JP2015220496A - データ転送方法及びデータ転送システム - Google Patents

Abstract

【課題】 データの転送時間を効果的に短縮するデータ転送方法及びデータ転送システムを提供する。
【解決手段】 データ転送方法は、送信元装置から、複数の中継ノードを含むネットワークを経由して送信先装置にデータを転送する方法において、前記複数の中継ノード間を結ぶリンクが重複しないように、前記複数の中継ノードのうち、前記送信元装置に隣接する中継ノードと、前記送信先装置に隣接する中継ノードとを結ぶ複数の通信経路を探索し、前記複数の通信経路に含まれる各リンクの空き帯域に基づいて、前記複数の通信経路の各々の通信帯域を決定し、前記データを、前記通信帯域に応じたデータ量で前記複数の通信経路に分けて、前記送信元装置から前記送信先装置に転送する方法である。
【選択図】図２

Description

本件は、データ転送方法及びデータ転送システムに関する。

通信需要の増加に伴って、大容量のデータを短時間で転送するデータ転送手段が求められている。データ転送手段は、例えば、クラウドサービスなどを提供するサーバに保持されたデータを、障害に備えて、データセンタ内のストレージ装置にバックアップするシステムに用いられる。データの転送に要する時間（データ転送時間）は、データを転送する通信経路、及び該通信経路の使用可能な帯域に応じて決定される。

通信経路の設定に関し、例えば特許文献１には、リソース占有数に関するルールに従って通信パスを設定する点が記載されている。また、特許文献２には、自ノードから宛先ノードに至る複数の経路を探索し、複数の経路にパケットを均等に振り分ける点が記載されている。

特開２００６−２５０１４号公報 特開２００２−３０５５４１号公報

複数の通信経路を介してデータを転送する場合、使用可能な帯域が同じであれば、単一の通信経路を介してデータを転送する場合よりデータ転送時間が短縮される。しかし、複数の通信経路間に、ノード間を結ぶ共通のリンクが含まれる場合、転送対象のデータ量によっては、当該リンクの帯域が不足するため、データの遅延やロスが生じ得るという問題がある。

そこで本件は上記の課題に鑑みてなされたものであり、データの転送時間を効果的に短縮するデータ転送方法及びデータ転送システムを提供することを目的とする。

本明細書に記載のデータ転送方法は、送信元装置から、複数の中継ノードを含むネットワークを経由して送信先装置にデータを転送する方法において、前記複数の中継ノード間を結ぶリンクが重複しないように、前記複数の中継ノードのうち、前記送信元装置に隣接する中継ノードと、前記送信先装置に隣接する中継ノードとを結ぶ複数の通信経路を探索し、前記複数の通信経路に含まれる各リンクの空き帯域に基づいて、前記複数の通信経路の各々の通信帯域を決定し、前記データを、前記通信帯域に応じたデータ量で前記複数の通信経路に分けて、前記送信元装置から前記送信先装置に転送する方法である。

本明細書に記載のデータ転送システムは、データを送信する送信元装置と、前記データを転送するネットワーク内に設けられた複数の中継ノードと、前記データを、前記ネットワークを介して受信する送信先装置と、前記複数の中継ノード間を結ぶリンクが重複しないように、前記複数の中継ノードのうち、前記送信元装置に隣接する中継ノードと、前記送信先装置に隣接する中継ノードとを結ぶ複数の通信経路を探索し、前記複数の通信経路に含まれる各リンクの空き帯域に基づいて、前記複数の通信経路の各々の通信帯域を決定し、前記データが、前記通信帯域に応じたデータ量で前記複数の通信経路に分けられて、前記送信元装置から前記送信先装置に転送されるように、前記送信元装置、前記複数の中継ノード、及び前記送信先装置を制御する制御装置とを有する。

データの転送時間を効果的に短縮できる。

比較例に係るデータ転送システムを示す構成図である。 実施例に係るデータ転送システムを示す構成図である。 データの分割方法の一例を示す図である。 送信側サーバの一例を示す構成図である。 データ転送装置の一例を示す構成図である。 受信側サーバの一例を示す構成図である。 経路制御サーバの一例を示す構成図である。 経路情報の生成処理の一例を示すラダーチャートである。 ネットワーク構成データベースの一例を示す表である。 通信経路の探索処理の様子を示す図である。 経路情報の一例を示す表である。 データ転送処理の一例を示すラダーチャートである。 通知メッセージ及びルーティング情報の一例を示す表である。

（比較例）
図１は、比較例に係るデータ転送システムを示す構成図である。データ転送システムは、送信側サーバ（送信元装置）１と、データを転送するネットワーク５内に設けられた複数の中継ノードＡ〜Ｐと、受信側サーバ（送信先装置）２と、経路制御サーバ３ａとを有する。複数の中継ノードＡ〜Ｐには、データを転送するルータなどのデータ転送装置がそれぞれ設けられている。なお、本例では、ネットワーク５として、メッシュ状のネットワークを挙げるが、これに限定されることはない。

送信側サーバ１は、例えば、クラウドサービスを提供するための装置であり、中継ノードＡに隣接する。受信側サーバ２は、例えば、データセンタ内のデータバックアップ用の装置であり、中継ノードＰに隣接する。送信側サーバ１は、クラウドサービスに使用されるデータを、複数の中継ノードＡ〜Ｐを含むネットワーク５を経由して受信側サーバ２に転送することにより、データをバックアップする。受信側サーバ２は、ネットワーク５を介してデータを受信して、自装置に保存する。

経路制御サーバ３ａは、送信側サーバ１からネットワーク５を経由して受信側サーバ２にデータを転送するために、送信側サーバ１、各中継ノードＡ〜Ｐのデータ転送装置、及び受信側サーバ２に通信経路Ｒ１ａ〜Ｒ３ａを探索して設定する。経路制御サーバ３ａは、データ転送時間を短縮するため、一例として３つの通信経路Ｒ１ａ〜Ｒ３ａを探索する。

通信経路Ｒ１ａ〜Ｒ３ａは、それぞれ、送信側サーバ１に隣接する中継ノードＡと、受信側サーバ２に隣接する中継ノードＰとを結ぶ。通信経路Ｒ１ａは、中継ノードＡ，Ｆ，Ｋ，Ｐを経由し、通信経路Ｒ２ａは、中継ノードＡ，Ｂ，Ｇ，Ｋ，Ｐを経由する。また、通信経路Ｒ３ａは、中継ノードＡ，Ｅ，Ｊ，Ｋ，Ｐを経由する。これにより、両端の中継ノードＡ，Ｐ間においてデータの並列伝送が行われる。

送信側サーバ１は、送信対象のデータを３分割し、分割されたデータＤＴ１〜ＤＴ３を、隣接する中継ノードＡに送信する。データＤＴ１〜ＤＴ３は、通信経路Ｒ１ａ〜Ｒ３ａを経由して、それぞれ受信側サーバ２に転送される。

本例において、通信経路Ｒ１ａ〜Ｒ３ａは、中継ノードＫ，Ｐ間のリンクを重複して含む。つまり、通信経路Ｒ１ａ〜Ｒ３ａは、共通のリンクを含む。このため、転送対象のデータ量によっては、当該リンクの帯域が不足し、ボトルネックとなるため、データの遅延やロスが生じ得る。

（実施例）
そこで、実施例に係るデータ転送方法では、送信側サーバ１から、リンクの重複がなく、複数の中継ノードＡ〜Ｐを含むネットワーク５を経由し受信側サーバ２に至る複数の通信経路を探索し、各通信経路に含まれるリンクの空き帯域から、通信経路ごとに通信帯域を決定する。そして、データを、通信帯域に応じたデータ量で複数の通信経路に分けることで、データ転送時間を短縮する。

図２は、実施例に係るデータ転送システムを示す構成図である。図２において、図１と共通する構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。

データ転送システムは、送信側サーバ１と、データを転送するネットワーク５内に設けられた複数の中継ノードＡ〜Ｐと、受信側サーバ２と、経路制御サーバ（制御装置）３とを有する。

本例において、経路制御サーバ３は、送信側サーバ１から、リンクの重複がなく、複数の中継ノードＡ〜Ｐを含むネットワークを経由し受信側サーバ２に至る３つの通信経路Ｒ１〜Ｒ３を探索する。経路制御サーバ３は、送信側サーバ１、各中継ノードＡ〜Ｐのデータ転送装置、及び受信側サーバ２に通信経路Ｒ１〜Ｒ３を設定する。

より具体的には、経路制御サーバ３は、例えばダイクストラ法などを用いて、最短の通信経路Ｒ１〜Ｒ３を探索する。通信経路Ｒ１は、中継ノードＡ，Ｆ，Ｋ，Ｐを経由し、通信経路Ｒ２は、中継ノードＡ，Ｂ，Ｇ，Ｌ，Ｐを経由する。また、通信経路Ｒ３は、中継ノードＡ，Ｅ，Ｊ，Ｏ，Ｐを経由する。これにより、両端の中継ノードＡ，Ｐ間においてデータの並列伝送が行われる。

このように、経路制御サーバ３は、複数の中継ノードＡ〜Ｐ間を結ぶリンクが重複しないように、送信側サーバ１に隣接する中継ノードＡと、受信側サーバ２に隣接する中継ノードＰとを結ぶ複数の通信経路Ｒ１〜Ｒ３を探索する。したがって、通信経路Ｒ１〜Ｒ３は、上記の比較例とは異なり、帯域のボトルネックとなり得る共通のリンクを含まない。

さらに、経路制御サーバ３は、複数の通信経路Ｒ１〜Ｒ３に含まれる各リンクの空き帯域に基づいて、通信経路Ｒ１〜Ｒ３の通信帯域を決定する。図２には、一例として、通信経路Ｒ１に含まれる各リンクの空き帯域が示されている。本例では、中継ノードＡ，Ｆ間のリンク空き帯域を２５（Ｍｂｐｓ）とし、中継ノードＦ，Ｋ間のリンク空き帯域を５（Ｍｂｐｓ）とし、中継ノードＫ，Ｐ間のリンク空き帯域を１０（Ｍｂｐｓ）とする。

この場合、経路制御サーバ３は、例えば、通信経路Ｒ１内のリンクの空き帯域のうち、最も小さい帯域である５（Ｍｂｐｓ）を、通信経路Ｒ１の通信帯域として決定する。なお、他の通信経路Ｒ２、Ｒ３の通信帯域も同様の手法で決定される。

経路制御サーバ３は、通信経路Ｒ１〜Ｒ３の通信帯域の決定後、データＤＴ１〜ＤＴ３が、通信帯域に応じたデータ量で通信経路Ｒ１〜Ｒ３に分けられて、送信側サーバ１から受信側サーバ２に転送されるように、送信側サーバ１、中継ノードＡ〜Ｐ、及び受信側サーバ２を制御する。このため、送信側サーバ１は、複数の通信経路Ｒ１〜Ｒ３を介して、適切なデータ量のデータＤＴ１〜ＤＴ３を受信側サーバ２に転送できる。

送信側サーバ１は、自装置に保持したデータＤＴを、一例として３つのデータＤＴ１〜ＤＴ３に分割する。以下に、データの分割方法を説明する。

図３には、データの分割方法の一例が示されている。本例では、一例として、通信経路Ｒ１〜Ｒ３の通信帯域を、それぞれ、５（Ｍｂｐｓ）、１５（Ｍｂｐｓ）、１０（Ｍｂｐｓ）とし、送信対象のデータＤＴの容量（データ量）を６００（Ｇｂｙｔｅ）とする。なお、データの形態としては、例えばイーサネット（登録商標）フレームやＩＰ（Internet Protocol）パケットが挙げられるが、限定されない。

本例において、送信側サーバ１が送信データＤＴは、通信経路Ｒ１〜Ｒ３間の通信帯域の比に応じたデータ量の比で、通信経路Ｒ１〜Ｒ３に分けられて送信先装置２に転送される。通信経路Ｒ１〜Ｒ３の通信帯域は、それぞれ、５（Ｍｂｐｓ）、１５（Ｍｂｐｓ）、１０（Ｍｂｐｓ）であるため、通信経路Ｒ１〜Ｒ３間の通信帯域の比（Ｒ１：Ｒ２：Ｒ３）は、１：３：２である。

したがって、送信側サーバ１は、６００（Ｇｂｙｔｅ）のデータＤＴを、通信帯域の比１：３：２に従って、１００（ＧＢｙｔｅ）のデータＤＴ１、３００（ＧＢｙｔｅ）のデータＤＴ２、及び２００（ＧＢｙｔｅ）のデータＤＴ３に分割して送信する。このため、データＤＴ１〜ＤＴ３は、通信経路Ｒ１〜Ｒ３の通信帯域の効率が最大となるように、転送される。

また、送信側サーバ１は、例えば、一定のデータ長単位で分割されたデータＤＴ１〜ＤＴ３に、経路ＩＤ及びシーケンス番号を付与する。経路ＩＤは、データＤＴ１〜ＤＴ３の通信経路Ｒ１〜Ｒ３を示す。各通信経路Ｒ１〜Ｒ３上の中継ノードＡ〜Ｐのデータ転送装置は、隣接する複数の中継ノードのうち、経路ＩＤに応じた中継ノードにデータＤＴ１〜ＤＴ３を転送する。なお、データＤＴ１〜ＤＴ３の転送先を示すルーティング情報は、経路制御サーバ３から各データ転送装置に送信される。

シーケンス番号は、元のデータＤＴ内の並び順を示す。受信側サーバ２は、シーケンス番号に基づいて、データＤＴ１〜ＤＴ３を元のデータＤＴに復元する。次に、送信側サーバ１、中継ノードＡ〜Ｐのデータ転送装置、受信側サーバ２、及び経路制御サーバ３の構成を説明する。

図４は、送信側サーバ１の一例を示す構成図である。送信側サーバ１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０、ＲＯＭ（Read Only Memory）１１、ＲＡＭ（Random Access Memory）１２、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１３、及び通信処理部１４を有する。

ＣＰＵ１０は、互いに信号の入出力ができるように、ＲＯＭ１１、ＲＡＭ１２、ＨＤＤ１３、及び通信処理部１４と、データバス１５を介して接続されている。ＲＯＭ１１は、ＣＰＵ１０を駆動するプログラムが格納されている。ＲＡＭ１２は、ＣＰＵ１０のワーキングメモリとして機能する。

ＨＤＤ１３には、受信側サーバ２への送信対象のデータＤＴと、データＤＴの送信先を示すルーティング情報１３１が格納されている。通信処理部１４は、例えばネットワークインターフェースカードであり、他装置（中継ノードＡ）との間で通信を行う。

ＣＰＵ１０は、ＲＯＭ１１からプログラムを読み込むと、機能として、データ送信処理部１００及びデータ分割処理部１０１が形成される。データ送信処理部１００は、データＤＴの送信処理を行う。データ分割処理部１０１は、データ送信処理部１００の指示に従って、ルーティング情報１３１に基づき、データＤＴを分割することにより、データＤＴ１〜ＤＴ３を生成する。ルーティング情報１３１は、経路制御サーバ３から与えられる。データＤＴ１〜ＤＴ３は、通信処理部１４を介して中継ノードＡのデータ転送装置に送信される。

図５は、データ転送装置の一例を示す構成図である。データ転送装置は、ＣＰＵ４０、ＲＯＭ４１、ＲＡＭ４２、設定メモリ４３、及び複数のポート（＃１〜＃ｎ）４４を有する。

ＣＰＵ４０は、互いに信号の入出力ができるように、ＲＯＭ４１、ＲＡＭ４２、設定メモリ４３、及びポート（＃１〜＃ｎ）４４と、データバス４５を介して接続されている。ＲＯＭ４１は、ＣＰＵ４０を駆動するプログラムが格納されている。ＲＡＭ４２は、ＣＰＵ４０のワーキングメモリとして機能する。

設定メモリ４３には、例えば不揮発性メモリであり、データＤＴ１〜ＤＴ３の送信先を示すルーティング情報４３０が格納されている。ポート（＃１〜＃ｎ）４４は、データＤＴ１〜ＤＴ３が収容された伝送信号を送受信する送受信器であり、伝送路を介して接続された他装置（送信側サーバ１、受信側サーバ２、隣接する中継ノードＡ〜Ｐ）との間で通信を行う。なお、ポート（＃１〜＃ｎ）４４は、ノード間のリンクごとに設けられている。

ＣＰＵ４０は、ＲＯＭ４１からプログラムを読み込むと、機能として、データ転送処理部４００が形成される。データ転送処理部４００は、ポート（＃１〜＃ｎ）４４から受信した伝送信号内のデータＤＴ１〜ＤＴ３を、経路ＩＤ（図３参照）に基づいて識別し、ルーティング情報４３０に基づいて、該当するポート（＃１〜＃ｎ）４４から他装置に転送する。

図６は、受信側サーバ２の一例を示す構成図である。受信側サーバ２は、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、ＨＤＤ２３、及び通信処理部２４を有する。

ＣＰＵ２０は、互いに信号の入出力ができるように、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、ＨＤＤ２３、及び通信処理部２４と、データバス２５を介して接続されている。ＲＯＭ２１は、ＣＰＵ２０を駆動するプログラムが格納されている。ＲＡＭ２２は、ＣＰＵ２０のワーキングメモリとして機能する。

通信処理部２４は、例えばネットワークインターフェースカードであり、他装置（中継ノードＰ）との間で通信を行う。ＨＤＤ２３には、中継ノードＰのデータ転送装置から通信処理部１４を介して受信したデータ２３０（データＤＴ１〜ＤＴ３）と、データＤＴ１〜ＤＴ３の受信元を示すルーティング情報２３１が格納されている。ルーティング情報２３１は、経路制御サーバ３から与えられる。

ＣＰＵ２０は、ＲＯＭ２１からプログラムを読み込むと、機能として、データ受信処理部２００及び復元処理部２０１が形成される。データ受信処理部２００は、ルーティング情報２３１に基づいて、データＤＴ１〜ＤＴ３を受信して、ＨＤＤ２３に格納する。復元処理部２０１は、データ受信処理部２００の指示に従って、データＤＴ１〜ＤＴ３のシーケンス番号（図３参照）に基づき、データＤＴを復元する。

図７は、経路制御サーバ３の一例を示す構成図である。経路制御サーバ３は、ＣＰＵ３０、ＲＯＭ３１、ＲＡＭ３２、ＨＤＤ３３、及び通信処理部３４を有する。

ＣＰＵ３０は、互いに信号の入出力ができるように、ＲＯＭ３１、ＲＡＭ３２、ＨＤＤ３３、及び通信処理部３４と、データバス３５を介して接続されている。ＲＯＭ３１は、ＣＰＵ３０を駆動するプログラムが格納されている。ＲＡＭ３２は、ＣＰＵ３０のワーキングメモリとして機能する。

通信処理部３４は、例えばネットワークインターフェースカードであり、送信側サーバ１、受信側サーバ２、及び中継ノードＡ〜Ｐの各データ転送装置との間で通信を行う。ＨＤＤ３３には、ネットワークの構成を示すネットワーク（ＮＷ）構成データベース（ＤＢ）３３０、及び通信経路Ｒ１〜Ｒ３を示す経路情報３３１が格納されている。

ＣＰＵ３０は、ＲＯＭ３１からプログラムを読み込むと、機能として、ネットワーク（ＮＷ）構成管理部３００、通信経路探索部３０１、及び通信経路設定部３０２が形成される。ＮＷ構成管理部３００は、送信側サーバ１、受信側サーバ２、及び中継ノードＡ〜Ｐの各データ転送装置から収集したノード情報に基づいて、ＮＷ構成ＤＢ３３０を生成する。通信経路決定部３０１は、ＮＷ構成管理部３００に指示に従って、ＮＷ構成ＤＢ３３０から通信経路Ｒ１〜Ｒ３を探索し、探索結果に基づいて経路情報３３１を生成する。

通信経路設定部３０２は、経路情報３３１に基づいて、ルーティング情報１３１，２３１，４３０を生成して、送信側サーバ１、受信側サーバ２、及び中継ノードＡ〜Ｐの各データ転送装置に送信する。

次に、上記のデータ転送システムを用いたデータ転送方法を説明する。実施例に係るデータ転送方法において、経路制御サーバ３は、通信経路Ｒ１〜Ｒ３を示す経路情報３３１の生成処理を行った後、送信側サーバ１、受信側サーバ２、及び中継ノードＡ〜Ｐの各データ転送装置に、経路情報３３１に基づいて、通信経路Ｒ１〜Ｒ３を設定する。

図８は、経路情報３３１の生成処理の一例を示すラダーチャートである。経路制御サーバ３のＮＷ構成管理部３００は、送信側サーバ１、受信側サーバ２、及び中継ノードＡ〜Ｐの各データ転送装置に、ノード情報を要求する（ステップＳｔ１）。このとき、ノード情報の要求を示す要求メッセージＲＥＱａが、送信側サーバ１、受信側サーバ２、及び中継ノードＡ〜Ｐの各データ転送装置に、送信される。

要求メッセージＲＥＱａは、宛先ノードを示す宛先情報（ＩＰアドレスなど）を含み、データ転送装置は、宛先情報に従って要求メッセージを転送する。また、ノード情報は、送信側サーバ１、受信側サーバ２、及び中継ノードＡ〜Ｐにおけるリンクごとの接続先ノード及び空き帯域を示す。

送信側サーバ１、受信側サーバ２、及び中継ノードＡ〜Ｐの各データ転送装置は、それぞれ、要求メッセージＲＥＱａに応じてノード情報を、応答メッセージＲＥＳａに収容し、経路制御サーバ３に送信する（ステップＳｔ２〜Ｓｔ４）。応答メッセージＲＥＳａは、宛先である経路制御サーバ３を示す宛先情報（ＩＰアドレスなど）を含み、データ転送装置は、宛先情報に従って応答メッセージＲＥＳａを経路制御サーバ３に転送する。

経路制御サーバ３のＮＷ構成管理部３００は、送信側サーバ１、受信側サーバ２、及び中継ノードＡ〜Ｐの各データ転送装置から収集したノード情報に基づいて、ＮＷ構成ＤＢ３３０を生成する（ステップＳｔ５）。図９には、ＮＷ構成ＤＢ３３０の一例が示されている。

ＮＷ構成ＤＢ３３０は、中継ノードＡ〜Ｐ（「ノード」欄参照）が有する各リンク（「リンク＃ｉ」（ｉ＝１，２，・・・）欄参照）の接続先ノード及び空き帯域を示す。例えば、中継ノードＡは、中継ノードＢ，Ｅ，Ｆにそれぞれ接続されたリンク＃１〜＃３を有し、リンク＃１〜＃３の空き帯域は、それぞれ、２５（Ｍｂｐｓ）、１７（Ｍｂｐｓ）、１０（Ｍｂｐｓ）である。

次に、経路制御サーバ３の通信経路探索部３０１は、ＮＷ構成ＤＢ３３０に基づいて、複数の通信経路Ｒ１〜Ｒ３を探索する（ステップＳｔ６）。通信経路の探索手法としては、例えばダイクストラ法が挙げられる。通信経路探索部３０１は、ダイクストラ法を用いた場合、各中継ノードＡ〜Ｐ間のリンクの重み値を１とし、通信経路に含まれる各リンクの重み値の合計が最小となるように、通信経路を探索する。これにより、通信経路探索部３０１は、中継ノードＡ，Ｐを結ぶ最短の通信経路を検出する。

図１０（ａ）〜図１０（ｄ）には、通信経路Ｒ１〜Ｒ３の探索処理の様子が示されている。図１０（ａ）は、初期状態のネットワーク構成情報を示す。ネットワーク構成情報は、通信経路探索部３０１が通信経路の探索処理に用いられる。このとき、ネットワーク構成情報には、通信経路の探索前であるため、中継ノードＡ〜Ｐ間の全てのリンクが含まれている。

図１０（ｂ）は、通信経路Ｒ１の検出後のネットワーク構成情報を示す。このとき、ネットワーク構成情報からは、検出済みの通信経路Ｒ１に含まれるリンクが削除されている。これにより、経路制御サーバ３は、検出済みの通信経路Ｒ１とリンクが重複しない他の通信経路を、残りのリンクから探索できる。

図１０（ｃ）は、通信経路Ｒ２の検出後のネットワーク構成情報を示す。このとき、ネットワーク構成情報からは、検出済みの通信経路Ｒ１，Ｒ２に含まれるリンクが削除されている。これにより、経路制御サーバ３は、検出済みの通信経路Ｒ１，Ｒ２とリンクが重複しない他の通信経路を、残りのリンクから探索できる。

図１０（ｄ）は、通信経路Ｒ３の検出後のネットワーク構成情報を示す。このとき、ネットワーク構成情報からは、検出済みの通信経路Ｒ１〜Ｒ３に含まれるリンクが削除されている。通信経路探索部３０１は、残りのリンクから通信経路を探索するが、中継ノードＡ，Ｐにリンクが存在しないため、探索処理を終了する。

このように、経路制御サーバ３は、中継ノードＡ，Ｐを結ぶ通信経路Ｒ１〜Ｒ３が検出されなくなるまで、通信経路の探索を繰り返す。したがって、経路制御サーバ３は、最大数の通信経路を探索することができる。

次に、経路制御サーバ３の通信経路探索部３０１は、通信経路Ｒ１〜Ｒ３に含まれる各リンクの空き帯域に基づいて、各通信経路Ｒ１〜Ｒ３の通信帯域を決定する（ステップＳｔ７）。通信経路探索部３０１は、上述したように、通信経路Ｒ１〜Ｒ３に含まれる各リンクの空き帯域のうち、最も小さい空き帯域を、通信経路Ｒ１〜Ｒ３の通信帯域として決定する。

次に、経路制御サーバ３の通信経路探索部３０１は、経路情報３３１を生成する（ステップＳｔ８）。生成された経路情報３３１は、ＨＤＤ３３に格納される。このようにして、経路情報３３１の生成処理は行われる。

図１１には、経路情報３３１の一例が示されている。経路情報３３１は、各通信経路Ｒ１〜Ｒ３内の中継ノードＡ〜Ｐごとに、当該中継ノードの受信元及び送信作の各装置のＩＰアドレス（識別子）を示す（「受信元」欄及び「送信先」欄参照）。なお、本例では、送信側サーバ１及び受信側サーバ２のＩＰアドレスを、それぞれ、「192.168.1.10」及び「10.28.1.5」とし、各中継ノードＡ〜ＰのＩＰアドレスを、「ａ」〜「ｐ」とする。

例えば、通信経路Ｒ１内の中継ノードＡの受信元装置及び送信先装置は、それぞれ、送信側サーバ１及び中継ノードＦであり、通信経路Ｒ１内の中継ノードＫの受信元装置及び送信先装置は、それぞれ、中継ノードＦ，Ｐである。通信経路Ｒ２内の中継ノードＢの受信元装置及び送信先装置は、それぞれ、中継ノードＡ，Ｇであり、通信経路Ｒ２内の中継ノードＰの受信元装置及び送信先装置は、それぞれ、中継ノードＬ及び受信側サーバ２である。

また、経路情報３３１は、通信経路Ｒ１〜Ｒ３ごとの通信帯域を示す。本例において、通信経路Ｒ１〜Ｒ３の通信帯域は、それぞれ、５（Ｍｂｐｓ）、１５（Ｍｂｐｓ）、１０（Ｍｂｐｓ）である。

経路制御サーバ３は、データ転送処理において、経路情報３３１に基づいて、ルーティング情報１３１，２３１，４３０を生成し、送信側サーバ１、受信側サーバ２、及び当該中継ノードＡ〜Ｐのデータ転送装置に送信することにより、通信経路Ｒ１〜Ｒ３を設定する。

図１２は、データ転送処理の一例を示すラダーチャートである。送信側サーバ１は、例えばユーザの操作に応じて、データＤＴの転送開始を経路制御サーバ３に要求する（ステップＳｔ１１）。このとき、データ転送の要求を示す要求メッセージＲＥＱｂが、送信側サーバ１から経路制御サーバ３に送信される。

経路制御サーバ３の通信経路設定部３０１は、要求メッセージＲＥＱｂを受信すると、経路情報３３１に基づいて、ルーティング情報１３１，２３１，４３０を生成し、送信側サーバ１、受信側サーバ２、及び当該中継ノードＡ〜Ｐのデータ転送装置に送信する（ステップＳｔ１２）。このとき、ルーティング情報１３１，２３１，４３０は、制御メッセージＳに収容されて送信される。送信側サーバ１、受信側サーバ２、及び当該中継ノードＡ〜Ｐのデータ転送装置は、ルーティング情報１３１，２３１，４３０に基づいて、自装置の通信設定を行う（ステップＳｔ１３〜Ｓｔ１５）。

図１３（ａ）には、通知メッセージＳの一例が示されている。通知メッセージＳは、経路制御サーバ３のＩＰアドレス、宛先ＩＰアドレス、及びルーティング情報１３１，２３１，４３０を含む。宛先ＩＰアドレスは、通知メッセージＳの送信先の装置のＩＰアドレスである。

ルーティング情報１３１，２３１，４３０は、経路ＩＤ、受信元アドレス、送信先アドレス、及び通信帯域を含む。図１３（ｂ）には、ルーティング情報１３１，２３１，４３０の一例が示されている。

送信側サーバ１のルーティング情報１３１は、各通信経路Ｒ１〜Ｒ３のデータＤＴ１〜ＤＴ３の送信先の中継ノードＡのＩＰアドレスａ、及び各通信経路Ｒ１〜Ｒ３の通信帯域を示す。送信側サーバ１のデータ分割処理部１０１は、図３を参照して述べたように、通信経路Ｒ１〜Ｒ３ごとの通信帯域に応じて、分割後のデータＤＴ１〜ＤＴ３のデータ量を決定する。また、送信側サーバ１は、通信経路Ｒ１〜Ｒ３の通信帯域に基づき、データＤＴ１〜ＤＴ３を中継ノードＡに、伝送速度５（Ｍｂｐｓ）、１５（Ｍｂｐｓ）、１０（Ｍｂｐｓ）でそれぞれ送信するように、データ送信処理部１００を設定する。

中継ノードＡ〜Ｐのルーティング情報４３０は、当該通信経路Ｒ１〜Ｒ３、受信元の装置のＩＰアドレス、送信先の装置のＩＰアドレス、及び通信帯域を示す。例えば、中継ノードＡのデータ転送装置は、経路ＩＤがＲ１〜Ｒ３を示すデータＤＴ１〜ＤＴ３を受信したとき、データＤＴ１〜ＤＴ３が中継ノードＦ，Ｂ，Ｅに、伝送速度５（Ｍｂｐｓ）、１５（Ｍｂｐｓ）、１０（Ｍｂｐｓ）でそれぞれ転送するように、データ転送処理部４００を設定する。

受信側サーバ２のルーティング情報２３１は、各通信経路Ｒ１〜Ｒ３のデータＤＴ１〜ＤＴ３の受信元の中継ノードＰのＩＰアドレスｐ、及び各通信経路Ｒ１〜Ｒ３の通信帯域を示す。受信側サーバ２は、通信経路Ｒ１〜Ｒ３の通信帯域に基づき、経路ＩＤがＲ１〜Ｒ３を示すデータＤＴ１〜ＤＴ３を、中継ノードＰから伝送速度５（Ｍｂｐｓ）、１５（Ｍｂｐｓ）、１０（Ｍｂｐｓ）でそれぞれ受信するように、データ受信処理部２００を設定する。

送信側サーバ１、受信側サーバ２、及び当該中継ノードＡ〜Ｐのデータ転送装置は、ルーティング情報１３１，２３１，４３０に基づく通信設定が完了すると、通知メッセージＮＴａを経路制御サーバ３に送信する。経路制御サーバ３は、送信側サーバ１、受信側サーバ２、及び当該中継ノードＡ〜Ｐのデータ転送装置から通知メッセージＮＴａを受信すると、データ転送の開始の許可を示す応答メッセージＲＥＳｂを送信側サーバ１に送信する（ステップＳｔ１６）。

次に、送信側サーバ１は、応答メッセージＲＥＳｂを受信すると、データ分割処理部１０１によりデータＤＴを分割する（ステップＳｔ１７）。このとき、分割されたデータＤＴ１〜ＤＴ３のデータ量は、上述したように、当該通信経路Ｒ１〜Ｒ３の通信帯域に応じて決定される。

次に、送信側サーバ１は、データＤＴ１〜ＤＴ３を送信する（ステップＳｔ１８）。通信経路Ｒ１〜Ｒ３上の各中継ノードＡ〜Ｐのデータ転送装置は、データＤＴ１〜ＤＴ３をそれぞれ転送する（ステップＳｔ１９）。このとき、データＤＴ１〜ＤＴ３は、ルーティング情報４３０の通信帯域が示す伝送速度で、ルーティング情報４３０の送信先アドレスが示すデータ転送装置に転送される。受信側サーバ２は、転送されたデータＤＴ１〜ＤＴ３を受信する（ステップＳｔ２０）。

送信側サーバ１は、全てのデータＤＴ１〜ＤＴ３の送信を完了すると、送信の完了を通知する通知メッセージＮＴｃを受信側サーバ２に送信する（ステップＳｔ２１）。受信側サーバ２は、通知メッセージＮＴｃを受信すると、受信したデータＤＴ１〜ＤＴ３の欠落の有無を検査する（ステップＳｔ２２）。

データＤＴ１〜ＤＴ３の欠落の検査は、データＤＴ１〜ＤＴ３に付与されたシーケンス番号（図３参照）に基づいて行われる。受信側サーバ２のデータ受信処理部２００は、受信したデータＤＴ１〜ＤＴ３のシーケンス番号が連続番号ではない場合、データＤＴ１〜ＤＴ３の欠落が生じたと判定する。この場合、データ受信処理部２００は、欠落したデータＤＴ１〜ＤＴ３のシーケンス番号を示す再送要求メッセージＲＥＱｃを、送信側サーバ１に送信する。送信側サーバ１は、再送要求メッセージＲＥＱｃを受信すると、当該シーケンス番号のデータＤＴ１〜ＤＴ３を再送する（ステップＳｔ１８）。

一方、データＤＴ１〜ＤＴ３の欠落が無い場合、データ受信処理部２００は、データＤＴ１〜ＤＴ３の受信の完了を通知する通知メッセージＮＴｂを、送信側サーバ１に送信する。次に、受信側サーバ２の復元処理部２０１は、データＤＴ１〜ＤＴ３のシーケンス番号に基づいて、元のデータＤＴを復元する（ステップＳｔ２３）。

送信側サーバ１は、受信側サーバ２から通知メッセージＮＴｂを受信すると、データＤＴ１〜ＤＴ３の転送の完了を通知する通知メッセージＮＴｄを、経路制御サーバ３に送信する。経路制御サーバ３は、通知メッセージＮＴｄを受信すると、送信側サーバ１、受信側サーバ２、及び当該中継ノードＡ〜Ｐのデータ転送装置に、ルーティング情報１３１，２３１，４３０の消去を指示する（ステップＳｔ２４）。このとき、経路制御サーバ３は、ルーティング情報１３１，２３１，４３０の消去を要求する要求メッセージＲＥＱｄを、送信側サーバ１、受信側サーバ２、及び当該中継ノードＡ〜Ｐのデータ転送装置に送信する。

送信側サーバ１及び受信側サーバ２は、要求メッセージＲＥＱｄを受信すると、ＨＤＤ１３，２３からルーティング情報１３１，２３１を消去する（ステップＳｔ２５，Ｓｔ２６）。また、及び当該中継ノードＡ〜Ｐのデータ転送装置も、要求メッセージＲＥＱｄを受信すると、設定メモリ４３からルーティング情報４３０を消去する（ステップＳｔ２７）。

送信側サーバ１、受信側サーバ２、及び当該中継ノードＡ〜Ｐのデータ転送装置は、ルーティング情報１３１，２３１，４３０の消去後、消去の完了を通知する応答メッセージＲＥＳｄを経路制御サーバ３に送信する。このようにして、データ転送処理は行われる。

これまで述べたように、実施例に係るデータ転送方法は、送信元装置（送信側サーバ）１から、複数の中継ノードＡ〜Ｐを含むネットワーク５を経由して送信先装置（受信側サーバ）２にデータＤＴ１〜ＤＴ３を転送する方法であり、以下の工程を含む。
工程（１）：複数の中継ノードＡ〜Ｐ間を結ぶリンクが重複しないように、複数の中継ノードＡ〜Ｐのうち、送信元装置１に隣接する中継ノードＡと、送信先装置２に隣接する中継ノードＰとを結ぶ複数の通信経路Ｒ１〜Ｒ３を探索する。
工程（２）：複数の通信経路Ｒ１〜Ｒ３に含まれる各リンクの空き帯域に基づいて、複数の通信経路Ｒ１〜Ｒ３の各々の通信帯域を決定する。
工程（３）：データＤＴ１〜ＤＴ３を、通信帯域に応じたデータ量で複数の通信経路Ｒ１〜Ｒ３に分けて、送信元装置１から送信先装置２に転送する。

上記の構成によると、リンクが重複しないように、送信側サーバ１に隣接する中継ノードＡと、受信側サーバ２に隣接する中継ノードＰとを結ぶ複数の通信経路Ｒ１〜Ｒ３が探索される。したがって、通信経路Ｒ１〜Ｒ３は、帯域のボトルネックとなり得る共通のリンクを含まない。

また、データＤＴ１〜ＤＴ３は、通信経路Ｒ１〜Ｒ３内のリンクの空き帯域に基づく通信帯域に応じたデータ量で複数の通信経路Ｒ１〜Ｒ３に分けられて、送信元装置１から送信先装置２に転送される。このため、送信元装置１は、複数の通信経路Ｒ１〜Ｒ３を介して、適切なデータ量のデータＤＴ１〜ＤＴ３を送信先装置２に転送できる。

よって、実施例に係るデータ転送方法によると、データの転送時間を効果的に短縮できる。

また、実施例に係るデータ転送システムは、送信元装置（送信側サーバ）１と、複数の中継ノードＡ〜Ｐと、送信先装置（受信側サーバ）２と、制御装置（経路制御サーバ）３とを有する。送信元装置１は、データＤＴ１〜ＤＴ３を送信する。複数の中継ノードＡ〜Ｐは、データＤＴ１〜ＤＴ３を転送するネットワーク５内に設けられている。送信先装置２は、データＤＴ１〜ＤＴ３を、ネットワーク５を介して受信する。

制御装置３は、複数の中継ノードＡ〜Ｐ間を結ぶリンクが重複しないように、複数の中継ノードＡ〜Ｐのうち、送信元装置１に隣接する中継ノードＡと、送信先装置２に隣接する中継ノードＰとを結ぶ複数の通信経路Ｒ１〜Ｒ３を探索する。制御装置３は、複数の通信経路Ｒ１〜Ｒ３に含まれる各リンクの空き帯域に基づいて、複数の通信経路Ｒ１〜Ｒ３の各々の通信帯域を決定する。

制御装置３は、データＤＴ１〜ＤＴ３が、通信帯域に応じたデータ量で複数の通信経路Ｒ１〜Ｒ３に分けられて、送信元装置１から送信先装置２に転送されるように、送信元装置１、複数の中継ノードＡ〜Ｐ、及び送信先装置２を制御する。

実施例に係るデータ転送システムは、実施例に係るデータ転送方法と同様の構成を含むので、上述した内容と同様の作用効果を奏する。

上述した実施形態は本発明の好適な実施の例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。

なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
（付記１） 送信元装置から、複数の中継ノードを含むネットワークを経由して送信先装置にデータを転送するデータ転送方法において、
前記複数の中継ノード間を結ぶリンクが重複しないように、前記複数の中継ノードのうち、前記送信元装置に隣接する中継ノードと、前記送信先装置に隣接する中継ノードとを結ぶ複数の通信経路を探索し、
前記複数の通信経路に含まれる各リンクの空き帯域に基づいて、前記複数の通信経路の各々の通信帯域を決定し、
前記データを、前記通信帯域に応じたデータ量で前記複数の通信経路に分けて、前記送信元装置から前記送信先装置に転送することを特徴とするデータ転送方法。
（付記２） 前記複数の中継ノード間を結ぶリンクが重複せず、前記複数の中継ノードのうち、前記送信元装置に隣接する中継ノードと、前記送信先装置に隣接する中継ノードとを結ぶ通信経路が検出されなくなるまで、前記複数の通信経路の探索を繰り返すことを特徴とする付記１に記載のデータ転送方法。
（付記３） 前記データを、前記複数の通信経路間の前記通信帯域の比に応じたデータ量の比で、前記複数の通信経路に分けて、前記送信元装置から前記送信先装置に転送することを特徴とする付記１または２に記載のデータ転送方法。
（付記４） データを送信する送信元装置と、
前記データを転送するネットワーク内に設けられた複数の中継ノードと、
前記データを、前記ネットワークを介して受信する送信先装置と、
前記複数の中継ノード間を結ぶリンクが重複しないように、前記複数の中継ノードのうち、前記送信元装置に隣接する中継ノードと、前記送信先装置に隣接する中継ノードとを結ぶ複数の通信経路を探索し、前記複数の通信経路に含まれる各リンクの空き帯域に基づいて、前記複数の通信経路の各々の通信帯域を決定し、前記データが、前記通信帯域に応じたデータ量で前記複数の通信経路に分けられて、前記送信元装置から前記送信先装置に転送されるように、前記送信元装置、前記複数の中継ノード、及び前記送信先装置を制御する制御装置とを有することを特徴とするデータ転送システム。
（付記５） 前記複数の中継ノード間を結ぶリンクが重複せず、前記複数の中継ノードのうち、前記送信元装置に隣接する中継ノードと、前記送信先装置に隣接する中継ノードとを結ぶ通信経路が検出されなくなるまで、前記複数の通信経路の探索を繰り返すことを特徴とする付記４に記載のデータ転送システム。
（付記６） 前記データを、前記複数の通信経路間の前記通信帯域の比に応じたデータ量の比で、前記複数の通信経路に分けて、前記送信元装置から前記送信先装置に転送することを特徴とする付記４または５に記載のデータ転送システム。

１ 送信側サーバ（送信元装置）
２ 受信側サーバ（送信先装置）
３ 経路制御サーバ（制御装置）
Ａ〜Ｐ 中継ノード
ＤＴ，ＤＴ１〜ＤＴ３ データ
Ｒ１〜Ｒ３ 通信経路

Claims (4)

1. 送信元装置から、複数の中継ノードを含むネットワークを経由して送信先装置にデータを転送するデータ転送方法において、
   前記複数の中継ノード間を結ぶリンクが重複しないように、前記複数の中継ノードのうち、前記送信元装置に隣接する中継ノードと、前記送信先装置に隣接する中継ノードとを結ぶ複数の通信経路を探索し、
   前記複数の通信経路に含まれる各リンクの空き帯域に基づいて、前記複数の通信経路の各々の通信帯域を決定し、
   前記データを、前記通信帯域に応じたデータ量で前記複数の通信経路に分けて、前記送信元装置から前記送信先装置に転送することを特徴とするデータ転送方法。
2. 前記複数の中継ノード間を結ぶリンクが重複せず、前記複数の中継ノードのうち、前記送信元装置に隣接する中継ノードと、前記送信先装置に隣接する中継ノードとを結ぶ通信経路が検出されなくなるまで、前記複数の通信経路の探索を繰り返すことを特徴とする請求項１に記載のデータ転送方法。
3. 前記データを、前記複数の通信経路間の前記通信帯域の比に応じたデータ量の比で、前記複数の通信経路に分けて、前記送信元装置から前記送信先装置に転送することを特徴とする請求項１または２に記載のデータ転送方法。
4. データを送信する送信元装置と、
   前記データを転送するネットワーク内に設けられた複数の中継ノードと、
   前記データを、前記ネットワークを介して受信する送信先装置と、
   前記複数の中継ノード間を結ぶリンクが重複しないように、前記複数の中継ノードのうち、前記送信元装置に隣接する中継ノードと、前記送信先装置に隣接する中継ノードとを結ぶ複数の通信経路を探索し、前記複数の通信経路に含まれる各リンクの空き帯域に基づいて、前記複数の通信経路の各々の通信帯域を決定し、前記データが、前記通信帯域に応じたデータ量で前記複数の通信経路に分けられて、前記送信元装置から前記送信先装置に転送されるように、前記送信元装置、前記複数の中継ノード、及び前記送信先装置を制御する制御装置とを有することを特徴とするデータ転送システム。

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