JP2017038134A

JP2017038134A - 通信制御システム、通信制御装置及び通信制御方法

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Publication number: JP2017038134A
Application number: JP2015157071A
Authority: JP
Inventors: 勇樹伊藤; Yuuki Ito; 史郎青島; Shiro Aoshima; 慎一郎土橋; Shinichiro Dobashi; 真一山田; Shinichi Yamada
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2015-08-07
Filing date: 2015-08-07
Publication date: 2017-02-16
Anticipated expiration: 2035-08-07
Also published as: JP6475118B2

Abstract

【課題】各端末からの要求に対する接続率の公平性を維持することである。【解決手段】呼制御システム２は、加入者ＤＢサーバ５０と、加入者ＤＢサーバ５０と通信可能な複数の呼処理サーバ６０、７０、８０とを有する。加入者ＤＢサーバ５０は、トラフィック監視部５１と通信適正量算出部５２と通信適正量通知部５３とを有する。トラフィック監視部５１は、複数の呼処理サーバ６０、７０、８０から加入者ＤＢサーバ５０へのトラフィックを監視する。通信適正量算出部５２は、上記監視の結果に基づき、上記トラフィックを規制する際の適正量を呼処理サーバ６０、７０、８０毎に算出する。通信適正量通知部５３は、算出された上記適正量を、複数の呼処理サーバ６０、７０、８０に通知する。複数の呼処理サーバ６０、７０、８０の各々は、通知された上記適正量に基づき、上記トラフィックを制御する制御部６１、７１、８１を有する。【選択図】図４

Description

本発明は、ノード間の通信制御システム、通信制御装置及び通信制御方法に関する。

従来、上位サーバと下位サーバとが１対多で接続される通信システムが利用されている。かかる通信システムでは、上位サーバが輻輳を検出した場合、複数の下位サーバに対して通信規制をかけることで、輻輳の早期解消を目指す。図５は、従来の通信制御システムの概要を示す図である。図５に示す様に、従来の通信制御システム１００では、上位サーバ１０１は、自サーバに輻輳が発生すると、各下位サーバ１０２、１０３、１０４に対し、輻輳の発生を通知する。該通知を受けた下位サーバ１０２、１０３、１０４の各々は、通信規制を行う。これにより、例えば、上位サーバ１０１の処理能力が９００ＴＰＳ（Transaction Per Second）である場合、各下位サーバ１０２、１０３、１０４から上位サーバ１０１に要求されるトラフィックの量は、それぞれ５００、４００、１００ＴＰＳから、４５０、３６０、９０ＴＰＳに低減される。つまり、一律に１０％ずつ低減される。

以下、図６を参照しながら、従来の輻輳制御方法について、より詳細に説明する。図６は、従来技術に係る輻輳制御方法を説明するための図である。図６では、上位サーバとして、加入者ＤＢ（Data Base）サーバ２０１が、下位サーバとして、呼処理サーバ２０２、２０３、２０４が、それぞれ例示されている。図６に示す様に、加入者ＤＢサーバ２０１に複数台の呼処理サーバ２０２、２０３、２０４が収容されている場合、加入者ＤＢサーバ２０１は、輻輳を検出すると、全ての呼処理サーバ２０２、２０３、２０４に輻輳検出を返信する。これに伴い、例えば、呼処理サーバ２０２、２０３、２０４が、輻輳が解消するまで発呼規制を行う（特許文献１）、あるいは、Retry-After値により制御を行う（特許文献２）といった手法が採られる。

特開２０１４−１３８３５５号公報特開２０１４−１５４９０３号公報

しかしながら、上述した従来の技術には、以下の様な問題点があった。図７は、従来技術に係る輻輳制御方法の問題点を説明するための図である。図７に示す様に、従来技術では、呼制御システム２００において、例えば、発呼サーバである呼処理サーバ２０３により輻輳が発生した場合、加入者ＤＢサーバ２０１配下に有る全ての呼処理サーバ２０２、２０３、２０４が通信規制の対象となる。これにより、トラフィック量が多い呼処理サーバ（例えば、呼処理サーバ２０２）程、他の呼処理サーバと比較して、通信規制に遭遇する確率が高くなり、これに伴い、配下の端末からの要求も排除される確率が高まる。その結果、呼処理サーバ２０２、２０３、２０４間において、配下の端末からの要求に対する接続率の公平性が損なわれる恐れがある。

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、各端末からの要求に対する接続率の公平性を維持することができる通信制御システム、通信制御装置及び通信制御方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本願の開示する通信制御システムは、一つの態様において、上位サーバと、該上位サーバと通信可能な複数の下位サーバとを有する通信制御システムであって、前記上位サーバは、前記複数の下位サーバから前記上位サーバへのトラフィックを監視する監視部と、前記監視の結果に基づき、前記トラフィックを規制する際の適正量を前記下位サーバ毎に算出する算出部と、算出された前記適正量を、前記複数の下位サーバに通知する通知部とを有し、前記複数の下位サーバの各々は、通知された前記適正量に基づき、前記トラフィックを制御する制御部を有する。

また、本願の開示する通信制御装置は、一つの態様において、複数の下位サーバからのトラフィックを監視する監視部と、前記監視の結果に基づき、前記トラフィックを規制する際の適正量を前記下位サーバ毎に算出する算出部と、算出された前記適正量を、前記複数の下位サーバに通知して、前記トラフィックを制御させる通知部とを有する。

また、本願の開示する通信制御方法は、一つの態様において、上位サーバと、該上位サーバと通信可能な複数の下位サーバとを有する通信制御システムにおける通信制御方法であって、前記上位サーバが、前記複数の下位サーバから前記上位サーバへのトラフィックを監視する監視工程と、前記監視の結果に基づき、前記トラフィックを規制する際の適正量を前記下位サーバ毎に算出する算出工程と、算出された前記適正量を、前記複数の下位サーバに通知する通知工程とを含み、前記複数の下位サーバの各々が、通知された前記適正量に基づき、前記トラフィックを制御する制御工程を含む。

本願の開示する通信制御システム、通信制御装置及び通信制御方法は、各端末からの要求に対する接続率の公平性を維持することができるという効果を奏する。

図１は、本実施例に係る通信制御システムの概要を示す図である。図２は、本実施例に係る呼制御システムを説明するための前半部分を示す図である。図３は、本実施例に係る呼制御システムを説明するための後半部分を示す図である。図４は、本実施例に係る呼制御システムの構成を示すブロック図である。図５は、従来の通信制御システムの概要を示す図である。図６は、従来技術に係る輻輳制御方法を説明するための図である。図７は、従来技術に係る輻輳制御方法の問題点を説明するための図である。

以下に、本願の開示する通信制御システム、通信制御装置及び通信制御方法の実施例を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の実施例により本願の開示する通信制御システム、通信制御装置及び通信制御方法が限定されるものではない。

図１は、本実施例に係る通信制御システム１の概要を示す図である。図１に示す様に、通信制御システム１は、上位サーバ１０と下位サーバ２０、３０、４０とを有し、上位サーバ１０と下位サーバ２０、３０、４０とは、ネットワークＮを介して、双方向に信号やデータの送受信が可能な様に接続されている。上位サーバ１０は、下位レイヤに属する各下位サーバ２０、３０、４０からのトラフィック比率を基に重み付けした、輻輳発生時における通信規制量の適正値（以下、「通信適正量」と記す。）を、事前（定常状態時）に算出し、下位サーバ２０、３０、４０に通知する。下位サーバ２０、３０、４０の各々は、通知された通信適正量に従い、通信規制を実行する。

具体的には、上位サーバ１０は、定常状態時に、下位レイヤの各下位サーバ２０、３０、４０のトラフィックを監視する。該監視の結果、下位サーバ２０、３０、４０のトラフィックとして、それぞれ３５０ＴＰＳ、１００ＴＰＳ、５０ＴＰＳが得られる。図２では、上記トラフィックとして、３０日分の平均値を例示したが、これに限らず、他の所定時間（例えば１０日）分の平均値、あるいは最頻値、中央値等であってもよい。

次に、図２、図３を参照しながら、本実施例に係る通信制御システム１の例示としての呼制御システム２について説明する。図２は、本実施例に係る呼制御システム２を説明するための前半部分を示す図である。図２では、上位サーバとして、加入者ＤＢサーバ５０が、下位サーバとして、呼処理サーバ６０、７０、８０が、それぞれ例示されている。

図２に示す様に、加入者ＤＢサーバ５０は、定常状態時に、各呼処理サーバ６０、７０、８０から加入者ＤＢサーバ５０へのトラフィックを常時監視する（Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３）。加入者ＤＢサーバ５０は、自サーバの処理能力を超過しない様に、呼処理サーバ６０、７０、８０間における定常時のトラフィック比率から、上記通信適正量を、呼処理サーバ６０、７０、８０毎に算出する。具体的には、加入者ＤＢサーバ５０は、自サーバの処理能力に対し、定常時のトラフィック比率で重み付けを行い、通信適正量を決定する。加入者ＤＢサーバ５０は、上記通信適正量を、呼処理サーバ６０、７０、８０の各々に通知する（Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３）。

本実施例では、上記定常時のトラフィック比率は７：２：１（＝３５０：１００：５０）であり、加入者ＤＢサーバ５０の処理能力は９００ＴＰＳである。このため、輻輳発生時の通信適正量は、それぞれ６３０（＝９００×０．７）ＴＰＳ、１８０（＝９００×０．２）ＴＰＳ、９０（＝９００×０．１）ＴＰＳと算出される。従って、輻輳の発生に先立ち、定常状態時に、呼処理サーバ６０に“６３０ＴＰＳ”が、呼処理サーバ７０に“１８０ＴＰＳ”が、呼処理サーバ８０に“９０ＴＰＳ”が、それぞれ通知される。これらのトラフィック値は、加入者ＤＢサーバ５０において実際に輻輳が発生した際に、各呼処理サーバ６０、７０、８０における通信規制に使用される。例えば、各呼処理サーバ６０、７０、８０は、これらのトラフィック値を、加入者ＤＢサーバ５０に対するトラフィックの上限値として用いることで、加入者ＤＢサーバ５０では、常時、処理能力を超過しない９００ＴＰＳ以下のトラフィックを処理すればよいこととなる。その結果、加入者ＤＢサーバ５０に発生した輻輳は、早期に解消される。

なお、本実施例では、加入者ＤＢサーバ５０の処理能力を９００ＴＰＳとしたため、通信適正量は６３０ＴＰＳ、１８０ＴＰＳ、９０ＴＰＳと算出されたが、処理能力の増減に伴い、通信適正量も変わることは勿論である。例えば、加入者ＤＢサーバ５０の処理能力が１２００ＴＰＳに増強された場合、各呼処理サーバ６０、７０、８０には、それぞれ８４０ＴＰＳ、２４０ＴＰＳ、１２０ＴＰＳの通信適正量が通知される。

また、上記通信適正量は、必ずしも定常時のトラフィック比率に按分比例して決定される必要は無い。すなわち、加入者ＤＢサーバ５０は、上記通信適正量を決定する際、各呼処理サーバ６０、７０、８０の端末収容能力、サービス種別、接続率、用途、コスト等に応じた重み付けを、トラフィック比率自体に行うものとしてもよい。例えば、加入者ＤＢサーバ５０において、各呼処理サーバ６０、７０、８０の端末収容能力に応じて、１：２：１の重み付けが予め設定されている場合、上記定常時のトラフィック比率が７：２：１であっても、通信適正量の比率は、７：２：１ではなく、７：４：１の比率で算出されるものとしてもよい。これにより、各呼処理サーバ６０、７０、８０の特徴に即した、より柔軟性の高いトラフィック制御が可能となる。

図３は、本実施例に係る呼制御システム２を説明するための後半部分を示す図である。図３に示す様に、各呼処理サーバ６０、７０、８０は、上記Ｓ２１、Ｓ２２、Ｓ２３にて通知された自サーバ宛の通信適正量を基に、加入者ＤＢサーバ５０へのトラフィックを管理して通信規制を行う（Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ３３）。該通信規制は、加入者ＤＢサーバ５０が自サーバの処理能力を超える輻輳の発生を検知し、該輻輳の発生を、各呼処理サーバ６０、７０、８０に通知（Ｓ４１、Ｓ４２、Ｓ４３）したことを契機として、開始されるものとしてもよい。

図４は、本実施例に係る呼制御システム２の構成を示すブロック図である。図４に示す様に、呼制御システム２は、加入者ＤＢサーバ５０と、加入者ＤＢサーバ５０と通信可能な複数の呼処理サーバ６０、７０、８０とを有する。加入者ＤＢサーバ５０は、トラフィック監視部５１と通信適正量算出部５２と通信適正量通知部５３とを有する。トラフィック監視部５１は、複数の呼処理サーバ６０、７０、８０から加入者ＤＢサーバ５０へのトラフィックを監視する。通信適正量算出部５２は、上記監視の結果に基づき、上記トラフィックを規制する際の適正量を呼処理サーバ６０、７０、８０毎に算出する。通信適正量通知部５３は、算出された上記適正量を、複数の呼処理サーバ６０、７０、８０に通知する。複数の呼処理サーバ６０、７０、８０の各々は、通知された上記適正量に基づき、加入者ＤＢサーバ５０の処理能力を超過しない様に、上記トラフィックを制御（通信規制）する制御部６１、７１、８１を有する。

また、加入者ＤＢサーバ５０において、通信適正量算出部５２は、複数の呼処理サーバ６０、７０、８０間における加入者ＤＢサーバ５０へのトラフィックの比率と、加入者ＤＢサーバ５０の処理能力とに応じて、上記トラフィックの適正量を算出するものとしてもよい。更に、加入者ＤＢサーバ５０において、通信適正量通知部５３は、加入者ＤＢサーバ５０が定常状態にある時に上記適正量を通知し、複数の呼処理サーバ６０、７０、８０において、制御部６１、７１、８１は、加入者ＤＢサーバ５０における輻輳の発生に伴い、上記トラフィックを制御するものとしてもよい。

上述した様に、各呼処理サーバ６０、７０、８０から加入者ＤＢサーバ５０に要求されるトラフィックの量は、従来の様に所定の割合（例えば１０％）ずつ一律に低減されるのではなく、過去のトラフィック実績に応じて、個別的に低減される。これにより、呼制御システム２は、加入者ＤＢサーバ５０と呼処理サーバ６０、７０、８０との間の通信実態に即した精確な通信制御を行うことができる。その結果、過剰または過小な通信規制を発生させることなく、過不足のない輻輳制御が実現される。

また、上述した呼制御システム２の各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的態様は、図示のものに限らず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することもできる。例えば、加入者ＤＢサーバ５０に関し、トラフィック監視部５１と通信適正量算出部５２、あるいは、通信適正量算出部５２と通信適正量通知部５３を１つの構成要素として統合してもよい。反対に、通信適正量通知部５３に関し、算出された通信適正量を呼処理サーバ６０、７０、８０に通知する部分と、呼処理サーバ６０、７０、８０に、加入者ＤＢサーバ５０へのトラフィックを制御させる部分とに分散してもよい。

１、１００通信制御システム
２、２００呼制御システム
１０、１０１上位サーバ
２０、３０、４０、１０２、１０３、１０４下位サーバ
５０、２０１加入者ＤＢサーバ
５１トラフィック監視部
５２通信適正量算出部
５３通信適正量通知部
６０、７０、８０、２０２、２０３、２０４呼処理サーバ
６１、７１、８１制御部
Ｎネットワーク

Claims

上位サーバと、該上位サーバと通信可能な複数の下位サーバとを有する通信制御システムであって、
前記上位サーバは、
前記複数の下位サーバから前記上位サーバへのトラフィックを監視する監視部と、
前記監視の結果に基づき、前記トラフィックを規制する際の適正量を前記下位サーバ毎に算出する算出部と、
算出された前記適正量を、前記複数の下位サーバに通知する通知部とを有し、
前記複数の下位サーバの各々は、
通知された前記適正量に基づき、前記トラフィックを制御する制御部を有することを特徴とする通信制御システム。
前記上位サーバの前記算出部は、前記複数の下位サーバ間における前記上位サーバへのトラフィックの比率に応じて、前記トラフィックを規制する際の適正量を算出することを特徴とする請求項１に記載の通信制御システム。
前記上位サーバの前記通知部は、前記上位サーバが定常状態にある時に前記適正量を通知し、
前記複数の下位サーバの前記制御部は、前記上位サーバにおける輻輳の発生に伴い、前記トラフィックを制御することを特徴とする請求項１に記載の通信制御システム。
複数の下位サーバからのトラフィックを監視する監視部と、
前記監視の結果に基づき、前記トラフィックを規制する際の適正量を前記下位サーバ毎に算出する算出部と、
算出された前記適正量を、前記複数の下位サーバに通知して、前記トラフィックを制御させる通知部と
を有することを特徴とする通信制御装置。
上位サーバと、該上位サーバと通信可能な複数の下位サーバとを有する通信制御システムにおける通信制御方法であって、
前記上位サーバが、
前記複数の下位サーバから前記上位サーバへのトラフィックを監視する監視工程と、
前記監視の結果に基づき、前記トラフィックを規制する際の適正量を前記下位サーバ毎に算出する算出工程と、
算出された前記適正量を、前記複数の下位サーバに通知する通知工程とを含み、
前記複数の下位サーバの各々が、
通知された前記適正量に基づき、前記トラフィックを制御する制御工程を含むことを特徴とする通信制御方法。