JP2018033016A - 経路選択装置、ネットワークシステム、経路選択方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】連携可能な同種のデータ処理機能が複数存在する場合でも、よりコストの低い最適ネットワーク経路を効率よく選択する。
【解決手段】ネットワークサービスに対して予め設定されている、データ処理間を結ぶ処理リンクのそれぞれで必要となるリンクコストに基づいて、論理ネットワーク全体の論理コストを計算する論理コスト計算部１３と、論理ネットワークをネットワーク装置２０の実際の接続形態に即した物理ネットワークに変換し、物理ネットワーク全体の物理コストを計算する物理コスト計算部１４とを設け、経路選択部１５が、生成した論理ネットワークのうちから論理コストの小さいものを複数選択した対象論理ネットワークのうち、物理コストが最小となる最小コストネットワークを、ネットワークサービス提供時に用いるネットワーク経路として選択する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数のデータ処理装置を連携させてネットワークサービスを提供する際に使用する最適ネットワーク経路を選択する経路選択技術に関する。

従来、ユーザに対して提供するネットワークサービスに関する機能は、ルータやゲートウェイなど専用ハードウェアで構成でされていたが、近年、設備コストの削減等を目的として汎用サーバ上でソフトウェアとして動作させるＮＦＶ（Network Functions Virtualization）技術に注目が集まっている。

このような、ネットワーク上に点在する複数のＮＦＶアプリケーションを自由に組み合わせて柔軟にネットワークサービスを提供する仕組みとして、ネットワークサービスに含まれる機能に応じて適切な順序で、サービスデータをパケットで転送するＳＦＣ（Service Function Chaining）技術が検討されている。
一般に、ＳＦＣ技術を用いたシステムは、任意のアルゴリズムに基づいたサービス処理を行うデータ処理機能（ＳＦ：Service Function）と、ヘッダ情報を基にしてサービスデータを含むパケットを転送するパケット転送機能（ＳＦＦ：Service Function Forwarder）と、ネットワークシステム全体を制御する制御機能とから構成される。

ＳＦＣ技術は、主にネットワークサービスに関する機能を仮想化して柔軟なサービス運用を可能とすることを目的に開発されているが、ユーザアプリケーションにおいても一部の機能をソフトウェアもしくはハードウェアを用いて実行することで同様の効果が期待できる。例えば、ユーザが特定の物体が写った画像をネットワークを介して取得したい場合を考える。対象となるすべての画像を取得してからローカルで目的の物体が写った画像を分類してもよいが、ネットワーク上で予め画像を分類することでユーザは受け取る情報を削減することができる。このとき、検出したい物体ごとに有効な検出アルゴリズムは異なっており、このようなデータ処理機能をネットワークシステム上に予め配置することでユーザは任意の検出アルゴリズムを選択して情報をフィルタリングし、必要な情報だけを取得することができるようになる。

ＳＦＣに関する重要な技術の一つに、最小コスト経路探索がある。従来の探索手法では、ＳＦの負荷や隣接するＳＦＦ間のリンク負荷のみを考慮しており、局所的に負荷が高いＳＦやリンクが存在する場合があることが課題であった。この問題を解決するために特許文献２では、ＳＦとネットワークのリソース使用率を合わせて重み付きグラフを作成し、このグラフに基づいて最小コストを算出することで、各ＳＦを連携させるための最適なネットワーク経路を選択して局所的に負荷が高いＳＦやネットワークの発生を低減する方法が提案されている。

特開２０１６−４６７３６号公報 特開２０１５−１５４３２５号公報

Paul Quinn et al.、" draft-quinn-sfc-arch-05"、[online]、2014-08-15、IETF、[平成28年6月6日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://datatracker.ietf.org/doc/draftquinn-sfc-arch/＞ Paul Quinn et al.、" draft-quinn-sfc-nsh-07"、[online]、2016-02-24、IETF、[平成28年6月6日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://datatracker.ietf.org/doc/draft-quinnsfc-nsh/＞

しかしながら、このような従来技術では、ＳＦとネットワークのリソース使用率とを考慮してコストを計算しているが、連携させるＳＦ間を結ぶリンクごとのリンクコストは考慮されておらず、全体として必ずしもコストの低い最適ネットワーク経路を選択できるとは限らないという問題点があった。

また、ユーザが利用するネットワークサービスのサービスパターンについて、対応するネットワーク経路により連携させるＳＦが一意に決まった場合は、最小費用流問題として単シンプレックス法やダイクストラ法などの従来手法で解くことができる。しかしながら、通常は同一データ処理を行う同種のＳＦがネットワーク上に複数設けられているため、これら組み合わせに応じて多くのネットワーク経路が存在する。このため、従来技術によれば、これらすべてのネットワーク経路ごとに最小費用流問題を解く必要があり、効率よく最適ネットワーク経路を選択することができないという問題点があった。

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、連携可能な同種のデータ処理機能が複数存在する場合でも、よりコストの低い最適ネットワーク経路を効率よく選択できる経路選択技術を提供することを目的としている。

このような目的を達成するために、本発明にかかる経路選択装置は、ユーザが利用するネットワークサービスを構成するデータ処理を実行する複数のデータ処理機能と、これらデータ処理機能で処理するサービスデータを転送する複数のデータ転送機能と、前記ネットワークサービスを構成するデータ処理の連携を示すサービスパターンに基づいて、前記データ転送機能を制御して前記データ処理機能を所定の順序で連携させることにより、前記ネットワークサービスを前記ユーザに対して提供する制御装置とを備えるネットワークシステムで用いられて、ネットワークサービス提供時に前記データ処理機能および／または前記データ転送機能をそれぞれ実装するネットワーク装置間を結ぶ物理リンクを介して前記データ処理機能を連携させるためのネットワーク経路を選択する経路選択装置であって、前記データ処理機能と前記データ転送機能との論理的な接続関係に基づいて、前記サービスパターンを構成する各データ処理を実行させる前記データ処理機能と、これらデータ処理機能を連携させる前記データ転送機能とを、論理リンクにより接続した論理ネットワークを複数生成する論理ネットワーク生成部と、前記ネットワークサービスに対して予め設定されている、前記データ処理間を結ぶ処理リンクのそれぞれで必要となるリンクコストに基づいて、前記論理ネットワークを構成するすべての論理リンクで生じるリンクコストを集計して論理コストを計算する論理コスト計算部と、前記データ処理機能および前記データ転送機能とこれらを実装する前記ネットワーク装置との物理的な対応関係と、物理リンクを介して接続されている前記ネットワーク装置に関する物理的な接続関係とに基づいて、前記論理ネットワークを前記ネットワーク装置の実際の接続形態に即した物理ネットワークに変換し、前記リンクコストに基づいて前記物理ネットワークを構成するすべての物理リンクで生じるリンクコストを集計して物理コストを計算する物理コスト計算部と、前記論理ネットワークのうちから前記論理コストの小さいものを対象論理ネットワークとして複数選択した後、これら対象論理ネットワークのうちから、対応する物理ネットワークの物理コストが最小となる最小コストネットワークを選択し、前記最小コストネットワークに関する前記データ処理機能と前記データ転送機能との接続関係を、前記ネットワーク経路として選択する経路選択部とを備えている。

また、本発明にかかる上記経路選択装置の一構成例は、前記経路選択部が、前記ネットワーク装置のそれぞれに実装されている前記データ処理機能の利用状況に基づいて、前記対象論理ネットワークのうちから、連携させるすべてのデータ処理機能を対応する前記ネットワーク装置へマッピング可能な対象論理ネットワークを選択し、これら選択した前記対象論理ネットワークのうちから、前記最小コストネットワークを選択するようにしたものである。

また、本発明にかかる上記経路選択装置の一構成例は、前記経路選択部が、前記物理リンクのリソース使用状況に基づいて、前記対象論理ネットワークのうちから、データ処理機能の連携に使用するすべての物理リンクについて、それぞれの物理リンクで生じるリンクコスト分のリソースを確保可能な対象論理ネットワークを選択して、これら選択した前記対象論理ネットワークのうちから、前記最小コストネットワークを選択するようにしたものである。

また、本発明にかかる上記経路選択装置の一構成例は、前記論理ネットワークが、前記データ処理機能を１または複数のホップ数で接続したトポロジからなるものである。

また、本発明にかかる上記経路選択装置の一構成例は、前記物理ネットワークが、前記ネットワーク装置を１または複数のホップ数で接続したトポロジからなるものである。

また、本発明にかかるネットワークシステムは、ユーザが利用するネットワークサービスを構成するデータ処理を実行する複数のデータ処理機能と、前記データ処理機能で処理するサービスデータを転送する複数のデータ転送機能と、前記ネットワークサービスを構成するデータ処理の連携を示すサービスパターンに基づいて、前記データ転送機能を制御して前記データ処理機能を所定の順序で連携させることにより、前記ネットワークサービスを前記ユーザに対して提供する制御装置とを備え、ネットワークサービス提供時に前記データ処理機能および／または前記データ転送機能をそれぞれ実装するネットワーク装置間を結ぶ物理リンクを介して前記データ処理機能を連携させるためのネットワーク経路を選択するネットワークシステムであって、前記データ処理機能と前記データ転送機能との論理的な接続関係に基づいて、前記サービスパターンを構成する各データ処理を実行させる前記データ処理機能と、これらデータ処理機能を連携させる前記データ転送機能とを、論理リンクにより接続した論理ネットワークを複数生成する論理ネットワーク生成部と、前記ネットワークサービスに対して予め設定されている、前記データ処理間を結ぶ処理リンクのそれぞれで必要となるリンクコストに基づいて、前記論理ネットワークを構成するすべての論理リンクで生じるリンクコストを集計して論理コストを計算する論理コスト計算部と、前記データ処理機能および前記データ転送機能とこれらを実装する前記ネットワーク装置との物理的な対応関係と、物理リンクを介して接続されている前記ネットワーク装置に関する物理的な接続関係とに基づいて、前記論理ネットワークを前記ネットワーク装置の実際の接続形態に即した物理ネットワークに変換し、前記リンクコストに基づいて前記物理ネットワークを構成するすべての物理リンクで生じるリンクコストを集計して物理コストを計算する物理コスト計算部と、前記論理ネットワークのうちから前記論理コストの小さいものを対象論理ネットワークとして複数選択した後、これら対象論理ネットワークのうちから、対応する物理ネットワークの物理コストが最小となる最小コストネットワークを選択し、前記最小コストネットワークに関する前記データ処理機能と前記データ転送機能との接続関係を、前記ネットワーク経路として選択する経路選択部とを備えている。

また、本発明にかかる経路選択方法は、ユーザが利用するネットワークサービスを構成するデータ処理を実行する複数のデータ処理機能と、前記データ処理機能で処理するサービスデータを転送する複数のデータ転送機能と、前記ネットワークサービスを構成するデータ処理の連携を示すサービスパターンに基づいて、前記データ転送機能を制御して前記データ処理機能を所定の順序で連携させることにより、前記ネットワークサービスを前記ユーザに対して提供する制御装置とを備えるネットワークシステムで用いられて、ネットワークサービス提供時に前記データ処理機能および／または前記データ転送機能をそれぞれ実装するネットワーク装置間を結ぶ物理リンクを介して前記データ処理機能を連携させるためのネットワーク経路を選択する経路選択方法であって、論理ネットワーク生成部が、前記データ処理機能と前記データ転送機能との論理的な接続関係に基づいて、前記サービスパターンを構成する各データ処理を実行させる前記データ処理機能と、これらデータ処理機能を連携させる前記データ転送機能とを、論理リンクにより接続した論理ネットワークを複数生成する論理ネットワーク生成ステップと、論理コスト計算部が、前記ネットワークサービスに対して予め設定されている、前記データ処理間を結ぶ処理リンクのそれぞれで必要となるリンクコストに基づいて、前記論理ネットワークを構成するすべての論理リンクで生じるリンクコストを集計して論理コストを計算する論理コスト計算ステップと、物理コスト計算部が、前記データ処理機能および前記データ転送機能とこれらを実装する前記ネットワーク装置との物理的な対応関係と、物理リンクを介して接続されている前記ネットワーク装置に関する物理的な接続関係とに基づいて、前記論理ネットワークを前記ネットワーク装置の実際の接続形態に即した物理ネットワークに変換し、前記リンクコストに基づいて前記物理ネットワークを構成するすべての物理リンクで生じるリンクコストを集計して物理コストを計算する物理コスト計算ステップと、経路選択部が、前記論理ネットワークのうちから前記論理コストの小さいものを対象論理ネットワークとして複数選択した後、これら対象論理ネットワークのうちから、対応する物理ネットワークの物理コストが最小となる最小コストネットワークを選択し、前記最小コストネットワークに関する前記データ処理機能と前記データ転送機能との接続関係を、前記ネットワーク経路として選択する経路選択ステップとを備えている。

また、本発明にかかるプログラムは、コンピュータが、前述したいずれかの経路選択装置を構成する各部として機能させるためのプログラムである。

本発明によれば、ユーザが利用するネットワークサービスのサービスパタ−ンが、論理ネットワークと物理ネットワークに分けられて、それぞれ計算した論理コストと物理コストが組み合わされて探索されることになる。このため、ネットワーク上に連携可能な同種のデータ処理機能が複数存在する場合でも、論理コストによりある程度絞り込むことができ、ネットワーク装置の実際の接続形態に即した物理ネットワークについて物理コストを計算する回数を大幅に削減することができる。したがって、よりコストの低い最適ネットワーク経路を効率よく選択することが可能となる。

ネットワークシステムの構成を示すブロック図である。 ネットワーク装置の構成例を示すブロック図である。 ネットワーク装置におけるパケット転送処理を示すフローチャートである。 画像処理による物体検出に関するサービスパターン例である。 図４のサービスパターンに対するリンクコストの設定例である。 図４のサービスパターンに対応する論理ネットワークの構成例である。 図４のサービスパターンに対応する論理ネットワークの他の構成例である。 図６の論理ネットワークに対応する物理ネットワークの構成例である。 図７の論理ネットワークに対応する物理ネットワークの構成例である。 経路選択処理を示すフローチャートである。

次に、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
［ネットワークシステム］
まず、図１を参照して、本実施の形態にかかるネットワークシステム１について説明する。図１は、ネットワークシステムの構成を示すブロック図である。

このネットワークシステム１は、ＳＦＣ（Service Function Chaining）技術に基づいて、ネットワーク上に分散して配置されている複数のデータ処理機能を連携させることにより、ユーザに対して各種のネットワークサービスを提供する機能を有している。

ネットワークシステム１は、ユーザが利用するネットワークサービスを構成するデータ処理を実行する複数のデータ処理機能（ＳＦ：Service Function）２１と、これらＳＦ２１で処理するサービスデータを転送する複数のデータ転送機能（ＳＦＦ：Service Function Forwarder）２２と、ネットワークサービスを構成するデータ処理の連携を示すサービスパターンに基づいて、ＳＦＦ２２を制御してＳＦ２１を所定の順序で連携させることにより、ネットワークサービスをユーザに対して提供する制御装置２３と、ネットワークサービス提供時にＳＦ２１および／またはＳＦＦ２２をそれぞれ実装するネットワーク装置２０間を結ぶ物理リンクを介してＳＦ２１を連携させるためのネットワーク経路を選択する経路選択装置１０とから構成されている。

図１の構成例では、５つのネットワーク装置２０（２０Ａ−２０Ｅ）がネットワークシステム１に配置されている。ここでは、ネットワーク装置２０Ｃが、リンクＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４を介してネットワーク装置２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｄ，２０Ｅと接続されている。また、ネットワーク装置２０Ａは、ネットワーク装置２０Ｃのほか、リンクＬ５，Ｌ６を介してネットワーク装置２０Ｅおよび外部通信ネットワークＮＷと接続されている。また、ネットワーク装置２０Ｅは、ネットワーク装置２０Ｃ，２０Ａのほか、リンクＬ７を介してユーザ端末（ＵＥ）２４と接続されている。

これらネットワーク装置２０には、それぞれ１つのＳＦＦ２２が実装されており、リンクＬを介して他のネットワーク装置２０のＳＦＦ２２と接続されている。また、これらネットワーク装置２０には、１つ以上のＳＦ２１が実装されて、それぞれのネットワーク装置２０のＳＦＦ２２と装置内で接続されている。なお、ネットワーク装置２０として、ＳＦＦ２２のみのものを配置してもよい。

経路選択装置１０は、制御回線ＬＣを介して各ネットワーク装置２０、ＵＥ２４、および制御装置２３と接続されており、それぞれに接続されているリンクのリソース使用状況や、実装されているＳＦ２１の利用状況（利用可否）を、各ネットワーク装置２０およびＵＥ２４から取得し、選択したネットワーク経路を制御装置２３に通知する。
制御装置２３は、経路選択装置１０から通知されたネットワーク経路に応じて、制御回線ＬＣを介して各ネットワーク装置２０のＳＦＦ２２に対するサービスデータ転送指示を出力する。

［ネットワーク装置］
次に、図２を参照して、ネットワーク装置２０について詳細に説明する。図２は、ネットワーク装置の構成例を示すブロック図である。
このネットワーク装置２０は、主にＣＰＵで実行されるソフトウェアで実現されるソフトウェア処理部５０Ｓ、主にハードウェアで実現されるハードウェア処理部５０Ｈ、およびリンクＬを介してデータ通信を行う入出力部５０Ｐから構成されている。

ソフトウェア処理部５０Ｓには、主な機能部として、サービスデータを含む１つ以上のパケットをまとめてソフトウェアを用いて処理するデータ処理部５１と、入出力部５０Ｐを介して装置外部から受信したパケットを別のネットワーク装置２０またはハードウェア処理部５０Ｈに転送するパケット転送部５２と、入出力部５０Ｐを介して別のネットワーク装置２０または制御装置２３とデータ通信を行う通信部５３とが設けられている。

ハードウェア処理部５０Ｈには、主な機能部として、サービスデータを含む１つ以上のパケットをまとめてハードウェアを用いて処理するデータ処理部５４と、パケットをデータ処理部５１，５４またはパケット転送部５２に転送するパケット転送部５５と、データ処理部５１，５４の利用状況を取得し、受信したパケットのＳＦＣタグなどのヘッダ情報からパケット転送先を決定する転送制御部５６とが設けられている。

これら機能部のうち、データ処理部５１，５４がＳＦ２１に相当し、パケット転送部５２，５５がＳＦＦ２２に相当する。したがって、図２の構成例では、１つのネットワーク装置２０に２つのＳＦ２１と２つのＳＦＦ２２とが実装されていることになる。
このようなネットワーク装置２０は、例えばＳｏＣ ＦＰＧＡ（System on Chip Field Programmable Gate Array）を用いて実現することができる。

図３は、ネットワーク装置におけるパケット転送処理を示すフローチャートである。
ネットワーク装置２０では、入出力部５０Ｐで装置外部からパケットを受信すると、図３のパケット転送処理を実行する。
まず、パケット転送部５２で、その受信パケットが自装置における処理対象となっているパケットか否かを、そのヘッダ情報を基にして判定する（ステップ１００）。ここで、処理対象でない場合（ステップ１００：ＮＯ）、受信パケットをヘッダ情報を基にして別のネットワーク装置２０に転送し（ステップ１０５）、一連のパケット転送処理を終了する。

一方、受信パケットが処理対象であった場合（ステップ１００：ＹＥＳ）、転送制御部５６で、受信パケットにより要求されている要求データ処理を判別し（ステップ１０１）、データ処理部５１，５４の利用状況から要求データ処理が実行可能かを判定する（ステップ１０２）。
ここで、要求データ処理が実行不可能であった場合（ステップ１０２：ＮＯ）、前述のステップ１０５へ移行して、パケット転送部５２から別のネットワーク装置２０に転送し（ステップ１０５）、一連のパケット転送処理を終了する。

一方、要求データ処理が実行可能であった場合（ステップ１０２：ＹＥＳ）、転送制御部５６で、要求データ処理に対応するＳＦＣタグを更新し（ステップ１０１）、パケット転送部５５より対応するデータ処理部５１またはデータ処理部５４に受信パケットを転送してデータ処理を行う（ステップ１０４）。
その後、受信パケットは、転送制御部５６に戻されて、自装置で行うべきデータ処理が存在しなくなるまで、ステップ１０１−１０４の処理を繰り返し実行し、自装置で行うべきデータ処理がなくなって、要求データ処理が実行不可能となった場合（ステップ１０２：ＮＯ）、前述のステップ１０５へ移行して、パケット転送部５２から別のネットワーク装置２０に転送し（ステップ１０５）、一連のパケット転送処理を終了する。

［経路選択装置］
次に、本実施の形態にかかる経路選択装置１０について詳細に説明する。
本実施の形態は、ネットワーク装置２０に実装されているＳＦ２１を論理的に連携させるための論理ネットワークと、ＳＦ２１が実装されているネットワーク装置２０を物理的に連携させるための物理ネットワークのそれぞれについて、経路選択装置１０により、論理コストおよび物理コストを計算し、ユーザが利用するネットワークサービスのサービスパターンを実現しうる論理ネットワークのうちから、論理コストの比較的小さい対象論理ネットワークを複数選択した後、これら対象論理ネットワークのうちから物理コストが最小である最小コストネットワークを選択し、最小コストネットワークに関するＳＦ２１とＳＦＦ２２との接続関係を、ネットワークサービス提供時に用いる最適ネットワーク経路として選択するようにしたものである。

図１に示すように、経路選択装置１０には、主な機能部として、情報取得部１１、論理ネットワーク生成部１２、論理コスト計算部１３、物理コスト計算部１４、および経路選択部１５が設けられている。

情報取得部１１は、制御回線ＬＣを介して各ネットワーク装置２０さらにはＵＥ２４から、各ネットワーク装置２０のそれぞれが有するＳＦ２１に関する利用状況（利用可否）を取得する機能と、各ネットワーク装置２０さらにはＵＥ２４に接続されている各リンクのリソース使用状況（リソース残量）を取得する機能と、ＵＥ２４からユーザが利用するネットワークサービスのサービスパターンを取得する機能とを有している。

これら利用状況やリソース使用状況については、各ネットワーク装置２０さらにはＵＥ２４に対して情報取得部１１から要求して取得するようにしてもよく、自律的に各ネットワーク装置２０さらにはＵＥ２４からの通知により取得するようにしてもよい。また、制御装置２３が各ネットワーク装置２０さらにはＵＥ２４から収集した利用状況やリソース使用状況を情報取得部１１が取得してもよい。また、サービスパターンについても、制御装置２３がＵＥ２４から取得したものを情報取得部１１が取得してもよい。

論理ネットワーク生成部１２は、予め登録されているＳＦ２１とＳＦＦ２２との論理的な接続関係に基づいて、サービスパターンを構成する各データ処理を実行させるＳＦ２１と、これらＳＦ２１を連携させるＳＦＦ２２とを、論理リンクにより接続した論理ネットワークを複数生成する機能を有している。

論理コスト計算部１３は、ネットワークサービスに対して予め設定されている、データ処理間を結ぶ処理リンクのそれぞれで必要となるリンクコストに基づいて、論理ネットワークを構成するすべての論理リンクで生じるリンクコストを集計して論理コストを計算する機能を有している。

物理コスト計算部１４は、ＳＦ２１およびＳＦＦ２２とこれらを実装するネットワーク装置２０との物理的な対応関係と、物理リンクを介して接続されているネットワーク装置２０に関する物理的な接続関係（トポロジ）とに基づいて、論理ネットワークをネットワーク装置２０の実際の接続形態に即した物理ネットワークに変換する機能、リンクコストに基づいて物理ネットワークを構成するすべての物理リンクで生じるリンクコストを集計して物理コストを計算する機能とを有している。

経路選択部１５は、論理ネットワーク生成部１２で生成した論理ネットワークのうちから論理コストの小さいものを対象論理ネットワークとして複数選択する機能と、これら対象論理ネットワークのうちから、対応する物理ネットワークの物理コストが最小となる最小コストネットワークを選択する機能と、最小コストネットワークに関するＳＦ２１とＳＦＦ２２との接続関係を、ネットワークサービス提供時に用いる最適ネットワーク経路として選択する機能を有している。

また、経路選択部１５は、ネットワーク装置２０のそれぞれに実装されているＳＦ２１の利用状況（利用可否）に基づいて、対象論理ネットワークのうちから、連携させるすべてのＳＦ２１を対応するネットワーク装置２０へマッピング可能な対象論理ネットワークを選択し、これら選択した対象論理ネットワークのうちから、最小コストネットワークを選択する機能と、物理リンクのリソース使用状況（リソース残量）に基づいて、対象論理ネットワークのうちから、ＳＦ２１の連携に使用するすべての物理リンクについて、それぞれの物理リンクで生じるリンクコスト分のリソースを確保可能な対象論理ネットワークを選択し、これら選択した対象論理ネットワークのうちから、最小コストネットワークを選択する機能とを有している。

［サービスパターン］
次に、図４を参照して、ネットワークサービスを規定するサービスパターンについて説明する。図４は、画像処理による物体検出に関するサービスパターン例である。
サービスパターンとは、ネットワークサービスを実現するために用いる各データ処理の連携を示すパターンである。例えば、画像処理による物体検出を行うネットワークサービスでは、図４に示すような、ＮＷに存在する画像データをデータ処理し、得られた物体検出結果をＵＥに出力するサービスパターンを用いることになる。

図４のサービスパターンは、データ複製処理に相当する処理ａと、いくつかの異なるアルゴリズムに基づく特徴点検出・特徴量記述処理に相当する処理ｂ，処理ｃ，処理ｄと、いくつかの異なるアルゴリズムに基づく特徴量マッチング処理に相当する処理ｅ，処理ｆと、いくつかの異なるアルゴリズムに基づく後処理に相当する処理ｇ，処理ｈと、画像データとメタデータの結合処理に相当する処理ｉとからなる複数のデータ処理で構成されている。

一般に、画像データは大容量データであり、メタデータは小容量データであることから、これらデータ処理間を結ぶ処理リンクのそれぞれにおいてトラヒックが異なるものとなる。例えば、データ複製処理である処理ａの前後の処理リンクは比較的高トラヒックとなり、特徴点検出・特徴量記述処理である処理ｂ，処理ｃ，処理ｄから、結合処理である処理ｉまでの処理リンクは比較的低トラヒックとなる。

図５は、図４のサービスパターンに対するリンクコストの設定例である。ここでは、高トラヒックの処理リンクのリンクコストは高く設定され、低トラヒックのリンクコストは低く設定される。例えば、処理ａの前後の処理リンクにはリンクコスト「１０」が設定され、処理ｂ，処理ｃ，処理ｄと処理ｅ，処理ｆの間の処理リンクにはリンクコスト「４」が設定され、処理ｅ，処理ｆと処理ｉの間の処理リンクにはリンクコスト「２」が設定され、処理ｉとＵＥの間の処理リンクにはリンクコスト「１」が設定されている。

［論理ネットワーク］
次に、図６を参照して、サービスパターンに対応する論理ネットワークについて説明する。図６は、図４のサービスパターンに対応する論理ネットワークの構成例である。
論理ネットワークは、サービスパターンを構成する各データ処理を実行させるＳＦ２１と、これらＳＦ２１を連携させるＳＦＦ２２とを、論理リンクにより接続したグラフであり、ここでは、ＳＦＦ２２間を結ぶホップ数が１または複数であるグラフを想定している。例えば、図４のサービスパターンの場合、各ネットワーク装置２０に実装されているＳＦ２１のうちから、処理ａ〜処理ｉまでのデータ処理を行うＳＦ２１を選択する必要がある。

図６の例では、ＮＷとＵＥとの間に、連携可能なＳＦＦ＿ａ，ＳＦＦ＿ｂ，ＳＦＦ＿ｃ，ＳＦＦ＿ｄ，ＳＦＦ＿ｅからなる５つのＳＦＦ２２が配置されており、これらＳＦＦ＿ａ〜ＳＦＦ＿ｅには、処理ａ〜処理ｃ，処理ｂ〜処理ｄ，処理ｅ〜処理ｇ，処理ｇ〜処理ｉ，処理ｉ×３を実行するＳＦ２１がそれぞれ接続されている。この例では、処理ｂ，処理ｃ，処理ｇを実行するＳＦ２１が２つ存在し、処理ｉを実行するＳＦ２１が４つ存在している。

したがって、図４に示したサービスパターンを実現するには、規定された順序でこれら処理ａ〜処理ｉに相当するＳＦ２１を選択して連携すればよく、これらＳＦ２１の組み合わせすなわち論理ネットワークはいくつか存在する。ここで、図４に示したように、各処理間の処理リンクは必要となるトラヒックが異なるため、論理ネットワークで必要となる全体のリンクコスト、すなわち論理コストも異なるものとなる。

本実施の形態では、これら処理リンクのリンクコストに基づいて、それぞれの論理ネットワークを構成する各論理リンクのリンクコストを求め、これらを集計することにより論理コストを計算している。このとき、同じＳＦＦ２２の配下にあるＳＦ２１の間では論理リンクを経由しないため、リンクコストが発生しないものとする。

図６の例では、処理ａがＳＦＦ＿ａのＳＦ２１にマッピングされ、処理ｂ，処理ｃ，処理ｄがＳＦＦ＿ｂのＳＦ２１にマッピングされ、処理ｅ，処理ｆがＳＦＦ＿ｃのＳＦ２１にマッピングされ、処理ｇ，処理ｈがＳＦＦ＿ｄのＳＦ２１にマッピングされ、処理ｉがＳＦＦ＿ｅのＳＦ２１にマッピングされている。したがって、例えばＳＦＦ＿ａとＳＦＦ＿ｂとの間の論理リンクでは、処理ａと処理ｂ，処理ｃ，処理ｄとの間のリンクコスト「１０」が３つ分集約されるため、リンクコストは「３０」となる。

このようにして計算すると、ＮＷ，ＳＦＦ＿ａ，ＳＦＦ＿ｂ，ＳＦＦ＿ｃ，ＳＦＦ＿ｄ，ＳＦＦ＿ｅ，ＵＥを結ぶ論理リンクのリンクコストは、それぞれ「１０」，「３０」，「４」，「２」，「１０」となり、ＳＦＦ＿ａとＳＦＦ＿ｅを結ぶ論理リンクのリンクコストは「１０」となる。したがって、これらリンクコストを集計すれば、図６の論理ネットワーク全体の論理コストとして「７８」が得られる。

図７は、図４のサービスパターンに対応する論理ネットワークの他の構成例である。ここでは、図６に比較して、処理ｂ，処理ｃがＳＦＦ＿ａのＳＦ２１にマッピングされ、処理ｇがＳＦＦ＿ｃのＳＦ２１にマッピングされ、処理ｉがＳＦＦ＿ｄのＳＦ２１にマッピングされている。

これにより、ＮＷ，ＳＦＦ＿ａ，ＳＦＦ＿ｂ，ＳＦＦ＿ｃ，ＳＦＦ＿ｄ，ＵＥを結ぶ論理リンクのリンクコストは、それぞれ「１０」，「１０」，「４」，「３」，「１０」となり、ＳＦＦ＿ａとＳＦＦ＿ｃを結ぶ論理リンクのリンクコストは「８」となり、ＳＦＦ＿ａとＳＦＦ＿ｄを結ぶ論理リンクのリンクコストは「１０」となる。したがって、これらリンクコストを集計すれば、図７の論理ネットワーク全体の論理コストとして「５５」が得ら、図６と比較して「２３」だけ論理コストが削減されていることが分かる。

このように、各処理についてマッピングするＳＦ２１を変更することで論理コストを小さくすることができる。マッピングの方法については、リンクコストが高い機能の組み合わせを同じＳＦＦ２２の配下に割り当てる方法などがある。これは、同じＳＦＦ２２の配下にあるＳＦ２１の間ではリンクコストが発生しないからである。

［物理ネットワーク］
次に、図８を参照して、サービスパターンに対応する物理ネットワークについて説明する。図８は、図６の論理ネットワークに対応する物理ネットワークの構成例である。
物理ネットワークは、論理ネットワークを、ネットワーク装置２０の実際の接続形態に即したトポロジに変換したグラフであり、ここでは、ＳＦＦ２２間を結ぶホップ数が１または複数であるグラフを想定している。物理ネットワークは、論理ネットワークと違い、ＳＦ２１間の物理リンクが複数のＳＦＦ２２を跨ぐ可能性があるため、物理ネットワーク全体におけるリンクコストである物理コストは、論理ネットワークの論理コストと比べて増大する傾向にある。

図８の例では、ＳＦＦ＿ａ，ＳＦＦ＿ｂ，ＳＦＦ＿ｃ，ＳＦＦ＿ｄ，ＳＦＦ＿ｅが、それぞれネットワーク装置２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅに実装されており、処理ａがネットワーク装置２０ＡのＳＦ（ａ）にマッピングされ、処理ｂ，処理ｃ，処理ｄがネットワーク装置２０ＢのＳＦ（ｂ），ＳＦ（ｃ），ＳＦ（ｄ）にマッピングされ、処理ｅ，処理ｆがネットワーク装置２０ＣのＳＦ（ｅ），ＳＦ（ｅ）にマッピングされ、処理ｇ，処理ｈがネットワーク装置２０ＤのＳＦ（ｇ），ＳＦ（ｈ）にマッピングされ、処理ｉがネットワーク装置２０ＥのＳＦ（ｉ）にマッピングされている。

また、物理リンクＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７が、それぞれネットワーク装置２０Ａ，２０Ｃの間、ネットワーク装置２０Ｂ，２０Ｃの間、ネットワーク装置２０Ｃ，２０Ｄの間、ネットワーク装置２０Ｃ，２０Ｅの間、ネットワーク装置２０Ａ，ＮＷの間、ネットワーク装置２０Ｅ，ＵＥの間に接続されている。

したがって、例えば、図６の論理ネットワークでは、ＳＦＦ＿ａとＳＦＦ＿ｂが１つの論理リンクで直接接続されていたが、図８の物理ネットワークではＳＦＦ＿ｃを経由するＬ１とＬ２の２つの物理リンクで接続されることになる。
このため、Ｌ２では、ＳＦ（ａ）からＳＦ（ｂ），ＳＦ（ｃ），ＳＦ（ｄ）へのトラヒックと、ＳＦ（ｂ），ＳＦ（ｃ），ＳＦ（ｄ）からＳＦ（ｅ），ＳＦ（ｅ）へのトラヒックとが合成されるため、Ｌ２のリンクコストは「４２」（＝１０×３＋４×３）となる。

このようにして計算すると、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７のリンクコストは、それぞれ「３０」，「４２」，「６」，「２」，「１０」，「１０」，「１０」となる。したがって、これらリンクコストを集計すれば、図８の物理ネットワーク全体の物理コストとして「１１０」が得られ、図６の論理コスト「７８」から「３２」も増加していることになる。

図９は、図７の論理ネットワークに対応する物理ネットワークの構成例である。図８と比較して、ネットワーク装置２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ，ＮＷ，ＵＥ２４間を結ぶ物理リンクＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７は同じであるが、ＳＦ２１のマッピングが異なる。
図８と比較して、処理ｂ，処理ｃがネットワーク装置２０ＡのＳＦ（ｂ），ＳＦ（ｃ）にマッピングされ、処理ｇがネットワーク装置２０ＣのＳＦ（ｇ）にマッピングされ、処理ｉがネットワーク装置２０ＤのＳＦ（ｉ）にマッピングされている。

これにより、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７のリンクコストは、それぞれ「２８」，「１４」，「２３」，「１０」，「１０」，「１０」，「１０」となる。したがって、これらリンクコストを集計すれば、図９の物理ネットワーク全体の物理コストとして「９５」が得られ、図７の論理コスト「５５」から「４０」も増加しているが、図８と比較して「１５」だけ論理コストが削減されていることが分かる。

［本実施の形態の動作］
次に、図１０を参照して、本実施の形態にかかる経路選択装置１０の動作として、経路選択装置１０で実行する経路選択処理について説明する。図１０は、経路選択処理を示すフローチャートである。
経路選択装置１０は、ＵＥ２４からのネットワークサービス使用要求に応じて、図１０の経路選択処理を実行する。なお、各ネットワークサービスを規定するサービスパターンや、それぞれのサービスパターンにおけるリンクコスト、さらには、ＳＦ２１とＳＦＦ２２との論理的な接続関係、ＳＦ２１およびＳＦＦ２２とこれらを実装するネットワーク装置２０との物理的な対応関係、物理リンクを介して接続されているネットワーク装置２０に関する物理的な接続関係（トポロジ）については、予め登録されているものとする。

まず、情報取得部１１は、制御回線ＬＣを介して各ネットワーク装置２０から、各ネットワーク装置２０のそれぞれが有するＳＦ２１能に関する利用状況（利用可否）を取得するとともに（ステップ２００）、各ネットワーク装置２０に接続されている各物理リンクのリソース使用状況（リソース残量）を取得し（ステップ２０１）、ＵＥ２４からユーザが利用するネットワークサービスのサービスパターンを対象サービスパターンとして取得する（ステップ２０２）。

次に、論理ネットワーク生成部１２は、予め登録されているＳＦ２１とＳＦＦ２２との論理的な接続関係に基づいて、情報取得部１１で取得した対象サービスパターンを構成する各データ処理を実行させるＳＦ２１と、これらＳＦ２１を連携させるＳＦＦ２２とを、論理リンクにより接続した論理ネットワークを、ネットワーク装置２０に対する各ＳＦ２１のマッピングの組み合わせごとに生成する（ステップ２０３）。

続いて、論理コスト計算部１３は、ネットワークサービスに対して予め設定されている、データ処理間を結ぶ処理リンクのそれぞれで必要となるリンクコストに基づいて、論理ネットワーク生成部１２で生成した各論理ネットワークについて、それぞれの論理ネットワークを構成するすべての論理リンクで生じるリンクコストを集計して論理コストを計算する（ステップ２０４）。

この後、経路選択部１５は、論理ネットワーク生成部１２で生成した論理ネットワークのうちから、論理コスト計算部１３で得られた論理コストの小さいものを、対象論理ネットワークとして、例えば論理コストの小さい順に規定数だけ、１つずつ選択する（ステップ２０５）。

これに応じて、物理コスト計算部１４は、ＳＦ２１およびＳＦＦ２２とこれらを実装するネットワーク装置２０との物理的な対応関係と、物理リンクを介して接続されているネットワーク装置２０に関する物理的な接続関係（トポロジ）とに基づいて、経路選択部１５で選択された対象論理ネットワークを、ネットワーク装置２０の実際の接続形態に即した物理ネットワークに変換し（ステップ２０６）、ネットワークサービスに対して予め設定されている、データ処理間を結ぶ処理リンクのそれぞれで必要となるリンクコストに基づいて、変換により得られた物理ネットワークを構成するすべての物理リンクで生じるリンクコストを集計して物理コストを計算する（ステップ２０７）。

続いて、経路選択部１５は、対象論理ネットワークを構成する各データ処理が、実際のネットワーク装置２０にマッピング可能か判定する（ステップ２０８）。
ここでは、まず、各ネットワーク装置２０のそれぞれに実装されているＳＦ２１の利用状況（利用可否）に基づいて、連携させるすべてのデータ処理と対応するＳＦ２１が利用可能か判定する。いずれかのデータ処理に対応するＳＦ２１が利用不可能である場合、マッピング不可能と判定する。

また、各リンクのリソース使用状況（リソース残量）に基づいて、物理コスト計算部１４で得られた物理ネットワークを構成する各物理リンクについて、それぞれの物理リンクで生じるリンクコスト分に相当する必要リソースが確保可能か判定する。いずれかの物理リンクについて必要リソースが確保不可能である場合、マッピング不可能と判定する。
このようにして、マッピング不可能と判定された場合（ステップ２０８：ＮＯ）、ステップ２０４に戻って、次に論理コストの小さい論理ネットワークを対象論理ネットワークとして選択し、ステップ２０５−２０７を実行する。

一方、マッピング可能と判定された場合（ステップ２０８：ＹＥＳ）、経路選択部１５は、選択した対象論理ネットワークの選択数が規定値に達したが判定し（ステップ２０９）、選択数が規定値に達していない場合には（ステップ２０９：ＮＯ）、ステップ２０５に戻って、次に論理コストの小さい順に論理ネットワークを対象論理ネットワークとして選択し、ステップ２０５−２０７を実行する。

また、選択数が規定値に達した場合（ステップ２０９：ＹＥＳ）、経路選択部１５は、マッピング可能と判定された対象論理ネットワークのうち、それぞれの物理コストが最小である論理ネットワークを、ネットワークサービス提供時にネットワーク装置２０間を結ぶリンクを介してＳＦ２１を連携させるためのネットワーク経路として選択し（ステップ２１０）、一連の経路選択処理を終了する。

前述した経路選択処理は、図１０に示した処理手法に限定されるものではなく、公知の経路探索手法などを利用してもよい。特に、サービスパターンに基づき論理ネットワークを生成することにより、各データ処理をマッピングするＳＦ２１を特定した後は、一般的な最小費用流問題（Minimum Cost Flow Problem）として単シンプレックス法やダイクストラ法などの従来手法で解くことができる。また、図１０で説明した経路選択処理は、主に論理コスト計算と物理コスト計算とから構成されており、処理全体は、例えば山登り法や焼きなまし法などの公知の探索アルゴリズムを用いて解くことができる。

［本実施の形態の効果］
このように、本実施の形態は、ネットワークサービスに対して予め設定されている、データ処理間を結ぶ処理リンクのそれぞれで必要となるリンクコストに基づいて、論理ネットワーク全体の論理コストを計算する論理コスト計算部１３と、論理ネットワークをネットワーク装置２０の実際の接続形態に即した物理ネットワークに変換し、物理ネットワーク全体の物理コストを計算する物理コスト計算部１４とを設け、経路選択部１５が、生成した論理ネットワークのうちから論理コストの小さいものを複数選択した対象論理ネットワークのうち、物理コストが最小となる最小コストネットワークを、ネットワークサービス提供時に用いるネットワーク経路として選択するようにしたものである。

これにより、ユーザが利用するネットワークサービスのサービスパタ−ンが、論理ネットワークと物理ネットワークに分けられて、それぞれ計算した論理コストと物理コストが組み合わされて探索されることになる。このため、ネットワーク上に連携可能な同種のＳＦ２１が複数存在する場合でも、論理コストによりある程度絞り込むことができ、ネットワーク装置２０の実際の接続形態に即した物理ネットワークについて物理コストを計算する回数を大幅に削減することができる。したがって、よりコストの低い最適ネットワーク経路を効率よく選択することが可能となる。

また、本実施の形態において、経路選択部１５が、ネットワーク装置２０のそれぞれに実装されているＳＦ２１の利用状況に基づいて、対象論理ネットワークのうちから、連携させるすべてのＳＦ２１を対応するネットワーク装置２０へマッピング可能な対象論理ネットワークを選択し、これら選択した対象論理ネットワークのうちから、最小コストネットワークを選択するようにしてもよい。これにより、各ＳＦ２１に関する実際の利用状況を考慮した最適ネットワーク経路を選択することが可能となる。

また、本実施の形態において、経路選択部１５が、物理リンクのリソース使用状況に基づいて、対象論理ネットワークのうちから、ＳＦ２１の連携に使用するすべての物理リンクについて、それぞれの物理リンクで生じるリンクコスト分のリソースを確保可能な対象論理ネットワークを選択して、これら選択した対象論理ネットワークのうちから、最小コストネットワークを選択するようにしてもよい。これにより、各ＳＦ２１を結ぶ物理リンクに関する実際のリソース使用状況を考慮した最適ネットワーク経路を選択することが可能となる。

ある二点間のＳＦ２１を流れるトラヒックのコストは、処理リンクコスト×ホップ数で計算することができる。論理ネットワークでは一般にホップ数を１として計算するため、トラヒックコストを最小化する機能配置を決定することができる。しかし、物理ネットワークでは必ずしも得られた機能配置が最適であるとは限らない。なぜなら、物理ネットワークではホップ数が１以上であり、ネットワーク構成や帯域の使用状況によっては大幅に迂回する必要が生じる可能性があるからである。よって、論理ネットワークを用いて機能の配置場所の探索空間を限定し、得られた探索空間に対して物理リンクコストを計算することで、高速に最適解を探ることができる。

［実施の形態の拡張］
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。また、各実施形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。

１…ネットワークシステム、１０…経路選択装置、１１…情報取得部、１２…論理ネットワーク生成部、１３…論理コスト計算部、１４…物理コスト計算部、１５…経路選択部、２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ，２０Ｅ…ネットワーク装置、２１…データ処理機能（ＳＦ）、２２…データ転送機能（ＳＦＦ）、２３…制御装置、２４…ユーザ端末（ＵＥ）、５０Ｓ…ソフトウェア処理部、５０Ｈ…ハードウェア処理部、５０Ｐ…入出力部、５１，５４…データ処理部、５２，５５…パケット転送部、５３…通信部、５６…転送制御部、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５，Ｌ６，Ｌ７…物理リンク、ＬＣ…制御回線、ＮＷ…外部通信ネットワーク。

Claims (8)

1. ユーザが利用するネットワークサービスを構成するデータ処理を実行する複数のデータ処理機能と、これらデータ処理機能で処理するサービスデータを転送する複数のデータ転送機能と、前記ネットワークサービスを構成するデータ処理の連携を示すサービスパターンに基づいて、前記データ転送機能を制御して前記データ処理機能を所定の順序で連携させることにより、前記ネットワークサービスを前記ユーザに対して提供する制御装置とを備えるネットワークシステムで用いられて、ネットワークサービス提供時に前記データ処理機能および／または前記データ転送機能をそれぞれ実装するネットワーク装置間を結ぶ物理リンクを介して前記データ処理機能を連携させるためのネットワーク経路を選択する経路選択装置であって、
   前記データ処理機能と前記データ転送機能との論理的な接続関係に基づいて、前記サービスパターンを構成する各データ処理を実行させる前記データ処理機能と、これらデータ処理機能を連携させる前記データ転送機能とを、論理リンクにより接続した論理ネットワークを複数生成する論理ネットワーク生成部と、
   前記ネットワークサービスに対して予め設定されている、前記データ処理間を結ぶ処理リンクのそれぞれで必要となるリンクコストに基づいて、前記論理ネットワークを構成するすべての論理リンクで生じるリンクコストを集計して論理コストを計算する論理コスト計算部と、
   前記データ処理機能および前記データ転送機能とこれらを実装する前記ネットワーク装置との物理的な対応関係と、物理リンクを介して接続されている前記ネットワーク装置に関する物理的な接続関係とに基づいて、前記論理ネットワークを前記ネットワーク装置の実際の接続形態に即した物理ネットワークに変換し、前記リンクコストに基づいて前記物理ネットワークを構成するすべての物理リンクで生じるリンクコストを集計して物理コストを計算する物理コスト計算部と、
   前記論理ネットワークのうちから前記論理コストの小さいものを対象論理ネットワークとして複数選択した後、これら対象論理ネットワークのうちから、対応する物理ネットワークの物理コストが最小となる最小コストネットワークを選択し、前記最小コストネットワークに関する前記データ処理機能と前記データ転送機能との接続関係を、前記ネットワーク経路として選択する経路選択部と
   を備えることを特徴とする経路選択装置。
2. 請求項１に記載の経路選択装置において、
   前記経路選択部は、前記ネットワーク装置のそれぞれに実装されている前記データ処理機能の利用状況に基づいて、前記対象論理ネットワークのうちから、連携させるすべてのデータ処理機能を対応する前記ネットワーク装置へマッピング可能な対象論理ネットワークを選択し、これら選択した前記対象論理ネットワークのうちから、前記最小コストネットワークを選択することを特徴とする経路選択装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の経路選択装置において、
   前記経路選択部は、前記物理リンクのリソース使用状況に基づいて、前記対象論理ネットワークのうちから、データ処理機能の連携に使用するすべての物理リンクについて、それぞれの物理リンクで生じるリンクコスト分のリソースを確保可能な対象論理ネットワークを選択して、これら選択した前記対象論理ネットワークのうちから、前記最小コストネットワークを選択することを特徴とする経路選択装置。
4. 請求項１〜請求項３のいずれかに記載の経路選択装置において、
   前記論理ネットワークは、前記データ処理機能を１または複数のホップ数で接続したトポロジからなることを特徴とする経路選択装置。
5. 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の経路選択装置において、
   前記物理ネットワークは、前記ネットワーク装置を１または複数のホップ数で接続したトポロジからなることを特徴とする経路選択装置。
6. ユーザが利用するネットワークサービスを構成するデータ処理を実行する複数のデータ処理機能と、前記データ処理機能で処理するサービスデータを転送する複数のデータ転送機能と、前記ネットワークサービスを構成するデータ処理の連携を示すサービスパターンに基づいて、前記データ転送機能を制御して前記データ処理機能を所定の順序で連携させることにより、前記ネットワークサービスを前記ユーザに対して提供する制御装置とを備え、ネットワークサービス提供時に前記データ処理機能および／または前記データ転送機能をそれぞれ実装するネットワーク装置間を結ぶ物理リンクを介して前記データ処理機能を連携させるためのネットワーク経路を選択するネットワークシステムであって、
   前記データ処理機能と前記データ転送機能との論理的な接続関係に基づいて、前記サービスパターンを構成する各データ処理を実行させる前記データ処理機能と、これらデータ処理機能を連携させる前記データ転送機能とを、論理リンクにより接続した論理ネットワークを複数生成する論理ネットワーク生成部と、
   前記ネットワークサービスに対して予め設定されている、前記データ処理間を結ぶ処理リンクのそれぞれで必要となるリンクコストに基づいて、前記論理ネットワークを構成するすべての論理リンクで生じるリンクコストを集計して論理コストを計算する論理コスト計算部と、
   前記データ処理機能および前記データ転送機能とこれらを実装する前記ネットワーク装置との物理的な対応関係と、物理リンクを介して接続されている前記ネットワーク装置に関する物理的な接続関係とに基づいて、前記論理ネットワークを前記ネットワーク装置の実際の接続形態に即した物理ネットワークに変換し、前記リンクコストに基づいて前記物理ネットワークを構成するすべての物理リンクで生じるリンクコストを集計して物理コストを計算する物理コスト計算部と、
   前記論理ネットワークのうちから前記論理コストの小さいものを対象論理ネットワークとして複数選択した後、これら対象論理ネットワークのうちから、対応する物理ネットワークの物理コストが最小となる最小コストネットワークを選択し、前記最小コストネットワークに関する前記データ処理機能と前記データ転送機能との接続関係を、前記ネットワーク経路として選択する経路選択部と
   を備えることを特徴とするネットワークシステム。
7. ユーザが利用するネットワークサービスを構成するデータ処理を実行する複数のデータ処理機能と、前記データ処理機能で処理するサービスデータを転送する複数のデータ転送機能と、前記ネットワークサービスを構成するデータ処理の連携を示すサービスパターンに基づいて、前記データ転送機能を制御して前記データ処理機能を所定の順序で連携させることにより、前記ネットワークサービスを前記ユーザに対して提供する制御装置とを備えるネットワークシステムで用いられて、ネットワークサービス提供時に前記データ処理機能および／または前記データ転送機能をそれぞれ実装するネットワーク装置間を結ぶ物理リンクを介して前記データ処理機能を連携させるためのネットワーク経路を選択する経路選択方法であって、
   論理ネットワーク生成部が、前記データ処理機能と前記データ転送機能との論理的な接続関係に基づいて、前記サービスパターンを構成する各データ処理を実行させる前記データ処理機能と、これらデータ処理機能を連携させる前記データ転送機能とを、論理リンクにより接続した論理ネットワークを複数生成する論理ネットワーク生成ステップと、
   論理コスト計算部が、前記ネットワークサービスに対して予め設定されている、前記データ処理間を結ぶ処理リンクのそれぞれで必要となるリンクコストに基づいて、前記論理ネットワークを構成するすべての論理リンクで生じるリンクコストを集計して論理コストを計算する論理コスト計算ステップと、
   物理コスト計算部が、前記データ処理機能および前記データ転送機能とこれらを実装する前記ネットワーク装置との物理的な対応関係と、物理リンクを介して接続されている前記ネットワーク装置に関する物理的な接続関係とに基づいて、前記論理ネットワークを前記ネットワーク装置の実際の接続形態に即した物理ネットワークに変換し、前記リンクコストに基づいて前記物理ネットワークを構成するすべての物理リンクで生じるリンクコストを集計して物理コストを計算する物理コスト計算ステップと、
   経路選択部が、前記論理ネットワークのうちから前記論理コストの小さいものを対象論理ネットワークとして複数選択した後、これら対象論理ネットワークのうちから、対応する物理ネットワークの物理コストが最小となる最小コストネットワークを選択し、前記最小コストネットワークに関する前記データ処理機能と前記データ転送機能との接続関係を、前記ネットワーク経路として選択する経路選択ステップと
   を備えることを特徴とする経路選択方法。
8. コンピュータが、請求項１〜請求項５のいずれかに記載の経路選択装置を構成する各部として機能させるためのプログラム。

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