッジネットワーク装置を通過するトラヒックの宛先を示すエッジ装置記憶領域を有し、
前記要求処理部は、
前記生成されたアプリケーションエッジ装置リストと、前記情報取得要求が示すアプリケーションの提供元と、前記エッジ装置記憶領域とに基づいて、前記アプリケーションの提供元へ送信されるトラヒックが最後に通過する提供元エッジネットワーク装置と、前記アプリケーションの提供先へ送信されるトラヒックが最後に通過する提供先エッジネットワーク装置と、を決定し、
前記決定された提供元エッジネットワーク装置と、前記決定された提供先エッジネットワーク装置との間の、前記トラヒックが通過するネットワーク装置を含む前記経路を特定することを特徴とするネットワークシステム。 - 請求項2に記載のネットワークシステムであって、
前記ネットワーク情報取得部は、
前記特定された経路に含まれるネットワーク装置における品質情報を取得し、
前記取得された品質情報と、当該品質情報の種類に従ってあらかじめ定められた方法とに基づいて、前記経路における品質情報を生成し、
前記要求受付部は、前記生成された経路における品質情報を前記アプリケーション管理装置に送信することを特徴とするネットワークシステム。 - 請求項3に記載のネットワークシステムであって、
前記情報取得要求は、前記品質情報の種類を示し、
前記ネットワーク情報取得部は、前記経路に含まれるネットワーク装置から、前記情報取得要求が示す情報の種類に従って、前記経路に含まれるネットワーク装置における品質情報を取得することを特徴とするネットワークシステム。 - 請求項4に記載のネットワークシステムであって、
前記ネットワーク管理装置は、前記複数のネットワーク装置の各々を通過するトラヒックの宛先を示すルーティング情報を保持するルーティング情報記憶領域を有し、
前記要求処理部は、前記情報取得要求が示すアドレスを宛先としてトラヒックが通過するエッジネットワーク装置を、前記エッジ装置記憶領域が示すか否かを判定し、
前記ネットワーク管理装置は、前記判定の結果、前記情報取得要求が示すアドレスを宛先としてトラヒックが通過するエッジネットワーク装置を、前記エッジ装置記憶領域が示さない場合、前記ルーティング情報記憶領域から、前記情報取得要求が示すアドレスを宛先としてトラヒックが通過するネットワーク装置を抽出するルーティング情報読解部を有し、
前記ルーティング情報読解部は、前記ルーティング情報読解部によって抽出されたネットワーク装置と、前記トポロジ記憶領域とに基づいて、前記情報取得要求が示すアドレスを宛先としてトラヒックが最後に通過するエッジネットワーク装置を特定し、
前記要求処理部は、前記ルーティング情報読解部によって特定されたエッジネットワーク装置を、前記提供元エッジネットワーク装置に決定することを特徴とするネットワークシステム。 - 請求項5に記載のネットワークシステムであって、
前記ルーティング情報読解部は、前記ルーティング情報記憶領域から、前記提供元エッジネットワーク装置を宛先としてトラヒックが通過するネットワーク装置を抽出することによって、前記提供先エッジネットワーク装置と提供元エッジネットワーク装置との間の、前記トラヒックが通過するネットワーク装置を抽出し、
前記要求処理部は、前記ルーティング情報読解部によって抽出されたネットワーク装置を含む経路を、前記情報取得要求が示すアプリケーションを提供するためのトラヒックが通過する経路に決定することを特徴とするネットワークシステム。 - 請求項1から6のいずれかに記載のネットワークシステムであって、
前記ネットワーク管理装置は、前記アプリケーションと、当該アプリケーションに適用されるネットワークにおけるサービスクラスと、当該サービスクラスに割り当てられる前記要求処理部と、を示す振分記憶領域を有し、
前記要求受付部は、前記情報取得要求が示すアプリケーションと、前記振分記憶領域とに基づいて、前記情報取得要求が示すアプリケーションを提供するためのトラヒックが通過する経路を決定する要求処理部を決定することを特徴とするネットワークシステム。 - 請求項7に記載のネットワークシステムであって、
前記アプリケーション管理装置は、 前記ネットワーク管理装置から受信した品質情報に基づいて、前記アプリケーションの提供元に、前記アプリケーションの提供方法を変更する指示を送信するアプリケーション制御部を有することを特徴とするネットワークシステム。 - 複数のネットワーク装置に接続されるネットワーク管理装置であって、
前記複数のネットワーク装置は、前記複数のネットワーク装置の中で、トラヒックを最初又は最後に通過させる少なくとも一つのエッジネットワーク装置を含み、
前記エッジネットワーク装置は、前記トラヒックによってアプリケーションを提供する提供元、又は、前記アプリケーションを提供される提供先に接続され、
前記ネットワーク管理装置は、
前記エッジネットワーク装置を示すトポロジ記憶領域を有し、
前記アプリケーション及び当該アプリケーションの提供元を示す情報取得要求を受け付ける要求受付部と、
前記情報取得要求が示すアプリケーションを提供するためのトラヒックが通過する前記エッジネットワーク装置を示すアプリケーションエッジ装置リストを、前記トポロジ記憶領域に基づいて生成するエッジ情報取得部と、
前記生成されたアプリケーションエッジ装置リストと、前記情報取得要求が示すアプリケーションの提供元とに基づいて、前記情報取得要求が示すアプリケーションを提供するためのトラヒックが通過する経路を特定する、少なくとも一つの要求処理部と、
前記特定された経路における品質情報を取得するネットワーク情報取得部と、を有し、
前記要求受付部は、前記取得された品質情報を出力することを特徴とするネットワーク管理装置。 - 請求項9に記載のネットワーク管理装置であって、
前記ネットワーク管理装置は、前記エッジネットワーク装置を通過するトラヒックの宛先を示すエッジ装置記憶領域を有し、
前記要求処理部は、
前記生成されたアプリケーションエッジ装置リストと、前記情報取得要求が示すアプリケーションの提供元と、前記エッジ装置記憶領域とに基づいて、前記アプリケーションの提供元へ送信されるトラヒックが最後に通過する提供元エッジネットワーク装置と、前記アプリケーションの提供先へ送信されるトラヒックが最後に通過する提供先エッジネットワーク装置と、を決定し、
前記決定された提供元エッジネットワーク装置と、前記決定された提供先エッジネットワーク装置との間の、前記トラヒックが通過するネットワーク装置を含む前記経路を特定することを特徴とするネットワーク管理装置。 - 請求項10に記載のネットワーク管理装置であって、
前記ネットワーク情報取得部は、
前記特定された経路に含まれるネットワーク装置における品質情報を取得し、
前記取得された品質情報と、当該品質情報の種類に従ってあらかじめ定められた方法とに基づいて、前記経路における品質情報を生成し、
前記要求受付部は、前記生成された経路における品質情報を出力することを特徴とするネットワーク管理装置。 - 請求項11に記載のネットワーク管理装置であって、
前記情報取得要求は、前記品質情報の種類を示し、
前記ネットワーク情報取得部は、前記経路に含まれるネットワーク装置から、前記情報取得要求が示す情報の種類に従って、前記経路に含まれるネットワーク装置における品質情報を取得することを特徴とするネットワーク管理装置。 - 請求項12に記載のネットワーク管理装置であって、
前記ネットワーク管理装置は、前記複数のネットワーク装置の各々を通過するトラヒックの宛先を示すルーティング情報を保持するルーティング情報記憶領域を有し、
前記要求処理部は、前記情報取得要求が示すアドレスを宛先としてトラヒックが通過するエッジネットワーク装置を、前記エッジ装置記憶領域が示すか否かを判定し、
前記ネットワーク管理装置は、前記判定の結果、前記情報取得要求が示すアドレスを宛先としてトラヒックが通過するエッジネットワーク装置を、前記エッジ装置記憶領域が示さない場合、前記ルーティング情報記憶領域から、前記情報取得要求が示すアドレスを宛先としてトラヒックが通過するネットワーク装置を抽出するルーティング情報読解部を有し、
前記ルーティング情報読解部は、前記ルーティング情報読解部によって抽出されたネットワーク装置と、前記トポロジ記憶領域とに基づいて、前記情報取得要求が示すアドレスを宛先としてトラヒックが最後に通過するエッジネットワーク装置を特定し、
前記要求処理部は、前記ルーティング情報読解部によって特定されたエッジネットワーク装置を、前記提供元エッジネットワーク装置に決定することを特徴とするネットワーク管理装置。 - ネットワーク管理装置に接続されるアプリケーション管理装置であって、
前記アプリケーション及び当該アプリケーションの提供元を示す情報取得要求を前記ネットワーク管理装置に送信する情報要求部と、
前記情報取得要求に基づいて前記ネットワーク管理装置によって特定された経路であり、かつ、前記情報取得要求が示すアプリケーションを提供するためのトラヒックが通過する経路において取得された品質情報を、前記ネットワーク管理装置から受信した場合、前記受信した品質情報を出力する出力部と、を有することを特徴とするアプリケーション管理装置。 - 請求項14に記載のアプリケーション管理装置であって、
前記ネットワーク管理装置から受信した品質情報に基づいて、前記アプリケーションの提供元に、前記アプリケーションの提供方法を変更する指示を送信するアプリケーション制御部を有することを特徴とするアプリケーション管理装置。
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