JP2016144030A - トラヒック振り分け装置、その方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】NW事業者のNW200に、ユーザ/グループ毎にユーザ/グループの契約情報及びNWサービス事業者の契約情報を元に経路制御を行うとともに優先度を設定し、QoS制御を実施するスライスアグリゲートサーバ220と、NWサービス事業者毎にNWサービス事業者の契約情報及びユーザ/グループの契約情報を元に経路制御を行うとともに使用可能帯域を設定し、QoS制御を実施するゲートウェイサーバ230とを設けて、ユーザ端末とNWサービス事業者のNWとの間でパケットを仮想NW機能群240の適切なNW機能を経由させて転送する。
【選択図】図5
Description
ユーザに提供するサービスの種類が異なる複数のNWサービス事業者のネットワークが少なくとも1つのNW事業者のネットワークを介してユーザ端末に接続されているネットワークシステムにおいて、ユーザ端末と任意のNWサービス事業者との間のトラヒックを所定のNW機能を経由して転送するように振り分けるトラヒック振り分け装置であって、
ユーザの契約情報及びNWサービス事業者の契約情報を元に通信経路制御を行い、NWサービス事業者のネットワーク及びNW機能へのトラヒックの振り分けを行う振り分け機能部と、
トラヒックが経由するNW機能の情報を元に当該トラヒックに必要なQoS制御を分析し、QoS制御を実施するQoS制御機能部とを少なくとも具備する
ことを特徴とするトラヒック振り分け装置を提案する。
ユーザに提供するサービスの種類が異なる複数のNWサービス事業者のネットワークが少なくとも1つのNW事業者のネットワークを介してユーザ端末に接続されているネットワークシステムにおいて、ユーザ端末と任意のNWサービス事業者との間のトラヒックを所定のNW機能を経由して転送するように振り分けるトラヒック振り分け方法であって、
ユーザの契約情報及びNWサービス事業者の契約情報を元に通信経路制御を行い、NWサービス事業者のネットワーク及びNW機能へのトラヒックの振り分けを行う振り分け工程と、
トラヒックが経由するNW機能の情報を元に当該トラヒックに必要なQoS制御を分析し、QoS制御を実施するQoS制御工程とを少なくとも含む
ことを特徴とするトラヒック振り分け方法を提案する。
NWサービス事業者のNW100は、任意のNW事業者と契約し、接続する。NW事業者との契約時には、契約帯域、保持NW機能、対象トラヒック種別、ユーザ毎の重み付け処理を、当該NW事業者に通知する。
ユーザ/グループのNW300は、ユーザ端末とともに、当該ユーザ/グループのNW300とNW事業者のNW200とを接続する光ファイバ等の回線設備に接続し、ユーザ端末を集約するHUB装置等の回線集約装置とを具備する。なお、ユーザ端末が単数であれば、回線集約装置は必須ではない。
NW事業者のNW200は、光ファイバ等の回線設備を介して、複数のNWサービス事業者のNW100及びユーザ/グループのNW300と接続し、また、他のNW事業者のNW200とも接続する。例えば、キャリア事業者のネットワークを指す。
図6はコントローラ210の機能構成を示すもので、データベース(以下、DB)211、アルゴリズムの格納部212、契約受付機能部213、スライス制御機能部214、NW事業者連携機能部215を有する(なお、図面及び以下の記載ではそれぞれ、DB211、アルゴリズム212、契約受付機能213、スライス制御機能214、NW事業者連携機能215とした。)。
図7はスライスアグリゲートサーバ220の機能構成を示すもので、スライスアグリゲートサーバ制御機能部221、ユーザ/グループ用機能部222、事業者間接続機能部223を有する(なお、図面及び以下の記載ではそれぞれ、スライスアグリゲートサーバ制御機能221、ユーザ/グループ用機能222、事業者間接続機能223とした。)。
図8はゲートウェイサーバ230の機能構成を示すもので、ゲートウェイサーバ制御機能部231、NWサービス事業者用機能部232を有する(なお、図面及び以下の記載ではそれぞれ、ゲートウェイサーバ制御機能231、NWサービス事業者用機能232とした。)。
仮想NW機能群240は、NW事業者が提供するNW機能、及びNWサービス事業者が提供するNW機能の論理的なまとまりを示しており、例えばデータセンタ内の汎用サーバ上で実現されているものとする。
ユーザがNW事業者と契約する場合の実施例1における動作の概要を示す構成図を図9に、実施例1における動作の概要を示すシーケンス図を図10にそれぞれ示す。
(1)ユーザ/グループAのNW300のユーザ端末が、NW事業者AのNW200のコントローラ210に回線契約の情報を送信
(2)コントローラ210が受信した契約情報をDB211のユーザの契約情報に書き込み
(3)コントローラ210がスライスアグリゲートサーバ220にユーザの契約情報を送信
(4)スライスアグリゲートサーバ220のスライスアグリゲートサーバ制御機能221がユーザ/グループA用機能(論理スライス)222を作成し、NW機能毎のQoS制御を設定
という手順で、ユーザとNW事業者との契約が実行される。
NWサービス事業者がNW事業者と契約する場合の実施例2における動作の概要を示す構成図を図11に、実施例2における動作の概要を示すシーケンス図を図12にそれぞれ示す。
(1)NWサービス事業者AのNW100が、NW事業者AのNW200のコントローラ210に回線契約の情報を送信
(2)コントローラ210が受信した契約情報をDB211のNWサービス事業者の契約情報に書き込み
(3)コントローラ210がゲートウェイサーバ230にNWサービス事業者の契約情報を送信
(4)ゲートウェイサーバ230のゲートウェイサーバ制御機能231がNWサービス事業者A用機能(論理スライス)232を作成し、NW機能毎のQoS制御を設定
という手順で、NWサービス事業者とNW事業者との契約が実行される。
ユーザがNWサービス事業者と契約する場合の実施例3における動作の概要を示す構成図を図13に、実施例3における動作の概要を示すシーケンス図を図14にそれぞれ示す。
(1)ユーザ/グループAのNW300のユーザ端末が、NW事業者AのNW200のコントローラ210にNWサービス事業者の情報を要求
(2)コントローラ210が、NWサービス事業者の情報を、ユーザ/グループAのNW300のユーザ端末に送信
(3)ユーザ端末が、NW事業者AのNW200のコントローラ210にNWサービス事業者との契約情報を送信
(4)コントローラ210が、受信した契約情報をDB211のユーザの契約情報に書き込み
(5)コントローラ210が、契約したユーザの情報をNWサービス事業者AのNW100に送信
(6)コントローラ210が、振り分けアルゴリズム及びユーザ側のQoS制御アルゴリズムにより制御ルールを作成
(7)コントローラ210が、スライスアグリゲートサーバ220に前記制御ルールの設定を指示
(8)スライスアグリゲートサーバ220のスライスアグリゲートサーバ制御機能221がユーザ/グループA用機能(論理スライス)222上に振り分け機能222a及びQoS制御機能222bを作成
(9)スライスアグリゲートサーバ220が、ユーザ/グループA用機能(論理スライス)222上の振り分け機能222aにおいて、ユーザ/グループAのNW300のユーザ端末からのトラヒックのうち、契約したNWサービス事業者A向けのパケットを、制御ルールに基づいてNW機能に転送する制御と、QoS制御機能222bにおいて制御ルールに基づくQoS制御を設定
という手順で、ユーザとNWサービス事業者との契約及びそれに伴う処理が実行される。
ユーザがNWサービス事業者と通信する場合の実施例4における動作の概要を示す構成図を図15に、実施例4における動作の概要を示すシーケンス図を図16にそれぞれ示す。
(1)ユーザ/グループAのNW300のユーザ端末が、NW事業者AのNW200のスライスアグリゲートサーバ220にパケットを送信
(2)スライスアグリゲートサーバ220が、ユーザ/グループA用機能(論理スライス)222内の振り分け機能222aで仮想NW機能群240の適切なNW機能にパケットを転送
(3)仮想NW機能群240のNW機能が、パケットを処理し、ゲートウェイサーバ230に転送
(4)ゲートウェイサーバ230が、NWサービス事業者AのNW100にパケットを転送
(5)NW100が、NW事業者AのNW200のゲートウェイサーバ230にパケットを転送
(6)ゲートウェイサーバ230が、ゲートウェイサーバ230のNWサービス事業者A用機能(論理スライス)232内の振り分け機能232aで仮想NW機能群240の適切なNW機能にパケットを転送
(7)仮想NW機能群240のNW機能が、パケットを処理し、スライスアグリゲートサーバ220のユーザ/グループA用機能(論理スライス)222内の振り分け機能222aに転送
(8)スライスアグリゲートサーバ220が、ユーザ/グループA用機能(論理スライス)222内の振り分け機能222aで、ユーザ/グループAのNW300のユーザ端末にパケットを転送
という手順で、ユーザとNWサービス事業者との通信が実行される。
NWサービス事業者毎の帯域制限を行う場合(複数のユーザが同一のNWサービス事業者と契約しているときに全ユーザのトラヒック量が当該NWサービス事業者の契約帯域を上回らないように制御する場合)の実施例5における動作の概要を示す構成図を図17に、実施例5における動作の概要を示すシーケンス図を図18にそれぞれ示す。
(1)NWサービス事業者AのNW100が、NW事業者AのNW200のコントローラ210に新規契約、もしくは契約更新の情報を送信
(2)コントローラ210が、受信した情報でDB211のNWサービス事業者Aの契約情報を更新し、NWサービス事業者側のQoS制御アルゴリズムにより、NWサービス事業者Aの契約帯域内でユーザ毎の使用可能帯域を計算
(3)コントローラ210が、スライスアグリゲートサーバ220のQoS制御機能222bに対し、NWサービス事業者AのQoS制御を実施
(4)スライスアグリゲートサーバ220が、QoS制御機能222bにおいて、NWサービス事業者Aの提供するNW機能へのパケットに対し、QoS制御を設定
(5)ユーザ/グループAのNW300のユーザ端末が、NW事業者AのNW200のスライスアグリゲートサーバ220にパケットを送信
(6)スライスアグリゲートサーバ220が、ユーザ/グループA用機能(論理スライス)222内の振り分け機能222a及びQoS制御機能222bで振り分け及びQoS制御を実施するとともに、仮想NW機能群240の適切なNW機能にパケットを転送
(7)仮想NW機能群240のNW機能が、パケットを処理し、ゲートウェイサーバ230を介してNWサービス事業者AのNW100にパケットを転送
という手順で、NWサービス事業者毎の帯域制限が実行される。
NW事業者を跨ぐ通信を行う場合(移動網を提供するNW事業者Bのユーザ(ユーザはユーザ移動体端末を使用する)が固定網を提供するNW事業者AのNWを経由し、NW事業者BのNWと接続しているNWサービス事業者Aのサービスを利用する場合)の実施例6における動作の概要を示す構成図を図19に、実施例6における動作の概要を示すシーケンス図を図20にそれぞれ示す。
(1)ユーザ/グループAのNW300のユーザ移動体端末が、NW事業者AのNW200のコントローラ210にNW事業者BのNW200への接続を要求
(2)NW事業者AのNW200のコントローラ210が、NW事業者BのNW200のコントローラ210に、ユーザ/グループAのNW300のユーザ移動体端末の接続要求を通知
(3)NW事業者BのNW200のコントローラ210が、NW事業者AのNW200のコントローラ210に、ユーザ/グループAのNW300のユーザ移動体端末の接続の許可を通知
(4)NW事業者AのNW200のコントローラ210が、ユーザ/グループAのNW300のユーザ移動体端末に、NW事業者BのNW200への接続許可を通知
(5)NW事業者AのNW200のコントローラ210が、スライスアグリゲートサーバ220に、ユーザ/グループAのNW300のユーザ移動体端末のパケットのNW事業者BのNW200への転送制御を設定
(6)ユーザ/グループAのNW300のユーザ移動体端末が、NW事業者AのNW200のスライスアグリゲートサーバ220にパケットを送信
(7)NW事業者AのNW200のスライスアグリゲートサーバ220が、ユーザ/グループA用機能(論理スライス)222内の事業者間接続機能223を介して、NW事業者BのNW200のスライスアグリゲートサーバ220へパケットを転送
(8)NW事業者BのNW200のスライスアグリゲートサーバ220が、仮想NW機能群240及びゲートウェイサーバ230を介して、NWサービス事業者AのNW100にパケットを転送
という手順で、NW事業者を跨ぐ通信が実行される。
図21,22は振り分け制御アルゴリズムの一例を示すもので、その処理は以下の通りである。
DB211内のユーザの契約情報から、契約サービスNW事業者IDを抽出(i=1)
(Steps2)
抽出した契約NWサービス事業者IDのうち、i番目の契約NWサービス事業者IDの情報を、DB211内のNWサービス事業者の契約情報から取得
(Steps3)
1からi−1番目の制御ルールの対象トラヒック種別と、i番目の契約NWサービス事業者の対象トラヒック種別に重複はあるか?
(Steps4:Steps3=Yes)
DB211内のユーザの契約情報に、トラヒック種別による振り分け情報が存在し、かつ先の重複した対象トラヒック種別に含まれているか?
(Steps5:Steps4=Yes)
ユーザのトラヒック種別による振り分け情報に基づいたルールを−i番目(※)の制御ルールとして設定(※NWサービス事業者の対象トラヒック種別と、ユーザのトラヒック種別による振り分け情報が合致した場合のみ、高優先の制御ルールとして設定。高優先は、マイナスの値を使用する。)
(Steps6:Steps3 or s4=No,or Steps5の後)
i番目の契約NWサービス事業者の対象トラヒック種別は、i番目の契約NWサービス事業者に転送するルールを、i番目の制御ルールとして設定
(Steps7)
抽出した契約NWサービス事業者IDの内、i+1番目のデータはあるか?
(Steps8:Steps7=Yes)
i=i+1としてSteps2に戻り
(Steps9:Steps7=No)
i<0の制御ルールについて降順に優先度を設定。それよりも低い優先度の中で、i>0の制御ルールについて昇順に優先度を設定(i=1)
(Steps10)
i番目に優先度が高い制御ルールに該当するNWサービス事業者の契約情報の保持NW情報を抽出
(Steps11)
抽出した保持NW情報と、DB211内のユーザの契約情報の契約NW機能が合致し、かつ該当契約NW機能に転送する制御ルールを既に設定していなければ、NWサービス事業者に転送する前に該当NW機能に転送するよう制御ルールを変更(該当NW機能に転送する方法として、サービスファンクションチェイニング技術のほか、OpenFlow等によるフロー単位での制御方法、IPルーティングを利用する方法などを想定する。)
(Steps12)
制御ルールのうち、i+1番目のデータはあるか?
(Steps12=Yes)Steps10に戻り
(Steps12=No)終了。
図23はユーザ側のQoS制御アルゴリズムの一例、ここではDB211の情報のみを利用する例を示すもので、その処理は以下の通りである。
DB211内のユーザの契約情報から該当ユーザの契約NW機能を抽出
(Steps2)
抽出された各契約NW機能について、DB211内のNW機能情報からトラヒック種別を抽出
(Steps3)
トラヒック種別に映像が含まれるか?
(Steps4:Steps3=Yes)
該当ユーザのトラヒックに対して、任意の値で帯域確保を実行する制御をQoSの制御ルールとして設定
(Steps5:Steps3=No)
トラヒック種別に双方向音声が含まれるか?
(Steps6:Steps5=Yes)
該当ユーザのトラヒックに対して、任意の優先度をパケットに付与する制御をQoSの制御ルールとして設定
(Steps7:Steps5=No)
該当ユーザのトラヒックに対して、QoS制御を実行しない制御ルールとして設定
(Steps4 or s6 or s7の後)
終了。
DB211内のサービス識別子情報からi番目(初期値=1)のNW機能の組み合わせを抽出
(Steps2)
抽出された組み合わせの各NW機能について、DB211内のNW機能情報からトラヒック種別を抽出
(Steps3)
トラヒック種別に映像が含まれるか?
(Steps4:Steps3=Yes)
i番目のサービス識別子を有するトラヒックに対して、任意の値で帯域確保を実行する制御をQoSの制御ルールとして設定
(Steps5:Steps3=No)
トラヒック種別に双方向音声が含まれるか?
(Steps6:Steps5=Yes)
i番目のサービス識別子を有するトラヒックに対して、任意の優先度をパケットに付与する制御をQoSの制御ルールとして設定
(Steps7:Steps5=No)
i番目のサービス識別子を有するトラヒックに対して、QoS制御を実行しない制御ルールとして設定
(Steps8:Steps4 or s6 or s7の後)
i+1番目のサービス識別子のデータはあるか?
(Steps9:Steps8=Yes)
i=i+1としてSteps1に戻り
(Steps8=No)
終了。
図25はNWサービス事業者側のQoS制御アルゴリズムの一例を示すもので、その処理は以下の通りである。
DB211内のNWサービス事業者契約情報から、i番目(初期値=1)の契約情報を取得
(Steps2)
DB内のユーザの契約情報から、Steps1で選択したNWサービス事業者を契約しているユーザ/グループIDを抽出
(Steps3)
ユーザ毎の重み付けを実施するか?
(Steps4:Steps3=Yes)
ユーザの契約情報のうち、Steps1で選択したNWサービス事業者に設定された重み付けを合計し、それぞれのユーザ/グループIDの割合を算出し、算出された割合で、Steps1で選択したNWサービス事業者の契約帯域を配分した値を抽出されたユーザの使用可能帯域として設定
(Steps5:Steps3=No)
抽出されたユーザ/グループIDの個数で、Steps1で選択したNWサービス事業者の契約帯域を割った値を、抽出されたユーザの使用可能帯域として設定
(Steps6)
使用可能帯域の最適化処理(図26)を実施
(Steps7:Steps4 or s6の後)
DB内のNWサービス事業者契約情報でi+1のデータはあるか?
(Steps8:Steps7=Yes)
i=i+1としてSteps1に戻り
(Steps7=No)
終了。
抽出されたユーザ/グループIDのうち、配分された使用可能な帯域が契約帯域未満のものがあるか?
(Steps2;Steps1=Yes)
抽出されたユーザ/グループIDのうち、配分された使用可能な帯域が契約帯域を上回っている場合は、契約帯域を使用可能帯域として設定し、差分を算出
(Steps3)
算出された全ての差分を合計し、使用可能な帯域が契約帯域未満のユーザ/グループIDに対して、均等に配分(Steps1に戻り)
(Steps1=No)
終了。
210:コントローラ、211:データベース、212:アルゴリズムの格納部、213:契約受付機能部、214:スライス制御機能部、215:NW事業者連携機能部、
220:スライスアグリゲートサーバ、221:スライスアグリゲートサーバ制御機能部、222:ユーザ/グループ用機能部、222a:振り分け機能部、222b:QoS制御機能部、223:事業者間接続機能部、
230:ゲートウェイサーバ、231:ゲートウェイサーバ制御機能部、232:NWサービス事業者用機能部、232a:振り分け機能部、232b:QoS制御機能部、
240:仮想NW機能群。
Claims (5)
- ユーザに提供するサービスの種類が異なる複数のNWサービス事業者のネットワークが少なくとも1つのNW事業者のネットワークを介してユーザ端末に接続されているネットワークシステムにおいて、ユーザ端末と任意のNWサービス事業者との間のトラヒックを所定のNW機能を経由して転送するように振り分けるトラヒック振り分け装置であって、
ユーザの契約情報及びNWサービス事業者の契約情報を元に通信経路制御を行い、NWサービス事業者のネットワーク及びNW機能へのトラヒックの振り分けを行う振り分け機能部と、
トラヒックが経由するNW機能の情報を元に当該トラヒックに必要なQoS制御を分析し、QoS制御を実施するQoS制御機能部とを少なくとも具備する
ことを特徴とするトラヒック振り分け装置。 - 前記振り分け機能部は、トラヒックを所定のNW機能を経由させるためのサービス識別子をトラヒックに付与する機能をさらに有し、
前記QoS制御機能部は、前記トラヒックが経由するNW機能の情報及び前記トラヒックに付与されたサービス識別子の情報を元に分析する機能を有する
ことを特徴とする請求項1に記載のトラヒック振り分け装置。 - ユーザに提供するサービスの種類が異なる複数のNWサービス事業者のネットワークが少なくとも1つのNW事業者のネットワークを介してユーザ端末に接続されているネットワークシステムにおいて、ユーザ端末と任意のNWサービス事業者との間のトラヒックを所定のNW機能を経由して転送するように振り分けるトラヒック振り分け方法であって、
ユーザの契約情報及びNWサービス事業者の契約情報を元に通信経路制御を行い、NWサービス事業者のネットワーク及びNW機能へのトラヒックの振り分けを行う振り分け工程と、
トラヒックが経由するNW機能の情報を元に当該トラヒックに必要なQoS制御を分析し、QoS制御を実施するQoS制御工程とを少なくとも含む
ことを特徴とするトラヒック振り分け方法。 - 前記振り分け工程は、トラヒックを所定のNW機能を経由させるためのサービス識別子をトラヒックに付与する工程をさらに含み、
前記QoS制御工程は、前記トラヒックが経由するNW機能の情報及び前記トラヒックに付与されたサービス識別子の情報を元に分析する工程を含む
ことを特徴とする請求項3に記載のトラヒック振り分け方法。 - コンピュータを、請求項1又は2に記載のトラヒック振り分け装置の各部として機能させるためのプログラム。
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