JP2015103854A - ネットワーク管理制御装置、ネットワーク管理制御システム、及びネットワーク管理制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】データ通信をするユーザの要求やトラヒックの動向に応じて、敏速かつ柔軟にネットワークを最適化する。【解決手段】複数のパケットトランスポート装置４０は、装置間に複数の経路を有し、複数のパケット転送装置２０から送信されるパケットは、経路上に転送可能である。管理制御装置５０は、パケットを送信するユーザの要求に基づいて、パケットを送信するのに最も適切な経路を計算し、その経路上に転送するために必要となる識別子を特定し、そのユーザからのパケットにその識別子を付与してパケットトランスポート装置４０に送信するよう、パケット転送装置２０に設定する。【選択図】図１

Description

本発明は、ネットワーク管理制御装置、ネットワーク管理制御システム、及びネットワーク管理制御方法に係り、特に、複数のパケットトランスポートネットワーク装置を管理するネットワーク管理制御装置、ネットワーク管理制御システム、及びネットワーク管理制御方法に関する。

ＳＤＮ（Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｄｅｆｉｎｅｄ Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ）製品の研究開発が活発化している。ＳＤＮとは、ネットワークの制御機能と通信機能とを、ネットワーク管理制御装置と被管理制御装置とに分離し、１台のネットワーク管理制御装置で複数の被管理制御装置の通信機能を全体最適化した上で制御する概念である。

ＳＤＮ製品として、ＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチがしばしば言及されるが、これに限定されるものではない。制御の対象には、通信機能のほかに仮想化機能や省電力化機能も含むことができる。例えば、パケットトランスポート装置の代表的な例として、ＭＰＬＳ−ＴＰ（Ｍｕｌｔｉ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｐｒｏｆｉｌｅ）装置があるが、アーキテクチャはＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチと同様、１台の管理制御装置で複数のパケットトランスポート装置を制御するモデルである。ＳＤＮで実現が期待される通信機能、仮想化機能、省電力機能の全体最適化又は複数機能の最適化を、ＭＰＬＳ−ＴＰ装置で構築されたネットワークで実現することも可能である。

特開２０１３−９４３８号公報

ＭＰＬＳ−ＴＰ装置は、ＬＳＰ（Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｐａｔｈ）もしくはＰｓｅｕｄｏＷｉｒｅを通信経路として設立し、その上でパケットを転送する。これらの通信経路には、例えばＳＤＨ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄａｔａ Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ）等のトランスポート技術と同等の高い信頼性や高い耐障害性を付与できるというメリットがある一方、設立が必ずしも瞬時にできないというデメリットがある。

本発明の目的は、以上の点に鑑み、データ通信をするユーザの要求やトラヒックの動向に応じて、敏速かつ柔軟にＭＰＬＳ−ＴＰ装置で構築されたネットワークを最適化するネットワーク管理制御装置、ネットワーク管理制御システム、及びネットワーク管理制御方法を提供することである。

本発明の第１の解決手段によると、
ネットワーク管理制御装置であって、
複数のパケット転送装置と複数のパケットトランスポート装置を備え、前記複数のパケットトランスポート装置間に複数の経路を有し、各前記パケット転送装置が、前記経路に転送するために必要となる識別子を含むパケットを送信し、各前記パケットトランスポート装置が、前記識別子に従い前記パケットを前記経路に転送するようにしたネットワーク管理制御システムにおいて、前記複数のパケット転送装置及び前記複数のパケットトランスポート装置を管理し、
前記パケットを送信するユーザからの帯域を含む要求に基づいて、前記パケットを送信するための帯域を保証する経路及び前記経路に対する識別子を特定し、
前記ユーザからのパケットに前記識別子を付与して前記パケットトランスポート装置に送信するよう、前記パケット転送装置に設定する、
ことを特徴とするネットワーク管理制御装置が提供される。

本発明の第２の解決手段によると、
ネットワーク管理制御システムにおいて、
複数のパケット転送装置と、
複数のパケットトランスポート装置と、
ネットワーク管理制御装置と
を備え、
前記複数のパケットトランスポート装置間に複数の経路を有し、各前記パケット転送装置が、前記経路に転送するために必要となる識別子を含むパケットを送信し、各前記パケットトランスポート装置が、前記識別子に従い前記パケットを前記経路に転送し、

前記ネットワーク管理制御装置は、
前記複数のパケット転送装置及び前記複数のパケットトランスポート装置を管理し、
前記パケットを送信するユーザからの帯域を含む要求に基づいて、前記パケットを送信するための帯域を保証する経路及び前記経路に対する識別子を特定し、
前記ユーザからのパケットに前記識別子を付与して前記パケットトランスポート装置に送信するよう、前記パケット転送装置に設定する、
ことを特徴とするネットワーク管理制御システムが提供される。

本発明の第３の解決手段によると、
ネットワーク管理制御方法であって、
複数のパケット転送装置と複数のパケットトランスポート装置を備え、前記複数のパケットトランスポート装置間に複数の経路を有し、各前記パケット転送装置が、前記経路に転送するために必要となる識別子を含むパケットを送信し、各前記パケットトランスポート装置が、前記識別子に従い前記パケットを前記経路に転送するようにしたネットワーク管理制御システムにおいて、前記複数のパケット転送装置及び前記複数のパケットトランスポート装置を管理し、
前記パケットを送信するユーザからの帯域を含む要求に基づいて、前記パケットを送信するための帯域を保証する経路及び前記経路に対する識別子を特定し、
前記ユーザからのパケットに前記識別子を付与して前記パケットトランスポート装置に送信するよう、前記パケット転送装置に設定する、
ことを特徴とするネットワーク管理制御方法が提供される。

本発明によると、以上のように、データ通信をするユーザの要求やトラヒックの動向に応じて、敏速かつ柔軟にＭＰＬＳ−ＴＰ装置で構築されたネットワークを最適化するネットワーク管理制御装置、ネットワーク管理制御システム、及びネットワーク管理制御方法を提供することができる。

実施例を示し、ネットワーク管理制御装置と複数のパケット転送装置と複数のパケットトランスポート装置を備えたネットワークの構成を示すブロック図である。 実施例を示し、パケット転送装置の構成を示すブロック図である。 実施例を示し、パケットトランスポート装置の構成を示すブロック図である。 実施例を示し、ネットワーク管理制御装置の構成を示すブロック図である。 実施例を示し、パケット転送装置内の設定情報の一例を示す図である。 実施例を示し、パケット転送装置内の状態情報の一例を示す図である。 実施例を示し、パケットトランスポート装置内の設定情報の一例を示す図である。 実施例を示し、ネットワーク管理制御装置内のパケット転送装置・パケットトランスポート装置対応テーブルの一例を示す図である。 実施例を示し、ネットワーク管理制御装置内のリソースプールの一例を示す図である。 実施例を示し、ネットワーク管理制御装置内のリソースプール管理部の一例を示す図である。 実施例を示し、ネットワーク管理制御装置がパケット転送装置を制御し、パケットトランスポート装置で構築されたネットワークを高効率に利用する流れを示すシーケンス図である。 実施例を示し、ネットワーク管理制御装置がパケット転送装置を制御し、パケットトランスポート装置で構築されたネットワークを高効率に利用する処理を示すフローチャート図である。 実施例を示し、ネットワーク管理制御装置内のリソースプールの設定例を示す図である。

以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。

（Ａ１）ネットワーク構成
図１は、本発明の実施例を示し、ネットワーク管理制御装置と複数のパケット転送装置（以降、ＩＰ装置）と複数のパケットトランスポート装置（以降、ＴＰ装置）とを備えたネットワークの構成を示すブロック図である。図では、６つの拠点１０ａ〜１０ｆが存在し、それらから送信されるデータは、ＩＰ装置２０ａ又は２０ｂで収容される。そして、ＩＰ装置２０で転送されるデータは、ＴＰ装置４０ａ又は４０ｄで収容され、ＬＳＰやＰｓｅｕｄｏＷｉｒｅを経由して宛先の拠点に最も近いＴＰ装置まで転送される。これらの複数のＩＰ装置２０と複数のＴＰ装置４０とをネットワーク管理制御装置５０がネットワーク６０を介して管理している。
なお、ネットワークの構成や、ＩＰ装置２０の数、ＴＰ装置４０の数は、図１に示した例に限らず、適宜、他の態様とすることが可能である。

（Ａ２）パケット転送装置の構成
図２は、パケット転送装置（以降、ＩＰ装置）２０の概略構成を示すブロック図である。ＩＰ装置２０は、複数のネットワークインタフェースモジュール２１ａ、２１ｂと、スイッチングモジュール２２ａと、制御モジュール２３ａを備えている。

ネットワークインタフェースモジュール２１は、複数のパケット送受信ポート２４ａ〜２４ｄと、コントローラ２５ａ、２５ｂと、メモリ２６ａ、２６ｂとを備えている。パケット送受信ポート２４ａ〜２４ｄには、イーサネット（登録商標）ケーブルが物理的に接続する。ネットワークインタフェースモジュール２１のコントローラ２５は、パケット送受信ポート２４で受信したパケットを解析し、当該パケットの宛先を識別する。宛先が他装置宛てであった場合、コントローラ２５が、送信先のネットワークインタフェースモジュール２１、および送信先のパケット送受信ポート２４を特定し、スイッチングモジュール２２へ転送する。一方、パケットの宛先が自装置宛てであった場合、コントローラ２５は制御モジュール２３を当該パケットの宛先として特定し、スイッチングモジュール２２へ転送する。メモリ２６は、パケット送受信ポート２４を通じて送受信されるパケットが一時的に記憶されるバッファとして機能する。

スイッチングモジュール２２ａは、パケットを受信すると、各パケットに対して上述のようにコントローラ２５が指示した命令に従い、パケットをネットワークインタフェースモジュール２１或いは制御モジュール２３へ転送する。

制御モジュール２３ａは、メモリ２６ｃとＣＰＵ２７ａを備えている。メモリ２６ｃにはソフトウェア処理部２８ａのプログラムが記憶されており、ＣＰＵ２７ａは、メモリ２６ｃのプログラムを実行することで、ソフトウェア処理部２８ａとして機能する。
ソフトウェア処理部２８ａは、パケット送受信部２９ａ、統計処理部３１、運用管理部３４ａの機能部位と、設定情報３２、状態情報３３のデータを含む。パケット送受信部２９ａは、自装置宛てのパケットの受信や、ソフトウェア処理部２８ａ内で作成された、他装置宛てのパケットの送信を司る。統計処理部３１は、ＩＰ装置２０内の各種数値を統計している。例えば、任意の送信元と送信先の組み合わせのパケット（トラヒック）量を観測し、状態情報３３に記録する。状態情報３３への記録のタイミングは、例えば、所定の時間間隔または外部からの要求があった時となる。運用管理部３４ａは、ネットワーク制御装置５０から送られてきた設定要求に基づいて、ＩＰ装置２０に各種設定をする。設定した内容は、設定情報３２に記載する。設定要求には、例えば、ＩＰ装置２０からＴＰ装置４０へパケットを送信する際、任意の送信元と送信先の組み合わせのパケットに、どのような識別子を付与すべきか等の情報が含まれる。また、運用管理部３４ａは、ネットワーク制御装置５０から送られてきた状態情報取得要求に基づいて、状態情報３３から各種情報を取得する。取得した内容は、ネットワーク制御装置５０へ返信する。状態情報取得要求には、例えば、任意の送信元と送信先の組み合わせのパケット（トラヒック）量等の情報が含まれる。

設定情報３２は、ＩＰ装置２０の各種設定情報を記憶している。
図５は、設定情報３２の一例を示す図である。設定情報３２は、送信元と送信先の組み合わせ３２１と、その組み合わせのパケットに付与する情報（以降、収容識別子）３２２を含む。例えば、図５に示すように、図中の行３２３では、送信元と送信先の組み合わせが拠点「１０ａ − １０ｄ」のパケットに、収容識別子「１０」を付与して、ＩＰ装置２０からＴＰ装置４０へ送信するよう設定されている。なお、収容識別子としては、例えば、ＶＬＡＮ ＩＤ又はＩＰアドレス等を用いることができる。

状態情報３３は、ＩＰ装置２０の各種状態情報を記憶している。
図６は、状態情報３３の一例を示す図である。状態情報３３は、送信元と送信先の組み合わせ３３１と、任意の時刻（ｔ１）のトラヒック量３３２と、ｔ１から所定の時間が経過した時刻（ｔ２）のトラヒック量３３３と、ｔ１からｔ２の間のトラヒックの増減量３３４を含む。例えば、図６に示す行３３５では、送信元と送信先の組み合わせが拠点「１０ａ − １０ｄ」のパケット（トラヒック）量が、所定の時間間隔後、「８Ｇｂｐｓ」から「４Ｇｂｐｓ」へと、「４Ｇｂｐｓ」減少していることが記されている。

（Ａ３）パケットトランスポート装置の構成
図３は、パケットトランスポート装置（以降、ＴＰ装置）４０の概略構成を示すブロック図である。ＴＰ装置４０は、複数のネットワークインタフェースモジュール２１ｃ、２１ｄと、スイッチングモジュール２２ｂと、制御モジュール２３ｂを備えている。
ネットワークインタフェースモジュール２１は、複数のパケット送受信ポート２４ｅ〜２４ｈと、コントローラ２５ｃ、２５ｄと、メモリ２６ｄ、２６ｅとを備えている。パケット送受信ポート２４ｅ〜２４ｈには、イーサネット（登録商標）ケーブルや光ケーブルが物理的に接続する。ネットワークインタフェースモジュール２１のコントローラ２５は、パケット送受信ポート２４で受信したパケットを解析し、当該パケットの宛先を識別する。宛先が他装置宛てであった場合、コントローラ２５が、送信先のネットワークインタフェースモジュール２１、および送信先のパケット送受信ポート２４、ＬＳＰもしくはＰｓｅｕｄｏＷｉｒｅ等を特定し、スイッチングモジュール２２へ転送する。一方、パケットの宛先が自装置宛てであった場合、コントローラ２５は制御モジュール２３を当該パケットの宛先として特定し、スイッチングモジュール２２へ転送する。メモリ２６は、パケット送受信ポート２４を通じて送受信されるパケットが一時的に記憶されるバッファとして機能する。

スイッチングモジュール２２ｂは、パケットを受信すると、各パケットに対して上述のようにコントローラ２５が指示した命令に従い、パケットをネットワークインタフェースモジュール２１或いは制御モジュール２３へ転送する。
制御モジュール２３ｂは、メモリ２６ｆとＣＰＵ２７ｂを備えている。メモリ２６ｆにはソフトウェア処理部２８ｂのプログラムが記憶されており、ＣＰＵ２７ｂは、メモリ２６ｆのプログラムを実行することで、ソフトウェア処理部２８ｂとして機能する。
ソフトウェア処理部２８ｂは、パケット送受信部２９ｂ、運用管理部３４ｂの機能部位と、設定情報３５のデータを含む。パケット送受信部２９ｂは、自装置宛てのパケットの受信や、ソフトウェア処理部２８ｂ内で作成された、他装置宛てのパケットの送信を司る。運用管理部３４ｂは、ネットワーク制御装置５０から送られてきた設定要求に基づいて、ＴＰ装置４０に各種設定をする。設定した内容は、設定情報３５に記載する。設定要求には、例えば、ＬＳＰの行き先、帯域、このＬＳＰへ送信するパケットに付与してあるべき情報等が含まれる。

設定情報３５は、ＴＰ装置４０の各種設定情報を記憶している。
図７は、設定情報３５の一例を示す図である。設定情報３５は、ＬＳＰの識別子３５１と、そのＬＳＰの行き先３５２と、そのＬＳＰの帯域３５３と、このＬＳＰ上へ送信するパケットに付与してあるべき情報 （以降、収容識別子）３５４を含む。例えば、図７に示すように、図中の行３５５では、ＴＰ装置４０ａにおけるＬＳＰ「１」の行き先は、 ＴＰ装置「４０ｄ」直接となっており、その帯域は「１０Ｇｂｐｓ」であり、このＬＳＰへは収容識別子「１０」が付与されたパケットを送信するよう設定されている。なお、一例として「帯域」を用いる場合を説明するが、これに限らず、適宜の属性情報を用いることができる。

（Ａ４）ネットワーク制御装置の構成
図４は、ネットワーク制御装置５０の概略構成を示すブロック図である。ネットワーク制御装置５０は、パケット送受信ポート２４ｉ、ハードディスク５１、メモリ２６ｇ、ＣＰＵ２７ｃ等を備えている。ハードディスク５１には、ソフトウェア処理部２８ｃのプログラムが記憶されており、ＣＰＵ２７ｃは、ソフトウェア処理部２８ｃのプログラムを実行することで、パケット送受信部２９ｃやネットワーク管理制御部５２として機能する。
パケット送受信部２９ｃは、パケット送受信ポート２４ｉを通じたパケットの送受信を司る。
ネットワーク管理制御部５２は、ＩＰ装置２０やＴＰ装置４０を管理するためのアプリケーションであり、ＩＰ装置・ＴＰ装置設定・状態情報取得部５３とリソースプール管理部５５とユーザインタフェース部５７の機能部位と、ＩＰ装置・ＴＰ装置対応テーブル５４とリソースプール５６のデータを含む。

ＩＰ装置・ＴＰ装置設定・状態情報取得部５３は、リソースプール管理部５５の要求に応じて、設定要求・状態情報取得要求メッセージを作成し、ＩＰ装置２０もしくはＴＰ装置４０に送信し、また、ＩＰ装置２０又はＴＰ装置４０から設定要求の応答を受信及び状態情報を取得する。設定要求メッセージの内容には、例えば、ＩＰ装置２０からＴＰ装置４０へパケットを送信する際、任意の送信元と送信先の組み合わせのパケットに、ＩＰ装置２０でどのような識別子を付与すべきか等の情報が含まれる。状態情報取得要求メッセージの内容には、例えば、ＩＰ装置２０における、任意の送信元と送信先の組み合わせのパケット（トラヒック）量などが含まれる。

ＩＰ装置・ＴＰ装置対応テーブル５４は、ＩＰ装置２０とＴＰ装置４０の接続関係を記憶している。
図８は、ＩＰ装置・ＴＰ装置対応テーブル５４の一例を示す図である。ＩＰ装置・ＴＰ装置対応テーブル５４は、拠点１０の識別子５４５と、その拠点１０が接続するＩＰ装置２０の識別子５４１と、そのＩＰ装置２０が接続するＴＰ装置の識別子５４２を含む。例えば、図８に示すように、図中の行５４３では、ＩＰ装置「２０ａ」はＴＰ装置「４０ａ」と接続していることが記されている。

リソースプール管理部５５は、ＩＰ装置・ＴＰ装置設定・状態情報取得部５３を通して得られた結果をリソースプール５６に格納する。リソースプール５６は、ネットワーク制御装置５０が管理対象とする全てのＩＰ装置２０、ＴＰ装置４０について、その設定情報を記憶している。

図９は、リソースプール５６の一例を示す図である。リソースプール５６は、ＬＳＰの識別子５６１と、そのＬＳＰの経路５６２と、そのＬＳＰの帯域５６３と、このＬＳＰ上へ送信するパケットに付与してあるべき情報（収容識別子）５６４と、任意の時刻（ｔ２）のステータス５６５と、ｔ２から所定の時間が経過した時刻（ｔ３）のステータス５６６を含む。なお、リソースプール管理部５５は、リソースプール５６に、例えば、ネットワーク制御装置５０が管理対象とする全てのＩＰ装置２０、ＴＰ装置４０について、それらのＬＳＰの経路５６２と、それらのＬＳＰの帯域５６３を予め取得して記憶しておくことができ、また、各データに対して、ＬＳＰの識別子５６１を例えば昇順等で設定し、収容識別子５６４を適宜設定して記憶しておくことができる。ステータス５６５，５６６は、リソースプール管理部５５が、例えば、リソースプール５６の情報とＩＰ装置２０の状態情報３３の情報を照らし合わせて、ＬＳＰの割当てを計算することで書き換わる情報である。

例えば、図９に示すように、図中の行５６７では、ＬＳＰ「１」は、ＴＰ装置「４０ａ」、「４０ｄ」間で設定され、その帯域は「１０Ｇｂｐｓ」であり、このＬＳＰへは収容識別子「１０」が付与されたパケットが送信され、ステータスとしては、現在（ｔ２）「使用中」だが、今後（ｔ３）「非使用」となる予定が記されている。

図１０は、その計算の結果を示す一例である。ＬＳＰの割当て計算の結果は、論理的なＬＳＰの識別子５５１と、物理的なＬＳＰの識別子（任意の時刻（ｔ２）の識別子５５２、所定の時間が経過した後（ｔ３）の識別子５５３）を含む。例えば、図１０に示すように、図中の行５５４では、ＬＳＰの割当て計算の結果、論理的なＬＳＰ「１０ａ − １０ｄ」は、現在（ｔ２）、ＬＳＰ「１」を使用しているが、今後（ｔ３）、ＬＳＰ「３」を使用することになる。ネットワーク制御装置５０は、このようにＬＳＰの割当てを変更することで、ＭＰＬＳ−ＴＰ装置で構築されたネットワークを高効率に利用できる。ＬＳＰの割当て計算の処理については、後述する。

ユーザインタフェース部５７は、ＩＰ装置２０、ＴＰ装置４０を管理するためのＧＵＩ（グラフィカルユーザインタフェース）を表示装置５８に表示する。また、ネットワーク管理者がキーボード５９やマウス６１を操作することによって、種々の指示を受け付ける。

（Ａ５）パケットトランスポートネットワークを高効率に利用する手順
図１１は、ネットワーク制御装置５０が敏速かつ柔軟にＴＰ装置で構築されたネットワークを最適化し、このネットワークを高効率に利用する際の処理の流れを示すシーケンス図である。

ネットワーク制御装置５０のリソースプール管理部５５は、ユーザ６２の要求を受け付ける（ステップＳ１０１）。ユーザ６２の要求には、例えば、任意の送信元から送信先へネットワークを構築して欲しいとの要求や、そのネットワークで帯域を保証して欲しいとの要求等が含まれる。なお、ユーザ６２はこの要求を、ネットワーク６０又は他のネットワークを介して、又は、直接等適宜の通信手段でネットワーク制御装置５０に送信することができる。
ここでは、一例として、ユーザ６２の要求が、「１０Ｇｂｐｓ」の帯域を保証したネットワークを、送信元「１０ａ」から送信先「１０ｄ」のパケットに提供することであったとする。

リソースプール管理部５５は、ユーザ６２の要求に応じて、ＬＳＰの設定要求を作成し、ＬＳＰの設定要求をＴＰ装置４０向けに発行する（ステップＳ１０２）。ＬＳＰの設定要求には、例えば、ＬＳＰの識別子、ＬＳＰの行き先（ＴＰ装置）、帯域、このＬＳＰへ送信するパケットに付与してあるべき情報（収容識別子）等が含まれる。

以下に、ステップＳ１０２における、上述の例について説明する。
図１３に、リソーステーブル５６の説明図を示す。まず、リソーステーブルには、予め図１３のように設定されているとする。
ステップＳ１０２では、ネットワーク制御装置５０のリソースプール管理部５５は、リソースプール５６の情報をもとに、送信元「１０ａ」 − 送信先「１０ｄ」間を１０Ｇｂｐｓで、「非使用（Ｆｒｅｅ）」である、転送可能なＬＳＰがないか特定する。まず、リソースプール管理部５５は、ＩＰ装置・ＴＰ装置対応テーブル５４の情報をもとに、送信元「１０ａ」、送信先「１０ｄ」に接続するＴＰ装置「４０ａ」、「４０ｄ」を特定する。図１３を参照すると、要求された帯域で転送可能なのは、経路がＴＰ装置「４０ａ」 − ＴＰ装置「４０ｄ」、帯域が「１０Ｇｂｐｓ」のＬＳＰ「１」である。その収容識別子を確認すると「１０」であり、ネットワーク制御装置５０のリソースプール管理部５５は、送信元と送信先の組み合わせが「１０ａ − １０ｄ」のパケットには、収容識別子「１０」を付与してＩＰ装置２０からＴＰ装置４０へ転送する必要があることを認識する。そして、リソースプール管理部５５は、ＬＳＰの設定要求を、ＬＳＰ識別子「１」、行き先「４０ｄ」、帯域「１０Ｇ」、収容識別子「１０」を含めて作成し、ＬＳＰの設定要求を送信元ＴＰ装置「４０ａ」に送る。
なお、双方向通信に対応するために、リソースプール管理部５５は、ＬＳＰの設定要求を、ＬＳＰ識別子「１」、行き先「４０ａ」、帯域「１０Ｇ」、収容識別子「１０」を含めて作成し、ＬＳＰの設定要求を送信元ＴＰ装置「４０ｄ」に送るようにしてもよい。

ＴＰ装置「４０ａ」は、ＬＳＰの設定要求を受信すると、その要求に従い、図７のように設定情報３５に記載し、ネットワーク制御装置５０に応答（ＯＫ ｏｒ ＮＧ、Ａｃｋ ｏｒ Ｎａｋ等）を返す（ステップＳ１０３）。

次にネットワーク制御装置５０のリソースプール管理部５５は、ユーザ６２の要求に応じて、収容識別子の設定要求を、ＩＰ装置２０向けに発行する（ステップＳ１０４）。
ステップＳ１０４では、ネットワーク制御装置５０のリソースプール管理部５５は、ＩＰ装置・ＴＰ装置対応テーブル５４の情報をもとに、送信元「１０ａ」、送信先「１０ｄ」に対応して、ＴＰ装置「４０ａ」、「４０ｄ」に接続するＩＰ装置２０を特定する。ＴＰ装置「４０ａ」、「４０ｄ」に接続するのは、それぞれＩＰ装置「２０ａ」、「２０ｂ」である。よって、ネットワーク制御装置５０のリソースプール管理部５５は、送信元と送信先の組み合わせが「１０ａ − １０ｄ」のパケットには、収容識別子「１０」を付与してＴＰ装置４０へ転送するよう、ＩＰ装置「２０ａ」、「２０ｂ」に収容識別子設定要求を作成する。そして、リソースプール管理部５５は、収容識別子設定要求に、送信元と送信先の組み合せ「１０ａ − １０ｄ」と、収容識別子「１０」が含めて、ＩＰ装置「２０ａ」、「２０ｂ」に送る。

ＩＰ装置２０は、その収容識別子設定要求に基づき、その結果を図５のように設定情報３２に記載し（この例では、データ３２３）、ネットワーク制御装置５０に応答（ＯＫ ｏｒ ＮＧ、Ａｃｋ ｏｒ Ｎａｋ等）を返す（ステップＳ１０５）。
ステップＳ１０５では、リソースプール管理部５５は、応答を受信すると、図９のように、リソースプール５６に、ステップＳ１０２で割り当てたＬＳＰの識別子、経路、帯域、収容識別子に対して、ステータスを「使用（Ｉｎ ｕｓｅ）」に設定して記憶する。

つぎにネットワーク制御装置５０は、ユーザ６２の要求を満たすネットワークの構築が完了した旨、ユーザ６２に応答する（ステップＳ１０６）。
以上により、送信元と送信先の組み合わせが「１０ａ − １０ｄ」のパケットには、ＩＰ装置２０で収容識別子「１０」が付与され、ＴＰ装置４０に転送されると、設定情報３５に従いその収容識別子「１０」によってＬＳＰ「１」へ転送され、通信が成立する。

その後、ネットワーク制御装置５０のリソースプール管理部５５は、定期的に、状態情報取得要求をＩＰ装置２０向けに発行する（ステップＳ１０７）。状態情報取得要求は、通信中の送信元−送信先（この例では、「１０ａ − １０ｄ」）を含むことができる。ＩＰ装置２０は、その要求に基づいて状態情報３３を参照し、その結果をネットワーク制御装置５０に返す（ステップＳ１０８）。この例では、ＩＰ装置２０は参照結果として増減量を求め、送信元―送信先「１０ａ − １０ｄ」と、増減量「−４Ｇｂｐｓ」を含む応答を返す。なお、ここでは、パケットの動向の一例として、帯域の増減量について説明するが、これに限らず適宜の動向を表す指標を用いることができる。

次に、ネットワーク制御装置５０のリソースプール管理部５５は、リソースプール５６の情報と、上述の処理で取得した状態情報３３の情報とを照らし合わせて、図１２のフローチャートに示すように、ＬＳＰの割当てを計算する（ステップＳ１０９）。

図１２は、ネットワーク制御装置５０のリソースプール管理部５５で実施される、ＬＳＰの割当て計算の処理の一例を示すフローチャートである。リソースプール管理部５５は、ステップＳ１０８の応答から各ＩＰ装置の状態情報３３を取得し、パケット（トラヒック）量が減少（増加）している「送信元−送信先」を特定する（２０１）。例えば、図６の場合、トラヒック量が減少しているのは、「送信元−送信先」が「１０ａ − １０ｄ」のパケットであり、任意の時間内に「８Ｇｂｐｓ」から「４Ｇｂｐｓ」へ減少している。

次にリソースプール管理部５５は、上述の処理で特定されたパケットに割り当てられているＬＳＰを特定する（２０２）。リソースプール管理部５５は、図１０に示したように、送信元と送信先の組み合わせが「１０ａ − １０ｄ」のパケットには、現在（ｔ２）、ＬＳＰ「１」を割り当てていることを認識している。

続いてリソースプール管理部５５は、上述の処理で特定されたパケットの現在のトラヒック量を転送するのに十分なＬＳＰがないか、リソースプール５６を参照し、特定する（２０３）。「送信元−送信先」が「１０ａ − １０ｄ」のパケットのトラヒック量は、「４Ｇｂｐｓ」へ減少しており、リソースプール５６が図９に示した例の場合、リソースプール５６を参照すると、ＬＳＰ 「１」、「２」、「３」、「４」が候補になりうる。その内、ステータスが現在（ｔ２）「非使用（Ｆｒｅｅ）」となっているのは、ＬＳＰ「３」である。よって、「送信元−送信先」が「１０ａ − １０ｄ」のパケットには、経路がＴＰ装置「４０ａ」 − ＴＰ装置「４０ｃ」 − ＴＰ装置「４０ｄ」、帯域が「６Ｇｂｐｓ」のＬＳＰ「３」を割り当てる判定をする。これにより、ＬＳＰ「１」は今後（ｔ３）「非使用」となり、ＬＳＰ「３」は今後（ｔ３）「使用」となるので、リソースプール管理部５５は、リソースプール５６のステータスを書き換える。このようなＬＳＰ割当て計算を、トラヒック量が減少（増加）している「送信元−送信先」毎に実施し、ＬＳＰの割当てを最適化する（２０４）。そして、リソースプール管理部５５は、計算の結果を、図１０に示すように管理する。図中の行５４４では、論理的なＬＳＰ「１０ａ − １０ｂ」として、現在（ｔ２）、ＬＳＰ「１」を割り当てているが、今後（ｔ３）、ＬＳＰ「３」を割り当てると記録している。

なお、増減量のかわりに時刻ｔ１及びｔ２のトラヒック量を用い、リソースプール管理部５５が、ステップ２０１でトラヒック量の増減を計算するようにしてもよい。
また、ステップＳ１０７で、送信元−送信先を特定しないで、各ＩＰ装置２０の状態情報３３を取得するようにしてもよい。この場合、リソースプール管理部５５は、ステップＳ２０１で、受信した状態情報３３から、トラヒック量が増減している「送信元−送信先」を特定するようにしてもよい。

つぎに、リソースプール管理部５５は、ＬＳＰ割当て計算の結果を、収容識別子の変更要求をＩＰ装置２０に発行することで実現する（２０５、ステップＳ１１０）。例えば、「送信元−送信先」が「１０ａ − １０ｄ」のパケットに、今後（ｔ３）、ＬＳＰ「３」を割り当てる場合、リソースプール５６を参照すると、その収容識別子は「３０」である。よって、リソースプール管理部５５は、送信元と送信先の組み合わせが「１０ａ − １０ｄ」のパケットに、収容識別子「３０」を付与するよう、ＩＰ装置２０に要求する。すなわち、この例では、収容識別子変更要求は、送信元―送信先「１０ａ − １０ｄ」と、収容識別子「３０」を含む。

ＩＰ装置２０は、その要求を実施し、その結果を設定情報３２に記載し、ネットワーク制御装置５０に応答（ＯＫ ｏｒ ＮＧ、Ａｃｋ ｏｒ Ｎａｋ等）を返す（ステップＳ１１１）。

以上により、送信元と送信先の組み合わせが「１０ａ − １０ｄ」のパケットには、ＩＰ装置２０で収容識別子「３０」が付与され、ＴＰ装置４０に送信されると、収容識別子「３０」によってＬＳＰ「３」へ転送され、通信が成立する。

このような処理をすることで、データ通信をするユーザの要求やトラヒックの動向に応じて、敏速かつ柔軟にＴＰ装置で構築されたネットワークを最適化し、ＴＰ装置で構築されたネットワークを高効率に利用できるようになる。

なお、本発明及び／又は本実施例は、上述したＩＰ装置２０、ＴＰ装置４０、およびネットワーク制御装置５０による構成のほか、ネットワーク管理制御方法や、ネットワーク管理制御装置で実行されるコンピュータプログラムとしても構成することができる。コンピュータプログラムは、コンピュータが読取可能な記録媒体に記録されていてもよい。記録媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスクやＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、光磁気ディスク、メモリカード、ハードディスク等の種々の媒体を利用することができる。

また、本発明及び本実施例は上述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、上述した実施例は本発明のより良い理解のために詳細に説明したのであり、必ずしも説明の全ての構成を備えるものに限定されものではない。また、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も可能であり、また、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。更に、実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。
加えて、上述した各構成、機能、処理部等は、それらの一部又は全部を実現するプログラムを作成する例を説明したが、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良い。

１０ａ〜１０ｆ 拠点
２０ａ〜２０ｂ ＩＰ装置
２１ａ〜２１ｄ ネットワークインタフェースモジュール
２２ａ〜２２ｂ スイッチングモジュール
２３ａ〜２３ｂ 制御モジュール
２４ａ〜２４ｉ パケット送受信ポート
２５ａ〜２５ｄ コントローラ
２６ａ〜２６ｇ メモリ
２７ａ〜２７ｃ ＣＰＵ
２８ａ〜２８ｃ ソフトウェア処理部
２９ａ〜２９ｃ パケット送受信部
３１ 統計処理部
３２ 設定情報
３３ 状態情報
３４ａ〜３４ｂ 運用管理部
３５ 設定情報

４０ａ〜４０ｄ ＴＰ装置
５０ ネットワーク管理制御装置
５１ ハードディスク
５２ ネットワーク管理制御部
５３ ＩＰ装置・ＴＰ装置設定・状態情報取得部
５４ ＩＰ装置・ＴＰ装置対応テーブル
５５ リソースプール管理部
５６ リソースプール
５７ ユーザインタフェース部
５８ 表示装置
５９ キーボード
６１ マウス
６２ ユーザ

Claims (15)

1. ネットワーク管理制御装置であって、
   複数のパケット転送装置と複数のパケットトランスポート装置を備え、前記複数のパケットトランスポート装置間に複数の経路を有し、各前記パケット転送装置が、前記経路に転送するために必要となる識別子を含むパケットを送信し、各前記パケットトランスポート装置が、前記識別子に従い前記パケットを前記経路に転送するようにしたネットワーク管理制御システムにおいて、前記複数のパケット転送装置及び前記複数のパケットトランスポート装置を管理し、
   前記パケットを送信するユーザからの帯域を含む要求に基づいて、前記パケットを送信するための帯域を保証する経路及び前記経路に対する識別子を特定し、
   前記ユーザからのパケットに前記識別子を付与して前記パケットトランスポート装置に送信するよう、前記パケット転送装置に設定する、
   ことを特徴とするネットワーク管理制御装置。
   
2. 請求項１に記載のネットワーク管理制御装置であって、
   経路識別子、経路、帯域、識別子、使用の可否を表すステータスを含むリソースプールと、
   ユーザ装置とパケット転送装置とパケットトランスポート装置との接続関係を表す対応テーブルと
   を備え、
   ユーザからユーザ装置の送信元と送信先、帯域を含む要求を受信すると、前記対応テーブルを参照して、送信元に接続される送信元パケットトランスポート装置と送信先に接続される行き先パケットトランスポート装置を求め、前記リソースプールを参照して、前記帯域を保証する適切な経路、経路識別子、行き先パケットトランスポート装置、前記帯域、識別子を含む経路設定要求を前記送信元パケットトランスポート装置に送信し、前記送信元パケットトランスポート装置に、前記経路設定要求に含まれる情報を記憶させ、
   前記対応テーブルを参照して、送信元に接続される送信元パケット転送装置を求め、前記送信元と送信先、前記識別子を含む識別子設定要求を前記送信元パケット転送装置に送信し、前記送信元パケット転送装置に、前記識別子設定要求に含まれる情報を設定させ、
   前記経路識別子又は前記経路に対応して、使用中を表すステータスを前記リソースプールに記憶する
   ことを特徴とするネットワーク管理制御装置。
   
3. 請求項２に記載のネットワーク管理制御装置であって、
   双方向通信に対応するために、前記経路設定要求を行き先パケットトランスポート装置にも送り、情報を設定させることを特徴とするネットワーク管理制御装置。
   
4. 請求項２に記載のネットワーク管理制御装置であって、
   双方向通信に対応するために、前記収容識別子設定要求を送信元パケット転送装置にも送り、情報を設定させることを特徴とするネットワーク管理制御装置。
   
5. 請求項１に記載のネットワーク管理制御装置であって、
   前記パケット転送装置から、パケットの動向を取得し、
   前記パケットの動向に応じて、前記パケットを送信するために帯域を保証する経路及び前記経路に対する識別子を特定し、
   前記パケットに前記識別子を付与して前記パケットトランスポート装置に送信するよう、前記パケット転送装置に設定させる
   ことを特徴とするネットワーク管理制御装置。
   
6. 請求項５に記載のネットワーク管理制御装置であって、
   定期的に又は予め定めたタイミングで状態情報取得要求を前記パケット転送装置に向けて送信し、
   前記パケット転送装置から、送信元と送信先に対する、トラヒック量又はトラヒック量の増減量を含む応答を受信し、
   前記リソースプールを参照し、送信元と送信先に対して、前記トラヒック量又は増減量に応じた新たな帯域を転送することが可能な経路識別子、経路、識別子を求め、
   前記パケット転送装置に、前記送信元と前記送信先、前記識別子を含む識別子変更要求を送信し、前記パケット転送装置に、前記識別子変更要求に従い、送信元と送信先に対する識別子を変更させる
   ことを特徴とするネットワーク管理制御装置。
   
7. 請求項６に記載のネットワーク管理制御装置であって、
   前記状態情報取得要求は、送信元−送信先を特定し、前記送信元パケットトランスポート装置の状態情報を取得することを特徴とするネットワーク管理制御装置。
   
8. 請求項１に記載のネットワーク管理制御装置であって、
   前記経路は、ＬＳＰ（Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｐａｔｈ）或いはＰｓｅｕｄｏＷｉｒｅであることを特徴とするネットワーク管理制御装置。
   
9. 請求項８に記載のネットワーク管理制御装置であって、
   前記識別子は、ＶＬＡＮ ＩＤ又はＩＰアドレスであることを特徴とするネットワーク管理制御装置。
   
10. 請求項５に記載のネットワーク管理制御装置であって、
    前記経路は、ＬＳＰ（Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｅｄ Ｐａｔｈ）或いはＰｓｅｕｄｏＷｉｒｅであることを特徴とするネットワーク管理制御装置。
    
11. 請求項１０に記載のネットワーク管理制御装置であって、
    前記識別子は、ＶＬＡＮ ＩＤ又はＩＰアドレスであることを特徴とするネットワーク管理制御装置。
    
12. 請求項５に記載のネットワーク管理制御装置であって、
    パケットのトラヒック量又はトラヒック量の増減値に応じて、前記パケットを送信するのに適切な経路を、経路の帯域をもとに計算することを特徴とするネットワーク管理制御装置。
    
13. ネットワーク管理制御システムにおいて、
    複数のパケット転送装置と、
    複数のパケットトランスポート装置と、
    ネットワーク管理制御装置と
    を備え、
    前記複数のパケットトランスポート装置間に複数の経路を有し、各前記パケット転送装置が、前記経路に転送するために必要となる識別子を含むパケットを送信し、各前記パケットトランスポート装置が、前記識別子に従い前記パケットを前記経路に転送し、
    
    前記ネットワーク管理制御装置は、
    前記複数のパケット転送装置及び前記複数のパケットトランスポート装置を管理し、
    前記パケットを送信するユーザからの帯域を含む要求に基づいて、前記パケットを送信するための帯域を保証する経路及び前記経路に対する識別子を特定し、
    前記ユーザからのパケットに前記識別子を付与して前記パケットトランスポート装置に送信するよう、前記パケット転送装置に設定する、
    ことを特徴とするネットワーク管理制御システム。
    
14. 請求項１３に記載のネットワーク管理制御システムであって、
    前記パケット転送装置は、
    送信元と送信先に対する識別子を含む第1設定情報を保持し、
    前記第１設定情報を参照して、受信パケットの送信元と送信先に従い前記識別子を求め、前記受信パケットに前記識別子を付与して前記パケットトランスポート装置に送り、
    
    前記パケットトランスポート装置は、
    経路識別子、行き先パケットトランスポート装置、帯域、識別子を含む第２設定情報を保持し、
    前記第２設定情報を参照して、受信した前記パケットに含まれる前記識別子に従い、経路識別子及び／又は行き先パケットトランスポート装置に従い前記パケットを転送する
    ことを特徴とするネットワーク管理制御システム。
    
15. ネットワーク管理制御方法であって、
    複数のパケット転送装置と複数のパケットトランスポート装置を備え、前記複数のパケットトランスポート装置間に複数の経路を有し、各前記パケット転送装置が、前記経路に転送するために必要となる識別子を含むパケットを送信し、各前記パケットトランスポート装置が、前記識別子に従い前記パケットを前記経路に転送するようにしたネットワーク管理制御システムにおいて、前記複数のパケット転送装置及び前記複数のパケットトランスポート装置を管理し、
    前記パケットを送信するユーザからの帯域を含む要求に基づいて、前記パケットを送信するための帯域を保証する経路及び前記経路に対する識別子を特定し、
    前記ユーザからのパケットに前記識別子を付与して前記パケットトランスポート装置に送信するよう、前記パケット転送装置に設定する、
    ことを特徴とするネットワーク管理制御方法。

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