JP2015226235A - ネットワーク輻輳回避システム及び方法 - Google Patents

ネットワーク輻輳回避システム及び方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2015226235A
JP2015226235A JP2014110856A JP2014110856A JP2015226235A JP 2015226235 A JP2015226235 A JP 2015226235A JP 2014110856 A JP2014110856 A JP 2014110856A JP 2014110856 A JP2014110856 A JP 2014110856A JP 2015226235 A JP2015226235 A JP 2015226235A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
network
terminal
logical
transmission
accommodating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014110856A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5833184B2 (ja
Inventor
毅 小倉
Takeshi Ogura
毅 小倉
匡彦 北村
Tadahiko Kitamura
匡彦 北村
博之 君山
Hiroyuki Kimiyama
博之 君山
藤井 竜也
Tatsuya Fujii
竜也 藤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP2014110856A priority Critical patent/JP5833184B2/ja
Publication of JP2015226235A publication Critical patent/JP2015226235A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5833184B2 publication Critical patent/JP5833184B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

【課題】 網サービス提供者の設備の設定変更を行うことなく、IPネットワーク上でのコンテンツデータ配信の輻輳を回避する。【解決手段】 本発明は、送信端末(送信サーバ)を収容する端末収容装置から送出された試験パケットに基づいて、論理ネットワークの可用帯域をユーザ拠点に設置した受信端末を収容する端末収容装置で測定し、通信品質管理装置において、測定した可用帯域の変化または、新規受信端末の接続の際に、送信サーバからコンテンツデータを送信する論理ネットワークの可用帯域が所定の余裕値以上となるように論理ネットワークを決定し、送信側端末を収容する端末収容装置に収容変更を指示し、送信側端末を収容する端末収容装置において収容先の論理ネットワークを変更する。【選択図】 図10

Description

本発明は、ネットワーク輻輳回避システム及び方法に係り、特に、IP(Internet Protocol)ネットワーク上で音声や映像などの通信品質の確保が必要なデータを伝送する際に、IPネットワーク上での通信品質劣化を回避するためにトラヒックを制御するネットワーク輻輳回避システム及び方法に関する。
コンテンツ配信などサーバ/クライアント型の通形態をとるアプリケーションにおいて、一人の視聴者がある1つのコンテンツを視聴する場合、通常は、当該コンテンツが格納された1台の送信サーバを始点、当該視聴者が使用する1台のクライアント端末を終点とするIPネットワーク上の1本の経路に沿ってデータの配送が行われる。このような1対1型の通信方式の場合、実時間での映像視聴など配送時間に制約があるアプリケーションにおいては、サーバからクライアントにいたるまでの当該経路の全ての部分で当該データの配送に必要なネットワークの帯域を確保して、一定のビットレートで安定したデータ配送を行えるようにする必要がある。しかし、配送データが大容量で大きな帯域を要する場合、上記のような帯域確保は容易ではなく、経路上で一箇所でも帯域確保ができない箇所が存在すると当該データの正常な配送はできない。
上記の問題を解決するために、1つのコンテンツを複数の物理的に異なる送信サーバ上の蓄積装置に分割保存する手法が提案されている(例えば、非特許文献1参照)。このような手法においては、コンテンツの再生時には上記の複数の送信サーバ(以下では、蓄積装置とそれを搭載するコンピュータとを合わせて送信サーバと呼ぶ)から当該コンテンツのデータが一斉に送信され、それらの複数のフローが1台の受信端末に対して配送される多対1型の通信方式がとられる。この通信方式を図1に示す。
同図に示すような多対1型の通信方式では、1台の送信サーバからは当該コンテンツの一部分のデータのみが送出され、IPネットワーク上でデータが徐々に集約されていき最終的に1台の受信端末へ当該コンテンツの全てのデータが集まる形となる。したがって、当該コンテンツを実時間再生する場合でも、IPネットワーク内の送信サーバに近い部分においてはコンテンツの一部分のデータを実時間配信できるだけの帯域があればよく、1対1型の通信方式の場合に比べてIPネットワーク内での帯域確保がし易くなるという利点がある。すなわち、送信サーバから受信端末までの全ての部分で必ずしも当該コンテンツ全体の実時間配信に必要な帯域を確保できなくても、IPネットワークの帯域リソースを面的に有効利用する形で当該コンテンツの実時間配信が行える場合がある。
Kunitake Kaneko, et al., " Content Espresso : A Global Secure Large File Sharing System for Media Industries," Proc. of the 13th ACIS International Conference on Software Engineering, Artifical Intelligence, Networking and Parallel/Distributed Computing (SNPD 2012), pp. 649-654, August 2012. OPEN NETWORKING FOUNDATION, "OpenFlow Switch Specification Version 1.4.0 (Wire Protocol 0x05)," October 14, 2013. E. Rosen, et al., "Multiprotocol Label Switching Architecture," RFC3031, January 2001. 中尾彰宏, "新世代ネットワーク構想におけるネットワーク仮想化, " 電子情報通信学会誌, Vol.94, No.5, pp.385 - 388, 2011. G. Dommety, "Key and Sequence Number Extensions to GRE," RFC2890, September 2000. 長谷川和音, 他, "異速度パケットトレインペアを用いた可用帯域のアクティブ測定法の提案," 計測自動制御学会東北支部 第251回研究集会, No.251-4, 2009. 小澤洋司,沖田英樹,"複数VLANアクセスによるユーザ指向ネットワークシステムの検討",情報処理学会研究報告,2007-DSM-45(2), pp. 7-12, 2007.
多対1型の通信方式には前述のような利点がある。しかし、通信品質の確保を目的に、データ伝送を開始する前に帯域確保を実施しようとしたり、あるいは、ネットワーク上で輻輳や通信障害が発生している箇所を避けるために、データ伝送開始時に伝送経路を明示的に指定したり、データ伝送の最中に伝送経路を変更するようなトラヒックの配置制御を実施しようとすると、処理が複雑になるという問題がある。さらに、従来技術でこのような制御を行おうとすると網サービスの提供者側の装置の設定変更が必要になるという問題がある。以下に詳細を述べる。
IS-IS (Intermediate System to Intermediate System)やOSPF (Open Shortest Path First)などの一般的なIPの経路制御プロトコルで経路制御を行っている通常のIPネットワークでは、事前に設定されているネットワークの各リンクのメトリック値に依存してIPパケットの伝送経路が決まってしまい、それ以外の伝送経路を選択することはできない。そのため、通信品質の確保を目的に事前に帯域確保を行おうとしても、経路制御プロトコルによって決定される伝送経路において所望の帯域が確保できなければ伝送を開始することができない。したがって、通信品質を確保した通信を行うためには、帯域確保だけではなく、経路制御プロトコルとは独立して伝送経路を明示的に指定したり変更したりできるようなトラヒック配置制御が行えるネットワークが望ましい。そのような機能を実現する代表的な現行技術としては、Openflow(例えば、非特許文献2参照)や、MPLS (Multi Protocol Label Switching)(例えば、非特許文献3参照)がある。
以下、前記の背景技術の項で述べた多対1型の通信方式のトラヒックをこれらの現行技術で扱おうとした場合の問題点を述べる。
まず、Openflowについて述べる。図2に示すように、Openflowは、トラヒックデータの転送を行うOpenflowスイッチと、複数のOpenflowスイッチの動作を制御するOpenflowコントローラから成るネットワークシステム、および、その上で動作する制御方式を指す技術である。
Openflowスイッチは、「フローエントリ」の集合体であるフローテーブルを内部に持つ。フローエントリとは、受信トラヒックの「フロー」(イーサネット(登録商標)のフレームヘッダの内容、IPパケットに含まれる各種のヘッダの内容、入力物理ポート、の組み合わせによって定まる同じ属性を持つ通信の集合)と呼ばれる単位毎にそのフローに該当するパケットに対して実施する処理内容を記載したものである。処理内容としては、パケットの各種ヘッダの値の書き換え、VLANタグの付加や除去、および、パケットの指定物理ポートへの転送や廃棄、などがある。
Openflowスイッチは、パケットを受信すると、そのパケットの入力物理ポートや上述の各種ヘッダの内容を精査して該当するフローエントリを特定し、そのフローエントリに記載された処理内容を実行する。フローテーブルの内容はOpenflowコントローラから提供される。また、網内の全てのOpenflowスイッチのフローテーブルの内容は、基本的には1台のOpenflowコントローラによって集中制御される。
このように、Openflowは制御機構とデータ転送機構を分離した構造をとっているため、Openflowコントローラから一元的に、ネットワーク全体を俯瞰した柔軟な制御を実施することができる。したがって、前述のトラヒック配置制御も可能となる。
しかし、Openflowには帯域保証の機能が無いため、通信品質の確保は、伝送開始時に輻輳や障害が生じている箇所を避けるように伝送経路を設定したり、伝送途中で他のトラヒックの状況に応じて伝送経路を変更するトラヒック配置制御によって行う必要がある。
このようなトラヒック配置制御を行おうとした場合、Openflowには後述するMPLSのLSP (Label Switch Path)のようなパスに相当する技術要素がないため、エッジ部分で経路の異なるパスに乗り換える形での配置制御は行えず、網内のOpenflowスイッチのフローエントリの内容を書き換えるという操作が必要になる。そして、網を構成するOpenflowスイッチは網サービスの提供者側の設備であり、これを制御するOpenflowコントローラも網サービス提供者側の設備であるので、Openflowによるトラヒックの配置制御は全て網サービス提供者側の設備によって実現されるということになる。
しかし、網サービス提供者が網のユーザとは異なり、さらに網の上に多数のユーザを収容する場合、網サービス提供者が多数のユーザの個々のトラヒックの通信品質を意識しながらトラヒックの配置制御を行うことは、制御頻度の増大による網サービス提供者の設備の処理負荷の増大を招き、その結果、網全体の性能低下につながる危険がある。特に、多対1型の通信のようなフローの数が多くなる傾向にあるトラヒックを扱う場合はそのような危険が顕著になる。この観点から、ユーザの個々のトラヒックはユーザ自身の基準に基づきユーザ自身が制御できることが望ましい。しかし、Openflowではそれができない。
次にMPLS (Multi Protocol Label Switching)について説明する。MPLSは、IPパケットを、IPヘッダの宛先アドレスではなくパケットに新しく付与したMPLSヘッダの中にあるラベルの値に基づいてLSPと呼ばれるパス上でデータを伝送する技術である。
MPLSでは、IS-ISやOSPFを拡張した、ISIS-TE(Traffic Engineering)やOSPF-TEなどの経路制御プロトコルを用いることができる。これらの経路制御プロトコルでは、ネットワークの各リンクの帯域等に関する情報をルータから広報できるようにしている。MPLSでは、LSP(Label Switched Path)を張る際にこれらの情報を利用して経路を決定し、その経路に沿ったLSP構築のシグナリングを行うことにより、従来のIGP(Indicator Gateway Protocol)には引きずられない形の明示的な経路の指定が行える。この機能により、所望の帯域要件を満足する経路に沿ってトラヒックを配置することができる。また、LSP構築のシグナリングの際にそのLSPに対する帯域確保も行えるようになっている。
このような機能を持つMPLSであるが、前記背景技術の項で述べた多対1型の通信のトラヒックを、通信品質を確保しながら伝送しようとした場合、以下のような問題がある。
まず、通信品質を確保するために事前に帯域確保を行おうとしても、多対1型の通信では問題が発生する。MPLSで多対1型の通信トラヒックを扱う場合、複数の送信元を起源とする複数のLSPを途中でマージしながら全体で1つのLSPを構築する方法と(図3)、送信元から受信拠点まで1本に伸びるLSPの集合としてトラヒックを扱う方法(図4)とが考えられる。後者の場合、1本のLSPを1台のサーバのトラヒック毎に用意するか、あるいは、同一拠点の複数の送信サーバのトラヒックを1本のLSPにまとめるか、LSPの細分化の度合いには自由度がある。
前者の方法では、LSPの数の増加を抑えることができる反面、経路上の区間毎に必要となる帯域が異なるため、帯域確保の要求発行が難しくなる。後者の方法では、1台の送信サーバから送出されるトラヒックのビットレートが分かっていれば、LSPの細分化の度合いに依らずLSP毎に必要な帯域は容易に算出でき、1本のLSPに必要な帯域も区間に依らず一定であるため、帯域確保の要求発行は容易である。しかし、受信拠点の近くになるほど、1台のMPLSルータが扱うLSPの数が増え、帯域確保の実現に必要なハードウェア資源管理が複雑になる。
このように、MPLSにおいて多対1型の通信トラヒックを扱う場合に帯域確保を実現することは容易ではない。したがって、通信品質確保のためには、通信の途中で輻輳回避のために伝送経路を変更したり複数経路間でロードバランスを行うなどのトラヒックの配置制御が必要になる。
MPLSでは、一度構築したLSPの一部分の経路を変更したり、新しい経路を探索しながらLSPを新規に構築する操作は負荷が大きい。上記のような通信の途中でのトラヒックの再配置制御として一般に行われるのは以下の(1)、(2)の制御である。それぞれの概要を図5、および、図6に示す。
(1)予め用意しておいた経路が異なる別のLSPへトラヒックを乗り換える。
(2)LSPの入り口や分岐箇所でのロードバランスにおけるパケットの配分率を変える。
(1)の制御は、LER (Label Edge Router)と呼ばれるMPLSドメインのエッジ部分のルータ上でIPパケットとLSPとのマッピングを変更することで実現される。また、(2)の制御は、LER上でIPパケットを複数のLSPへ配分する比率や、MPLSドメイン内のLSR (Label Switch Router)と呼ばれるルータ上でラベル付きパケットを複数のLSPへ配分する比率を変更することで実現される。
MPLSにおいては、LSRだけではなくエッジに置かれるLERも網サービス提供者の設備となる。これは、LERとその直近のLSRとの間でMPLS関連の通信プロトコルが疎通できる必要があり、LERをユーザ拠点側に設置すると、足回り回線の種類によっては上記の通信プロトコルの疎通ができなくなるからである。
したがって、上記(1)、(2)のいずれの制御にも網サービス提供者の設備の設定変更が伴うことになり、Openflowの場合と同様の問題が発生する。
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、網サービス提供者の設備の設定変更を行うことなく、IPネットワーク上でのコンテンツデータ配信の輻輳を回避することが可能なネットワーク輻輳回避システム及び方法を提供することを目的とする。
一態様によれば、コンテンツデータ配信時の輻輳を回避するネットワーク輻輳回避システムであって、
網サービスのユーザ拠点内に設置されコンテンツを送出する1台以上の送信側端末と、
前記網サービスのユーザ拠点内に視聴者毎に設置され、前記コンテンツを受信する受信端末と、
前記網サービスの提供者側の拠点内に設置され、前記コンテンツデータを格納したIPパケットを転送する1台以上のデータ転送装置と、
前記網サービスのユーザ拠点内に設置され、前記送信側端末または前記受信側端末をサブネットワークを介して接続し、さらに、該網サービスのユーザ拠点と前記網サービスの提供者側の拠点とを接続する物理的なIPネットワークである足回り回線を介して前記データ転送装置と接続される端末収容装置と、
いずれか1つの前記網サービスのユーザ拠点内の前記端末収容装置に前記サブネットワークを介して接続される通信品質管理装置と、
を有し、
前記データ転送装置は、
当該データ転送装置内部に1つまたは複数個の仮想的なデータ転送ノード(以下、「論理ノード」と記す)を生成し、さらに、他のデータ転送装置上の論理ノードと自身の内部の論理ノードとを接続する論理リンクを構築して、自身が1台または複数台接続された物理ネットワーク上に論理ノードとそれらを接続する論理リンクの集合からなるネットワーク(以下、「仮想ネットワーク」と記す)を1つ、または複数個重畳して構築し、さらに、前記端末収容装置と物理的に直結されているデータ転送装置においては、自身の内部の論理ノードと該端末収容装置との間に該仮想ネットワーク毎に該仮想ネットワークに対応した論理リンクを構築することによって、論理ノードと、該論理ノード同士を接続する論理リンクと、該論理ノードと該端末収容装置を接続する論理リンクの集合によって構成されるネットワーク(以下、「論理ネットワーク」と記す)を形成し、
前記受信側端末を収容する端末収容装置は、
送信側端末を収容する端末収容装置から送出された、自装置と他の端末収容装置との間の論理ネットワークの可用帯域を測定するための試験パケットに基づいて、前記論理ネットワークの可用帯域を測定し、可用帯域情報を前記通信品質管理装置に通知する可用帯域情報通知手段を有し、
前記通信品質管理装置は、
各送信側端末を収容する端末収容装置に対して、可用帯域測定指示を送出する可用帯域測定指示手段と、
前記受信端末を収容する端末収容装置から前記可用帯域情報を受信して、前記可用帯域が所定の余裕値以上となるように、前記送信側端末を収容する各端末収容装置における、送信側端末を接続している各サブネットワークを収容する論理ネットワークを決定し、決定した論理ネットワークに収容替えする収容指示を、該送信側端末を収容する各端末収容装置に対して送出する収容変更指示手段と、
を有し、
前記送信側端末を収容する端末収容装置は、
前記通信品質管理装置からの前記可用帯域測定指示に基づいて前記試験パケットを、前記受信側端末を収容する端末収容装置に送信する可用帯域測定手段と、
前記通信品質管理装置からの前記収容指示に基づいて、前記送信側端末を接続している各サブネットワークを収容する論理ネットワークを動的に変更する収容ネットワーク変更手段と、を有する輻輳回避システムが提供される。
一態様によれば、ユーザ拠点の装置の操作と設定変更だけで、事前に用意したトポロジーが異なる複数の論理ネットワークを使い分けることによる、多対1型の通信におけるトラヒックの再配置が可能である。したがって、前記[発明が解決しようとする課題]に述べた、網サービス提供者の設備の制御頻度の増大による同設備の処理負荷の増大、および、それによって引き起こされる網全体の性能低下の危険性という、既存技術が有する課題を解決できるという効果がある。
従来の多対1型の通信方式の説明図。 従来技術であるOpenflowの概要を説明するための図。 従来技術のMPLSにおいてLSPのマージにより多対1の通信を実現する例。 従来技術のMPLSにおいてPoint-to-pointのLSPにより多対1の通信を実現する例。 従来技術のMPLSにおいてトラヒックを他のLSPへ乗り換える制御を説明するための図。 従来技術のMPLSにおけるパケット配分率の変更制御を説明するための図。 本発明の一実施の形態におけるネットワーク輻輳回避システムの物理構成例。 本発明の一実施の形態における論理ネットワークの定義を説明する図。 本発明の一実施の形態における輻輳回避を目的に論理ネットワークを設計する方法を説明する図。 本発明の一実施の形態における可用帯域の測定とそれに基づく論理ネットワークの切り替え動作を説明するための図。 本発明の一実施の形態におけるネットワーク輻輳回避システムの構成例。 本発明の一実施の形態におけるデータ転送装置と端末収容装置から成る物理ネットワーク部分とその上に構築される論理ネットワークの詳細を示す図。 本発明の一実施の形態における仮想ネットワークインタフェースと実ネットワークインタフェースの対応、および、仮想ネットワーク同士の対応(論理リンク)の管理方式を説明するための図。 本発明の一実施の形態におけるデータ転送装置と端末収容装置から成る物理ネットワーク部分とその上に構築される論理ネットワークの詳細について、設定値の例を記載した図。 本発明の一実施の形態におけるIPパケットの形式と転送方法を説明するための図。 本発明の一実施の形態における端末収容装置とデータ転送装置との接続を説明するための図。 本発明の一実施の形態における端末収容装置の内部構成例。 本発明の一実施の形態における端末収容装置の収容ネットワーク変更部と経路設定管理部の構成例。 本発明の一実施の形態における端末収容装置の可用帯域測定部の構成例。 本発明の一実施の形態における端末収容装置上の経路情報広報プロセスが端末を接続しているVLAN回線に関する経路情報を論理ネットワークに対して広報する手順のフローチャート(その1)。 本発明の一実施の形態における端末収容装置上の経路情報広報プロセスが端末を接続しているVLAN回線に関する経路情報を論理ネットワークに対して広報する手順のフローチャート(その2)。 本発明の一実施の形態における端末収容装置が端末から送信されたパケットをバックボーン側の論理ネットワークへ出力する手順のフローチャート(その1)。 本発明の一実施の形態における端末収容装置が端末から送信されたパケットをバックボーン側の論理ネットワークへ出力する手順のフローチャート(その2)。 本発明の一実施の形態における端末収容装置がバックボーン側の論理ネットワークから受信したパケットを端末へ転送する手順のフローチャート。 本発明の一実施の形態における管理用論理ネットワークを構築する手順のフローチャート。 本発明の一実施の形態におけるコンテンツ配信処理の手順のフローチャート。 本発明の一実施の形態におけるデータ伝送用論理ネットワークを構築する手順のフローチャート。 本発明の一実施の形態におけるコンテンツ配信処理のフローチャート。 本発明の一実施の形態におけるコンテンツ配信を開始するまでに各装置間で送受信される制御信号を示した図。 本発明の一実施の形態における図29の各制御信号に付与されるデータの一覧。 本発明の一実施の形態における通信品質管理装置が各送信サーバの最初の収容先の論理ネットワークを決定するフローチャート。 本発明の一実施の形態における通信品質管理装置が各論理ネットワークの可用帯域情報に基づいて各送信サーバの収容先の論理ネットワークを変更する手順のフローチャート(その1)。 本発明の一実施の形態における通信品質管理装置が各論理ネットワークの可用帯域情報に基づいて各送信サーバの収容先の論理ネットワークを変更する手順のフローチャート(その2)。 本発明の一実施の形態におけるコンテンツ配信を完了する際に各装置間で送受信される制御信号を示した図。 本発明の一実施の形態における図34の各制御信号に付与されるデータの一覧。
以下、図面と共に本発明の実施の形態を説明する。
まず、本発明の概要を説明する。
図7は、本発明の一実施の形態におけるネットワーク輻輳回避システムの物理構成例である。
同図に示すシステムは、物理ネットワークの上に複数の異なる論理ネットワークを重畳して構築する機能を有し、複数のユーザ拠点100〜100、200〜200の端末収容装置120、210が足回り回線10,10を介して網サービス提供者側拠点20に接続されている。同図において、ユーザ拠点100〜100を送信側とし、ユーザ拠点200〜200を受信側として説明する。
網サービスの各ユーザ拠点100,200に設置される端末収容装置120,220は、当該ユーザ拠点100,200と網サービス提供者側拠点20とを接続する一般の物理的なIPネットワークである足回り回線10,10によって1つ以上のデータ転送装置300と接続される。
送信拠点100、受信拠点200は、端末110、受信端末210と、これらの端末110,210の接続に用いられる1つ以上のサブネットワーク101〜104、201〜203を収容する。
端末収容装置120,220は、網サービスのユーザの拠点100,200内に設置され、当該ユーザ拠点100,200と網サービス提供者側拠点20とを接続する物理的なIPネットワークである足回り回線10,10によって1つ以上のデータ転送装置300と接続される。端末収容装置120,220は、ユーザの拠点100,200内の端末110,210との接続に用いられるサブネット101〜104、201〜203を収容し、データ転送装置300の上に構成された仮想ネットワークに1対1に対応する論理リンクを、データ転送装置300との間の足回り回線10,10上にIPヘッダによるカプセル化技術に基づいて構築し、仮想ネットワークとその仮想ネットワークに接続された自身の端末収容装置120,220や他の端末収容装置が有する論理リンクの集合によって構成される論理ネットワークを形成する。そして、端末収容装置120は、後述の通信品質管理装置150からの指示に基づいて、ユーザ拠点内の端末110を収容しているそれぞれのサブネットワーク101〜104について、そのサブネットワーク内の端末110がデータの送受信を行うことができる論理ネットワークを動的に変更する機能(後述する「収容ネットワーク変更部」)と、各論理ネットワーク内における自身の端末収容装置120と他の端末収容装置220との間のデータ転送経路の可用帯域の値を、一般にアクティブ計測と呼ばれる、プローブパケットを用いる測定方法によって測定する。さらに、そのプローブパケットの送信動作については後述する通信品質管理装置150から指示された時刻から指示された時間間隔で実施する機能(後述する「可用帯域測定部」)を有する。
ユーザ拠点100の通信品質管理装置150は、いずれか1つの送信拠点の端末収容装置120に他の端末と同様にサブネットワーク105を介して接続され、送信拠点の端末110を収容する1つ以上の送信拠点の端末収容装置120内の可用帯域測定部に対してアクティブ計測のプローブパケットの送信開始時刻と送信時間間隔を指示する機能と、各送信拠点の端末収容装置120の可用帯域測定部から論理ネットワーク毎の可用帯域の値を受信する機能と、各送信拠点の端末収容装置120が収容する端末110を接続している各サブネットワークを収容する論理ネットワークを随時決定し、決定した論理ネットワークに収容替えする指示を、前記の送信拠点の端末収容装置120へ発行する機能を有する。
ユーザ拠点100のコンテンツデータベース130は、いずれか1つの送信拠点の端末収容装置120に他の端末と同様にサブネットワーク105を介して接続され、データ送信側の端末群に分散格納されているコンテンツ名の一覧、それぞれのコンテンツが格納されているデータ送信側の端末110の一覧、および、各データ送信側の端末110がそれぞれのコンテンツのデータを送出する際のデータ送信ビットレートの情報を格納する。
ユーザ拠点100のネットワークデータベース140は、いずれか1つの送信拠点の端末収容装置120に他の端末と同様にサブネットワーク105を介して接続され、ユーザ拠点の各端末110を収容している送信拠点の端末収容装置120の一覧、端末の一覧、送信拠点の端末収容装置120が端末110の収容に用いているサブネットワークの一覧、各端末110とそれを収容している送信拠点の端末収容装置120とサブネットワークとの対応、の情報を格納する。
網サービス提供者側拠点20は、複数のデータ転送装置300を有する。
データ転送装置300は、自身が複数台接続された物理ネットワーク上でのパケット転送機能以外に、内部に複数個の仮想的なデータ転送ノード(論理ノード)を生成し、さらに、他のデータ転送装置上の論理ノードと自身の内部の論理ノードとを接続する論理リンクを構築して、自身が複数台接続された物理ネットワーク上に複数の異なる仮想ネットワークを重畳して構築する機能と、自身の内部の倫理ノードと後述する送信拠点の端末収容装置120,受信拠点の端末収容装置220との間に上記の仮想ネットワーク毎にそれに対応した論理リンクをIPヘッダによるカプセル化技術に基づいて構築する機能を有する。
上記の各データ転送装置300は、物理ネットワークの上に、相互に干渉しない独立した仮想的なネットワークである論理ネットワークを多数重畳して作成する機能を有する。この論理ネットワークについて、本発明で想定する構造を図8に示す。1つの論理ネットワークは、仮想的なデータ転送ノードである論理ノードと、論理ノード同士、あるいは、送信拠点の端末収容装置120,受信拠点の端末収容装置220と論理ノードとを論理的に接続する論理リンクによって構成されるものとする。
図8の例で説明すると、同図中の「論理ネットワーク1」は、仮想的なデータ転送ノードである「論理ノード1」〜「論理ノード4」、これらの論理ノード同士を論理的に接続する「論理リンク2〜4」、及び、送信拠点の端末収容装置120,受信拠点の端末収容装置220と論理ノードとを論理的に接続する「論理リンク1」、「論理リンク5」により構成されている。また、「論理ネットワーク2」は、仮想的なデータ転送ノードである「論理ノード5」〜「論理ノード8」、これらの論理ノード同士を論理的に接続する「論理リンク7」〜「論理リンク9」及び、送信拠点の端末収容装置120,受信拠点の端末収容装置220と論理ノードとを論理的に接続する「論理リンク6」と「論理リンク10」により構成されている。
1つの論理ノードは、1台のデータ転送装置300の上にソフトウェアモジュールとして生成される仮想的なノードであり、通常のIPルータと同様のデータ転送機能を有する。図8の例で説明すると、「論理ネットワーク1」の「論理ノード1」〜「論理ノード4」は、それぞれ「データ転送装置1」〜「データ転送装置4」の上に生成されており(図8では、各論理ノードとそれらを生成するデータ転送装置を点線で結んでいる)、「論理ネットワーク2」の「論理ノード5」〜「論理ノード8」は、それぞれ「データ転送装置5,6,3,4」の上に生成されている。
1本の論理リンクは、データ転送装置300同士、あるいは、データ転送装置300と送信拠点の端末収容装置120、受信拠点の端末収容装置220との間を物理的に接続する物理回線上に生成される仮想的なリンクである。論理ノード同士を接続する論理リンクは、その両端の論理ノードが存在するデータ転送装置300間を接続するいずれか1本の物理回線の上に生成される。また、送信拠点の端末収容装置120,受信拠点の端末収容装置220と論理ノードとを接続する論理リンクは、その送信拠点の端末収容装置120と当該論理ノードが存在するデータ転送装置300とを接続する物理回線(本発明では、送信拠点の端末収容装置120、受信拠点の端末収容装置220とデータ転送装置300とを接続する物理回線を「足回り回線」と呼ぶ)の上に生成される。
図8の例で、説明すると、「論理ネットワーク1」の「論理リンク1」は、「端末収容装置1」と「データ転送装置1」とを接続する「物理回線1」上に生成されている。また、「論理リンク2」は、「データ転送装置2」と接続する「物理回線2」の上に生成されている。「論理リンク3」〜「論理リンク5」は、それぞれ「物理回線3」〜「物理回線5」上に生成されている。「論理ネットワーク2」についても同様に、「論理リンク6」〜「論理リンク10」は、それぞれ「物理回線6,7,9,4,5」の上に生成されている。
なお、データ転送装置300については、上記のような論理ネットワークの作成機能を有するものであれば既存の流用でもよく、論理ネットワーク、すなわち、論理ノードや論理リンクの具体的な実現方法についても本発明では特定の方法を前提にはしない(本発明におけるデータ転送装置として流用可能な例として、例えば、非特許文献4のシステムが挙げられる)。さらに、データ転送装置300間を接続する物理回線の実現技術についても、IPパケットの疎通ができるものであればよく、特定のものを前提にはしない。
送信拠点の端末収容装置120,受信拠点の端末収容装置220とデータ転送装置300とを接続する物理回線、すなわち、図7に示した足回り回線10,10については、特殊な機能は想定せず、IPパケットの疎通ができることを唯一の条件とする。
そして、データ転送装置300は、この足回り回線10上で、IPヘッダによるパケットのカプセル化が可能な技術を使用して、論理ネットワークに対応した論理リンクを構築する。カプセル化技術としてGRE(例えば、非特許文献5参照)のような、カプセリングされるパケットのフローを識別するキーを有するような技術を使用し、それぞれの論理ネットワーク内で送受されるパケットをカプセル化する際に、このキーを論理ネットワークの識別子として流用することで、論理ネットワークに対応した仮想的なリンクを実現する。
本発明では、上記のネットワーク輻輳回避システムにおいて、背景技術の項に記した多対1型の通信における複数の送信側の端末を複数の異なる論理ネットワークに適宜分割して収容する。さらに、それぞれの論理ネットワークにおける送信拠点100から受信拠点200までのデータ伝送経路の可用帯域の変化に応じて、ユーザ拠点内に設置された前記の送信拠点の端末収容装置120の設定変更によってそれぞれの送信サーバの収容先の論理ネットワークをデータの通信途中で動的に変更することでデータの伝送経路を変更し、ネットワークの輻輳箇所、すなわち、可用帯域が不足している伝送経路を含む論理ネットワーク回避して通信品質の確保を図ることを特徴とする。
上記を実現するための論理ネットワークの設計方法について、図9を参照しながら説明する。
多対1型の通信において可用帯域の変化に応じて送信側の端末が属する論理ネットワークを動的に変更しながら通信を行えるようにするため、送信拠点100毎に、その拠点の送信拠点の端末収容装置120から受信拠点の端末収容装置220に至る経路が存在する論理ネットワークが1つ以上存在するように論理ネットワークを用意する。図9の例では、「送信側端末収容装置1」が「論理ネットワーク1」と「論理ネットワーク2」に含まれ、「送信側端末収容装置2」が「論理ネットワーク2」と「論理ネットワーク3」に含まれ、「送信側端末収容装置3」が「論理ネットワーク4」と「論理ネットワーク5」に含まれている。
図9の例では、どの論理ネットワークにおいても、接続されている全ての送信拠点の端末収容装置から受信拠点の端末収容装置へ至る経路が存在するため、それぞれの送信拠点の端末収容装置は、接続されている論理ネットワークのどれを用いても受信拠点へデータを伝送することができる。したがって、「送信側端末収容装置1」は、自身が収容している送信側の端末群から送出されるデータを、トラヒックの状況に応じて「論理ネットワーク1」と「論理ネットワーク2」に適切に配分しながら通信を行うことができる。同様に「送信側端末収容装置2」は「論理ネットワーク2」と「論理ネットワーク3」を、「送信側端末収容装置3」は「論理ネットワーク4」と「論理ネットワーク5」を使用することができる。
また、図9の「論理ネットワーク2」のように、1つの論理ネットワークに複数の送信拠点の端末収容装置(ここでは「送信側端末収容装置1」と「送信側端末収容装置2」)を接続して、それらが同じ当該論理ネットワークを使うようにしても構わない。
また、論理ネットワークのトポロジーについて、その論理ネットワークに接続されたある1つの送信拠点の端末収容装置120から受信拠点の端末収容装置220へ至る経路の候補がその論理ネットワーク内で一意に定まるトポロジである必要はなく、複数の経路の候補が存在するようなトポロジの論理ネットワークを構築しても構わない。複数の経路の候補が存在するようなトポロジであっても、その論理ネットワーク内で通常の経路制御プロトコルを稼働させた場合、それによって最適な経路と判定されるただ1つの経路だけが実際のデータ伝送時に使用されるためである。
図9の例では、「論理ネットワーク5」が送信拠点の端末収容装置120から受信拠点の端末収容装置220へ至る複数の経路を有するネットワークとなっているが、実際にはこの論理ネットワーク内で稼働している経路制御プロトコルによって1つの経路のみが選択され使用される。
また、ある送信側の端末110の収容先の論理ネットワークを別のネットワークに切替えても実際のデータの伝送経路が変化せず、論理ネットワークの切替えがトラヒックの再配置手段として機能しなくなることを防ぐために、送信拠点の端末収容装置から受信拠点の端末収容装置へ至るまでの伝送経路が論理ネットワーク毎に異なることが明確であるような設計を行うことが望ましい。図9の例では、「論理ネットワーク1」と「論理ネットワーク2」について、「送信側端末収容装置1」から「受信側端末収容装置」へ至る経路はそれぞれただ1つであり、しかも、それらは異なる経路を成している。このため、「送信側端末収容装置1」は、送信サーバの収容先論理ネットワークの切替えのみでトラヒックの再配置を確実に行うことができる。「送信側端末収容装置2」、および、「送信側端末収容装置3」についても同様のことが言える設計となっている。
以上がデータ伝送に用いる論理ネットワークの設計方法の説明である。
なお、論理ネットワークについては、データ伝送用のものとは別に、全ての送信拠点の端末収容装置120と受信拠点の端末収容装置220とを接続する管理用の論理ネットワークを1つ構築する。この論理ネットワークは、後述する通信品質管理装置150と各端末収容装置120,220との通信用に用いる。
また、それぞれの論理ネットワークの上では、多くの場合、上記の多対1型通信のコンテンツ配信以外のトラヒックも合わせて重畳することを想定しており、これにより多対1型通信で使用している伝送経路の可用帯域が変動することを前提としている。
図10は、本発明の一実施の形態における可用帯域の測定とそれに基づく論理ネットワークの切り替え動作を説明するための図である。以下では、上記のユーザ拠点100〜100の端末110を、コンテンツを送信する送信サーバとして説明する。
上記のように設計し構築した論理ネットワークに対し、送信拠点の端末収容装置120,受信拠点の端末収容装置220内の可用帯域測定部121,221を用いて、データ伝送に用いるデータ転送用論理ネットワーク30毎に、そのデータ転送用論理ネットワーク30内での送信拠点の端末収容装置120から受信拠点の端末収容装置220に至るデータ伝送経路上での可用帯域を測定する。そして、この測定値に基づいて、通信開始時にそれぞれの送信サーバ110を収容するデータ転送用論理ネットワーク30を決定したり、あるいは、通信の実行中に送信サーバ110を収容するデータ転送用論理ネットワーク30を変更したりする制御を行う。
可用帯域の測定方法には、網サービス提供者側の装置やその操作を必要としない、アクティブ計測(例えば、非特許文献6参照)と呼ばれる技術を用いる。これは、プローブパケットと呼ばれる試験用パケットをネットワークに送出し、それらが受信拠点200に到達した時の品質状況から判断して、プローブパケットが経由した伝送経路の可用帯域を推定する方法である。
本発明では、各送信拠点の端末収容装置120内の可用帯域測定部121から、その送信拠点の端末収容装置120が接続されていて、当該コンテンツ配信に使用する全ての論理ネットワーク30に対してプローブパケットを送出する。そして、それらを受信した受信拠点の端末収容装置220内の可用帯域測定部221は、推定した各論理ネットワーク30の可用帯域の値を通信品質管理装置150へ管理用論理ネットワーク70を介して通知する。
このとき、複数の送信拠点の端末収容装置120から送出されたプローブパケットがその伝送途中に、ネットワークの内部、特に受信拠点近くの狭い部分に集中してプローブパケット自体がネットワークの帯域を圧迫することがないように、各送信拠点の端末収容装置120の可用帯域測定部121の動作を同期させ、相互に間隔を空けてプローブパケットを送出する。
受信拠点の端末収容装置220から上記の通知を受けた送信拠点100の通信品質管理装置150は、通知された各データ転送用論理ネットワーク30の可用帯域の値と各送信サーバ110から送出されるコンテンツデータのビットレートの値に基づいて、各論理ネットワーク30の伝送経路の可用帯域が予め定めた余裕値以上残るように、各送信サーバ110を収容するデータ転送用論理ネットワーク30を決定する。そして、各送信サーバ110を所望のデータ転送用論理ネットワーク30へ収容するための収容制御通知を各送信拠点の端末収容装置120へ送信する。この通知にも前述の管理用論理ネットワーク70を用いる。
なお、通信品質管理装置150は、これらの制御の実行に必要なコンテンツデータのビットレート、コンテンツ配信に関わる送信サーバ110,受信端末210と送信拠点の端末収容装置120、受信拠点の端末収容装置220の一覧情報、および、送信拠点の端末収容装置120、受信拠点の端末収容装置220が送信サーバ110,受信端末210の収容に用いているサブネットワーク101〜104の識別子の情報をコンテンツデータベース130とネットワークデータベース140から収集する。
通信品質管理装置150から上記の収容制御通知を受けた各送信拠点の端末収容装置120は、送信拠点の端末収容装置120内の収容ネットワーク変更部122を用いて、各送信サーバ110を指示されたデータ転送用論理ネットワーク30へ収容する。具体的には、収容ネットワーク変更部122に、各送信サーバを接続しているサブネットワークのIDと、各データ転送用論理ネットワーク30に対応する論理リンク40のIDとを対応づけるサブネットワークと論理リンクの対応表テーブル123を持たせ、その対応表テーブル123の内容を上記の制御通知の内容に基づいて設定することにより両者の対応関係を管理する。
送信拠点の端末収容装置120は、各送信サーバ110から送信されたデータをデータ転送装置300へ転送する際に上記のサブネットワークと論理リンクの対応表テーブル123を参照し、その送信サーバ110の収容先の論理ネットワーク30に対応した論理リンク40に対してデータを送信する。これにより、可用帯域測定結果に基づいて決定された所望のデータ転送用論理ネットワーク30へデータが転送され、ネットワーク上の輻輳箇所を回避した通信が可能となる。
以下に、図11に示すネットワーク輻輳回避システムの物理構成に基づいて、詳細に説明する。なお、図7と同一構成部分には同一符号を付す。
図11に示すネットワーク輻輳回避システムは、コンテンツの送信サーバ110〜110n、コンテンツを受信する受信端末210、送信サーバ110〜110nを収容する送信拠点の端末収容装置120〜120n,受信端末210を収容する受信拠点の端末収容装置220、データ転送装置300〜300、通信品質管理装置150、コンテンツデータベース130、および、ネットワークデータベース140を有する。
送信拠点の端末収容装置120は、その内部に可用帯域測定部121、収容ネットワーク変更部122を有する。また、受信拠点の端末収容装置220も同様の構成を有するものとする。これらの機能は、コンピュータが所定のプログラムを実行することで実現される。
また、通信品質管理装置150と送信拠点の端末収容装置120,受信拠点の端末収容装置220は、NTP(Network Time Protocol)によって、外部もしくは本輻輳回避システム内に設置したNTPサーバ(図示せず)と時刻同期を行っているものとする(NTPサーバの設置方法、および、NTPサーバとの接続方法については規定しない)。
本実施形態の説明においては、N箇所の送信拠点に分散する送信サーバ110〜110nに分割して保存された1つのコンテンツデータを1箇所の受信拠点200の受信端末210へ配信する例を用いる。分割保存されたコンテンツデータは、データ転送装置300が接続されたネットワーク上をIPパケットの形で伝送され、1箇所の受信拠点200に設置された受信端末210に集まる。IP層の上位のトランスポート層にはUDP(User Datagram Protocol)を使用し、トランスポート層によるパケット順序の整列や伝送レート制御は行われず、受信端末210には、複数の送信拠点からIPパケットが順不同に到達する。受信端末210は、これらのIPパケットを内部でバッファリングし、当該コンテンツを構成する然るべき順序に整列させ再生する。
データ転送装置300は、網サービス提供者側拠点20に設置される装置である。また、データ転送装置300以外の構成要素は全て、送信拠点100か受信拠点200に設置される。全ての送信拠点100、および、受信拠点200は網サービスのユーザ側の拠点である。これらのユーザ側の拠点と、データ転送装置300の集合が構成する物理的なネットワーク(以下、バックボーンネットワークと呼ぶ)との間は足回り回線10,10で接続されている。この足回り回線10,10はIPパケットの疎通が可能なネットワークであればよく、それ以外の要件はない。
データ転送装置300は、それ自身の集合が構成する物理的なバックボーンネットワーク及び、送信拠点の端末収容装置120,受信拠点の端末収容装置220との接続に用いられる足回り回線10,10からなる物理ネットワークの上に、前述した構造を持つデータ転送用論理ネットワーク30を多数重畳し、かつ、相互に干渉しない独立したネットワークとしてこれらを作成する機能を有する。
<物理ネットワーク>
図12は、本発明の一実施の形態におけるデータ転送装置と端末収容装置からなる物理ネットワーク部分とその上に構築される論理ネットワークを実現するためのリソースの詳細を示す。以下、同図に基づいて物理ネットワークと論理ネットワーク30の詳細を説明する。
まず、物理ネットワークの構成について説明する。
データ転送装置300や送信拠点の端末収容装置120,受信拠点の端末収容装置220は、物理的なネットワークインタフェースを有しており、これを「実ネットワークインタフェース」と呼ぶ。これらのインタフェースには、IPアドレス、および、リンクレイヤのMAC(Media Access Control)アドレスが付与されており、それぞれ「物理IPアドレス」、「物理Macアドレス」と呼ぶ。これらのアドレスの値はすべて重複なく一意である。
網サービスのユーザ側の拠点に設置される送信拠点の端末収容装置120,受信拠点の端末収容装置220は、足回り回線10,10を介して物理的にデータ転送装置300と接続される。この足回り回線10,10は、ユーザ側の古典と、データ転送装置300が置かれる網サービス提供者側拠点20とを接続可能な回線で、IPパケットの疎通ができればよい。また、データ転送装置300同士を接続する物理ネットワークも同様にIPパケットの疎通ができればよい。
<論理ネットワーク>
次に、物理ネットワークの上に構築されるデータ転送用論理ネットワーク30について説明する。
データ転送用論理ネットワーク30は、前述したように、仮想的なデータ転送ノードである論理ノードと、論理ノード同士、あるいは、送信拠点の端末収容装置120,受信拠点の端末収容装置220と、論理ノードとを論理的に接続する論理リンク40によって構成される。本実施の形態においては、1つの論理ノードは具体的には、1台のデータ転送装置300上のVM (Virtual Machine)として実現するものとする。また、1つの論理ネットワークの中では、1台のデータ転送装置300の中には最大でも1つしか論理ノードを生成しないこととする。
この論理ノードは、同じデータ転送用論理ネットワーク30に属する他の論理ノードや送信拠点の端末収容装置120,受信拠点の端末収容装置220との間でIPパケットの送受信を行うことができるものとする(この機能はVMのソフトウェアとして実現する)。論理ノードや送信拠点の端末収容装置120,受信拠点の端末収容装置220が論理ネットワーク30上でパケットの送受信を行う場合、仮想的なネットワークインタフェース(以下、仮想ネットワークインタフェースと呼ぶ。一般的な仮想マシンにおいてその実現が可能である)を介してパケットの送受信を行うものとする。この仮想ネットワークインタフェースには、IPアドレス及び、リンクレイヤのMacアドレスが付与されており、それぞれ論理IPアドレス、論理Macアドレスと呼ぶ。これらのアドレスの値は当該データ転送用論理ネットワーク30内で一意であればよく、異なる論理ネットワーク間では重複があってもよいものとする。
そして、この仮想ネットワークインタフェースは、図12に示すように、1つの実ネットワークインタフェースに紐づけられ、さらに、同じ論理ネットワークに属する他の論理ノードや送信拠点の端末収容装置120,受信拠点の端末収容装置220が有する別の仮想ネットワークインタフェースと1対1に対応づけられる(ただし、物理ネットワークで直接接続されている実ネットワークインタフェース同士に紐づけられた仮想ネットワークインタフェース同士のみ対応づけが可能であるとする)。
そして、すべての仮想ネットワークインタフェースは1つの実ネットワークインタフェースに紐づけられているため、上記の仮想ネットワークインタフェース同士の1対1の対応に応じて実ネットワークインタフェース実ネットワークインタフェース同士の1対1の対応も決まり、その結果、それらの間でデータ伝送が行われる際の物理ネットワーク上でのデータ伝送経路もその物理ネットワーク上で動作している経路制御方式の下に一意に決まる。すなわち、本実施の形態の論理ネットワーク30における論理リンク40とは、上記の仮想ネットワークインタフェース同士の1対1の対応と、それによって定まるそれらの間のデータ伝送経路とで形成される論理ネットワーク内の1本の仮想的な通信リンクのことである。
上記の仮想ネットワークインタフェースと実ネットワークインタフェースの対応、および、仮想ネットワーク同士の対応を、図13に示す、データ転送装置、および、送信拠点の端末収容装置120,受信拠点の端末収容装置220の内部の管理表により管理する。仮想ネットワークインタフェース管理表と対向実インタフェース管理表は、装置内に構築されているデータ転送用論理ネットワーク30毎に保有する。実ネットワークインタフェース管理表は装置内に1つだけ保有する。
図13の上段の(a),(b),(c)は、図12の「データ転送装置1」の内部に保有されている管理表の例で、図13の下段の(d),(e),(f)は、図12の「データ転送装置2」内部に保有されている管理表の例である。なお、表中の各項目の設定値は、図14に示した例に基づいている。
仮想ネットワークインタフェース管理表(図12(a),(d))は、「データ転送装置1」「データ転送装置2」上の論理ノードや「端末収容装置1」、「端末収容装置2」が当該データ転送用論理ネットワーク30内に有する仮想ネットワークインタフェースに関する情報を保持する。具体的には、各仮想ネットワークインタフェースをIDで識別し、各インタフェースに付与された論理IPアドレスと論理Macアドレス、当該インタフェースに対応する論理リンクID、および、当該インタフェースが紐づけられている自装置の実ネットワークインタフェースIDを保持する。
実ネットワークインタフェース管理表(図12(b),(e))は、当該データ転送装置300の実ネットワークインタフェースに関する情報を保持する。具体的には、各実ネットワークインタフェースをIDで識別し、各インタフェースに付与された物理IPアドレスと物理Macアドレスを保持する。
図14の例では、「データ転送装置1」は、IDが「1」で物理IPアドレスが「192.168.2.1」、および、IDが「2」で物理IPアドレスが「192.168.3.1」の2つの実ネットワークインタフェースを有している。また、「データ転送装置2」は、IDが「1」で物理IPアドレスが「192.168.4.2」、および、IDが「2」で物理IPアドレスが「192.168.5.2」の2つの実ネットワークインタフェースを有している。図13(b),(e)の実ネットワークインタフェース管理表にはこれらの値が記録されている(物理Macアドレスの値については省略している)。
また、図14の例において、「データ転送装置1」内の「論理ネットワーク1」に属する論理ノードは、IDが「1」の実ネットワークインタフェースに紐づけられた、IDが「1」の仮想ネットワークインタフェース、および、IDが「2」の実ネットワークインタフェースに紐づけられた、IDが「2」と「3」の仮想ネットワークインタフェースを有している。また、「データ転送装置2」内の「論理ネットワーク1」に属する論理ノードは、IDが「1」の実ネットワークインタフェースに紐づけられた、IDが「1」の仮想ネットワークインタフェースを有している。図13(a),(d)の仮想ネットワークインタフェースの管理表には、これらの仮想インタフェースのIDと、それぞれの仮想インタフェースが紐づけられている実ネットワークインタフェースのID(対応する自装置の実ネットワークインタフェースIDの欄)が記録されている(論理IPアドレスと論理Macアドレスの値については省略している)。このように、仮想ネットワークインタフェースと実インタフェースとの対応は仮想ネットワークインタフェース管理表によって管理される。
同じく図14に示すように、「データ転送装置1」と「データ転送装置2」の間では、それぞれのIDが「2」と「1」の仮想ネットワークインタフェース同士が対応づけられており、この対応から成る論理リンクに対してID「 0x5232000b」(GREキー)が付与されている。このGREキーの値は、図13の、「データ転送装置1」の仮想ネットワークインタフェース管理表の仮想ネットワークインタフェースIDが「2」のエントリ、および、「データ転送装置2」の仮想ネットワークインタフェース管理表の仮想ネットワークインタフェースIDが「1」のエントリに記録される。
それぞれの仮想ネットワークインタフェースのエントリには、対応する自装置の実ネットワークインタフェースIDも記載されているので、上記のGREキーの値(0x5232000b)の記録により、当該論理リンクによって対応づけされる「データ転送装置1」と「データ転送装置2」の実ネットワークインタフェースが対応づけられる。また、それらの実ネットワークインタフェースの物理IPアドレスや物理Macアドレスの値は、実ネットワークインタフェース管理表から得ることができる。
なお、図13(c),(f)中の対向実ネットワークインタフェース管理表は、表中のそれぞれの論理リンクの対向の仮想ネットワークインタフェースが紐づけられている対向装置の実ネットワークインタフェースの物理IPアドレスを記録する表で、論理ネットワーク上で扱われているパケットを物理ネットワークに送出する際に、実ネットワークインタフェースの物理IPアドレスを含むIPヘッダと物理Macアドレスを含むL2ヘッダで同パケットをカプセル化する際に使用する。詳細は後述する。
図13(b)、(e)の実ネットワークインタフェース管理表に記載する値の決定と表への登録は、本実施形態のシステムを物理的に構築する際に実施する。また、仮想ネットワークインタフェース管理表と対向実ネットワークインタフェース管理表に記載する値の決定と表への登録は、図23と図25に後述するデータ転送用論理ネットワーク30の構築時に実施する。
以上が、論理ネットワークの説明である。
<パケット転送>
上記の論理ネットワークの中でのパケット転送は、データ転送装置300内の論理ノードによって論理ネットワーク内で動作するIP経路制御プロトコルに基づいて、通常の物理的なネットワークにおけるIPルータと同様の方法で行われる。すなわち、自身の仮想ネットワークインタフェースに到着したパケットのうち宛先の論理Macアドレスがそのインタフェースの論理Macアドレス、あるいは、ブロードキャスト論理Macアドレスであるパケットだけを受信する(マルチキャストの場合の動作の記述はここでは省略する)。そして、そのパケットの宛先の論理IPアドレスがそのインタフェースの論理IPアドレスと一致していれば、パケットのIPヘッダ中のポート番号に基づいて上位レイヤのアプリケーションソフトウェアへ転送する。宛先の論理IPアドレスがそのインタフェースの論理IPアドレスと一致していなければ、経路制御プロトコルによって構築したIPパケット転送の経路表を参照してnext hopとなる、別のデータ転送装置300上の論理ノードか送信拠点の端末収容装置120,受信拠点の端末収容装置220の仮想ネットワークインタフェースを特定し、パケットの宛先の論理Macアドレスをnext hopの仮想ネットワークインタフェースの論理Macアドレスに付替え、そして、next hopの仮想ネットワークインタフェースに接続されている自身の仮想ネットワークインタフェースからパケットを送信する。なお、next hopの仮想ネットワークインタフェースの論理Macアドレスは当該データ転送用論理ネットワーク30内でのARP (Address Resolution Protocol) 動作によって知るものとする。このARP動作の詳細については後述する。
論理ネットワーク30内でパケットは以上のように転送されるが、論理ノードや送信拠点の端末収容装置120,受信拠点の端末収容装置220の仮想ネットワークインタフェーから送出されるパケットは、実際にはその仮想ネットワークインタフェースに紐づけられた実ネットワークインタフェースを通して物理ネットワークへ送出され、物理ネットワーク上を転送される。このとき、データ転送用論理ネットワーク30上のパケットに対して、論理ネットワーク30内の論理リンク40を識別するためのGREキーを含むGREヘッダを付与し、さらに、物理ネットワーク上での送信元と転送先の実ネットワークインタフェースの物理IPアドレスを含むIPヘッダによるカプセル化を行う。そして、宛先の実ネットワークインタフェースの物理Macアドレスを宛先アドレスに含むリンクレイヤのヘッダ(以下、L2ヘッダ)を付与し、これらの値に基づいて物理ネットワークでのパケット転送を実施する。
図15に、コンテンツの送信サーバ110から受信端末210に到達するまでの各所におけるパケットの形式を示す。この図に基づいて、データ転送用論理ネットワーク30や物理ネットワークにおいてパケットを転送する方法を詳細に説明する。
まず、コンテンツデータを送信する送信サーバ110上のアプリケーションソフトウェアは、図15の(1)に示す、宛先が受信端末210の物理IPアドレスであるIPパケットを、送信拠点の端末収容装置120と接続されているサブネットワーク上に送信する。このパケットのL2ヘッダの宛先には、送信拠点の端末収容装置120の当該サブネットワークにつながる実インタフェースの物理Macアドレスを挿入する(この物理Macアドレスは、通常の物理ネットワークにおけるARP動作により知ることができる)。
図15の(1)のパケットを受信した送信拠点100の送信拠点の端末収容装置120は、後に説明する図21の手順により、そのパケットを送信した送信サーバ110がその時点で収容されているデータ転送用論理ネットワーク30を識別し、当該データ転送用論理ネットワーク30におけるnext hopとなるデータ転送装置300の仮想ネットワークインタフェースに到達可能な論理リンク40を表すGREキーを得る。さらに、その論理リンク40の対向にある仮想ネットワークインタフェースの論理Macアドレス、および、その論理リンク40の両端の仮想ネットワークインタフェースに対応する実ネットワークインタフェースの物理IPアドレス、すなわち、自送信拠点の端末収容装置120の足回り回線10側の実ネットワークインタフェースと、next hopの仮想ネットワークインタフェースに対応する実ネットワークインタフェースの物理IPアドレスを得る。
これらの情報を得ると、送信拠点の端末収容装置120は、受信したパケット((1)で受信したパケット、すなわち、送信サーバ110が送出したパケットのIPヘッダとペイロードの部分を合わせて「ペイロードパケット」と呼ぶ)に対して図15の(2)に示すようにヘッダの付け替えを行った後、next hopの仮想ネットワークインタフェースへ向けてパケットを送出する。図15の(2)に示したパケットは、ペイロードパケットに対して、next hopとなる仮想ネットワークインタフェースの論理Macアドレスを宛先に含むL2ヘッダ、転送に用いられる論理リンク40を識別するためのGREキーを含むGREヘッダ、物理ネットワーク上での送信元、および、転送先となる実ネットワークインタフェースの物理IPアドレスを含むIPヘッダ(論理リンク40の両端の仮想ネットワークインタフェースに対応する実ネットワークインタフェースの物理IPアドレスに相当)、および、パケットの転送先のデータ転送装置300の実ネットワークインタフェースの物理Macアドレスを宛先に含むL2ヘッダ、を内側から外側へ順に付与したものである。すなわち、受信した元のパケットにデータ転送用論理ネットワーク30内で使用するL2ヘッダとGREヘッダを付与したものを、実ネットワークインタフェースの物理IPアドレスを含むIPヘッダでカプセル化したものである。
送信拠点の端末収容装置120から送出された上記のパケットは、最も外側のL2ヘッダの宛先である物理Macアドレスに基づいてサブネットワーク101上を転送され、転送先のデータ転送装置300に到達する。
このパケットを受信したデータ転送装置300は、自身が保持する実ネットワークインタフェース管理表(図13)を参照して、受信したパケットの最も外側のL2ヘッダの宛先が、パケットが届いた実ネットワークインタフェースの物理Macアドレスと一致することを確認すると、最も外側のIPヘッダの宛先アドレスを参照する。そして、実ネットワークインタフェース管理表を参照して、この宛先アドレスが自身の実ネットワークインタフェースの物理IPアドレスであることを確認すると、パケットの転送先となる内部のデータ転送用論理ネットワーク30を識別するために、パケットのGREヘッダの中のGREキーの値を参照する。
そして、自身が保持する仮想ネットワークインタフェース管理表(図13)を参照して、上記のGREキーの値に対応する仮想ネットワークインタフェースIDを特定し、その仮想ネットワークインタフェースを当該パケットの内部データ転送用論理ネットワーク30の転送先と判断する。
パケットの転送先の仮想ネットワークインタフェースが判明すると、データ転送装置300は、カプセル化に用いていたIPヘッダとGREヘッダを当該パケットから削除したパケットをその仮想ネットワークインタフェースへ転送する。
この仮想ネットワークインタフェースを介して上記のパケットを受信した論理ノードは、仮想ネットワーク管理表を参照して、データ転送用論理ネットワーク30内L2ヘッダの宛先Macアドレスが、パケットが届いた仮想ネットワークインタフェースの論理Macアドレスに一致することを確認すると、IPレイヤでの処理が必要であると判断し、カプセル化されていた元のパケット、すなわち、ペイロードパケットの宛先IPアドレスを参照する。本説明の場合、その宛先IPアドレスは受信端末210の物理IPアドレスであるため、他のデータ転送装置か受信拠点の端末収容装置220のいずれかにパケットを転送する必要があると判断し、論理ネットワーク内でのIPパケット転送に関する経路表を検索する(経路表の内容を作成する方法は後述する)。そして、パケットの転送先となるnext hopの仮想ネットワークインタフェース(直近のデータ転送装置、または、受信拠点の端末収容装置220の仮想ネットワークインタフェース)、および、パケットの送出元となる自身の仮想ネットワークインタフェースを特定する。
なお、上記のように、送信拠点の端末収容装置120の外部(ユーザ拠点側)、及び、受信拠点の端末収容装置220の外部(ユーザ拠点側)にある端末の識別にはその端末の物理IPアドレスを使用する。そして、上記のように、論理ネットワーク30内ではこの物理IPアドレスをもとにパケットの宛先への転送行う(端末へ到達するためのIPアドレス情報、すなわち、端末を収容するユーザ拠点のVLANのIPネットワークアドレスは、後述する図20の手順により送信拠点の端末収容装置120、及び、受信拠点の端末収容装置220から各データ転送用論理ネットワーク30内へ広報される。これにより、各データ転送用論理ネットワーク30内では端末の物理IPアドレスに基づくパケット転送が可能となる)。したがって、ユーザ拠点のVLANのIPネットワークアドレスは、全てのデータ転送用論理ネットワーク30内のIPネットワークアドレスと重複しないことが必要である。
経路表の検索を行った論理ノードは上記の情報を特定すると、次に、ペイロードパケットに対して、新たなデータ転送用論理ネットワーク30内L2ヘッダ、GREヘッダ、カプセル化のためのIPヘッダ、および、物理ネットワーク内L2ヘッダを付与し、next hopとなる装置へ送信するパケットを作成する。これらのヘッダの作成に必要な情報は以下のようにして得る。
まず、データ転送用論理ネットワーク30内L2ヘッダの宛先Macアドレスの値は、データ転送用論理ネットワーク30内でのARP処理を介して獲得する。具体的には、論理ノード上で動作するソフトウェアプロセスであるARPプロセスが、データ転送用論理ネットワーク30内でnext hopの仮想ネットワークインタフェースの論理IPアドレス(このアドレスはIPパケット転送の経路表から得る)に対応する論理Macアドレスを知るためのARP queryパケットをデータ転送用論理ネットワーク30内の当該サブネットワークに対してブロードキャストする。すなわち、宛先IPアドレスが当該サブネットワークにおけるIPブロードキャストアドレスで、データ転送用論理ネットワーク30内L2ヘッダの宛先がブロードキャストアドレスであるパケットを送出する。このパケットは物理ネットワークに送出される際には、論理リンク識別用のGREキーを含んだGREヘッダ、宛先IPアドレスに物理ネットワークにおける当該サブネットワークのIPブロードキャストアドレスを含むカプセル化のためのIPヘッダ、そして、宛先Macアドレスにブロードキャストアドレスを含むL2ヘッダが付与される。このARP queryの対象となっている論理IPアドレスを付与された仮想ネットワークインタフェースを有するデータ転送装置の論理ノードのARPプロセスは、ARP queryの送信元に対し、当該仮想ネットワークインタフェースの論理Macアドレスを返信するためのARP replyパケットを返信する。元のARP queryの送信者は、このARP replyにより、データ転送用論理ネットワーク30におけるnext hopの仮想ネットワークインタフェースの論理Macアドレスの値を知る。
GREヘッダに含めるGREキーの値は、パケットの送出先となる論理リンク40を識別するID、すなわち、経路表から得た、パケットの送出元となる自身の仮想ネットワークインタフェースに紐づけられた論理リンク40のIDである。したがって、この値は、仮想ネットワークインタフェース管理表の当該仮想ネットワークインタフェースIDのエントリの中のGREキーの値か知ることができる。
また、このエントリの中の実ネットワークインタフェースIDは、パケットの送出元の仮想ネットワークインタフェースに紐づけられた実ネットワークインタフェースを識別するIDであり、この実ネットワークインタフェースの物理IPアドレス、物理Macアドレスをそれぞれ、カプセル化のためのIPヘッダと物理ネットワーク内L2ヘッダの送信元アドレスに格納する必要がある。これらの値は実ネットワークインタフェース管理表(図13(b),(e))より得る。
また、カプセル化のためのIPヘッダと物理ネットワーク内L2ヘッダの宛先アドレスの値については、パケットの送出先となる論理リンク40の先の対向装置の実ネットワークインタフェースの物理IPアドレスと物理Macアドレスを格納する必要がある。これらのアドレスは、対向実ネットワークインタフェース管理表(図13(c),(f))を参照し、上記のGREキーを含むエントリから得ることができる。
以上の処理を経て各種ヘッダを付与し作成された新たな送信パケットは、送信元となる自身の仮想ネットワークインタフェースから送出される。この新たな送信パケットは、next hopに相当する転送先の装置がデータ転送装置300の場合は図15中の(3)のようになり、受信拠点の端末収容装置220の場合は図15中の(4)のようになる。
送信サーバ110から送出されたペイロードパケットは、以上のようにしてデータ転送装置300間を転送されていき、やがて受信拠点の端末収容装置220へ到達する。パケットを受信した受信拠点の端末収容装置220は、図22に示す処理を実施して(詳細は後述する)、図15中の(5)の「受信拠点の端末収容装置から受信端末への転送パケット」を受信端末210へ転送する。以上により、送信サーバ110から送出された図15の(1)の「送信サーバから送信側端末収容装置への転送パケット」のペイロードが受信端末210へ到達する。以上が、図15にもとづく、コンテンツの送信サーバから受信端末210に到達するまでの各所におけるパケットの形式、および、データ転送用論理ネットワーク30や物理ネットワークにおいてパケットが転送される仕組みの説明である。
<経路表構築方法>
次に、データ転送用論理ネットワーク30内でIPパケットを転送するための経路表の構築方法について説明する。これについては、通常のIPネットワークの場合と同様に経路制御プロトコルを用いるものとする。経路制御プロトコルの実行は、データ転送装置300においては論理ノードを構成するVM内のソフトウェアプロセスである経路情報交換プロセスによって行われ、送信拠点の端末収容装置120,受信拠点の端末収容装置220においてはそれが接続されているデータ転送用論理ネットワーク30毎に存在する経路情報広報プロセス(後述)によって行われるものとする。送信拠点の端末収容装置120,受信拠点の端末収容装置220とデータ転送装置300のこれらの経路制御プロトコルの実行主体がデータ転送用論理ネットワーク30内で、仮想ネットワークインタフェースに付与したアドレス体系に基づく経路情報(サブネットアドレス情報)を交換することにより、ユーザ拠点間の送信サーバ110と受信端末210との通信経路を確立する。
なお、ユーザ端末(送信サーバ、受信端末)を接続するサブネットワークに付与するサブネットアドレスは、そのサブネットワークが収容される可能性のある全てのデータ転送用論理ネットワーク30内の論理リンク40の論理IPアドレスに対応するサブネットアドレス、および、バックボーンネットワークの物理リンクの物理IPアドレスに対応するサブネットアドレスと重複のない形で付与されているものとする。また、全てのデータ転送用論理ネットワーク30内の論理リンク40の論理IPアドレスに対応するサブネットアドレスは、バックボーンネットワークの物理リンクの物理IPアドレスに対応するサブネットアドレスと重複のない形で付与されているものとする。ただし、データ転送用論理ネットワーク30内のサブネットアドレスについては、データ転送用論理ネットワーク30間で重複があってもよい。
論理ノードの経路情報広報プロセス同士は通常のIPネットワーク上で行われるのと同じ方法で経路情報交換を行う。送信拠点の端末収容装置120,受信拠点の端末収容装置220の経路情報広報プロセス(詳しくは図18で後述する)は、自身の送信拠点の端末収容装置に接続されているユーザ拠点の送信サーバ110,受信端末210を収容するサブネットワークのうち、自身が属するデータ転送用論理ネットワーク30に収容されているサブネットワークのサブネットアドレスを当該データ転送用論理ネットワーク30内に広報する。なお、後述のように、本実施形態においては簡単のため送信拠点の端末収容装置120,受信拠点の端末収容装置220は1つのデータ転送用論理ネットワーク30に接続する論理リンク40を1つしかもたない設計とするため、送信拠点の端末収容装置120,受信拠点の端末収容装置220の経路情報広報プロセスはデータ転送装置300上の経路情報転送プロセスから広報されてくる経路情報を受信する必要はない。送信拠点の端末収容装置120,受信拠点の端末収容装置220の経路情報広報プロセスの動作の詳細は後述する。以上がデータ転送用論理ネットワーク30内でIPパケットを転送する経路表の構築方法についての説明である。
<端末収容装置の構成処理>
次に、端末収容装置120(220)の構成について説明する。送信拠点の端末収容装置120は、ネットワークのユーザの拠点内に設置する装置で、ユーザ拠点側のサブネットワークに対し、それらを収容するバックボーンネットワーク側のデータ転送用論理ネットワーク30を動的に変更する機能を実現する装置である。ユーザ拠点側のサブネットワークとして、本実施形態ではL2 VLAN (以下、VLAN)を収容することとし、1つのVLAN毎に1台の端末を接続するものとする。以降の説明では、ユーザ拠点側のサブネットワークをVLAN回線と呼ぶ。
データ転送装置300との物理的な接続方法に関しては、1台の送信拠点の端末収容装置120(220)を複数のデータ転送装置300に接続することも、また、複数の送信拠点の端末収容装置120(受信拠点の端末収容装置220)を1台のデータ転送装置300に収容することも可能である。
また、データ転送用論理ネットワーク30との接続に関しては、それぞれのデータ転送用論理ネットワーク30に対応した論理リンク40をデータ転送装置300との間の物理リンクの上に構築するが、本実施形態においては簡単のため、1台の送信拠点の端末収容装置120(220)はある1つのデータ転送用論理ネットワーク30に接続する論理リンクは1本しか持たない設計とする。
端末収容装置120(220)とデータ転送装置300との物理的な接続、および、データ転送用論理ネットワーク30の構成例を図16に示す。この例のように、1台の「端末収容装置1」を複数の「データ転送装置1」と「データ転送装置2」に物理的に接続することも、また、1台の「データ転送装置2」に複数の「端末収容装置1」と「端末収容装置2」を物理的に接続することもできる。ただし、各「端末収容装置1」,「端末収容装置2」は、1つの論理ネットワークに接続する論理リンクは1本しか持たない。例えば、「端末収容装置1」は、「論理ネットワーク1」への入り口となる論理リンクを「データ転送装置1」へ繋がる物理リンク上に構築しているが、このような論理リンクを同じ物理リンク上に2本構築したり、あるいは、「データ転送装置2」へ繋がる物理リンク上へ構築することはしないものとする。
本実施形態における端末収容装置120(220)の内部構成を図17に示す。端末収容装置120(220)は、複数のVLAN回線によってユーザ拠点内の端末と接続され、また、複数のバックボーン回線によってデータ転送装置300と接続される。また、端末収容装置120(220)はその内部に、VLANインタフェース160、バックボーンインタフェース165、データスイッチ部123、可用帯域測定部124、収容ネットワーク変更部125、および、経路設定管理部126を有する。以下では、送信拠点の端末収容装置120について説明するが、受信拠点の端末収容装置220についても同様である。
VLANインタフェース160は、ユーザ拠点内の送信サーバ110との接続に用いられるVLAN回線170を終端するもので、VLAN回線170を介したパケットの入出力処理を行う。
バックボーンインタフェース165は、データ転送装置300との接続に用いられるバックボーン回線180を終端するもので、バックボーン回線180を介したパケットの入出力処理を行う。
データスイッチ部123は、VLANインタフェース160とバックボーンインタフェース165の間でのパケット転送におけるスイッチの役割を果たすもので、これにより、パケットが随時適切な転送先へ転送される。
可用帯域測定部124、および、収容ネットワーク変更部125は、前述した可用大気測定機能、収容ネットワーク変更機能を指し、ともに本発明の特徴を成す手段の一部である。経路設定管理部125は、バックボーンネットワーク上のデータ転送用論理ネットワーク30を介した拠点間の通信、すなわち、IPルーティングに必要な経路情報の設定と管理を行う。なお、送信拠点の端末収容装置120内部において、パケットはデータスイッチ部123と図17中に記載のデータ信号線127の上を転送される。これとは別の、図17中に記載の共通制御信号線128は、各種制御に伴う各部の間の通信に用いられる。
経路設定管理部125と収容ネットワーク変更部126の構成を図18に、可用帯域測定部124の構成を図19に示す。可用帯域測定部124はその内部に、外部または本実施形態のシステム内に設置したNTPサーバと同期した時刻情報を生成可能な時刻情報提供部310を有する。この時刻情報提供部310の実体は、NTPサーバと同期した一般の計算機システムの時刻管理システムでよい。可用帯域測定部124の内部の可用帯域測定プロセス320は、この時刻情報提供部310によって提供される時刻情報を用いて、NTPサーバと同期した時刻にもとづく動作を行う。
以下では、上記の構成を有する送信拠点の端末収容装置120の動作の詳細を説明する。まず、データ転送用論理ネットワーク30を介した拠点間通信に必要な経路情報を設定する方法について、図18を参照しながら説明する。
経路設定管理部125は、当該送信拠点の端末収容装置120が収容しているVLANに割り当てているIPネットワークアドレスの経路情報を、それぞれのVLANを収容しているデータ転送用論理ネットワーク30に広報する経路情報広報プロセス511と、データ転送用論理ネットワーク30内におけるMACアドレス解決を実行するARPプロセス513、および、当該データ転送用論理ネットワーク30におけるnext hopのデータ転送装置の仮想ネットワークインタフェースの論理IPアドレスと論理Macアドレスの対を保持するARP表512、をデータ転送用論理ネットワーク30毎に有する。
上記のARP表512のnext hopの論理IPアドレスは、後述図25のS308、および、図27のステップS508でその値が決定され、ARP表512への値の書き込みは網サービスのユーザが行う。上記のARPプロセス513は、この論理IPアドレスの値がARP表512に書き込まれた時点で、当該仮想ネットワークインタフェースの論理Macアドレスを解決するためのARP処理を開始する。具体的には、データ転送装置300の論理ノード上のARPプロセスと同様に、ARP queryパケットをデータ転送用論理ネットワーク30内の当該サブネットワークに対してブロードキャストし(このブロードキャストアドレスは、上記論理IPアドレスから分かる)、サブネット内のデータ転送装置300から返信されてくるARP replyによって所望の論理Macアドレスの情報を得、ARP表512に書き込む。
収容ネットワーク変更部126は、VLAN管理表410、バックボーンインタフェース管理表420、対向実ネットワークインタフェース管理表430、収容ネットワーク管理表440、論理ネットワーク接続管理表450、仮想ネットワークインタフェース管理表460、の6つの管理表を有する。
VLAN管理表410は、送信拠点の端末収容装置120の各VLAN回線170の識別子であるVLANインタフェースID、当該VLAN回線170上で使用されているL2 VLANのID、および、そのVLANに対して割り当てられているIPネットワークアドレス(サブネットワークアドレス)を保持する。これらの値は全て1対1に対応する。また、これらの値は全てネットワーク輻輳回避システムを物理的に構築する際に決定する値で、表への値の書き込みは網サービスのユーザが行う。
バックボーンインタフェース管理表420は、データ転送装置300における実ネットワークインタフェース管理表(図15)に相当するもので、送信拠点の端末収容装置120の各バックボーンインタフェース165の識別子であるバックボーンインタフェースIDと、当該バックボーンインタフェース165に付与された物理IPアドレスと物理Macアドレスを保持する。これらの値は全て1対1に対応する。また、これらの値は全てネットワーク輻輳回避システムを物理的に構築する際に決定する値で、この表への値の書き込みは網サービスのユーザが行う。
対向実ネットワークインタフェース管理表430は、データ転送装置300が有するもの(図15)と同様で、当該送信拠点の端末収容装置120が接続されているそれぞれのデータ転送用論理ネットワーク30においてデータ転送装置300との接続に使用されている論理リンク40の識別子であるGREキーの値、および、その論理リンク40の先にある対向の仮想ネットワークインタフェースが紐づけられているデータ転送装置300の実ネットワークインタフェースの物理IPアドレスを保持する。これらの値は、図25のステップS304、および、図27のステップS504の通知の際に提供されるデータ転送用論理ネットワーク30に関する情報から特定が可能であるものとし、表への値の書き込みは網サービスのユーザが行う。
収容ネットワーク管理表440は、前記のVLAN管理表410におけるVLAN IDで識別されるユーザ拠点側のそれぞれのVLAN回線について、そのVLAN回線を収容する論理ネットワークの識別子である論理ネットワークIDを並べたリストを保持する。論理ネットワークIDのリストを保持する理由は、本実施形態においては、1つのVLANを1つの論理ネットワークだけでなく複数の論理ネットワークに収容することも想定するためである。なお、各データ転送用論理ネットワーク30に対応づけられるIDの値は、後述する図25、および、図27のデータ転送用論理ネットワーク30の構築処理が行われる際に決定されネットワークデータベースへ登録されるものを使用する。また、収容ネットワーク管理表440の内容は、コンテンツデータの伝送開始や伝送途中における通信品質管理装置からの指示に基づき、送信拠点の端末収容装置120内の収容ネットワーク変更部126により設定される。
論理ネットワーク接続管理表450は、前記の収容ネットワーク管理表440におけるそれぞれの論理ネットワークIDに対応するデータ転送用論理ネットワーク30について、そのデータ転送用論理ネットワーク30の中で当該送信拠点の端末収容装置120とデータ転送装置300との接続に使用されている論理リンク40の識別子であるGREキーを保持する。前述のように、1台の送信拠点の端末収容装置はある1つのデータ転送用論理ネットワーク30に接続する論理リンクは1本しか持たないため、表中の論理ネットワークIDとGREキーの値は1対1に対応する。なお、各論理リンク40とGREキーの値の対応づけは、後述する図25のステップS303、および、図27のステップS503のデータ転送用論理ネットワーク30構築操作の際に決定されるものとし(GREキーの値を払い出すための具体的な方法は本明細書では規定しない)、その対応づけは図25のステップS304、および、図27のステップS504の通知の際に提供されるデータ転送用論理ネットワーク30に関する情報から抽出が可能であるものとする(同通知において提供される論理ネットワークに関する情報の具体的な内容は本明細書では規定しない)。論理ネットワーク接続管理表の内容は、この通知に基づいて網サービスのユーザが行う。
仮想ネットワークインタフェース管理表は460、データ転送装置300が有するもの(図15)と同様のものである。当該送信拠点の端末収容装置120が有する、自身のバックボーンインタフェース165に紐づけられた仮想ネットワークインタフェースに関する情報を保持する表で、仮想ネットワークインタフェースを識別するID、その仮想ネットワークインタフェースに付与された論理IPアドレスと論理Macアドレス、当該仮想ネットワークインタフェースに紐づけられた論理リンク40を識別するGREキー、および、当該仮想ネットワークインタフェースに紐づけられた自装置のバックボーンインタフェースIDを保持する。これらの値は全て1対1に対応する。GREキーの値、および、仮想ネットワークインタフェースが紐づけられたバックボーンインタフェースのIDについては、図25のステップS304、および、図27のステップS504の通知の際に提供されるデータ転送用論理ネットワーク30に関する情報から特定が可能であるものとする。
また、論理IPアドレス、論理Macアドレスについては、図25のステップ308、及び、図27のステップ508でその値が決定され、表への書き込みは網サービス提供者が行う。
以上が端末収容装置の構成についての説明である。
<経路情報広報プロセス>
次に、送信拠点の端末収容装置120上の経路情報広報プロセス511が、当該送信拠点の端末収容装置120が収容しているVLANに割り当てているIPネットワークアドレスの経路情報を、それぞれのVLANを収容しているデータ転送用論理ネットワーク30に広報する方法について説明する。
図20、図21に示すチャートは、1つの経路情報広報プロセス511が、対応するデータ転送用論理ネットワーク30内に経路情報を広報する動作の手順を示したものである。それぞれのデータ転送用論理ネットワーク30における経路交換を担う経路情報広報プロセス511が独立して図20、図21の動作を行うことにより、当該送信拠点の端末収容装置120が収容している全てのVLANのIPネットワークアドレスに関する経路情報の広報が達成される。
図20、図21のチャートが示す手順について説明する。
ステップS1では、以降の処理で参照する収容ネットワーク変更部126の収容ネットワーク管理表440のエントリを指す変数を1に初期化する。
ステップS2では収容ネットワーク管理表440のそれぞれのエントリのVLAN IDで表されるVLAN回線70が自身のデータ転送用論理ネットワーク30に収容されているか否か、すなわち、そのVLAN IDに割り当てているIPネットワークアドレスに関する経路情報を自身のデータ転送用論理ネットワーク30内に広報する必要があるか否かを判定する。この判定のために、参照中のエントリの論理ネットワークIDリストの中に自身の論理ネットワークIDが含まれているか否かを検査する。もし含まれていれば広報する必要があるため、ステップS3以降でそのための処理を実行する。含まれていなければ広報する必要がないため、収容ネットワーク管理表440の最後のエントリまで処理が完了したがどうかを確認(ステップS13)し、完了していれば本チャートの処理を終了する。完了していなければ、収容ネットワーク管理表のエントリを指す変数の値を1だけ増やし(ステップS14)、ステップS2へ戻る。
ステップS3とステップS4は、当該VLANに割り当てており経路情報として広報する必要のあるIPネットワークアドレスを決定するための処理である。これは、VLAN管理表410の中から、ステップS2で参照したエントリのVLAN IDの値を含むエントリを見つけ、そのエントリに記載されているIPネットワークアドレスを得ることで達成される。
ステップS5では、論理ネットワーク接続管理表450の中から自身の論理ネットワークIDを有するエントリを検索し、対応するGREキー、すなわち、経路情報の送出に使用する論理リンク40を決定する。
ステップS6〜S12は、ステップS5で決定した論理リンク40へ経路情報のパケットを送出する処理である。
ステップS6ではステップS5で得たGREキーを有する仮想ネットワークインタフェース管理表460のエントリを特定し、そのエントリから、そのGREキーの値によって表される論理リンク40に対応する仮想ネットワークインタフェースの論理IPアドレスと論理Macアドレス、および、当該論理リンクが重畳されているバックボーン回線を表すバックボーンインタフェースIDを得る。
ステップS7では、経路設定管理部125の自身の論理ネットワーク用リソースのARP表512を参照し、next hopの論理IPアドレスと論理Macアドレスを得る。この論理MacアドレスがARP表に書かれていなければ、ARPプロセスによる設定を待つ。
ステップS8では、ステップS6で得たバックボーンインタフェースIDを有するバックボーンインタフェース管理表420のエントリを特定し、そのエントリから、物理IPアドレスと物理acアドレスを得る。
ステップS9では、ステップS5で得たGREキーを有する対向実ネットワークインタフェース管理表430のエントリを特定し、そのエントリから物理IPアドレスを得る。
ステップS10では、これまでのステップで得た情報を用いて、経路情報を広報するためにデータ転送用論理ネットワーク30内で使われるIPパケットを生成する。このパケットのペイロードはステップS4で決定した広報の対象となるVLAN回線のIPネットワークアドレスである。そして、このペイロードに対し、送信元IPアドレスとしてステップS6で得た論理IPアドレスを、宛先IPアドレスとしてステップS7で論理IPアドレスを含むIPヘッダを付与する。さらに、送信元のMacアドレスとしてステップS6で得た論理Macアドレスを、宛先MacアドレスとしてステップS7で得た論理Macアドレスを含むデータ転送用論理ネットワーク30内のL2ヘッダを付与する。
ステップS11では、ステップS10で生成したIPパケットに対し、物理ネットワーク上で伝送するために必要なヘッダを付与する。具体的には、ステップS5で得たGREキーを含むGREヘッダと、送信元IPアドレスとしてステップS8で得た物理IPアドレスを含み、さらに、宛先IPアドレスとしてステップS9で得た物理IPアドレスを含むカプセル化のためのIPヘッダと、送信元MacアドレスとしてステップS8で得た物理Macアドレスを含み、さらに、宛先MacアドレスとしてステップS9で得た物理IPアドレスを有する対向装置の実ネットワークインタフェースの物理Macアドレス(このMacアドレスは物理ネットワーク内のARPによって獲得する)を含む物理ネットワーク内L2ヘッダを付与する。
そしてステップS12では、ステップS11で生成したパケットを、ステップS6で得たバックボーンインタフェースIDに対応するバックボーン回線180へ送出する。そして、ステップS13へ移る。
以上が、送信拠点の端末収容装置120の経路情報広報プロセス511が、当該送信拠点の端末収容装置120が収容しているVLANに割り当てているIPネットワークアドレスの経路情報を、それぞれのVLANを収容しているデータ転送用論理ネットワーク30に広報する方法についての説明である。
なお、前述のように、本実施形態においては簡単のため送信拠点の端末収容装置120は1つの論理ネットワークに接続する論理リンクを1つしかもたない設計とするため、送信拠点の端末収容装置120の経路情報広報プロセス511はデータ転送装置300上の経路情報広報プロセスから広報されてくる経路情報を受信する必要はない。
<データ通信用のパケットの送受信>
次に、送信拠点の端末収容装置120がデータ転送用論理ネットワーク30との間で、通常のデータ通信用のパケットを送受信する方法について説明する。まず、送信拠点の端末収容装置120が収容する送信サーバ110が送出したパケットをその送信サーバ110が接続されているVLAN回線170から入力し、バックボーン側のデータ転送用論理ネットワーク30へ出力する手順を図22、図23のチャートに基づいて説明する。図22、図23のチャートは、送信拠点の端末収容装置120の各VLANインタフェース160の入力パケット処理部162が、1つのパケットをVLAN回線から受信してから、それをバックボーン回線180に出力するまでの手順を示すものである。それぞれのVLANインタフェース160上の入力パケット処理部162は独立して、パケットを受信するたびに本図のチャートに示す処理を実行する。
ステップS101は本チャートで用いる変数の初期化である。
送信拠点の端末収容装置120は、自VLANインタフェース160に、自身のMacアドレスをL2ヘッダの宛先アドレスに持つパケットが到着すると(ステップS102)、VLAN管理表410の中から自VLANインタフェースIDを有するエントリを検索し、VLAN IDを確認する(ステップS103)。次に、収容ネットワーク管理表440を用いて、その時点で当該VLANを収容している論理ネットワークのIDのリストを得る(ステップS104)。
なお、送信拠点の端末収容装置120においては、1つのVLANを同時に複数の論理ネットワークに収容することも想定する。理由は、前述の背景技術の項の多対1型の通信を実施する場合に、受信端末210を収容しているVLANを同時に複数のデータ転送用論理ネットワークに収容して、異なる論理ネットワークを経由して到達するパケットを受信できるようにする必要があるためである。この多対1型の通信において、送信サーバ110を同時に複数の論理ネットワークに収容する必要はないが、ここでは説明に一般性を持たせるために、当該VLANを収容している論理ネットワークが複数存在する場合を想定して説明する。
ステップS105からステップS109は、ステップS104で得た論理ネットワークのうちのi 番目の論理ネットワークに対して当該パケットを送信する処理である。
ステップS105では、論理ネットワーク接続管理表450の中から上記のi 番目の論理ネットワークIDを有するエントリを特定し、対応するGREキー、すなわち、パケットの送出に使用する論理リンク40を決定する。
ステップS106ではステップS105で得たGREキー有する仮想ネットワークインタフェース管理表460のエントリを特定し、そのエントリから、そのGREキーの値によって表される論理リンク40に対応する仮想ネットワークインタフェースの論理IPアドレスと論理Macアドレス、および、当該論理リンクが重畳されているバックボーン回線を表すバックボーンインタフェースIDを得る。
ステップS107では、経路設定管理部125の現在処理中の論理ネットワーク用リソースのARP表512を参照し、next hopの論理IPアドレスと論理Macアドレスを得る。この論理MacアドレスがARP表512に書かれていなければ、ARPプロセス513による設定を待つ。
ステップS108では、ステップS106で得たバックボーンインタフェースIDを有するバックボーンインタフェース管理表420のエントリを特定し、そのエントリから、物理IPアドレスと物理Macアドレスを得る。
ステップS109では、ステップS105で得たGREキーを有する対向実ネットワークインタフェース管理表430のエントリを特定し、そのエントリから物理IPアドレスを得る。
ステップS110では、これまでのステップで得た情報を用いて、ステップS102でVLAN回線170から受信したパケットに対しデータ転送用論理ネットワーク30内で使われるL2ヘッダを付与する。このヘッダの送信元のMacアドレスにはステップS106で得た論理Macアドレスを挿入し、同ヘッダの宛先MacアドレスにはステップS107で得た論理Macアドレスを挿入する。
ステップS111では、ステップS110で生成したIPパケットに対し、物理ネットワーク上で伝送するために必要なヘッダを付与する。具体的には、ステップS105で得たGREキーを含むGREヘッダと、送信元IPアドレスとしてステップS108で得た物理IPアドレスを含み、さらに、宛先IPアドレスとしてステップS109で得た物理IPアドレスを含むカプセル化のためのIPヘッダと、送信元MacアドレスとしてステップS108で得た物理Macアドレスを含み、さらに、宛先MacアドレスとしてステップS109で得た物理IPアドレスを有する対向装置の実ネットワークインタフェースの物理Macアドレス(このMacアドレスは物理ネットワーク内のARPによって獲得する)を含む物理ネットワーク内L2ヘッダを付与する。
そして、ステップS112において、ステップS106で特定したバックボーン回線に対しそのパケットを送出する。
ステップS113では変数の値を1だけ増やし、ステップS114では、ステップS104で得たリストを構成する全てのデータ転送用論理ネットワーク30に対する当該パケットの送出が終了したか否かを判定する。終了していれば本図に示すチャートの処理を終了し、終了していなければ、ステップS105に戻る。
以上が、端末が送出したパケットをバックボーン側のデータ転送用論理ネットワーク30へ出力する手順の説明である。
<端末収容装置からVLAN回線上の端末へのパケット転送>
次に、送信拠点の端末収容装置120がバックボーン側のデータ転送用論理ネットワーク30から入力したパケットをその宛先となるVLAN回線170上の端末へ転送する手順を図24のチャートに基づいて説明する。図24のチャートは、送信拠点の端末収容装置120の各バックボーンインタフェース165の入力パケット処理部171が、1つのパケットをバックボーン回線180から受信してから、それをVLAN回線170に出力するまでの手順を示すものである。それぞれのバックボーンインタフェース165上の入力パケット処理部171は独立して、パケットを受信するたびに本図のチャートに示す処理を実行する。
まず、自バックボーンインタフェース165に、自身のMacアドレスをL2ヘッダの宛先アドレスに持つパケットが到着すると(ステップS201)、パケットのGREヘッダの中のGREキーの値を調べる(ステップS202)。そして、収容ネットワーク変更部126の論理ネットワーク接続管理表450の中から、そのGREキーの値を含むエントリを探し、そのエントリの論理ネットワークIDを得る(ステップS203)。これにより、当該パケットがどの論理ネットワークから届いたのかを特定する。
ステップS204とステップS205では、ステップS201で受信したパケットのペイロードパケットのIPヘッダ部分の宛先IPアドレスを見て、そのパケットの送出先となるVLAN回線170のVLAN ID、および、その時点でそのVLANを収容しているデータ転送用論理ネットワーク30のIDのリストを得る。
そして、ステップS203で特定した、当該パケットの送信元の論理ネットワークのIDが、ステップS205で得た論理ネットワークのIDのリストに含まれているか否かを検査する(ステップS206)。これは、パケットの送信元の論理ネットワークと、パケットの宛先の端末を接続しているVLANが現在収容されている論理ネットワークとが一致するか否かの検査である。両者が一致すれば当該パケットを宛先のVLAN回線170へ出力しても問題ないので、その処理に移る(ステップS207、および、ステップS208)。
ステップS207では、ステップS201で受信したパケットの外側に付与されているカプセル化のためのIPヘッダとGREヘッダを削除する。そして、ステップS208で、ステップS204で得たVLANインタフェースIDに対応するVLAN回線、すなわち、パケットの宛先である端末が接続されているVLAN回線170へ残ったペイロードパケットを出力し、本チャートの処理を終了する。
ステップS206の検査で論理ネットワークが一致しなかった場合は、当該VLAN回線170へ送出すべきパケットではないと判断し、パケットを廃棄して(ステップS209)、本チャートの処理を終了する。
以上が、端末収容装置がバックボーン側の論理ネットワークから入力したパケットをその宛先となるVLAN回線上の端末へ出力する手順の説明である。
以上で、本実施形態の全体の物理構成、および、データ転送装置300と送信拠点の端末収容装置120の動作の説明を終了する。
<多対1型の通信形態で実時間コンテンツ配信>
以下では、本実施形態のシステムにおいて、前述の背景技術に記載した多対1型の通信形態で実時間コンテンツ配信を実施するまでの処理を説明する。
説明の前提として、本実施形態のシステムの物理的な構築は事前に完了しているものとする。すなわち、全てのデータ転送装置300や送信拠点の端末収容装置120,受信拠点の端末収容装置220の間の物理的な接続、それらの実ネットワークインタフェースへの物理IPアドレスの割り当て、物理的なサブネットワークに対するIPサブネットワークアドレスの割り当ては完了しているものとする。さらに、各ユーザ拠点の全ての端末の送信拠点の端末収容装置120,受信拠点の端末収容装置220への接続も完了しており、端末のネットワークインタフェースへのIPアドレスの割り当て、送信サーバ110,受信端末210と送信拠点の端末収容装置120,受信拠点の端末収容装置220とを接続するVLAN回線170に対するVLAN IDの割り当てとIPサブネットワークアドレスの割り当ても完了しているものとする。そして、各端末のIPアドレス、各端末が接続されているVLAN回線170のVLAN ID、および、各送信サーバ110,受信端末210を物理的に収容している送信拠点の端末収容装置120,受信拠点の端末収容装置220の物理IPアドレスは、図11に示したネットワークデータベース140に格納されているものとする。
上記を前提とすると、コンテンツ配信を実施するまでの処理は、管理用論理ネットワークの構築処理、コンテンツの配置処理、データ伝送用論理ネットワークの構築処理、そして、コンテンツの配信処理、の大きく4つの段階から成る。図25〜図28はこれらの各段階の処理を示したチャートである。
<管理用論理ネットワークの構築処理>
コンテンツ配信を実施するまでの最初の段階として実施するのが管理用論理ネットワーク70の構築処理である。この処理では、通信品質管理装置150、コンテンツデータベース130、ネットワークデータベース140、および、各拠点の送信拠点の端末収容装置120,受信拠点の端末収容装置220との間で図29と図34に示す制御のための通信を行うための管理用論理ネットワーク70を構築し通信が行えるようにする。
以下、図25に基づいてこの処理の詳細を説明する。
まず、管理用論理ネットワーク70のトポロジ設計を行う(ステップS301)。これは網サービスを利用するユーザが実施する。トポロジ設計とは、論理ネットワークの論理ノードの位置、すなわち、論理ノードを配置するデータ転送装置300を決め、さらに、論理ノード同士を接続する論理リンク40の配置を決めることである。管理用論理ネットワークの構築処理の場合、図29と図34に示す通信が実行できるようなトポロジーを用意する。
トポロジ設計が完了すると、管理用論理ネットワーク70を実際に構築する処理を網サービス提供者へ依頼する(ステップS302)。このとき、ネットワークのトポロジに関する情報を網サービス提供者へ提供するが、これを記述するデータの形式については本明細書では規定しない。
この依頼を受けた網サービス提供者は、依頼されたトポロジを持つ管理用論理ネットワーク70を実際に構築する操作を行う(ステップS303)。この操作により、関係するデータ転送装置300の内部に、論理ノードに相当するVMと論理リンクに相当するリソースの割り当てが行われる。論理リンク40に関して、具体的には、前記のGREキーの割り当てが行われる。
網サービス提供者の装置(図示せず)は、ステップS303の処理が完了すると、管理用論理ネットワーク70の構築が完了したことを依頼者である網サービスのユーザへ通知する(ステップS304)。この通知においては、構築した管理用論理ネットワーク70を識別するためのIDと、ユーザの拠点側の送信拠点の端末収容装置120,受信拠点の端末収容装置220とデータ転送装置300との間で構築された論理リンク40のGREキーを合わせてユーザへ通知する(なお、ステップS303の論理ネットワークの構築を行うための具体的な操作内容、ならびに、GREキーや論理ネットワークIDを決定するための具体的な方法については本明細書では規定しない)。
この通知を受けたユーザ装置(図示せず)は、構築された管理用論理ネットワーク70に関する情報、すなわち、管理用論理ネットワーク70を識別するIDとネットワークのトポロジー情報との組をネットワークデータベース140に登録する(ステップS305)。
さらに、通知された論理ネットワークIDとGREキーの情報を用いて、関係する各送信拠点の端末収容装置120,受信拠点の端末収容装置220内の収容ネットワーク変更部122,222の論理ネットワーク接続管理表450の内容記載を行う(ステップS306)。
そして、管理用論理ネットワーク70内部の各サブネットワークに対してサブネットIPアドレスを割り当てる(ステップS307)とともに、当該ネットワークに含まれるデータ転送装置300と送信拠点の端末収容装置120,受信拠点の端末収容装置220が有する仮想ネットワークインタフェースに対して論理IPアドレスと論理Macアドレスを付与する(ステップS308)。
ステップS309では、通信品質管理装置150が、図29や図34の処理において管理用論理ネットワーク70を介した各送信拠点の端末収容装置120,受信拠点の端末収容装置220との通信が行えるようにするために、ステップS308で付与した各端末収容装置の仮想ネットワークインタフェースの論理IPアドレスをネットワークデータベース140へ登録する。
ステップS310では、ステップS304で通知されたGREキーの値、トポロジー情報に基づいて定まる、そのGREキーが表す論理リンク40に対応したバックボーンインタフェースID、ステップS308で定めた論理IPアドレスと論理Macアドレスの情報を各送信拠点の端末収容装置120,受信拠点の端末収容装置220内の収容ネットワーク変更部122,222の仮想ネットワークインタフェース管理表に記載する。
そして、ステップS311では、コンテンツデータベース130、ネットワークデータベース140、および、通信品質管理装置150を、構築した管理用論理ネットワークに接続するため、これらの装置を物理的に収容している受信拠点の端末収容装置220のVLAN回線170を管理用論理ネットワーク70に収容する(図29と図34に示すように、送信拠点の端末収容装置120,受信拠点の端末収容装置220のVLAN回線170をある論理ネットワークへ収容する操作は通信品質管理装置150を介して行うのが基本であるが、ステップS311の操作は当該送信拠点の端末収容装置120,受信拠点の端末収容装置220を直接操作して実施するものとする)。
これらの操作が完了すると、管理用論理ネットワーク70内の論理ノードや送信拠点の端末収容装置120,受信拠点の端末収容装置220内の経路情報広報プロセス511とARPプロセス513を起動する(ステップS312)。経路情報広報プロセス511により、論理ネットワーク内のIPサブネットワークに関する経路情報の交換が行われ、これが完了した時点でそれぞれの論理ネットワークの中での通信が可能な状態となる。
以上により、論理ネットワーク構築処理が完了する。
<コンテンツの配置処理>
管理用論理ネットワーク70の構築処理が終了すると、網サービスのユーザが図26に示すコンテンツの配置処理を実施する。この処理では、配信の対象となるコンテンツのデータを複数の送信サーバ110に分散格納する。その手順を図26に基づいて説明する。
まず、コンテンツをどの拠点のどの送信サーバに分散して格納するかを決め(ステップS401)、それが決定すると、当該コンテンツのデータを分割してステップS401で決定した送信サーバ群へ格納する(ステップS402)。データの格納が完了すると、その内容をコンテンツデータベース130へ登録する(ステップS403)。具体的には、格納したコンテンツを識別するためのコンテンツ名と、そのコンテンツを格納したサーバ群を表すリストとを組としたエントリを登録する。
<データ伝送用論理ネットワークの構築処理>
コンテンツの配置処理の次に、データ転送用論理ネットワーク30の構築処理を実施する。図27はこの処理の手順を示すチャートであるが、図25との違いは、処理の対象をデータ伝送に用いる複数のデータ転送用論理ネットワーク30とする点、および、図25のチャートからステップS309とステップS311のステップを削除している点のみであるため、説明は省略する。
以上の処理が完了するとコンテンツの配信を実施することができる。コンテンツの配信の開始から終了までの処理の流れを図28に示す。
ステップS601からステップS604まではコンテンツの配信を開始するまでの処理である。ユーザがコンテンツ配信を起動すると(ステップS601)、送信拠点の端末収容装置120内の可用帯域測定プロセス321が起動されて当該コンテンツの配信に用いるデータ転送用論理ネットワーク30の可用帯域の測定が開始され(ステップS602)、コンテンツを保持している送信サーバ110のデータ転送用論理ネットワーク30への割り当て(ステップS603)が行われた後、コンテンツのデータ送信が開始される(ステップS604)流れとなる。
この図28のステップS601からステップS604に相当する処理において、各装置間で送受信される制御信号の詳細を図29に示す。また、それぞれの制御信号毎に、同時にその制御信号の送信側装置から受信側装置へ渡されるデータを図30にまとめて示す。これらの制御信号と制御データは管理用論理ネットワーク70を介して装置間で伝送される。
<コンテンツ配信開始までの処理>
以下、図29に基づいてコンテンツの配信を開始するまでの処理の詳細を説明する。
(1)まず、コンテンツの配信を開始する網サービスのユーザは、オペレーション端末1を介して、通信品質管理装置150に対しコンテンツ配信開始依頼を送信する。
この制御信号には、当該コンテンツ名、配信に用いる全ての論理ネットワークのIDのリスト、当該コンテンツの受信端末210の物理IPアドレス、のデータが付与される(なお、オペレーション端末1は、通信品質管理装置150、送信サーバ110、および、受信端末210との間で通信が可能である必要があるが、オペレーション端末1とこれらの装置との間の結線方法については本明細書では規定しない)。
(2)この通知を受信した通信品質管理装置150は、当該コンテンツを格納している送信サーバ110の物理IPアドレスの一覧、それらを収容している送信拠点100の送信拠点の端末収容装置120の論理IPアドレスの一覧、それらの各送信拠点の端末収容装置120が各送信サーバ110の収容に用いているVLAN ID、各送信サーバ110が当該コンテンツのデータを送出する際の送信ビットレート、当該コンテンツの受信端末210を収容している受信拠点の端末収容装置220の論理IPアドレス、その受信拠点の端末収容装置220が受信端末210の収容に用いているVLAN ID、の情報を得るため、コンテンツデータベース130に対して設備情報要求を送信する。
この要求には、当該コンテンツ名、および、受信端末の物理IPアドレス、がデータとして付与される。
(3)コンテンツデータベース130は上記の設備情報要求を受信すると、当該コンテンツを格納している送信サーバ群を収容している送信拠点の端末収容装置120の論理IPアドレスの一覧、それらの各送信拠点の端末収容装置120が各送信サーバ110の収容に用いているVLAN ID、当該コンテンツの受信端末210を収容している受信拠点の端末収容装置220の論理IPアドレス、および、その受信拠点の端末収容装置220が受信端末210の収容に用いているVLAN ID、の情報を得るため、ネットワークデータベース140に対して端末収容装置情報要求を送信する。
この要求には、コンテンツデータベース130自身が保持している当該コンテンツを格納している送信サーバ110の物理IPアドレスの一覧、および、通信品質管理装置150からの設備情報要求で通知された受信端末210の物理IPアドレス、をデータとして付与する。
(4)ネットワークデータベース140は上記の端末収容装置情報要求を受信すると、図25に示した処理によって既に登録されている装置データを用いて、指定された送信サーバ群を収容している送信拠点の端末収容装置120の管理用論理ネットワーク70における論理IPアドレスの一覧、それぞれの送信拠点の端末収容装置120が各送信サーバ110の収容に用いているVLAN ID、指定された受信端末210を収容している受信拠点の端末収容装置220の管理用論理ネットワーク70における論理IPアドレス、および、その受信拠点の端末収容装置220が受信端末210の収容に用いているVLAN IDを特定する。そして、それらを端末収容装置情報通知としてコンテンツデータベース130に送信する。
(5)上記の端末収容装置情報通知を受信したコンテンツデータベース130は、当該コンテンツを格納している送信サーバ110の物理IPアドレスの一覧、それらを収容している各送信拠点の端末収容装置120のデータ転送用論理ネットワーク30における論理IPアドレスの一覧、各送信拠点の端末収容装置120が各送信サーバ110の収容に用いているVLAN ID、各送信サーバ110が当該コンテンツのデータを送出する際の送信ビットレート、当該コンテンツの受信端末210を収容している受信拠点の端末収容装置220の管理用論理ネットワーク70における論理IPアドレス、その受信拠点の端末収容装置220が受信端末210の収容に用いているVLAN ID、を設備情報通知として通信品質管理装置150へ送信する。
(6)設備情報通知を受信した通信品質管理装置150は、コンテンツデータベース130から受信した管理用論理ネットワーク70における論理IPアドレスによって特定される受信拠点200の受信拠点の端末収容装置220に対し、コンテンツ受信準備開始指示を送信する。
このコンテンツ受信準備開始指示には、当該受信拠点の端末収容装置220がコンテンツの受信端末210の収容に用いているVLAN ID、および、当該コンテンツ配信に用いる論理ネットワークIDのリスト、をデータとして付与する。
このコンテンツ受信準備開始指示を受信した受信拠点の端末収容装置220は、コンテンツの受信端末210の収容に用いているVLANをコンテンツ配信に用いられる全てのデータ転送用論理ネットワーク30へ収容する操作を行う。すなわち、図18に示した、収容ネットワーク変更部126における収容ネットワーク管理表440の、当該VLAN IDを含むエントリの論理ネットワークIDリストの部分に、上記の受信準備開始指示で通知された論理ネットワークIDのリストを書き込む。この操作により、これらの論理ネットワークのバックボーンネットワーク側から送信されてくるコンテンツデータのIPパケットを当該受信端末210へ転送することが可能となる。
さらに、この操作に加えて、受信拠点の端末収容装置220は、図19に示した可用帯域測定プロセス(プローブパケット受信/可用帯域測定用)322を、上記の受信準備開始指示で通知された全てのデータ転送用論理ネットワーク30に対して生成する。生成されたそれぞれの可用帯域測定プロセス322にはそれぞれが属するデータ転送用論理ネットワーク30におけるIPアドレスが付与される。
(7)受信側の受信拠点の端末収容装置220はこれらの操作を完了すると、通信品質管理装置150に対してコンテンツ受信準備完了通知を送信する。
このコンテンツ受信準備完了通知には、生成した可用帯域測定プロセス322のIPアドレスとそのプロセスが属する論理ネットワークIDの対の一覧、をデータとして付与する。
(8)コンテンツ受信準備完了通知を受信した通信品質管理装置150は、コンテンツデータベース130から受信した、管理用論理ネットワーク70内の論理IPアドレスの一覧によって決定される、当該コンテンツを格納している送信サーバ110を収容している全ての送信拠点の端末収容装置120に対し、可用帯域測定プロセス起動指示を送信する。
この可用帯域測定開始指示には、受信拠点の端末収容装置220からのコンテンツ受信準備完了通知において通知された、可用帯域測定プロセス322のIPアドレスとそのプロセスが属する論理ネットワークIDの対の一覧、をデータとして付与する。
(9)可用帯域測定プロセス起動指示を受信した各送信拠点の端末収容装置120は、同指示の中で通知された可用帯域測定プロセス322のIPアドレスとそのプロセスが属する論理ネットワークIDの対の一覧を参照し、その中で自身が接続されているデータ転送用論理ネットワーク30について、図19に示した可用帯域測定プロセス(プローブパケット送信用)321を生成する。生成されたそれぞれの可用帯域測定プロセス321には、それぞれが属するデータ転送用論理ネットワーク30におけるIPアドレスが付与される。
各送信拠点の端末収容装置120は上記の操作を完了すると、通信品質管理装置150に対して可用帯域測定プロセス起動完了通知を送信する。
この可用帯域測定プロセス起動完了通知には、自身の送信拠点の端末収容装置120を表す論理IPアドレスおよび、自身が生成した可用帯域測定プロセス321のIPアドレスとそのプロセスが属する論理ネットワークIDの対の一覧をデータとして付与する。
(10通信品質管理装置150は、全ての送信拠点の端末収容装置120から上記の可用帯域測定プロセス起動完了通知を受信すると、全ての送信拠点の端末収容装置120に対し、可用帯域測定開始指示を送信する。このとき、複数の送信拠点の端末収容装置120から送出されたプローブパケットがその伝送途中に、ネットワークの内部、特に受信拠点近くの狭い部分に集中してプローブパケット自体がネットワークの帯域を圧迫することがないように、各送信拠点の可用帯域測定部124の動作を同期させ、相互に間隔を空けてプローブパケットを送信するように指示する。具体的には、上記の可用帯域プロセス起動完了通知で受信した全てのプロセスのうちn番目のプロセスがプローブパケットの送信を開始する時刻Sn、および、それぞれのプロセスがある1回のプローブパケットの送信から次のプローブパケットの送信を行うまでの時間間隔Δを通知する。後者は全てのプロセスに共通の値であり、また、プロセスの総数をXとすると、Sn-1とSnの時間差はΔ/Xである。また、最も早くプローブパケットの送信を開始させる1番目のプロセスのプローブパケットの送信開始時刻S1は、上記の可用帯域測定開始指示が1番目のプロセスを有する送信拠点の端末収容装置に到達するまでの伝送時間を見込んで、この指示が到達する時刻よりも十分後となる時刻を指定する。前述のように、本実施形態では、全ての可用帯域測定部124のプロセス、および、通信品質管理装置150をNTPによって同期させているため、このような時刻指定により各送信拠点の可用帯域測定部124の送信動作が同期制御され、その結果、各送信拠点の各プロセスが相互に間隔を空けてプローブパケットを送信することができる。
上記の時間間隔Δの値は、それぞれのプロセスが当該伝送経路の可用帯域の値の測定を実施する時間間隔であるが、この値は、通信品質管理装置150が後述の可用帯域情報通知を受信してからデータ転送用論理ネットワーク30への収容指示を送信するまでに要する処理時間より短くしても意味をなさず、また、過度に長い値であると伝送経路の可用帯域の変化を迅速にとらえることができない。値の目安として、通信品質管理装置150の処理時間を数百ミリ秒程度と考え、1秒前後の値を設定する。このとき、Sn-1とSnの時間差Δ/Xについて、NTPの時刻同期精度の限界である1ミリ秒以上の値を確保するにはXの上限は数百〜千程度となるが、これは十分に大きな値であると考えられる。また、Δ/Xとして1〜数ミリ秒確保しておけば、n番目のプロセスがプローブパケットを送出する際に、n-1番目のプロセスが送出したプローブパケットは、光の伝送速度を考慮するとネットワーク中を数百km程度伝播した状態になっているため、各プロセスが送信したプローブパケットがネットワークの狭い一部分の区間に集中することは避けられると考えられる。
上記の可用帯域測定開始指示を受信した各送信拠点の端末収容装置120は、可用帯域測定部124内の自身が生成したそれぞれの可用帯域測定プロセス321について、上記の可用帯域測定開始指示によって指定された時刻にプローブパケットを送信する動作を開始させる。
(11)全ての送信拠点の端末収容装置120の全ての可用帯域測定プロセス321においてプローブパケットの送信が開始されると、受信拠点の端末収容装置220の各データ転送用論理ネットワーク30に対応した可用帯域測定プロセス321は、当該データ転送用論理ネットワーク30内のそれぞれの送信拠点から送信されてきたプローブパケットを用いて、当該データ転送用論理ネットワーク30における当該送信拠点100から自拠点(受信拠点200)までの伝送経路の可用帯域の測定を実施する。このプロセスもNTPサーバと時刻同期しているため、可用帯域の正確な測定が可能である。そして、全てのデータ転送用論理ネットワーク30における全ての伝送経路の可用帯域の測定が完了すると、その結果を可用帯域情報通知として通信品質管理装置150に送信する。
この測定結果は、プローブパケットを送信したパケットの送信元アドレス、すなわち、そのプローブパケットを送信した送信拠点の端末収容装置120内の可用帯域測定プロセス322のIPアドレスと、そのプローブパケットを受信した論理ネットワークのIDと、可用帯域の測定値、の3つ組の一覧として通知される。
この可用帯域情報通知を受信した通信品質管理装置150は、図中(9)の可用帯域測定プロセス起動完了通知において通知された各送信拠点の端末収容装置120が生成した可用帯域測定プロセスのIPとそのプロセスが属する論理ネットワークIDの対の一覧を使用して、送信拠点の端末収容装置120の論理IPアドレス、論理ネットワークID、および、可用帯域の測定値、の3つ組の一覧を生成する。そして、この情報を用いて、図31に示す手順で各送信サーバ110の最初の収容先のデータ転送用論理ネットワーク30を決定する。図31の手順については後述する。
(12)各送信サーバ110の最初の収容先のデータ転送用論理ネットワーク30が決定すると、全ての送信拠点の端末収容装置120に対し、データ転送用論理ネットワーク30への収容指示を送信する。このデータ転送用論理ネットワーク30への収容指示においては、送信先の端末収容装置120毎に個別に、送信サーバ110の収容に用いているVLAN IDとそのVLANの収容先の論理ネットワークのID、の2つ組の集合をデータとして付与する。
(13) 送信拠点の端末収容装置120は、上記のデータ転送用論理ネットワーク30への収容指示を受信すると、送信サーバ110の収容に用いているVLANを指示されたデータ転送用論理ネットワーク30へ収容する操作を行う。すなわち、図18に示した、収容ネットワーク変更部126における収容ネットワーク管理表440の、当該VLAN IDを含むエントリの論理ネットワークIDリストの部分に、指示された論理ネットワークIDを書き込む。この操作により、当該VLANに収容されている送信サーバ110から送信されるコンテンツデータは、バックボーンネットワーク上の当該データ転送用論理ネットワーク30内へ転送されるようになる。送信拠点の端末収容装置120は、この操作を完了すると、通信品質管理装置150に対して、データ転送用論理ネットワーク30への収容完了通知を送信する)。
(14)通信品質管理装置150は、全ての送信拠点の端末収容装置120からの上記通知を受信すると、オペレーション端末1に対してコンテンツ配信開始許可を送信する。このコンテンツ配信開始許可には、当該コンテンツ名をデータとして付与する。
(15)オペレーション端末1を介して上記のコンテンツ配信開始許可を受信した網サービスのユーザは、まず、コンテンツの受信端末210に対して、データ受信開始指示を送信する。これにより、受信端末210においてコンテンツを受信するためのアプリケーションソフトウェアが起動され、コンテンツデータの受信が可能となる。
(16)そして次に、全ての送信サーバ110に対して、データ送信開始指示を送信する。このデータ送信開始指示には、当該コンテンツ名をデータとして付与する。これにより、送信サーバ110においてコンテンツを送信するためのアプリケーションソフトウェアが起動され、コンテンツデータの送信が開始される。
以上が、図28のステップS604までの処理の詳細な説明である。
コンテンツデータの送信が開始されると、それ以降は、通信品質管理装置150が、受信拠点の端末収容装置220から定期的に送信されてくる可用帯域情報に基づいて、その値の変化に応じた送信サーバのデータ転送用論理ネットワーク30の収容替えの操作(ステップS605)を、コンテンツのデータ送信が完了するまで実行する。
<論理ネットワーク決定処理>
以下に、通信品質管理装置150が実行する、送信サーバ110を収容するデータ転送用論理ネットワーク30を決定する手順について説明する。
図31は、図28のステップS603の処理である送信サーバの最初の収容先のデータ転送用論理ネットワーク30を決定する処理の手順を示したフローチャートであり、図32は、データ送信が開始された後に、受受信拠点の端末収容装置220から定期的に送信されてくる可用帯域情報に基づいて収容先のデータ転送用論理ネットワーク30を変更する処理(図28のステップS605の処理)の手順を示したチャートである。
図31と図32で使われている記号の意味は以下の通りである。なお、可用帯域の余裕値Tの具体的な値については、ネットワークの過去のトラヒック履歴を参照し、前述のデータ転送用論理ネットワーク30毎の可用帯域の測定時間間隔に等しい時間間隔における可用帯域の最大減少値を目安として決定すればよい。
N :送信拠点の総数(送信拠点の端末収容装置の総数)(定数)
L(k) :図29の「(1)コンテンツ配信開始依頼」で指定された論理ネットワークのリスト中に含まれる論理ネットワークのうち、送信拠点k の送信拠点の端末収容装置120を接続先として含んでいる論理ネットワークの総数(定数)
Mk :送信拠点kの送信拠点の端末収容装置120に物理的に接続されている送信サーバの総数(定数)
Sk_i :送信拠点k の送信拠点の端末収容装置120に物理的に接続されているi番目の送信サーバ(i番目のVLANと同義)
Lk_i :L(k)個の論理ネットワークのうちi番目の論理ネットワーク
MCk_i :送信拠点k においてLk_iに収容されている送信サーバの数(変数)
Bk_i :Lk_iにおける、送信拠点kの送信拠点の端末収容装置から受信拠点の端末収容装置に至る、Lk_i内のルーティングプロトコルが定める伝送経路にEnd-to-Endの可用帯域の測定値(変数)
R :各送信サーバが当該コンテンツのデータをネットワークへ送出する際のビットレート(定数)
T :論理ネットワークに対して持たせる可用帯域の余裕値(定数)
まず、送信サーバ110の最初の収容先のデータ転送用論理ネットワーク30を決定する処理について、図31に基づいて説明する。
ステップS701とステップS702は初期化処理である。ステップS701では、全ての送信拠点について、全てのデータ転送用論理ネットワークに収容されている送信サーバ数を示すカウンタの値を0に初期化する。ステップS702では、送信拠点を指す添え字k、論理ネットワークを指す添え字i、そして、送信サーバを指す添え字m、をそれぞれ1に初期化する。
初期化処理が終わると、着目しているデータ転送用論理ネットワークの可用帯域の値をみて、そのデータ転送用論理ネットワークに収容可能な送信サーバの台数を計算し、収容可能な台数の送信サーバを当該データ転送用論理ネットワークへ収容する(ステップS703〜ステップS707)。
ステップS703では、受信拠点の端末収容装置210から通知される各データ転送用論理ネットワークの可用帯域の値の中から、現在着目しているデータ転送用論理ネットワークの可用帯域の値を参照している。
ステップS704では、ステップS703で通知された可用帯域の値から余裕値として残す帯域を引いたものと、送信サーバ1台あたりのデータ送信ビットレートとを比較し、1台以上の送信サーバ110を当該データ転送用論理ネットワークへ収容可能か否かを検査している。後者の値が小さい場合は新たな送信サーバを1台も収容することができないため、ステップS710以降の、次のデータ転送用論理ネットワークに着目した処理に移る(後述)。ステップS704の検査において後者の値が前者の値以上である場合は、当該データ転送用論理ネットワークに新たに送信サーバ110を収容することが可能であるため、ステップS705で収容可能な送信サーバの台数を計算し、ステップS706でその台数の送信サーバを当該データ転送用論理ネットワークに収容するための収容指示を現在着目している送信拠点の端末収容装置120に対して送信したのち、ステップS707でカウンタMCk_i の値を更新する。
ステップS708では、現在着目している送信拠点の端末収容装置120に接続されている全ての送信サーバ110の収容先論理ネットワークが決定したか否かを検査する。もし全ての送信サーバについての処理が完了していれば、ステップS714に移る。
ステップS714では、全ての送信拠点についての処理が完了したか否かを検査する。まだ処理していない送信拠点が残っていれば、ステップS715に進み、送信拠点を指す添え字kの値を1つ増やして、次の送信拠点についての処理をステップS703から始める。ステップS714において、全ての送信拠点についての処理が完了していれば、本チャートの処理を終了する。
ステップS708において、まだ収容先論理ネットワークが決定していない送信サーバが残っていれば、ステップS709に移る。ステップS709では、着目中の送信サーバを指す添え字mの値を1つ増やしてステップS710に移る。
ステップS710では、送信サーバ110を収容できるだけの可用帯域があるか否かの検査を、当該送信拠点を含む全てのデータ転送用論理ネットワークについて完了したか否かを検査する。完了している場合、可用帯域に余裕を残しながら残りの送信サーバ110を収容可能なデータ転送用論理ネットワークの候補は残されていないため、残りの送信サーバを現在着目中のデータ転送用論理ネットワークに収容するための収容指示を現在着目している送信拠点の端末収容装置120に対して送信したのち(ステップS712)、収容送信サーバ数のカウンタの値を更新して(ステップS713)、ステップS714に移る。ステップS710の検査において、送信サーバ110を収容できるだけの可用帯域があるか否かの検査をまだ行っていないデータ転送用論理ネットワークがある場合は、論理ネットワークを指す添え字i の値を1つ増やして処理対象を次の論理ネットワークに変更し、ステップS703に戻る。
以上が、通信品質管理装置150における、送信サーバ110の最初の収容先のデータ転送用論理ネットワーク30を決定する処理に関する説明である。
<収容先論理ネットワークの変更処理>
次に、通信品質管理装置150は、データ送信が開始された後に、受信拠点の端末収容装置220から定期的に送信されてくる可用帯域情報に基づいて収容先のデータ転送用論理ネットワーク30を変更する処理について、図32、図33に基づいて説明する。
ステップS801は初期化処理で、送信拠点を指す添え字kと論理ネットワークを指す添え字iをそれぞれ1に初期化する。
通信品質管理装置150は、初期化処理が終わると、着目しているデータ転送用論理ネットワークの可用帯域の最新の値をみて(ステップS802)、予め定めた余裕値以上の可用帯域が残されているか否かを検査する(ステップS803)。余裕値以上の可用帯域が残されている場合、当該データ転送用論理ネットワークに収容されている送信サーバを他のデータ転送用論理ネットワークへ収容替えして当該データ転送用論理ネットワークの可用帯域を増やす必要はないと判断し、ステップS814へ移る。
ステップS814では、この可用帯域の検査を、当該送信拠点を含む全てのデータ転送用論理ネットワークについて完了したか否かを検査する。完了していない場合は、データ転送用論理ネットワークを指す添え字iの値を1つ増やし(ステップS815)、ステップS802に戻って次のデータ転送用論理ネットワークの可用帯域の検査を実施する。可用帯域の検査が当該送信拠点を含む全てのデータ転送用論理ネットワークについて完了している場合はステップS816に進み、一連の処理が全ての送信拠点について完了していれば本チャートに示す処理を終了する。
処理していない送信拠点が残っていれば、送信拠点を指す添え字kの値を1つ増やし(ステップS817)、データ転送用論理ネットワークを指す添え字iの初期化(ステップS818)を行って、ステップS802に戻る。
ステップS803の検査において余裕値以上の可用帯域が残されていない場合は、当該データ転送用論理ネットワークに収容されている送信サーバの一部を他のデータ転送用論理ネットワークへ収容替えして当該データ転送用論理ネットワークの可用帯域を増やす必要がある。ステップS804では、他のデータ転送用論理ネットワークへ収容替えする必要のある送信サーバの台数m' を求める。
ステップS805〜ステップS807では、収容変更先のデータ転送用論理ネットワークの候補を指す添え字n の初期設定を行う。変更元のデータ転送用論理ネットワークとは異なるデータ転送用論理ネットワークを、添え字の番号が若い順に調べていく(ステップS806、および、ステップS807)。
そして、収容変更先候補であるデータ転送用論理ネットワークLk_n の可用帯域情報を参照して、元のデータ転送用論理ネットワークLk_i からLk_nへ1台以上の送信サーバを収容替えできるか否かを検査する(ステップS808)。収容替えが不可能な場合はステップS819に移動し、新たな収容変更先候補となるデータ転送用論理ネットワークを検索する処理に移る。
ステップS819では、収容変更先候補となるデータ転送用論理ネットワークを調べ尽くしたかどうかを検査し、これ以上候補となるデータ転送用論理ネットワークがない場合は、データ転送用論理ネットワークLk_i だけではなく、送信拠点kを含む可用帯域が余裕値に満たない全てのデータ転送用論理ネットワークの可用帯域の回復は不可能であるため、ステップS816に移動し、処理対象の送信拠点の変更処理に移る。
ステップS819においてまだ候補となるデータ転送用論理ネットワークが存在する場合は、収容変更先のデータ転送用論理ネットワークの候補を指す添え字nの値を1つ増やし(ステップS820)、添え字が指すデータ転送用論理ネットワークが収容変更元のデータ転送用論理ネットワークとは異なることを保証した後(ステップS821、ステップS823)、ステップS808の検査に戻る。
先に記載したステップS808の検査において収容替えが可能であった場合は、データ転送用論理ネットワークLk_iからLk_nへ収容可能な送信サーバの上限台数m"を求め(ステップS809)、その台数の送信サーバを上記のデータ転送用論理ネットワークへ収容替えするための収容指示を現在着目している送信拠点の端末収容装置120に対して送信する(ステップS810)。具体的には、データ転送用論理ネットワークLk_iに収容されている送信サーバを接続するVLANのうち、番号が若いものm" 個分の収容先をデータ転送用論理ネットワークLk_nにする収容指示を、添え字kが指す送信拠点の端末収容装置に対して送信する。
そして、収容元、および、収容先のデータ転送用論理ネットワークに接続さている送信サーバの台数を表すカウンタの値を更新(ステップS811とステップS812)した後、ステップS804で求めた台数の送信サーバの他のデータ転送用論理ネットワークへの収容替えが完了したかどうかを検査する(ステップS813)。
もし収容替えが完了していなければ、ステップS819に移る。完了していれば、ステップS814に移る。
以上が、データ送信が開始された後に、受信拠点の端末収容装置から定期的に送信されてくる可用帯域情報に基づいて収容先のデータ転送用論理ネットワーク30を変更する処理についての説明である。
通信品質管理装置150は、図32のフローチャートに示された動作を、受信拠点の端末収容装置220から可用帯域情報通知があるたびに、そして、オペレーション端末1から図34の(18)コンテンツ配信終了通知(後述)が送信されてくるまで繰り返す。
最後に、各送信サーバ110からのデータ送信の完了とそれに伴う処理の内容を、図34に基づいて説明する。この図に示す処理は、図28のチャートのステップS606とステップS607の部分に相当する処理である。また、図34のそれぞれの制御信号毎に、その制御信号の送信側装置から受信側装置へ同時に渡されるデータを図35にまとめて示す。
(17)全ての送信拠点の全ての送信サーバがコンテンツデータの送信を完了し、その後、コンテンツデータの最後のパケットの受信を検出した受信端末210は、オペレーション端末1に対してデータ受信完了通知を送信する。このデータ受信完了通知には、当該コンテンツ名をデータとして付与する。
(18)このデータ受信完了通知を受信したオペレーション端末1は、管理用論理ネットワーク70を介して通信品質管理装置150に対してコンテンツ配信終了通知を送信する。このコンテンツ配信終了通知には、当該コンテンツ名をデータとして付与する。
(19)通信品質管理装置150は、この通知の受信により、当該コンテンツの配信における、可用帯域の値に応じた送信サーバの収容先のデータ転送用論理ネットワークの決定動作(図32)を停止する。さらに、送信拠点の各端末収容装置120,受信拠点の端末収容装置220に対して可用帯域測定終了指示を送信する。受信拠点の端末収容装置220に対する可用帯域測定終了指示には、図29中(7)のコンテンツ受信準備完了通知のデータに含まれていた可用帯域測定プロセスのIPアドレスの一覧をデータとして付与する。また、送信拠点の端末収容装置120に対する可用帯域測定終了指示には、それぞれの端末収容装置毎に個別に、図29中(9)の可用帯域測定開始完了通知で通知された可用帯域測定プロセスのIPアドレスの一覧をデータとして付与する。
(20)この可用帯域測定終了指示を受信した各送信拠点の端末収容装置120は、図29中(8)の可用帯域測定開始指示を受信した際に生成した一連の可用帯域測定プロセス(プローブパケット送信用)321の動作を停止し、同プロセスを消去した後、通信品質管理装置150に対して可用帯域測定終了通知を送信する。
また、可用帯域測定終了指示を受信した受信拠点の端末収容装置220は、図29中(6)のコンテンツ受信準備開始指示を受信した際に生成した一連の可用帯域測定プロセス(プローブパケット受信/可用帯域測定用)322の動作を停止し、同プロセスを消去した後、通信品質管理装置150に対して可用帯域測定終了通知を送信する。
通信品質管理装置150は、全ての送信拠点の端末収容装置120と受信拠点の端末収容装置220への上記の可用帯域測定終了通知を送信すると、全ての動作を終了する。以上により、一連のコンテンツ配信動作が完了する。
本発明における端末収容装置120,220とデータ転送装置300とを接続する物理ネットワークに特別な条件はなく通常のIPネットワークであればよいため、この条件さえ満足すれば、ユーザ拠点100,200と網サービス提供者側拠点20とを接続する足回り回線の種類やデータ通信方式によらず端末収容装置をユーザ拠点内に設置することが可能である。また、通信品質管理装置150、コンテンツデータベース130、および、ネットワークデータベース140についても、設置場所に関する制約は存在しないため、ユーザ拠点内に設置することが可能である。
そして、事前に構築した複数のデータ転送用論理ネットワーク30に対する、端末収容装置120,220内の可用帯域測定部121,221による可用帯域の測定操作、および、その測定結果に基づく、多対1型の通信における送信サーバ110のデータ転送用論理ネットワーク30への収容替えの操作は、この端末収容装置120,220、通信品質管理装置150、コンテンツデータベース130、および、ネットワークデータベース140のみで実現でき、網サービス提供者の装置の操作や設定変更は必要ない。
さらに、前記発明が解決しようとする課題の項では述べていない課題であるが、従来はユーザ端末自体で実行する必要があったアクティブ計測による可用帯域測定や、非特許文献7に見られるようなユーザ端末に構成変更(同文献では仮想インタフェースの構築)を施すことによって実現していた論理ネットワーク(同文献ではVLAN)の切替え処理を、本発明の方法によりユーザ端末上の処理やユーザ端末の構成変更を施すことなく実行できるようになる、という副次的な効果もある。
なお、上記の図7、図10に示す輻輳回避システムの送信拠点の端末収容装置120、受信拠点の端末収容装置220、通信品質管理装置150の動作をプログラムとして構築し、これらの装置として利用されるコンピュータにインストールして実行させる、または、ネットワークを介して流通させることが可能である。
本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において、種々変更・応用が可能である。
10 足回り回線
20 網サービス提供者側拠点
30 データ転送用論理ネットワーク
40 論理リンク
70 管理用論理ネットワーク
100 ユーザ拠点(送信拠点)
101〜105 サブネットワーク
110 端末、送信サーバ
120 送信拠点の端末収容装置
121 可用帯域測定部
122 収容ネットワーク変更部
123 サブネットワークと論理リンクの対応表テーブル
124 可用帯域測定部
125 経路設定管理部
126 収容ネットワーク変更部
127 データ信号線
128 共通制御信号線
130 コンテンツデータベース
140 ネットワークデータベース
150 通信品質管理装置
160 VLANインタフェース
161 入力パケットバッファ
162 入力パケット処理部
170 VLAN回線
171 バックボーンインタフェース側入力パケット処理部
172 バックボーンインタフェース側入力パケットバッファ
200 ユーザ拠点(受信拠点)
201〜203 サブネットワーク
210 受信端末
220 受信拠点の端末収容装置
221 可用帯域測定部
310 時刻情報提供部
320 論理ネットワーク用リソース
321 可用帯域測定プロセス(プローブパケット送信用)
322 可用帯域測定プロセス(プローブパケット受信/可用帯域測定用)
410 VLAN管理表
420 バックボーンインタフェース管理表
430 対向実ネットワークインタフェース管理表
440 収容ネットワーク管理表
450 論理ネットワーク接続管理表
460 仮想ネットワークインタフェース管理表
510 論理ネットワーク用リソース
511 経路情報広報プロセス
512 ARP表
513 ARPプロセス
一態様によれば、コンテンツデータ配信時の輻輳を回避するネットワーク輻輳回避システムであって、
網サービスのユーザ拠点内に設置されコンテンツを送出する1台以上の送信側端末と、
前記網サービスのユーザ拠点内に視聴者毎に設置され、前記コンテンツを受信する受信端末と、
前記網サービスの提供者側の拠点内に設置され、前記コンテンツデータを格納したIPパケットを転送する1台以上のデータ転送装置と、
前記網サービスのユーザ拠点内に設置され、前記送信側端末または前記受信側端末をサブネットワークを介して接続し、さらに、該網サービスのユーザ拠点と前記網サービスの提供者側の拠点とを接続する物理的なIPネットワークである足回り回線を介して前記データ転送装置と接続される端末収容装置と、
いずれか1つの前記網サービスのユーザ拠点内の前記端末収容装置に前記サブネットワークを介して接続される通信品質管理装置と、
データ送信側端末群に分散格納されているコンテンツ名の一覧、それぞれのコンテンツが格納されている送信側端末の一覧、および、各送信側端末がそれぞれのコンテンツのデータを送出する際のデータ送信ビットレートの情報を有するコンテンツデータベースと、
送信側端末を収容する端末収容装置の一覧、送信側端末の一覧、送信側端末を収容する端末収容装置が送信側端末の収容に用いているサブネットワークの一覧、該送信側端末と送信側端末を収容する端末収容装置とサブネットワークとの対応、の情報を有するネットワークデータベースと、
を有し、
前記データ転送装置は、
当該データ転送装置内部に1つまたは複数個の仮想的なデータ転送ノード(以下、「論理ノード」と記す)を生成し、さらに、他のデータ転送装置上の論理ノードと自身の内部の論理ノードとを接続する論理リンクを構築して、自身が1台または複数台接続された物理ネットワーク上に論理ノードとそれらを接続する論理リンクの集合からなるネットワーク(以下、「仮想ネットワーク」と記す)を1つ、または複数個重畳して構築し、さらに、前記端末収容装置と物理的に直結されているデータ転送装置においては、自身の内部の論理ノードと該端末収容装置との間に該仮想ネットワーク毎に該仮想ネットワークに対応した論理リンクを構築することによって、論理ノードと、該論理ノード同士を接続する論理リンクと、該論理ノードと該端末収容装置を接続する論理リンクの集合によって構成されるネットワーク(以下、「論理ネットワーク」と記す)を形成し、
前記受信側端末を収容する端末収容装置は、
送信側端末を収容する端末収容装置から送出された、自装置と他の端末収容装置との間の論理ネットワークの可用帯域を測定するための試験パケットに基づいて、前記論理ネットワークの可用帯域を測定し、可用帯域情報を前記通信品質管理装置に通知する可用帯域情報通知手段を有し、
前記通信品質管理装置は、
各送信側端末を収容する端末収容装置に対して、可用帯域測定指示を送出する可用帯域測定指示手段と、
前記受信端末を収容する端末収容装置から前記可用帯域情報を受信して、前記可用帯域が所定の余裕値以上となるように、前記送信側端末を収容する各端末収容装置における、送信側端末を接続している各サブネットワークを収容する論理ネットワークを決定し、決定した論理ネットワークに収容替えする収容指示を、該送信側端末を収容する各端末収容装置に対して送出する収容変更指示手段と、
を有し、
前記送信側端末を収容する端末収容装置は、
前記通信品質管理装置からの前記可用帯域測定指示に基づいて前記試験パケットを、前記受信側端末を収容する端末収容装置に送信する可用帯域測定手段と、
前記通信品質管理装置からの前記収容指示に基づいて、前記送信側端末を接続している各サブネットワークを収容する論理ネットワークを動的に変更する収容ネットワーク変更手段と、を有し、
前記通信品質管理装置の前記収容変更指示手段は、
前記受信側端末を収容する端末収容装置から取得した前記可用帯域情報に基づいて、前記コンテンツデータベースと前記ネットワークデータベースを参照し、前記送信側端末を収容する論理ネットワークを決定し、前記送信側端末を収容する端末収容装置に対して、論理ネットワークへの収容指示を送信する収容指示手段を含む輻輳回避システムが提供される。

Claims (8)

  1. コンテンツデータ配信時の輻輳を回避するネットワーク輻輳回避システムであって、
    網サービスのユーザ拠点内に設置されコンテンツを送出する1台以上の送信側端末と、
    前記網サービスのユーザ拠点内に視聴者毎に設置され、前記コンテンツを受信する受信端末と、
    網サービスの提供者側の拠点内に設置され、前記コンテンツデータを格納したIPパケットを転送する1台以上のデータ転送装置と、
    前記網サービスのユーザ拠点内に設置され、前記送信側端末または前記受信側端末をサブネットワークを介して接続し、さらに、該網サービスのユーザ拠点と前記網サービスの提供者側の拠点とを接続する物理的なIPネットワークである足回り回線を介して前記データ転送装置と接続される端末収容装置と、
    いずれか1つの前記網サービスのユーザ拠点内の前記端末収容装置に前記サブネットワークを介して接続される通信品質管理装置と、
    を有し、
    前記データ転送装置は、
    当該データ転送装置内部に1つまたは複数個の仮想的なデータ転送ノード(以下、「論理ノード」と記す)を生成し、さらに、他のデータ転送装置上の論理ノードと自身の内部の論理ノードとを接続する論理リンクを構築して、自身が1台または複数台接続された物理ネットワーク上に論理ノードとそれらを接続する論理リンクの集合からなるネットワーク(以下、「仮想ネットワーク」と記す)を1つ、または複数個重畳して構築し、さらに、前記端末収容装置と物理的に直結されているデータ転送装置においては、自身の内部の論理ノードと該端末収容装置との間に該仮想ネットワーク毎に該仮想ネットワークに対応した論理リンクを構築することによって、論理ノードと、該論理ノード同士を接続する論理リンクと、該論理ノードと該端末収容装置を接続する論理リンクの集合によって構成されるネットワーク(以下、「論理ネットワーク」と記す)を形成し、
    前記受信側端末を収容する端末収容装置は、
    送信側端末を収容する端末収容装置から送出された、自装置と他の端末収容装置との間の論理ネットワークの可用帯域を測定するための試験パケットに基づいて、前記論理ネットワークの可用帯域を測定し、可用帯域情報を前記通信品質管理装置に通知する可用帯域情報通知手段を有し、
    前記通信品質管理装置は、
    各送信側端末を収容する端末収容装置に対して、可用帯域測定指示を送出する可用帯域測定指示手段と、
    前記受信端末を収容する端末収容装置から前記可用帯域情報を受信して、前記可用帯域が所定の余裕値以上となるように、前記送信側端末を収容する各端末収容装置における、送信側端末を接続している各サブネットワークを収容する論理ネットワークを決定し、決定した論理ネットワークに収容替えする収容指示を、該送信側端末を収容する各端末収容装置に対して送出する収容変更指示手段と、
    を有し、
    前記送信側端末を収容する端末収容装置は、
    前記通信品質管理装置からの前記可用帯域測定指示に基づいて前記試験パケットを、前記受信側端末を収容する端末収容装置に送信する可用帯域測定手段と、
    前記通信品質管理装置からの前記収容指示に基づいて、前記送信側端末を接続している各サブネットワークを収容する論理ネットワークを動的に変更する収容ネットワーク変更手段と、
    を有することを
    特徴とする輻輳回避システム。
  2. 前記通信品質管理装置の前記可用帯域測定指示手段は、
    可用帯域の測定方法としてプローブパケットを用いるアクティブプローブパケット計測を用いる場合に、前記送信側端末を収容する端末収容装置の前記可用帯域測定手段に対して、該プローブパケットの送信開始時刻と送信時間間隔を指示するパケット送信指示手段を含み、
    各送信側端末を収容する端末収容装置の前記可用帯域測定手段は、
    前記通信品質管理装置から取得した前記プローブパケットの送信開始時刻と送信時間間隔に基づいて、各送信側端末を収容する端末収容装置が同期して相互に間隔を空けながら前記プローブパケットを送信する手段を含み、
    前記受信側端末収容装置は、
    前記各送信側端末を収容する端末収容装置から送信された前記プローブパケットを用いて、前記論理ネットワークにおける該送信側端末を収容する端末収容装置から自装置までの伝送経路の可用帯域を測定する手段を含む
    請求項1記載の輻輳回避システム。
  3. データ送信側端末群に分散格納されているコンテンツ名の一覧、それぞれのコンテンツが格納されている送信側端末の一覧、および、各送信側端末がそれぞれのコンテンツのデータを送出する際のデータ送信ビットレートの情報を有するコンテンツデータベースと、
    送信側端末を収容する端末収容装置の一覧、送信側端末の一覧、送信側端末を収容する端末収容装置が送信側端末の収容に用いているサブネットワークの一覧、該送信側端末と送信側端末を収容する端末収容装置とサブネットワークとの対応、の情報を有するネットワークデータベースと、
    を更に有し、
    前記通信品質管理装置の前記収容変更指示手段は、
    前記受信側端末を収容する端末収容装置から取得した前記可用帯域情報に基づいて、前記コンテンツデータベースと前記ネットワークデータベースを参照し、前記送信側端末を収容する論理ネットワークを決定し、前記送信側端末を収容する端末収容装置に対して、論理ネットワークへの収容指示を送信する収容指示手段を含む
    請求項1記載の輻輳回避システム。
  4. 前記送信側端末を収容する端末収容装置の前記収容ネットワーク変更手段は、
    各送信側端末を接続しているサブネットワークのID、各論理ネットワークに対応する論理リンクのIDを対応づけたテーブルと、
    前記通信品質管理装置からの前記収容指示に基づいて、前記テーブルにおけるサブネットワークのIDと論理リンクのIDとの対応を決定し、その対応に基づいて前記各送信側端末の収容先の論理ネットワークに対応した論理リンクに対してデータを送信する手段と、
    を含む
    請求項1記載の輻輳回避システム。
  5. コンテンツデータ配信時の輻輳を回避するネットワーク輻輳回避方法であって、
    網サービスのユーザ拠点内に設置されコンテンツを送出する1台以上の送信側端末と、
    前記網サービスのユーザ拠点内に視聴者毎に設置され、前記コンテンツを受信する受信端末と、
    前記網サービスの提供者側の拠点内に設置され、前記コンテンツデータを格納したIPパケットを転送する1台以上のデータ転送装置と、
    前記網サービスのユーザ拠点内に設置され、前記送信側端末または前記受信側端末をサブネットワークを介して接続し、さらに、該網サービスのユーザ拠点と前記網サービスの提供者側の拠点とを接続する物理的なIPネットワークである足回り回線を介して前記データ転送装置と接続される端末収容装置と、
    いずれか1つの前記網サービスのユーザ拠点内の前記端末収容装置に前記サブネットワークを介して接続される通信品質管理装置と、
    を有するシステムにおいて、
    前記データ転送装置が、
    当該データ転送装置内部に1つまたは複数個の仮想的なデータ転送ノード(以下、「論理ノード」と記す)を生成し、さらに、他のデータ転送装置上の論理ノードと自身の内部の論理ノードとを接続する論理リンクを構築して、自身が1台または複数台接続された物理ネットワーク上に論理ノードとそれらを接続する論理リンクの集合からなるネットワーク(以下、「仮想ネットワーク」と記す)を1つ、または複数個重畳して構築し、さらに、前記端末収容装置と物理的に直結されているデータ転送装置においては、自身の内部の論理ノードと該端末収容装置との間に該仮想ネットワーク毎に該仮想ネットワークに対応した論理リンクを構築することによって、論理ノードと、該論理ノード同士を接続する論理リンクと、該論理ノードと該端末収容装置を接続する論理リンクの集合によって構成されるネットワーク(以下、「論理ネットワーク」と記す)を形成していることを前提とし、
    前記通信品質管理装置が、前記送信側端末を収容する各端末収容装置に対して、可用帯域測定指示を送出する可用帯域測定指示ステップと、
    前記送信側端末を収容する端末収容装置が、前記通信品質管理装置からの前記可用帯域測定指示に基づいて、自装置と他の端末収容装置との間の論理ネットワークの可用帯域を測定するための試験パケットを、前記受信側端末を収容する端末収容装置に送信する可用帯域測定ステップと、
    前記受信側端末を収容する端末収容装置が、前記送信側端末を収容する端末収容装置から送出された、前記試験パケットに基づいて、前記論理ネットワークの可用帯域を測定し、可用帯域情報を前記通信品質管理装置に通知する可用帯域情報通知ステップと、
    前記通信品質管理装置が、前記受信端末を収容する端末収容装置から前記可用帯域情報を受信して、前記可用帯域が所定の余裕値以上となるように、前記送信側端末を収容する各端末収容装置における、送信側端末を接続している各サブネットワークを収容する論理ネットワークを決定し、決定した論理ネットワークに収容替えする収容指示を、該送信側端末を収容する各端末収容装置に対して送出する収容変更指示ステップと、
    前記送信側端末を収容する端末収容装置が、前記通信品質管理装置からの前記収容指示に基づいて、前記送信側端末を接続している各サブネットワークを収容する論理ネットワークを動的に変更する収容ネットワーク変更ステップと、
    を行うことを特徴とする輻輳回避方法。
  6. 前記可用帯域測定指示ステップにおいて、
    前記通信品質管理装置が、可用帯域の測定方法としてプローブパケットを用いるアクティブプローブパケット計測を用いる場合に、各送信側端末を収容する端末収容装置に対して、プローブパケットの送信開始時刻と送信時間間隔を指示し、
    前記可用帯域測定ステップにおいて、
    前記送信側端末を収容する各端末収容装置が、前記通信品質管理装置から取得した前記プローブパケットの送信開始時刻と送信時間間隔に基づいて、同期して相互に間隔を空けながら前記プローブパケットを送信し、
    前記可用帯域情報通知ステップにおいて、
    前記受信側端末を収容する端末収容装置が、前記送信側端末を収容する各端末収容装置から送信された前記プローブパケットを用いて、前記論理ネットワークにおける該送信側端末を収容する各端末収容装置から自装置までの伝送経路の可用帯域を測定する
    請求項5記載の輻輳回避方法。
  7. データ送信側端末群に分散格納されているコンテンツ名の一覧、それぞれのコンテンツが格納されている送信側端末の一覧、および、各送信側端末がそれぞれのコンテンツのデータを送出する際のデータ送信ビットレートの情報を有するコンテンツデータベースと、
    送信側端末を収容する端末収容装置の一覧、送信側端末の一覧、送信側端末を収容する端末収容装置が送信側端末の収容に用いているサブネットワークの一覧、該送信側端末と該送信側端末を収容する端末収容装置とサブネットワークとの対応、の情報を有するネットワークデータベースと、
    を更に有するシステムにおいて、
    前記収容変更指示ステップにおいて、
    前記通信品質管理装置が、前記受信側端末を収容する端末収容装置から取得した前記可用帯域情報に基づいて、前記コンテンツデータベースと前記ネットワークデータベースを参照し、前記送信側端末を収容する論理ネットワークを決定し、前記送信側端末を収容する端末収容装置に対して、論理ネットワークへの収容指示を送信する
    請求項5記載の輻輳回避方法。
  8. 前記収容ネットワーク変更ステップにおいて、
    前記通信品質管理装置からの前記収容指示に基づいて、各送信側端末を接続しているサブネットワークのID、各論理ネットワークに対応する論理リンクのIDを対応づけたテーブルにおけるサブネットワークのIDと論理リンクのIDとの対応を決定し、その対応に基づいて前記各送信側端末の収容先の論理ネットワークに対応した論理リンクに対してデータを送信する
    請求項5記載の輻輳回避方法。
JP2014110856A 2014-05-29 2014-05-29 ネットワーク輻輳回避システム及び方法 Active JP5833184B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014110856A JP5833184B2 (ja) 2014-05-29 2014-05-29 ネットワーク輻輳回避システム及び方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014110856A JP5833184B2 (ja) 2014-05-29 2014-05-29 ネットワーク輻輳回避システム及び方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015226235A true JP2015226235A (ja) 2015-12-14
JP5833184B2 JP5833184B2 (ja) 2015-12-16

Family

ID=54842714

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014110856A Active JP5833184B2 (ja) 2014-05-29 2014-05-29 ネットワーク輻輳回避システム及び方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5833184B2 (ja)

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6015032004; 小倉毅、他4名: '複数の仮想ネットワークを利用した輻輳回避手法に関する検討' 電子情報通信学会技術研究報告 NS2014-33 第114巻 第28号, 20140508, pp.51-56, 一般社団法人電子情報通信学会 *
JPN6015032005; 長谷川和音、他2名: '異速度パケットトレインペアを用いた可用帯域のアクティブ測定法の提案' 計測自動制御学会東北支部 第251回研究集会 No.251-4, 2009, pp.1-8 *

Also Published As

Publication number Publication date
JP5833184B2 (ja) 2015-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6075416B2 (ja) 通信システム、制御装置、ノードの制御方法
US10218600B2 (en) Path computation element hierarchical software defined network control
CN104780096B (zh) 一种控制虚拟网络的系统及虚拟网络控制器节点
US9385949B2 (en) Routing controlled by subnet managers
JP5850068B2 (ja) 制御装置、通信システム、通信方法およびプログラム
JP5710928B2 (ja) ネットワークシステム、仮想ネットワーク管理方法及びルータ
CN111107001B (zh) 网络中分段源路由的方法及存储介质
US8605622B2 (en) Route setup server, route setup method and route setup program
US9491000B2 (en) Data transport system, transmission method, and transport apparatus
CN102263646B (zh) 交换机的分布式控制平面内的多播
KR20160056191A (ko) 가상 네트워크 기반 분산 다중 도메인 라우팅 제어 시스템 및 라우팅 제어 방법
US20130176861A1 (en) Control apparatus, a communication system, a communication method and a recording medium having recorded thereon a communication program
JP6206508B2 (ja) パケット転送装置、制御装置、通信システム、通信方法及びプログラム
JP6492660B2 (ja) 通信システム、制御装置、制御方法及びプログラム
US7096281B2 (en) Efficient connectivity between multiple topology subnets via common connection network
US10270681B2 (en) Method for scalable computer network partitioning
WO2018047943A1 (ja) 通信システム、エッジノード、通信方法及びプログラム
US11750507B1 (en) Assignment of segment identifiers in segment routing
JPWO2013176262A1 (ja) パケット転送システム、制御装置、パケット転送方法及びプログラム
US10574481B2 (en) Heterogeneous capabilities in an overlay fabric
JP5833184B2 (ja) ネットワーク輻輳回避システム及び方法
JP5911620B2 (ja) 仮想ネットワーク管理サーバ及びエッジルータ
JP2015231212A (ja) データ転送システム、データ転送サーバ、データ転送方法、および、プログラム
JP2017175522A (ja) ネットワークシステム、制御装置、方法およびプログラム
JP2015005926A (ja) 経路確認装置、経路確認システム、経路確認方法、及びプログラム

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151006

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20151027

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20151028

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5833184

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150