JP2015149532A - 管理装置、管理方法、および管理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】プロトコル変換を行う装置の過負荷を抑止する。【解決手段】第１のプロトコルで通信される第１のネットワーク１と、第２のプロトコルで通信される第２のネットワーク２との間に、複数の中継装置３〜５が設けられている。中継装置３〜５のいずれもが、第１のプロトコルと第２のプロトコルとの間のプロトコル変換を伴う通信の中継を実行可能である。管理装置１０は、決定手段１３と指示手段１４とを有する。決定手段１３は、複数の中継装置３〜５それぞれの性能に関する情報に基づいて、プロトコル変換を実行させる中継装置を決定する。指示手段１４は、決定した中継装置に対して、プロトコル変換の実行を指示する。【選択図】図１

Description

本発明は、プロトコル変換を行う中継装置を管理する管理装置、管理方法、および管理プログラムに関する。

情報通信技術の発展に伴い、ネットワークの通信に使用している通信プロトコルを、技術的に優れた新たな通信プロトコルに変更する場合がある。例えば、ＩＰ（Internet Protocol）ｖ４ではアドレス数が不足するおそれがあるため、通信プロトコルをアドレス空間が拡張されたＩＰｖ６に変更することがある。

大規模なネットワークにおいて、ネットワークの通信プロトコルを変更する場合、接続されているすべての機器を同時に入れ換えるのは困難である。そのため、少しずつ最新の通信プロトコル対応の機器に置き換えられる。この場合、ネットワーク上に、ＩＰｖ４で通信する領域とＩＰｖ６で通信する領域とが混在する。そこでＩＰｖ４で通信する領域とＩＰｖ６で通信する領域との境界に、トランスレータと呼ばれるルータが設けられる。トランスレータは、ＩＰｖ４とＩＰｖ６との両方のプロトコルで通信可能である。そしてトランスレータは、ＩＰｖ４で通信する領域とＩＰｖ６で通信する領域とを跨がって転送される通信パケットを、ＩＰｖ４形式からＩＰｖ６形式へ、またはＩＰｖ６形式からＩＰｖ４形式へ変換する。このようなプロトコルの変換は、ネットワーク層で実施される。

なおネットワークの構成が複雑になると、通信効率が低下することがある。そこで通信の効率化のためのさまざまな技術が考えられている。

特開２００７−２７４５２０号公報 特開２００５−１３０２８７号公報 特開２００５−５７３５６号公報 国際公開第２００７／１１６９９５号

しかし、プロトコル変換を行うトランスレータでの過負荷を抑止させるための有効な技術は、まだ考えられていない。
すなわち、トランスレータはＩＰｖ４とＩＰｖ６との間のパケットのプロトコル変換を行うため、プロトコル変換を行わないルータに比べ過負荷になりやすい。トランスレータが過負荷になったとき、トランスレータとしての機能を負荷の低いルータに移すことで、トランスレータの過負荷によるネットワークの通信効率の低下を抑止できる。ところが、現状ではプロトコル変換をするルータの変更は、手作業で行われている。例えばネットワークのトポロジ変更時に、管理者がルータ用のコマンドで手動により、プロトコル変換をするルータの設定を変更している。このような手動での設定変更は、複数のルータに対して行われるため、保守工数が多くなり、作業に時間がかかる。しかも手動設定では、プロトコル変換を行うことが可能なルータが複数あるときに、どのルータをトランスレータとするのかを管理者が判断することになる。このとき、トランスレータでの過負荷を解消させるために、トランスレータとして適切なルータを、管理者が正しく判断するのは困難である。

１つの側面では、本件は、プロトコル変換を行う装置の過負荷を抑止することを目的とする。

１つの案では、決定手段と指示手段とを有する管理装置が提供される。決定手段は、第１のプロトコルで通信される第１のネットワークと、第２のプロトコルで通信される第２のネットワークとの間に複数の中継装置が設けられ、複数の中継装置のいずれもが、第１のプロトコルと第２のプロトコルとの間のプロトコル変換を実行可能であるとき、複数の中継装置それぞれの性能に関する情報に基づいて、プロトコル変換を実行させる中継装置を決定する。指示手段は、決定した該中継装置に対して、プロトコル変換の実行を指示する。

１態様によれば、プロトコル変換を行う装置の過負荷を抑止することができる。

第１の実施の形態に係るシステムの構成例を示す図である。 第２の実施の形態のシステム構成例を示す図である。 管理ノードのハードウェアの一構成例を示す図である。 管理ノードによる中継ノードの管理状況を示すブロック図である。 プロトコル変換を説明する図である。 第２の実施の形態でのトランスレータ変更前のネットワーク環境を示す図である。 第２の実施の形態でのトランスレータ変更後のネットワーク環境を示す図である。 第２の実施の形態の管理ノードの機能を示すブロック図である。 性能順位表の一例を示す図である。 経路管理表の一例を示す図である。 トランスレータ変更処理の手順の一例を示すフローチャートである。 性能順位表ソート処理の手順の一例を示すフローチャートである。 性能順位表のソート例を示す図である。 トランスレータの変更例を示す図である。 性能順位表の更新例を示す図である。 経路管理表の更新例を示す図である。 第３の実施の形態でのトランスレータ変更前のネットワーク環境を示す図である。 第３の実施の形態でのトランスレータ変更後のネットワーク環境を示す図である。 第３の実施の形態の管理ノードの機能を示すブロック図である。 余力性能順位表の一例を示す図である。 経路管理表の一例を示す図である。 トランスレータ変更処理の手順の一例を示すフローチャートである。 余力性能順位表作成処理の手順の一例を示すフローチャートである。 余力性能順位表のソート例を示す図である。 切り換え制御指示処理の手順を示すフローチャートである。 切り換え制御指示の一例を示す図である。 余力性能順位表の更新例を示す図である。 経路管理表の更新例を示す図である。

以下、本実施の形態について図面を参照して説明する。なお各実施の形態は、矛盾のない範囲で複数の実施の形態を組み合わせて実施することができる。
〔第１の実施の形態〕
図１は、第１の実施の形態に係るシステムの構成例を示す図である。第１のプロトコルで通信される第１のネットワーク１と、第２のプロトコルで通信される第２のネットワーク２との間に、通信を中継する複数の中継装置３〜５が設けられている。複数の中継装置３〜５は、第１のプロトコルと第２のプロトコルとの間の通信に関するプロトコル変換を実行可能である。すなわち複数の中継装置３〜５は、第１のプロトコルに従った形式のパケットを第２のプロトコルに従った形式に変換できると共に、第２のプロトコルに従った形式のパケットを第１のプロトコルに従った形式に変換できる。なおプロトコル変換には、第１のプロトコルで通信するためのアドレスと、第２のプロトコルで通信するためのアドレスとの相互の変換も含まれる。

管理装置１０は、複数の中継装置３〜５を管理し、適切な中継装置にプロトコル変換を行わせる。そのために管理装置１０は、収集手段１１、記憶手段１２、決定手段１３、および指示手段１４を有する。

収集手段１１は、複数の中継装置３〜５それぞれから、性能に関する情報を収集する。性能に関する情報としては、例えば転送しているパケット数、ＣＰＵ使用率、廃棄パケット率などがある。なお廃棄パケット率は、転送対象として受信したパケットのうち、転送せずに廃棄したパケットの割合である。収集した情報に基づいて、中継装置の最大の性能や、余裕性能を見積もることができる。例えば、中継装置が転送しているパケット数が多いほど、その中継装置が高性能である。また中継装置のＣＰＵ使用率が低いほど、その中継装置の余裕性能が大きい。また中継装置の廃棄パケット率が少ないほど、その中継装置の余力性能が多い。収集手段１１は、収集した情報を、記憶手段１２に格納する。

記憶手段１２は、複数の中継装置３〜５それぞれの性能情報を記憶する。また記憶手段１２には、複数の中継装置３〜５それぞれについて、プロトコル変換を行っているかどうかを示す情報を記憶する。

決定手段１３は、記憶手段１２を参照し、複数の中継装置３〜５それぞれの性能に関する情報に基づいて、プロトコル変換を実行させる中継装置を決定する。例えば決定手段１３は、性能の最も高い中継装置を、プロトコル変換を実行させる中継装置に決定する。また決定手段１３は、性能の余力が最も多い中継装置を、プロトコル変換を実行させる中継装置に決定してもよい。性能の余力に基づいてプロトコル変換を実行させる中継装置を決定する場合、決定手段１３は、例えば、記憶手段１２に格納されている性能に関する情報に基づいて、複数の中継装置の性能の余力を計算する。

なおプロトコル変換を実行する中継装置の決定は、例えば中継装置の追加または除去があった場合や、プロトコル変換を現在実行している中継装置が過負荷となり、その中継装置を経由した通信の遅延が、ネットワーク全体のボトルネックとなっている場合がある。プロトコル変換を現在実行している中継装置が過負荷の場合は、決定手段１３は、例えばプロトコル変換を現在実行している中継装置に隣接する中継装置の中から、プロトコル変換を今後実行する中継装置を決定する。

指示手段１４は、プロトコル変換を実行させる中継装置に対して、プロトコル変換の実行を指示する。また指示手段１４は、プロトコル変換を現在実行している中継装置に対して、プロトコル変換の停止を指示することもできる。

このようなシステムにおいて、例えば識別番号「１」の中継装置３がプロトコル変換を行っているときに、中継装置３の過負荷により、中継装置３を経由する通信が、ネットワーク全体の処理のボトルネックになっている場合を想定する。この場合、管理装置１０では、例えば収集手段１１によって、複数の中継装置３〜５それぞれの性能に関する情報が収集される。収集された情報は、記憶手段１２に設定される。なおカタログなどにより、システムの管理者が複数の中継装置３〜５の性能に関する情報を事前に把握している場合、複数の中継装置３〜５それぞれの性能に関する情報を、管理者が管理装置１０に手入力してもよい。

複数の中継装置３〜５それぞれの性能に関する情報が記憶手段１２に設定されると、決定手段１３により、新たにプロトコル変換を実行させる中継装置が決定される。図１の例では識別番号「３」の中継装置５の方が、識別番号「２」の中継装置４よりも余力の性能が高いものとする。この場合、決定手段１３は、中継装置５を、新たにプロトコル変換を実行させる中継装置に決定する。決定手段１３は、決定した中継装置５の識別番号「３」を指示手段１４に通知する。すると指示手段１４は、中継装置５に対して、プロトコル変換の開始を指示すると共に、中継装置３に対して、プロトコル変換の停止を指示する。

このようにして、プロトコル変換を行う装置を自動で変更可能となる。すなわちプロトコル変換を実行可能な中継装置が複数存在する場合、通信の効率化のために適切な中継装置を選択し、その中継装置にプロトコル変換を実行させることが可能となる。その結果、プロトコル変換を行う中継装置が過負荷となることが抑止され、ネットワーク上の通信のスループットが向上する。

なお指示手段１４は、プロトコル変換を現在実行している中継装置とは別の中継装置が、プロトコル変換を実行する中継装置として決定された場合、一時的に複数の中継装置がプロトコル変換を行うように指示を行ってもよい。例えば指示手段１４は、プロトコル変換を新たに実行させる移管先の中継装置に対して、一部の通信に関するプロトコル変換を行うように指示する。また指示手段１４は、プロトコル変換を現在実行している移管元の中継装置に対して、移管先の中継装置で変換しない通信に関するプロトコル変換を行うように指示する。

複数の中継装置で分担してプロトコル変換を行っているとき、移管先の中継装置の性能が、所定値以上低下していない場合、指示手段１４は、移管先の中継装置に対して、すべての通信に関するプロトコル変換を行うように指示する。また指示手段１４は、移管元の中継装置に対して、プロトコル変換を停止するように指示する。

逆に、複数の中継装置で分担してプロトコル変換を行っているとき、移管先の中継装置の性能が、所定値以上低下している場合、指示手段１４は、移管元の中継装置に対して、すべての通信に関するプロトコル変換を行うように指示する。また指示手段１４は、移管先の中継装置に対して、プロトコル変換を停止するように指示する。

このように、一時的に複数の中継装置でプロトコル変換処理を分担して実行することで、通信効率が改善する場合にのみ、プロトコル変換を実行する中継装置を変更することができる。換言すると、移管先として特定した中継装置に、すべての通信のプロトコル変換を行わせると、移管先の中継装置が過負荷になってしまうような場合には、プロトコル変換処理の移管を取りやめることができる。これにより、プロトコル変換を行う中継装置の変更によって、かえって通信効率が劣化してしまう事態の発生が抑止される。

なお、収集手段１１、決定手段１３、および指示手段１４は、例えば管理装置１０が有するプロセッサにより実現することができる。また、記憶手段１２は、例えば管理装置１０が有するメモリにより実現することができる。また、図１に示した各要素間を接続する線は通信経路の一部を示すものであり、図示した通信経路以外の通信経路も設定可能である。

〔第２の実施の形態〕
次に第２の実施の形態について説明する。ＩＰｖ４とＩＰｖ６とを混在させたネットワークシステムにおいて、トランスレータとして機能するノードを自動で変更するものである。

図２は、第２の実施の形態のシステム構成例を示す図である。ネットワークは、複数のエンドノード３１〜３３と複数の中継ノード４１〜４６とを有している。エンドノード３１〜３３は、例えば通信の終端となるコンピュータまたはその他の通信機器である。中継ノード４１〜４６は、例えばパケットを中継するルータまたはＬ３スイッチである。中継ノード４１は、ＩＰｖ４形式のパケットのみ中継することができる。中継ノード４２は、ＩＰｖ６形式のパケットのみ中継することができる。中継ノード４３〜４６は、ＩＰｖ４とＩＰｖ６の両方の形式のパケットを中継できるデュアルスタックノードである。デュアルスタックノードである中継ノード４３〜４６は、ＩＰｖ４とＩＰｖ６との間のプロトコル変換を行うトランスレータとして動作することができる。

中継ノード４１〜４６には、ノード番号が付与されている。図２の例では、中継ノード４１のノード番号は「１」、中継ノード４２のノード番号は「２」、中継ノード４３のノード番号は「３」、中継ノード４４のノード番号は「４」、中継ノード４５のノード番号は「５」、中継ノード４６のノード番号は「６」である。

またネットワークには、ネットワーク全体を管理するための管理ノード１００が接続されている。例えば管理ノード１００は、中継ノード４３〜４６のうち、トランスレータとして動作させる中継ノードを決定し、決定した中継ノードに対してトランスレータとして動作するように指示する。管理ノード１００は、例えば管理者が使用する端末装置などのコンピュータである。

なお図２に示したデュアルスタックの中継ノード４３〜４６は、図１に示した第１の実施の形態の中継装置３〜５の一例である。また図２に示した管理ノード１００は、図１に示した第１の実施の形態の管理装置１０の一例である。

第２の実施の形態では、トランスレータとして動作する中継ノードを、性能の高い中継ノードに流動的に移管して、ネットワーク全体のスループットを向上させる。すなわち、ＩＰネットワークに用いられる複数の中継ノード４１〜４６は、ＩＰｖ４／ＩＰｖ６それぞれに対応できるかどうかや、性能などが相違する。性能は、例えば製造メーカ、製造時期、価格などによって異なる。ネットワーク内に性能の異なる中継ノード４１〜４６が多数あると、どの中継ノードをトランスレータとするのが適切なのかを管理者が判断するのが困難となる。そこで、第２の実施の形態では、最も高い性能をもっている中継ノードを管理ノード１００が判断し、その中継ノードにプロトコル変換を行わせることで、ネットワーク全体の効率化（性能向上）を図る。

図３は、管理ノードのハードウェアの一構成例を示す図である。管理ノード１００は、プロセッサ１０１によって装置全体が制御されている。プロセッサ１０１には、バス１０９を介してメモリ１０２と複数の周辺機器が接続されている。プロセッサ１０１は、マルチプロセッサであってもよい。プロセッサ１０１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、またはＤＳＰ（Digital Signal Processor）である。プロセッサ１０１がプログラムを実行することで実現する機能の少なくとも一部を、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）などの電子回路で実現してもよい。

メモリ１０２は、管理ノード１００の主記憶装置として使用される。メモリ１０２には、プロセッサ１０１に実行させるＯＳ（Operating System）のプログラムやアプリケーションプログラムの少なくとも一部が一時的に格納される。また、メモリ１０２には、プロセッサ１０１による処理に必要な各種データが格納される。メモリ１０２としては、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）などの揮発性の半導体記憶装置が使用される。

バス１０９に接続されている周辺機器としては、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１０３、グラフィック処理装置１０４、入力インタフェース１０５、光学ドライブ装置１０６、機器接続インタフェース１０７およびネットワークインタフェース１０８がある。

ＨＤＤ１０３は、内蔵したディスクに対して、磁気的にデータの書き込みおよび読み出しを行う。ＨＤＤ１０３は、管理ノード１００の補助記憶装置として使用される。ＨＤＤ１０３には、ＯＳのプログラム、アプリケーションプログラム、および各種データが格納される。なお、補助記憶装置としては、フラッシュメモリなどの不揮発性の半導体記憶装置を使用することもできる。

グラフィック処理装置１０４には、モニタ２１が接続されている。グラフィック処理装置１０４は、プロセッサ１０１からの命令に従って、画像をモニタ２１の画面に表示させる。モニタ２１としては、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）を用いた表示装置や液晶表示装置などがある。

入力インタフェース１０５には、キーボード２２とマウス２３とが接続されている。入力インタフェース１０５は、キーボード２２やマウス２３から送られてくる信号をプロセッサ１０１に送信する。なお、マウス２３は、ポインティングデバイスの一例であり、他のポインティングデバイスを使用することもできる。他のポインティングデバイスとしては、タッチパネル、タブレット、タッチパッド、トラックボールなどがある。

光学ドライブ装置１０６は、レーザ光などを利用して、光ディスク２４に記録されたデータの読み取りを行う。光ディスク２４は、光の反射によって読み取り可能なようにデータが記録された可搬型の記録媒体である。光ディスク２４には、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ（Recordable）／ＲＷ（ReWritable）などがある。

機器接続インタフェース１０７は、管理ノード１００に周辺機器を接続するための通信インタフェースである。例えば機器接続インタフェース１０７には、メモリ装置２５やメモリリーダライタ２６を接続することができる。メモリ装置２５は、機器接続インタフェース１０７との通信機能を搭載した記録媒体である。メモリリーダライタ２６は、メモリカード２７へのデータの書き込み、またはメモリカード２７からのデータの読み出しを行う装置である。メモリカード２７は、カード型の記録媒体である。

ネットワークインタフェース１０８は、中継ノード４５に接続されている。ネットワークインタフェース１０８は、中継ノード４５を介して、他のノードとの間でデータの送受信を行う。

以上のようなハードウェア構成によって、第２の実施の形態の処理機能を実現することができる。なお、第１の実施の形態に示した装置も、図３に示した管理ノード１００と同様のハードウェアにより実現することができる。

管理ノード１００は、例えばコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムを実行することにより、第２の実施の形態の処理機能を実現する。管理ノード１００に実行させる処理内容を記述したプログラムは、様々な記録媒体に記録しておくことができる。例えば、管理ノード１００に実行させるプログラムをＨＤＤ１０３に格納しておくことができる。プロセッサ１０１は、ＨＤＤ１０３内のプログラムの少なくとも一部をメモリ１０２にロードし、プログラムを実行する。また管理ノード１００に実行させるプログラムを、光ディスク２４、メモリ装置２５、メモリカード２７などの可搬型記録媒体に記録しておくこともできる。可搬型記録媒体に格納されたプログラムは、例えばプロセッサ１０１からの制御により、ＨＤＤ１０３にインストールされた後、実行可能となる。またプロセッサ１０１が、可搬型記録媒体から直接プログラムを読み出して実行することもできる。

このような管理ノード１００により、デュアルスタックの中継ノード４３〜４６が一元管理される。
図４は、管理ノードによる中継ノードの管理状況を示すブロック図である。例えば管理ノード１００は、各中継ノード４３〜４６にtelnetなどのコマンドでログインし、中継ノード４３〜４６それぞれの規格に従ったコマンドを、中継ノード４３〜４６に入力する。入力するコマンドには、トランスレータ（変換ノード）としての動作開始を指示するコマンド（変換開始コマンド）と、トランスレータとしての動作の終了を指示するコマンド（変換終了コマンド）とがある。中継ノード４３〜４６は、変換開始コマンドが入力されると、ＩＰｖ４とＩＰｖ６との間のプロトコル変換を開始する。また中継ノード４３〜４６は、変換終了コマンドが入力されると、ＩＰｖ４とＩＰｖ６との間のプロトコル変換を終了する。

図５は、プロトコル変換を説明する図である。図５の上段には、ＩＰｖ４のプロトコルにおけるパケットのヘッダフォーマット（ＩＰｖ４ヘッダフォーマット）５１が示されている。図５の下段には、ＩＰｖ６のプロトコルにおけるパケットのヘッダフォーマット（ＩＰｖ６ヘッダフォーマット）５２が示されている。

ここで、中継ノード４４がトランスレータとして動作しているものとする。この場合、中継ノード４４は、ＩＰｖ４形式のパケットを受信すると、そのパケットのヘッダ形式をＩＰｖ６ヘッダフォーマット５２に変換する。また中継ノード４４は、ＩＰｖ６形式のパケットを受信すると、そのパケットのヘッダ形式をＩＰｖ４ヘッダフォーマット５１に変換する。

なお、図５に示すように、ＩＰｖ４ヘッダフォーマット５１では、アドレスのフィールドのサイズは３２ビットであるが、ＩＰｖ６ヘッダフォーマット５２では、アドレスのフィールドのサイズは１２８ビットである。そのため、ヘッダフォーマットを変換する際には、アドレスも変換される。

アドレスの変換には、ＩＰｖ４でのＮＡＴ（Network Address Translation）やＩＰマスカレードと同様の技術を用いることができる。例えば中継ノード４４は、ヘッダの変換時に１個のＩＰｖ６アドレスに対して、１個のＩＰｖ４アドレスを割り当てる。ＩＰｖ４アドレスとＩＰｖ６アドレスとの対応関係は、中継ノード４４内で管理される。以後、中継ノード４４は、ＩＰｖ４のパケットまたはＩＰｖ６パケットを受信すると、アドレスの対応関係の情報を参照し、ヘッダ内の送信元アドレス（Source Address）や宛先アドレス（Destination Address）のアドレス変換を行う。

中継ノード４４はＩＰｖ４のアドレスブロックをもたず、トランスレータ自身にアサインされている１つのＩＰｖ４アドレスを使用して、アドレスを変換することもできる。これは、ＩＰマスカレードと同じ原理である。この方式では、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）、ＵＤＰ（User Datagram Protocol）のポート番号を任意のポート番号に変換するので、１つのＩＰｖ４アドレスを多数のＩＰｖ６のノードで共有することとなる。

なお、プロトコル変換の際に、パケットのヘッダだけでなく、データ部の変換を行う場合もある。例えばＩＰｖ４／ＩＰｖ６のネットワーク上でＳＩＰ（Session Initiation Protocol）による通信を行っている場合がある。この場合、パケットのデータ部にＳＩＰメッセージが含まれる。ＳＩＰメッセージにはＩＰｖ４またはＩＰｖ６のアドレスが含まれる。そこでトランスレータとして動作する中継ノードは、プロトコル変換の際に、データ部に含まれるＩＰｖ４またはＩＰｖ６のアドレスの変換も行う。

管理ノード１００は、デュアルスタックの中継ノード４３〜４６のうち、できるだけ性能の高い中継ノードを、トランスレータとして動作させるように、中継ノード４３〜４６を制御する。図６，図７に、トランスレータとして動作させる中継ノードの変更例を示す。

図６は、第２の実施の形態でのトランスレータ変更前のネットワーク環境を示す図である。図６の例では、中継ノード４４がトランスレータとして動作している。中継ノード４４より左側は、ＩＰｖ４により通信を行うネットワーク（ＩＰｖ４ネットワーク）である。中継ノード４４より右側は、ＩＰｖ６により通信を行うネットワーク（ＩＰｖ６ネットワーク）である。この場合、中継ノード４４は、ＩＰｖ４ネットワークとＩＰｖ６ネットワークとの間の境界ノードである。

このような通信環境において通信が行われているとき、中継ノード４４の負荷が過大になると、中継ノード４４でのパケットルーティングがボトルネックとなり、ネットワークの効率が低下する。図６の例では、中継ノード４４以外にも、デュアルスタックの中継ノード４３，４５，４６が存在する。この場合、性能に余裕のある他の中継ノードでプロトコル変換を行わせれば、中継ノード４４の負荷を減らすことができる。

そこで、管理ノード１００は、中継ノード４３，４５，４６のうち、性能に余裕がある中継ノードを決定する。第２の実施の形態では、管理ノード１００は、各中継ノード４３〜４６の性能情報に基づいて、性能の高い中継ノードほど性能に余裕があるものと判断する。

例えば、管理者は、管理ノード１００に対して、中継ノード４１〜４６それぞれのカタログに記載された性能情報や、ノード間の接続関係を示す接続情報を入力する。管理ノード１００は、中継ノード４１〜４６の性能情報と接続情報の入力を受け付ける。管理ノード１００は、入力された性能情報と接続情報とを、データベースに格納する。

管理ノード１００は、データベースの情報を基に、各中継ノードに対してコマンドを送信することで、他のノードとの通信の接続関係、トランスレータとしての動作状態の変更を指示する。例えば管理ノード１００は、デュアルスタックノードであり、かつ現在の境界ノードに近く、最も性能が高い中継ノードに対して、ＩＰｖ４／ＩＰｖ６変換を実行するように指示する。

図７は、第２の実施の形態でのトランスレータ変更後のネットワーク環境を示す図である。トランスレータが中継ノード４４から中継ノード４５に変更されたことで、中継ノード４５が境界ノードとなっている。トランスレータであった中継ノード４４は、ＩＰｖ４のネットワークの一部となっている。そして中継ノード４４と中継ノード４５との間はＩＰｖ４形式のパケットで通信される。

なお、中継ノード４３〜４６がそれぞれ異なるメーカ製の場合がある。メーカが異なれば、制御するためのコマンドも異なる。この場合、例えば管理ノード１００に、中継ノードへの指示の、中継ノードのメーカごとのコマンドへの変換機能を実装する。これにより、中継ノードのベンダごとのコマンドの違いを吸収することができる。

次に、第２の実施の形態を実現するための管理ノード１００の機能について説明する。
図８は、第２の実施の形態の管理ノードの機能を示すブロック図である。管理ノード１００は、データベース１１０、情報設定部１２０、性能順ソート部１３０、トランスレータ決定部１４０、およびプロトコル変換指示部１５０を有する。

データベース１１０は、中継ノード４１〜４６の管理に使用する情報を記憶する。例えばデータベース１１０には、性能順位表１１１と経路管理表１１２とが記憶される。性能順位表１１１は、中継ノード４１〜４６を性能に応じて順位付けするのに利用するデータテーブルである。経路管理表１１２は、ネットワークの通信経路の管理に使用するデータテーブルである。データベース１１０は、例えばメモリ１０２、またはＨＤＤ１０３の記憶領域内に設けられる。

情報設定部１２０は、データベース１１０に性能情報や経路情報を設定する。例えば情報設定部１２０は、管理者から入力された性能情報を、データベース１１０内の性能順位表１１１に設定する。また情報設定部１２０は、管理者から入力された経路情報を、データベース１１０内の経路管理表１１２に設定する。

性能順ソート部１３０は、性能順位表１１１に設定された中継ノードを、性能順に並べ替える。例えば性能順ソート部１３０は、中継ノードを、性能が高い順に並べ替える。
トランスレータ決定部１４０は、トランスレータとして動作させる中継ノードを決定する。例えばトランスレータ決定部１４０は、性能が高いこと、現在の境界ノードに近いことなどを条件として、トランスレータとして動作させる中継ノードを決定する。

プロトコル変換指示部１５０は、トランスレータとして動作させる中継ノードに対して、プロトコル変換の実行を指示する。またプロトコル変換指示部１５０は、現在、トランスレータとして動作している中継ノードに対して、プロトコル変換の停止を指示する。

なお、図８に示した各要素間を接続する線は通信経路の一部を示すものであり、図示した通信経路以外の通信経路も設定可能である。また、図８に示した各要素の機能は、例えば、その要素に対応するプログラムモジュールをコンピュータに実行させることで実現することができる。

図８に示した要素のうち、データベース１１０は、図１に示した第１の実施の形態の記憶手段１２の一例である。性能順ソート部１３０とトランスレータ決定部１４０とを合わせた機能は、図１に示した第１の実施の形態の決定手段１３の一例である。プロトコル変換指示部１５０は、図１に示した第１の実施の形態の指示手段１４の一例である。

次に、データベース１１０に登録されている情報について詳細に説明する。
図９は、性能順位表の一例を示す図である。性能順位表１１１には、ノード番号、スイッチング容量、および変換状況の欄が設けられている。ノード番号の欄には、中継ノードのノード番号が設定される。スイッチング容量の欄には、プロトコル変換実行時に、各中継ノードが単位時間当たりに中継できるデータ量（スイッチング容量）が設定される。変換状況の欄には、プロトコル変換を実施しているか否かを示す情報が設定される。プロトコル変換を実施している中継ノードの変換状況は「ＯＮ」であり、プロトコル変換を実施していない中継ノードの変換状況は「ＯＦＦ」である。

なお、図９の例では、中継装置の性能を示す情報としてスイッチング容量が示されているが、他の情報を中継装置の性能として用いてもよい。例えば、中継装置の実装スロット数や、スロットあたりのスループットを、その中継装置の性能を示す情報としてもよい。これらの性能を示す情報は、例えば管理者が管理ノード１００に対して手動で入力する。

図１０は、経路管理表の一例を示す図である。経路管理表１１２には、ノード番号、ノード種別、隣接ノード、および変換状況の欄が設けられている。ノード番号の欄には、中継ノード４１〜４６のノード番号が設定される。ノード種別の欄には、中継ノードの種別が設定される。ノード種別には、「ＩＰｖ４」、「ＩＰｖ６」、および「デュアル」がある。ノード種別「ＩＰｖ４」は、ＩＰｖ４のプロトコルのパケットのみを中継できることを示す。ノード種別「ＩＰｖ６」は、ＩＰｖ６のプロトコルのパケットのみを中継できることを示す。ノード種別「デュアル」は、ＩＰｖ４とＩＰｖ６との両方のプロトコルのパケットを中継できることを示す。隣接ノードの欄には、対応する中継ノードに対して、ネットワーク上で隣接する中継ノードのノード番号が設定される。変換状況の欄には、プロトコル変換を実施しているか否かを示す情報が設定される。

次に、管理ノード１００における、トランスレータ変更処理の手順について説明する。
図１１は、トランスレータ変更処理の手順の一例を示すフローチャートである。
［ステップＳ１０１］情報設定部１２０は、性能順位表１１１に対する変更を指示する入力があるか否かを判断する。性能順位表１１１に対する変更を指示する入力があると、情報設定部１２０は、その入力に従って性能順位表１１１を更新し、処理をステップＳ１０２に進める。性能順位表１１１に対する変更を指示する入力がなければ、トランスレータ変更処理が終了する。

［ステップＳ１０２］性能順ソート部１３０は、性能順位表１１１に設定されている中継ノードを、性能順でソートする。ソート処理の詳細は後述する（図１２参照）。
［ステップＳ１０３］トランスレータ決定部１４０は、経路管理表１１２を参照し、プロトコル変換を移行可能な中継ノードのうち、性能順位表１１１において最上位の中継ノードを決定する。プロトコル変換を移行可能な中継ノードは、例えば現在のトランスレータである中継ノード（図６の例では中継ノード４４）に隣接する中継ノード（図６の例では中継ノード４３，４５）である。現在のトランスレータである中継ノードに隣接する中継ノードは、経路管理表１１２の隣接ノードの欄を参照することで認識できる。

なお、隣接しない中継ノード（図６の例では中継ノード４６）にトランスレータを変更すると、トランスレータがＩＰｖ４によるネットワークの終端ではなくなり、ＩＰｖ４のパケットを受信できなくなってしまう。そのためトランスレータ決定部１４０は、現在、トランスレータとして動作している中継ノードに隣接する中継ノードの中から、今後トランスレータとして動作させる中継ノードを決定する。

［ステップＳ１０４］プロトコル変換指示部１５０は、今後トランスレータとして動作させる中継ノードに対して、プロトコル変換の実行を開始するように指示する。またプロトコル変換指示部１５０は、現在トランスレータとして動作している中継ノードに対して、プロトコル変換を終了するように指示する。

［ステップＳ１０５］プロトコル変換指示部１５０は、性能順位表１１１を更新する。例えばプロトコル変換指示部１５０は、性能順位表１１１内のプロトコル変換の実行を開始させた中継ノードの変換状況を、「ＯＮ」に変更する。またプロトコル変換指示部１５０は、性能順位表１１１内のプロトコル変換を終了させた中継ノードの変換状況を、「ＯＦＦ」に変更する。

［ステップＳ１０６］プロトコル変換指示部１５０は、経路管理表１１２を更新する。例えばプロトコル変換指示部１５０は、経路管理表１１２内のプロトコル変換の実行を開始させた中継ノードの変換状況を、「ＯＮ」に変更する。またプロトコル変換指示部１５０は、経路管理表１１２内のプロトコル変換を終了させた中継ノードの変換状況を、「ＯＦＦ」に変更する。さらにプロトコル変換指示部１５０は、トランスレータとして動作する中継ノードの変更に応じて、中継ノードの隣接ノードを変更する。

なお図１１の例では、性能順位表が変更されたときにトランスレータ変更処理を実行しているが、他のタイミングでトランスレータ変更処理を実行してもよい。例えば性能順位表が変更された後、トランスレータの中継ノードの負荷が過大となったときにトランスレータ変更処理を実行してもよい。

図１２は、性能順位表ソート処理の手順の一例を示すフローチャートである。
［ステップＳ１１１］性能順ソート部１３０は、性能順位表１１１に登録されている中継ノードを、スイッチング容量で降順にソートする。

［ステップＳ１１２］性能順ソート部１３０は、故障中の中継ノードがあるか否かを判断する。例えば性能順ソート部１３０は、管理対象の中継ノード４１〜４６それぞれが正常に動作しているかどうかを、pingなどのコマンドの送信により確認する。そして性能順ソート部１３０は、送信したコマンドに対して応答がない中継ノードを、故障中と判断する。故障中の中継ノードがあれば、処理がステップＳ１１３に進められる。故障中の中継ノードがなければ、性能順位表ソート処理が終了する。

［ステップＳ１１３］性能順ソート部１３０は、故障中の中継ノードを、性能順位表１１１の最下位に移動する。その後、性能順位表ソート処理が終了する。
このようにして性能順位表１１１がソートされる。

図１３は、性能順位表のソート例を示す図である。性能順位表１１１がスイッチング容量の大きい順にソートされることで、性能の高い中継ノードを示すレコードほど、性能順位表１１１の上位に登録される。

図１３の例では、ノード番号「５」の中継ノード４５とノード番号「６」の中継ノード４６とのスイッチング容量が「１２０Ｇｂｐｓ」であり、性能が最も高い。ここで経路管理表１１２を参照すると、現在トランスレータとして動作しているのがノード番号「４」の中継ノード４４である。最も高い性能を有する２台の中継ノード４５，４６のうち、中継ノード４５は中継ノード４４に隣接しているが、中継ノード４６は中継ノード４４に隣接していない。そこでトランスレータ決定部１４０において、以後、中継ノード４５をトランスレータとすることが決定される。

トランスレータとする中継ノードが決定されると、プロトコル変換指示部１５０により、トランスレータを変更する制御が行われる。
図１４は、トランスレータの変更例を示す図である。管理ノード１００は、中継ノード４５に対して、ＩＰｖ４とＩＰｖ６との間のプロトコルへ変換開始（変換動作「ＯＮ」）を指示する。また管理ノード１００は、中継ノード４４に対して、ＩＰｖ４とＩＰｖ６との間のプロトコルへ変換終了（変換動作「ＯＦＦ」）を指示する。この際、管理ノード１００は、移管元となる中継ノード４４に対して、中継ノード４３との通信の切断も指示する。これによりトランスレータが中継ノード４４から中継ノード４５に変更される。その結果、中継ノード４４と中継ノード４５との間の通信プロトコルは、ＩＰｖ６からＩＰｖ４に変更される。また中継ノード４４と中継ノード４３との間の直接の通信は遮断される。すなわち中継ノード４４と中継ノード４３の通信は、中継ノード４５経由で行われる。

トランスレータとして動作する中継ノードが変更されると、性能順位表１１１と経路管理表１１２とが更新される。
図１５は、性能順位表の更新例を示す図である。性能順位表１１１において、ノード番号「５」に対応する変更状況が「ＯＮ」に変更され、ノード番号「４」に対応する変更状況が「ＯＦＦ」に変更されている。

図１６は、経路管理表の更新例を示す図である。経路管理表１１２において、ノード番号「５」に対応する変更状況が「ＯＮ」に変更され、ノード番号「４」に対応する変更状況が「ＯＦＦ」に変更されている。また経路管理表１１２において、ノード番号「３」に対応する隣接ノードからノード番号「４」が削除され、ノード番号「４」に対応する隣接ノードからノード番号「３」が削除されている。

このようにして、トランスレータとして動作させる中継ノードを、動的に変更することができる。その結果、例えばネットワークの構成が変更されるごとに、そのネットワーク構成上の最適な位置でプロトコル変換を行うことができる。このとき性能が高い中継ノードにプロトコル変換を実行させることで、トランスレータとして動作する中継ノードが過負荷となることを抑止することができる。

また故障中の中継ノードを性能順位表の最下位にすることで、故障によるネットワークトポロジ変化を検知し、トランスレータの適切な中継ノードへの動的な変更が可能となる。

〔第３の実施の形態〕
次に第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態は、中継ノードの負荷に応じてトランスレータとする中継ノードを変更するものである。なお第３の実施の形態では、トランスレータとして動作している中継ノードの負荷が過大となったとき、一時的に複数の中継ノードをトランスレータとして動作させることで、各中継ノードの負荷を軽減させる。以下、第３の実施の形態における図２の第２の実施の形態との相違点を説明する。

図１７は、第３の実施の形態でのトランスレータ変更前のネットワーク環境を示す図である。図１７の例では、中継ノード４４がトランスレータとして動作している。そして中継ノード４４の負荷が過大になり、中継ノード４４でのパケットルーティングがボトルネックとなり、ネットワークの効率が低下している。

第３の実施の形態では、管理ノード２００は、各中継ノード４１〜４６の負荷を監視し、負荷状態を把握している。例えば管理ノード２００は、接続構成（経路情報）のほかに、各ノードの性能に関連する情報（ＳＮＭＰ：Simple Network Management Protocol）などの情報を収集する。性能に関連する情報としては、vmstatコマンドの実行結果、ＳＮＭＰでとれるエラーパケット率、廃棄パケット率などがある。そして管理ノード２００は、性能に関連する情報を基に余力性能順位表を作成する。

管理ノード２００は、作成した余力性能順位表に基づいて、負荷の低い中継ノードを特定する。そして管理ノード２００は、デュアルスタックの中継ノード４３，４５，４６のうち、負荷の低い中継ノードを、新たにトランスレータとすると決定する。図１７の例では、中継ノード４５の負荷が低いため、中継ノード４５をトランスレータにすることが決定される。

管理ノード２００は、データベースの情報を基に、各ノードに対してコマンドによるトランスレータとしての動作の開始などを指示する。例えば管理ノード２００は、新たにトランスレータとなる中継ノード４５に対しては、中継するパケットの半分程度について、ＩＰｖ４／ＩＰｖ６のプロトコル変換を行うように指示する。また管理ノード２００は、いままでＩＰｖ４／ＩＰｖ６変換をし、ボトルネックとなっていた中継ノード４４に対して、中継ノード４５でプロトコル変換がされない残りのパケットについてプロトコル変換を行うように指示する。

図１８は、第３の実施の形態でのトランスレータ変更後のネットワーク環境を示す図である。トランスレータが中継ノード４４と中継ノード４５との２台に変更されたことで、中継ノード４４，４５が境界ノードとなっている。２台の中継ノード４４，４５で分担してパケットのプロトコル変換が行われる。中継ノード４４と中継ノード４５との間は、ＩＰｖ４またはＩＰｖ６形式のパケットで通信される。

なおトランスレータとして動作する中継ノード４４，４５それぞれが、どのパケットのプロトコル変換を行うかは、例えばアドレスの範囲によって管理ノード２００から指定することができる。また、例えば宛先または送信元のアドレスの最後の桁の値が偶数であれば中継ノード４４がプロトコル変換を行い、宛先または送信元のアドレスの最後の桁の値が奇数であれば中継ノード４５がプロトコル変換を行うように指定してもよい。

次に、第３の実施の形態を実現するための管理ノード２００の機能について説明する。
図１９は、第３の実施の形態の管理ノードの機能を示すブロック図である。管理ノード２００は、データベース２１０、性能情報収集部２２０、経路情報設定部２３０、性能順ソート部２４０、トランスレータ決定部２５０、およびプロトコル変換指示部２６０を有する。

データベース２１０は、中継ノード４１〜４６の管理に使用する情報を記憶する。例えばデータベース２１０には、余力性能順位表２１１と経路管理表２１２とが記憶される。余力性能順位表２１１は、中継ノード４１〜４６の余力性能に応じて順位付けするのに利用するデータテーブルである。経路管理表２１２は、ネットワークの通信経路の管理に使用するデータテーブルである。データベース２１０は、例えばメモリ、またはＨＤＤの記憶領域内に設けられる。

性能情報収集部２２０は、中継ノード４１〜４６から性能に関する情報を収集する。そして性能情報収集部２２０は、収集した情報を、余力性能順位表２１１に設定する。
経路情報設定部２３０は、データベース２１０に経路情報を設定する。例えば経路情報設定部２３０は、管理者から入力された経路情報を、データベース２１０内の経路管理表２１２に設定する。

性能順ソート部２４０は、余力性能順位表２１１に設定された中継ノードを、余力性能順に並べ替える。例えば性能順ソート部２４０は、中継ノードを、余力性能が大きい順に並べ替える。

トランスレータ決定部２５０は、新たにトランスレータとして動作させる中継ノードを決定する。例えばトランスレータ決定部２５０は、余力性能が大きいこと、現在の境界ノードに近いことなどを条件として、トランスレータとして動作させる中継ノードを決定する。

プロトコル変換指示部２６０は、新たにトランスレータとして動作させる中継ノードに対して、変換対象のパケットを指定して、プロトコル変換の実行を指示する。またプロトコル変換指示部２６０は、現在、トランスレータとして動作している中継ノードに対して、一部のパケットについてのプロトコル変換の停止を指示する。

なお、図１９に示した各要素間を接続する線は通信経路の一部を示すものであり、図示した通信経路以外の通信経路も設定可能である。また、図１９に示した各要素の機能は、例えば、その要素に対応するプログラムモジュールをコンピュータに実行させることで実現することができる。

図１９に示した要素のうち、データベース２１０は、図１に示した第１の実施の形態の記憶手段１２の一例である。性能情報収集部２２０は、図１に示した収集手段１１の一例である。性能順ソート部２４０とトランスレータ決定部２５０とを合わせた機能は、図１に示した第１の実施の形態の決定手段１３の一例である。プロトコル変換指示部２６０は、図１に示した第１の実施の形態の指示手段１４の一例である。

次に、データベース２１０に登録されている情報について詳細に説明する。
図２０は、余力性能順位表の一例を示す図である。余力性能順位表２１１には、ノード番号、送信パケット数、ＣＰＵ使用率、廃棄パケット率、スコア、および変換割合の欄が設けられている。ノード番号の欄には、中継ノードのノード番号が設定される。送信パケット数の欄には、中継ノードから送信されたパケット数（中継したパケット数）が設定される。ＣＰＵ使用率の欄には、中継ノードのＣＰＵ使用率が設定される。廃棄パケット率の欄には、受信したパケットのうち送信せずに廃棄されたパケットの割合（廃棄パケット率）が設定される。

スコアの欄には、中継ノードの余力性能の度合いを示すスコアが設定される。スコアは、例えば送信パケット数、ＣＰＵ使用率、および廃棄パケット率に基づいて計算される。性能の余力が大きい程、スコアの値が大きくなるものとする。

変換割合の欄には、中継ノードがプロトコル変換を行っているパケットの割合が設定される。中継ノードがＩＰアドレスによってプロトコル変換の対象かどうかを判断する場合、例えばアドレス空間のうち、その中継ノードがプロトコル変換を行うアドレスの範囲が占める割合が、変換割合となる。

図２１は、経路管理表の一例を示す図である。第３の実施の形態における経路管理表２１２は、ノード番号、ノード種別、隣接ノード、および変換割合の欄が設けられている。ノード番号、ノード種別、隣接ノードの欄には、図１０に示した第２の実施の形態の経路管理表１１２における同名の欄と同種の情報が設定される。変換割合の欄には、中継ノードがプロトコル変換を行っているパケットの割合が設定される。

次に、管理ノード２００における、トランスレータ変更処理の手順について説明する。
図２２は、トランスレータ変更処理の手順の一例を示すフローチャートである。
［ステップＳ２０１］性能情報収集部２２０は、切り換え判断タイミングか否かを判断する。例えば１日１回ずつ切り換え判断を行う場合、性能情報収集部２２０は、毎日、予め指定された時刻になったとき、切り換え判断タイミングになったと判断する。切り換え判断タイミングになると、処理がステップＳ２０２に進められる。切り換え判断タイミングでなければ、トランスレータ変更処理が終了する。

［ステップＳ２０２］性能情報収集部２２０と性能順ソート部２４０とが連携し、余力性能順位表２１１を作成する。この処理の詳細は後述する（図２３参照）。作成された余力性能順位表２１１には、余力性能が大きい中継ノードほど、上位に設定される。

［ステップＳ２０３］トランスレータ決定部２５０は、データベース２１０を参照し、トランスレータとして動作させる中継ノードの切り換え途中の段階にあるかどうかを判断する。例えばトランスレータ決定部２５０は、余力性能順位表２１１または経路管理表２１２において、変換割合として０より大きい値が設定される中継ノードが２以上ある場合、切り換え途中の段階であると判断する。切り換え途中であれば、処理がステップＳ２０６に進められる。切り換え途中でなければ、処理がステップＳ２０４に進められる。

［ステップＳ２０４］トランスレータ決定部２５０は、余力性能順位表２１１を参照し、トランスレータの負荷が過大となっているか否かを判断する。例えばトランスレータ決定部２５０は、変換割合が１００％の中継ノードの廃棄パケット率が、予め設定された閾値を超えている場合、トランスレータの負荷が過大であると判断する。トランスレータの負荷が過大であれば、処理がステップＳ２０５に進められる。トランスレータの負荷が過大でなければ、トランスレータ変更処理が終了する。

［ステップＳ２０５］トランスレータ決定部２５０は、余力性能順位表２１１において、変換可能な最上位の中継ノードを、トランスレータの移管先として決定する。
［ステップＳ２０６］プロトコル変換指示部２６０は、切り換え制御指示を行う。この処理の詳細は後述する（図２５参照）。

［ステップＳ２０７］プロトコル変換指示部２６０は、余力性能順位表２１１を更新する。例えばプロトコル変換指示部２６０は、プロトコルの変換割合を変更させた中継ノードの、余力性能順位表２１１内の変換割合の値を変更する。

［ステップＳ２０８］プロトコル変換指示部２６０は、経路管理表２１２を更新する。例えばプロトコル変換指示部２６０は、プロトコルの変換割合を変更させた中継ノードの、経路管理表２１２内の変換割合の値を変更する。またプロトコル変換指示部２６０は、トランスレータとして動作する中継ノードの変更に応じて、中継ノードの隣接ノードを変更する。

次に、余力性能順位表作成処理について詳細に説明する。
図２３は、余力性能順位表作成処理の手順の一例を示すフローチャートである。
［ステップＳ２１１］性能情報収集部２２０は、各中継ノード４１〜４６から、ＭＩＢ（Management Information Base）情報を収集する。ＭＩＢは、ＳＮＭＰで管理される機器が外部に公開する情報である。これにより、中継ノード４１〜４６それぞれの、送信パケット数、ＣＰＵ使用率、廃棄パケット率などの値を取得できる。性能情報収集部２２０は、余力性能順位表２１１を生成し、収集した情報を登録する。

［ステップＳ２１２］性能情報収集部２２０は、各中継ノード４１〜４６の余力性能を示すスコアを計算する。余力性能のスコアは、例えば以下の式で計算される。
スコア＝送信パケット数×１＋（１００−ＣＰＵ使用率）×１００＋（１−廃棄パケット率）×１００００
この式では、送信パケット数が多いほどスコアが高くなる。またＣＰＵ使用率が低いほどスコアが高くなる。さらに廃棄パケット率が低いほどスコアが高くなる。算出されたスコアが高い中継ノードほど、性能の余力が大きいことを示している。計算式の右辺の各項における乗数（１，１００，１００００）は、各項の重みである。重みの値は、管理者が任意に変更可能である。性能情報収集部２２０は、計算したスコアを、余力性能順位表２１１に設定する。

［ステップＳ２１３］性能順ソート部２４０は、余力性能順位表２１１に登録されている中継ノードを、スコアで降順にソートする。
［ステップＳ２１４］性能順ソート部２４０は、故障中の中継ノードがあるか否かを判断する。故障中の中継ノードがあれば、処理がステップＳ２１５に進められる。故障中の中継ノードがなければ、余力性能順位表作成処理が終了する。

［ステップＳ２１５］性能順ソート部２４０は、故障中の中継ノードを、余力性能順位表２１１の最下位に移動する。その後、余力性能順位表作成処理が終了する。
このようにして余力性能順位表２１１がソートされる。

図２４は、余力性能順位表のソート例を示す図である。余力性能順位表２１１がスコアの大きい順にソートされることで、余力性能の高い中継ノードを示すレコードほど、余力性能順位表２１１の上位に登録される。

次に、切り換え制御指示処理について詳細に説明する。
図２５は、切り換え制御指示処理の手順を示すフローチャートである。
［ステップＳ２２１］プロトコル変換指示部２６０は、トランスレータとして動作している中継ノードにおける、ＩＰｖ４とＩＰｖ６との間のプロトコル変換の変換割合が、５０％かどうかを判断する。なおトランスレータとして動作している中継ノードの変換割合は、余力性能順位表２１１または経路管理表２１２に基づいて判断できる。変換割合が５０％であれば、処理がステップＳ２２３に進められる。変換割合が５０％でなければ、処理がステップＳ２２２に進められる。第３の実施の形態において変換割合が５０％でない場合とは、１台の中継ノードが１００％の割合でプロトコル変換を行っている場合である。

［ステップＳ２２２］プロトコル変換指示部２６０は、ステップＳ２０５においてトランスレータの移管先に決定された中継ノード（移管先の中継ノード）に、パケットの５０％のプロトコル変換処理を移管する。残りの５０％のパケットについては、現在トランスレータとして動作している中継ノード（移管元の中継ノード）に、引き続きプロトコル変換を実施させる。例えばプロトコル変換指示部２６０は、移管先の中継ノードに対して、プロトコル変換対象のパケットの指定を含む、プロトコル変換開始指示を送信する。またプロトコル変換指示部２６０は、移管元の中継ノードに対して、プロトコル変換対象のパケットの指定を含む、プロトコル変換対象範囲の削減指示を送信する。その後、切り換え制御指示処理が終了する。

［ステップＳ２２３］プロトコル変換指示部２６０は、移管先の中継ノードに極端な性能低下が発生しているか否かを判断する。例えばプロトコル変換指示部２６０は、移管先の中継ノードにおける廃棄パケット率が、予め設定された所定値を超えている場合、極端な性能低下が発生しているものと判断する。極端な性能低下が発生している場合、処理がステップＳ２２５に進められる。極端な性能低下が発生していなければ、処理がステップＳ２２４に進められる。

［ステップＳ２２４］プロトコル変換指示部２６０は、移管先の中継ノードに極端な性能低下がなければ、すべてのパケットに関するプロトコル変換処理を、移管先の中継ノードに移管する。例えばプロトコル変換指示部２６０は、移管先の中継ノードに対して、プロトコル変換対象をすべてのパケットとする、プロトコル変換対象範囲の拡大指示を送信する。またプロトコル変換指示部２６０は、移管元の中継ノードに対して、プロトコル変換の停止指示を送信する。その後、切り換え制御指示処理が終了する。

［ステップＳ２２５］プロトコル変換指示部２６０は、移管先の中継ノードに極端な性能低下が発生している場合、すべてのパケットに関するプロトコル変換処理を、移管元の中継ノードに戻す。例えばプロトコル変換指示部２６０は、移管元の中継ノードに対して、プロトコル変換対象をすべてのパケットとする、プロトコル変換対象範囲の拡大指示を送信する。またプロトコル変換指示部２６０は、移管先の中継ノードに対して、プロトコル変換の停止指示を送信する。その後、切り換え制御指示処理が終了する。

このようにして、２台のトランスレータで、半分ずつのパケットをプロトコル変換する状態を経由した後、すべてのパケットのプロトコル変換処理が、移管先の中継ノードに移管される。これにより、移管先の中継サーバの性能の余力が不十分であった場合に、その中継サーバが過負荷状態に陥る前に、中継サーバへのトランスレータの切り換えを取りやめることができる。その結果、トランスレータを切り換えたことでシステムの処理効率が悪化してしまう事態の発生を抑止できる。

図２６は、切り換え制御指示の一例を示す図である。図２６には、トランスレータとして動作していた中継ノード４４の負荷が過大となったことで、中継ノード４５を新たにトランスレータとして動作させる場合の切り換え制御指示の状況が示されている。管理ノード２００は、移管元となる中継ノード４４に対して、変換割合が５０％となるように、プロトコル変換対象の削減指示を送信する。この際、管理ノード２００は、移管元となる中継ノード４４に対して、中継ノード４３との通信の切断も指示する。また管理ノード２００は、移管先となる中継ノード４５に対して、変換割合を５０％に指定して、プロトコル変換処理の開始指示を送信する。以後、２台の中継ノード４４，４５で、プロトコル変換が行われる。

なお中継ノード４４と中継ノード４５との間は、ＩＰｖ４形式のパケットとＩＰｖ６形式のパケットとの両方の通信が行われる。すなわち中継ノード４４でプロトコル変換が行われるパケットは、中継ノード４４と中継ノード４５との間を、ＩＰｖ６のプロトコルで通信される。また中継ノード４５でプロトコル変換が行われるパケットは、中継ノード４４と中継ノード４５との間を、ＩＰｖ４のプロトコルで通信される。

また中継ノード４４と中継ノード４３との間の通信接続は遮断される。これにより、中継ノード４５でプロトコル変換を行うパケットが、中継ノード４３から中継ノード４４へ直接転送されることを抑止できる。

２台の中継ノード４４，４５でプロトコル変換を行っている間に、移管先の中継ノード４５に極端な性能低下が発生しなければ、次回の切り換え判断タイミングで、トランスレータが中継ノード４５に完全に切り換えられる。このように段階的にトランスレータの切り換えが行われることから、余力性能順位表２１１や経路管理表２１２の更新も２段階となる。

図２７は、余力性能順位表の更新例を示す図である。余力性能順位表２１１の１回目の更新では、ノード番号「５」に対応する変換割合が「０％」から「５０％」に変更され、ノード番号「４」に対応する変換割合が「１００％」から「５０％」に変更されている。余力性能順位表２１１の２回目の更新では、ノード番号「５」に対応する変換割合が「５０％」から「１００％」に変更され、ノード番号「４」に対応する変換割合が「５０％」から「０％」に変更されている。

図２８は、経路管理表の更新例を示す図である。経路管理表２１２の１回目の更新では、ノード番号「５」に対応する変換割合が「０％」から「５０％」に変更され、ノード番号「４」に対応する変換割合が「１００％」から「５０％」に変更されている。また経路管理表２１２において、ノード番号「３」に対応する隣接ノードからノード番号「４」が削除され、ノード番号「４」に対応する隣接ノードからノード番号「３」が削除されている。経路管理表２１２の２回目の更新では、ノード番号「５」に対応する変換割合が「５０％」から「１００％」に変更され、ノード番号「４」に対応する変換割合が「５０％」から「０％」に変更されている。

以上説明したように、第３の実施の形態によれば、中継ノードの余力性能に応じて適切な中継ノードを選択し、その中継ノードにトランスレータを移管することができる。その結果、トランスレータとして動作している中継ノードの過負荷により、ネットワーク全体で処理効率が低下することを抑止できる。

しかも、トランスレータの移管を段階的に行うことで、移管先の中継ノードが過負荷となり、新たにボトルネックとなることを抑止できる。経路管理表２１２の１回目の更新では、ノード番号「５」に対応する変換割合が「０％」から「５０％」に変更され、ノード番号「４」に対応する変換割合が「１００％」から「５０％」に変更されている。

また所定の間、複数の中継ノードをトランスレータとして動作させることで、プロトコル変換の負荷分散が実現される。
以上、実施の形態を例示したが、実施の形態で示した各部の構成は同様の機能を有する他のものに置換することができる。また、他の任意の構成物や工程が付加されてもよい。さらに、前述した実施の形態のうちの任意の２以上の構成（特徴）を組み合わせたものであってもよい。

１ 第１のネットワーク
２ 第２のネットワーク
３〜５ 中継装置
１０ 管理装置
１１ 収集手段
１２ 記憶手段
１３ 決定手段
１４ 指示手段

Claims (10)

1. 第１のプロトコルで通信される第１のネットワークと、第２のプロトコルで通信される第２のネットワークとの間に複数の中継装置が設けられ、前記複数の中継装置のいずれもが、前記第１のプロトコルと前記第２のプロトコルとの間のプロトコル変換を実行可能であるとき、前記複数の中継装置それぞれの性能に関する情報に基づいて、プロトコル変換を実行させる中継装置を決定する決定手段と、
   決定した該中継装置に対して、プロトコル変換の実行を指示する指示手段と、
   を有する管理装置。
2. 前記決定手段は、性能の最も高い中継装置を、プロトコル変換を実行させる中継装置に決定することを特徴とする請求項１記載の管理装置。
3. 前記決定手段は、性能の余力が最も多い中継装置を、プロトコル変換を実行させる中継装置に決定することを特徴とする請求項１記載の管理装置。
4. 前記複数の中継装置それぞれから性能に関する情報を収集する収集手段をさらに有し、
   前記決定手段は、収集した情報に基づいて、前記複数の中継装置の性能の余力を計算し、余力が最も多い中継装置を、プロトコル変換を実行させる中継装置に決定することを特徴とする請求項２記載の管理装置。
5. 前記決定手段は、プロトコル変換を現在実行している中継装置に隣接する中継装置の中から、プロトコル変換を実行する中継装置を決定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の管理装置。
6. 前記指示手段は、プロトコル変換を現在実行している第１の中継装置とは別の第２の中継装置が、プロトコル変換を実行する中継装置として決定された場合、前記第２の中継装置に対して、一部の通信に関するプロトコル変換を行うように指示すると共に、前記第１の中継装置に対して、前記第２の中継装置で変換しない通信に関するプロトコル変換を行うように指示することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の管理装置。
7. 前記指示手段は、一部の通信に関するプロトコル変換を開始後の前記第２の中継装置の性能が、所定値以上低下していない場合、前記第２の中継装置に対して、すべての通信に関するプロトコル変換を行うように指示すると共に、前記第１の中継装置に対して、プロトコル変換を停止するように指示することを特徴とする請求項６記載の管理装置。
8. 前記指示手段は、一部の通信に関するプロトコル変換を開始後の前記第２の中継装置の性能が、所定値以上低下している場合、前記第１の中継装置に対して、すべての通信に関するプロトコル変換を行うように指示し、前記第２の中継装置に対して、プロトコル変換を停止するように指示することを特徴とする請求項６または７記載の管理装置。
9. コンピュータが、
   第１のプロトコルで通信される第１のネットワークと、第２のプロトコルで通信される第２のネットワークとの間に複数の中継装置が設けられ、前記複数の中継装置のいずれもが、前記第１のプロトコルと前記第２のプロトコルとの間のプロトコル変換を実行可能であるとき、前記複数の中継装置それぞれの性能に関する情報に基づいて、プロトコル変換を実行させる中継装置を決定し、
   決定した該中継装置に対して、プロトコル変換の実行を指示する、
   管理方法。
10. コンピュータに、
    第１のプロトコルで通信される第１のネットワークと、第２のプロトコルで通信される第２のネットワークとの間に複数の中継装置が設けられ、前記複数の中継装置のいずれもが、前記第１のプロトコルと前記第２のプロトコルとの間のプロトコル変換を実行可能であるとき、前記複数の中継装置それぞれの性能に関する情報に基づいて、プロトコル変換を実行させる中継装置を決定し、
    決定した該中継装置に対して、プロトコル変換の実行を指示する、
    処理を実行させる管理プログラム。

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