JP3052924B2 - ショートカットルート確立システムおよびデータフロー検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ネットワークのデ
バイス間のショートカットを行うショートカット確立シ
ステムおよびそのデータフロー検出装置に係わり、詳細
には入力される電文に応じてショートカットルートを提
供するショートカットルート確立システムおよびデータ
フロー検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のイーサネット（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ
（登録商標））に代表される既存のＬＡＮ（Local Are
a Network）の通信技術を生かし、高速通信および将来
の発展性に対してスケーラビリティを有する広帯域伝送
技術としての非同期転送モード（Asynchronous Transf
er Mode:ＡＴＭ）通信技術が注目されている。このＡ
ＴＭ通信技術では、全ての情報をＡＴＭセルと呼ばれる
５３バイトの固定長ブロックを、転送単位として扱って
いる。これにより、交換処理をハードウェアで行うこと
ができ、高速通信を実現する技術として認知されてい
る。このようなＡＴＭ通信技術について、その普及を目
的としたＡＴＭフォーラム（ＡＴＭ Ｆｏｒｕｍ）によ
って、各ＡＴＭ通信手法などが標準化されている。

【０００３】このＡＴＭフォーラムで標準化が進められ
ているＡＴＭ通信技術の１つにマルチ・プロトコル・オ
ーバＡＴＭ（Multi Protocol Over ATM：以下、ＭＰ
ＯＡと略す。）通信技術がある。このＭＰＯＡ通信技術
では、ＡＴＭネットワーク内の通信だけではなく、この
ＡＴＭネットワークと接続する既存のＬＡＮ上の端末と
ＡＴＭネットワーク内の端末とを接続する通信手法など
を規定している。詳細には、ＭＰＯＡでは、上述したＡ
ＴＭネットワーク内においてインターネット・プロトコ
ル（Internet Protocol:以下、ＩＰと略す。）などの
開放型システム間相互接続（Open Systems Interconn
ection：ＯＳＩ）参照モデルのネットワーク層プロトコ
ルのルーティングに関して規定している。

【０００４】このようなＭＰＯＡは、“仮想ルータ”と
いう概念を導入し、複数のプロトコルに対してルータを
介することなく、ポイント・ツー・ポイント型の通信を
実現することができることを特徴としている。この“仮
想ルータ”という概念では、ルーティング情報から宛先
となるＡＴＭアドレスを取得することによって、直接的
に宛先ノードとＡＴＭ接続してデータを転送することが
できる。

【０００５】接続されるＡＴＭネットワーク内にあって
通常のＡＴＭ転送で用いられるルータを“デフォルト・
ルータ”と呼ぶことにすると、このようなＭＰＯＡを用
いることにより、ＡＴＭネットワーク内でデフォルト・
ルータを経由しないショートカットルートを提供するこ
とができるようになる。

【０００６】ここで言う“ショートカットルートを提供
する”とは、ＡＴＭ通信にＩＰなどのデータ通信用のプ
ロトコルを上位実装するデータネットワークにおいて、
ＡＴＭネットワーク内部にルータを配置してＩＰパケッ
トの高速かつ大容量のデータ転送を行うために、送信元
ＡＴＭアドレスと宛先ＡＴＭアドレスの間で１対１にＡ
ＴＭ接続を確立して直接的にデータ転送を行うデータ通
信のことを意味する。

【０００７】このショートカットルートの提供により、
ある特定のルータ装置への転送トラヒックの集中を防ぐ
ことによって、ルータ装置への負荷を軽減することがで
きるようになる。そして、ルータ装置の処理能力向上の
必要性を抑えることによって、ネットワークを構成のコ
スト上昇を回避するとともに、ネットワークの大規模化
に対応することができる。

【０００８】ＭＰＯＡでは、このようなショートカット
ルートを提供するための手法として、既存ＬＡＮからエ
ッジデバイスに入力する電文を監視し、単位時間当たり
に入力する電文数を用いる手法が提唱されている。この
エッジデバイスとは、ＡＴＭネットワークと既存ＬＡＮ
との境界に位置し、ユーザネットワークを収容するとと
もに物理的に隔離されて分散されて配置されたノード装
置を意味する。

【０００９】このようなショートカットルートに関する
技術ついて、転送データのうち上述したＯＳＩ参照モデ
ルのネットワーク層の情報だけではなく、トランスポー
ト層の送信元情報や宛先情報を参照して、ショートカッ
トルートのコネクションを確立する技術が知られてい
る。通常、ＡＴＭ転送のコネクション設定には所定のオ
ーバーヘッドを必要とするが、その間に高速転送を特徴
とするＡＴＭ転送セルが次々に転送されてくる場合があ
る。このような場合に、転送情報に基づいて所定のオー
バーヘッドという犠牲を払ってでもショートカットのコ
ネクションを確立すべきか否かを判断し、その判断に基
づいてショートカットルートを提供するものである。し
たがって、ショートカットルートのコネクションを確立
した後の一連の転送の途中において、後続の転送を選択
的にショートカットルートを提供するような柔軟性のあ
るエッジデバイスを提供することができる。

【００１０】このような、転送情報に基づいて選択的に
ショートカットルートを提供する技術は、例えば特開平
９−１７２４５７号公報の「パケット送信ノード装置、
パケット受信ノード装置およびコネクション設定方法」
に開示されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】これまで説明したよう
に、ＡＴＭ Ｆｏｒｕｍで規定されている従来のＭＰＯ
Ａでは、ショートカットルートを提供するために既存Ｌ
ＡＮからエッジデバイスに対して入力する電文を監視
し、単位時間当たりに入力する電文数に基づいて、ショ
ートカットルートを選択するようにしている。しかし、
このように規定されている監視方法では、所定の短い時
間間隔内でのデータ量だけに着目している。したがっ
て、例えばバースト性の高い電文だけで構成されている
データフロー時には、全てのデータフローに対してショ
ートカットが設定されてしまうという問題がある。これ
により、ＡＴＭネットワーク内部でデータフローごとに
ポイント・ツー・ポイントにＦｕｌｌ−ｍｅｓｈ構成で
ショートカットルートが設定されてしまうため、ネット
ワークリソースに無駄が生じてしまう。

【００１２】さらに、ＭＰＯＡではある所定時間当たり
の電文数を検出しているようにしているため、ショート
カットルートの設定を起動するための判断基準によって
は、目的とするルータ装置への負荷の軽減という当初の
機能を果たすことができない場合がある。例えば、単位
時間当たりの入力電文数が少ないデータフロー時に、予
め設定した判断基準に依存して、全データフローに対し
てショートカットが設定されることなく、“デフォルト
・ルータ”に対して全データフローが集中してしまい、
結果的にルータ装置に対する負荷を分散することができ
なくなってしまう場合があるという問題がある。

【００１３】さらに、バースト性の高い電文を有するデ
ータフローと単位時間当たりの入力電文数の少ないデー
タフローが生じる可能性のあるネットワークでは、上述
したようなネットワークリソースの無駄と特定のルータ
装置への負荷集中という状況が発生してしまい、ネット
ワークリソースを効率的に活用することができないとい
う問題が生じる。

【００１４】さらに、特開平９−１７２４５７号公報の
「パケット送信ノード装置、パケット受信ノード装置お
よびコネクション設定方法」に開示されている技術で
は、これまで説明したようなＡＴＭ Ｆｏｒｕｍにおい
て、ＭＰＯＡのショートカットルート起動方法としての
データフローの検出を行うことができず、エッジデバイ
スに対して付加装置が必要であるばかりでなく、構成が
複雑になってしまうという問題がある。

【００１５】そこで本発明の目的は、ＡＴＭ Ｆｏｒｕ
ｍにおいて提唱されているＭＰＯＡのエッジデバイスを
用いるとともに、データフローを検出して入力される電
文に応じて柔軟にショートカットルートの提供を行うシ
ョートカットルートシステムおよびデータフロー検出装
置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、（イ）入力される電文それぞれの宛先と送信元によ
り決定される転送データフローに対応して転送経路にあ
るネットワークのエッジノード間に直接コネクションを
確立することによってショートカットするか否かを判定
するための閾値を記憶する記憶手段と、（ロ）電文が入
力されるたびにこの電文が入力された時間間隔および電
文の転送すべき量を検出する電文検出手段と、（ハ）こ
の電文の転送データフローに対応してこの記憶手段に記
憶されている閾値に基づいてこの電文検出手段による検
出結果に応じてネットワークのエッジノード間をショー
トカットするか否かを判定するショートカット判定手段
と、（ニ）このショートカット判定手段の判定結果に応
じてネットワークのエッジノード間をショートカットす
るショートカット手段とをショートカットルート確立シ
ステムに具備させる。

【００１７】すなわち請求項１記載の発明では、電文の
宛先と送信元により決定される転送データフローに対応
してショートカットするか否かを判定するための閾値を
記憶手段に記憶させておき、入力される電文の入力時間
間隔および電文の転送すべき量の基づいて電文の転送デ
ータフローに対応してこの記憶手段に記憶されている閾
値に応じてショートカットを行わせるようにした。

【００１８】請求項２記載の発明では、（イ）入力され
る第１の電文それぞれの宛先と送信元により決定される
転送データフローに対応して転送経路にあるネットワー
クのエッジノード間に直接コネクションを確立すること
によってショートカットするか否かを判定するための登
録情報を記憶する記憶手段と、（ロ）所定の一定時間内
に入力される第２の電文を計数する計数手段と、（ハ）
この計数手段による計数結果が所定のカウント値を越え
たときには転送経路にあるネットワークのエッジノード
間をショートカットするショートカット手段と、（ニ）
第１の電文が入力されるたびにこの電文が入力された時
間間隔および電文の転送すべき量を検出する電文検出手
段と、（ホ）この電文の転送データフローに対応して記
憶手段に記憶されている登録情報に基づいてこの電文検
出手段による検出結果に応じてネットワーク間をショー
トカットするか否かを判定するショートカット判定手段
と、（ヘ）このショートカット判定手段によってネット
ワークのエッジノード間をショートカットすると判定さ
れたときにはショートカット手段によってショートカッ
トを行わせるだけの電文数になるように第１の電文を分
割して第２の電文として計数手段へ出力する電文分割手
段とをショートカットルート確立システムに具備させ
る。

【００１９】すなわち請求項２記載の発明では、入力さ
れる第１の電文の宛先と送信元により決定される転送デ
ータフローごとにショートカットするか否かを判定する
ための登録情報を記憶手段に記憶させるようにした。そ
して、入力される第１の電文の入力時間隔と転送すべき
量を検出するとともに、ショートカット判定手段により
この検出した電文の入力時間間隔と転送すべき量に基づ
いて電文の転送データフローに対応して記憶手段に登録
されている登録情報よりショートカットするか否かを判
定するようにした。ショートカット判定手段によってシ
ョートカットすると判定されたときには、入力される第
２の電文数が計数手段により所定のカウント値を越えた
ときにショートカットを行うショートカット手段に対し
てこの計数手段により所定のカウント値が越えるように
第１の電文を分割して第２の電文として計数手段に入力
させるようにした。

【００２０】請求項３記載の発明では、（イ）入力され
る電文それぞれの宛先と送信元により決定される転送デ
ータフローに対応して転送経路にあるネットワークのエ
ッジノード間に直接コネクションを確立することによっ
てショートカットするか否かを判定するための登録情報
を記憶する記憶手段と、（ロ）電文が入力されるたびに
この電文が入力された時間間隔および電文の転送すべき
量を検出する電文検出手段と、（ハ）この電文の転送デ
ータフローに対応してこの記憶手段に記憶されている登
録情報に基づいてこの電文検出手段による検出結果に応
じてネットワークのエッジノード間をショートカットす
るか否かを判定するショートカット判定手段と、（ニ）
このショートカット判定手段によってネットワークのエ
ッジノード間をショートカットすると判定されたときに
は、転送経路にあるネットワークの境界に配置され入力
電文数に基づいてショートカットルートの確立を行うマ
ルチプロトコルオーバ非同期転送モードのエッジデバイ
スに対して、ショートカットルートの確立を行わせるよ
うに電文を分割してエッジデバイスに出力する電文分割
手段とをデータフロー検出装置に具備させる。

【００２１】すなわち請求項３記載の発明では、入力さ
れる電文の宛先と送信元により決定される転送データフ
ローに対応してショートカットするか否かを判定するた
めの登録情報を記憶手段に記憶させるようにした。そし
て、入力される電文の入力時間間隔および転送すべき量
を検出するとともに、ショートカット判定手段によりこ
の検出した電文の入力時間間隔と転送すべき量に基づい
て入力電文の転送データフローに対応して記憶手段に記
憶されている登録情報よりショートカットするか否かを
判定するようにした。ショートカット判定手段によって
ショートカットすると判定されたときには、入力電文数
に基づいてショートカットルートの確立を行うマルチプ
ロトコルオーバ非同期転送モードのエッジデバイスに対
してショートカットルートの確立を行わせるように入力
電文を分割してこのエッジデバイスに入力させるように
した。

【００２２】請求項４記載の発明では、（イ）入力され
る電文それぞれの宛先と送信元により決定される転送デ
ータフローに対応して、転送経路にある非同期転送モー
ドネットワークのエッジノード間に常時直接コネクショ
ンを確立することによってショートカットするか否かを
表わす常時ショートカット情報を記憶する記憶手段と、
（ロ）電文が入力されるたびにこの電文が入力された時
間間隔および電文の転送すべき量を検出する電文検出手
段と、（ハ）この電文の転送データフローに対応してこ
の記憶手段に記憶されている常時ショートカット情報に
基づいてネットワークのエッジノード間を常時ショート
カットするか否かを判定する常時ショートカット判定手
段と、（ニ）この常時ショートカット判定手段の判定結
果に応じて転送経路にあるネットワークのマルチプロト
コルオーバ非同期転送モードのエッジデバイス間を常時
ショートカットするように電文の転送先となるエッジデ
バイスを設定するショートカット設定手段とをデータフ
ロー検出装置に具備させる。

【００２３】すなわち請求項４記載の発明では、入力さ
れる電文の宛先と送信元により決定される転送データフ
ローに対応して常時ショートカットするか否かを表わす
常時ショートカット情報を記憶手段に記憶させるように
した。そして、入力される電文の入力時間間隔および転
送すべき量を検出するとともに、常時ショートカット判
定手段によりこの検出した電文の入力時間間隔および転
送すべき量に基づいて入力電文の転送データフローに対
応して記憶手段に記憶されている常時ショートカット情
報より、常時ショートカットするか否かを判定するよう
にした。常時ショートカット判定手段によって常時ショ
ートカットすると判定されたときには、電文の転送先と
なるマルチプロトコルオーバ非同期転送モードのエッジ
デバイスに対して、ショートカットの設定を行うように
した。

【００２４】請求項５記載の発明では、請求項３記載の
データフロー検出装置で、入力される電文それぞれの宛
先と送信元により決定される予め定められた所定の転送
データフローの入力を監視し、このフローに属する電文
が一定の間入力されないときにはこのフローに属する所
定の空の電文を生成するとともにこの空の電文を転送さ
せることによって、ショートカットルートを維持する空
電文生成手段とを具備することを特徴としている。

【００２５】すなわち請求項５記載の発明では、入力さ
れる電文の宛先と送信元により決定される予め定められ
た所定の転送データフローを監視し、このフローに属す
る電文が一定の間入力されないときにはこのフローに属
する所定の空の電文を転送することによってショートカ
ットを維持するようにした。

【００２６】請求項６記載の発明では、請求項１〜請求
項２記載のショートカットルート確立システムで、記憶
手段に記憶されるショートカットを判定するための登録
情報の設定を簡易ネットワークマネジメントプロトコル
を用いて行うことを特徴としている。

【００２７】請求項７記載の発明では、請求項３〜請求
項５記載のデータフロー検出装置で、記憶手段に記憶さ
れるショートカットを判定するための登録情報の設定を
簡易ネットワークマネジメントプロトコルを用いて行う
ことを特徴としている。

【００２８】すなわち請求項６および請求項７記載の発
明では、記憶手段に記憶される情報を簡易ネットワーク
マネジメントプロトコルを用いるようにしたので、ユー
ザの要求するトラヒックに対しても柔軟に対応すること
ができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】

【００３０】

【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。

【００３１】図１は本発明の一実施例におけるショート
カットルート確立システムを用いたデータネットワーク
の構成の概要を表わしたものである。このデータネット
ワークは、ＡＴＭ網１０と、イーサネットを用いたＩＰ
ネットワークに代表される既存のユーザＬＡＮである第
１のＬＡＮ１１と、第２のＬＡＮ１２とを備えている。
ＡＴＭ網１０には、これらユーザＬＡＮと接続するため
にＡＴＭ網１０と第１および第２のＬＡＮ１１、１２そ
れぞれとの境界に位置し、各ＬＡＮを収容するエッジデ
バイス１３、１４とを有しており、これらエッジデバイ
ス１３、１４を介してＡＴＭ網１０内に入力された転送
データを中継するルータ１５、１６が配置されている。
したがって、例えば第１のＬＡＮ１１から第２のＬＡＮ
１２に向けてエッジデバイス１３を介して入力された転
送セルは、デフォルトルート１７₁を介してルータ１５
を経由し、さらにデフォルトルート１７₂を介してルー
タ１６を経由し、さらにデフォルトルート１７₃を介し
てエッジデバイス１４を経て第２のＬＡＮ１２に転送さ
れることになる。

【００３２】ところで、このデータネットワークで用い
られるエッジデバイス１３、１４およびルータ１５、１
６は、ＡＴＭ Ｆｏｒｕｍで規定されているＭＰＯＡに
よるＡＴＭ通信を行うことができるようになっている。
したがって、エッジデバイス１３、１４とルータ１５、
１６はＡＴＭ網１０において転送されるデータの送信元
アドレスと宛先アドレスにより決定されるデータフロー
それぞれについて、一定時間内のパケット数量を監視
し、データパケット数量が所定の数量を越えたときにシ
ョートカットルート１８を設定してショートカット転送
を行わせることができる。

【００３３】さらに、本実施例におけるデータネットワ
ークには、エッジデバイス１３と第１のＬＡＮ１１との
間にデータフロー検出器１９と、エッジデバイス１４と
第２のＬＡＮ１２との間にデータフロー検出器２０とが
それぞれ挿入され接続されている。そして、これらデー
タフロー検出器１９、２０によりデータネットワークに
おいてＡＴＭ Ｆｏｒｕｍで規定されているＭＰＯＡで
通信を行うことができるＡＴＭ網のエッジデバイス１
３、１４に対して、従来の一定時間内のデータパケット
数量を監視する以外に、データのバースト性やデータ総
量や平均転送レートなどを新たに監視対象として、ショ
ートカットルート設定の選択を柔軟に行うようにしてい
る。

【００３４】以下では、本実施例の動作原理を明確にす
るために、図１に示したデータネットワークの構成の要
部について詳細に説明する。そして、動作原理の把握を
容易にするために、第１のユーザＬＡＮ１１から第２の
ユーザＬＡＮ１２に対してＩＰパケットを電文として転
送するものとする。さらに、本実施例に関わるエッジデ
バイス１３、１４およびデータフロー検出器１９、２０
の構成要部については同様の構成であるので、ここでは
エッジデバイス１３とデータフロー検出器１９について
説明することにし、エッジデバイス１４とデータフロー
検出器２０については説明を省略する。

【００３５】図２は、図１に示したデータフロー検出器
１９の構成の概要を表わしたものである。このデータフ
ロー検出器１９は、第１のＬＡＮ１１から入力された電
文２１のフローを解析するためのフロー検索テーブル２
２と、このフロー検索テーブル２２に基づいてフローを
解析することによってショートカットルートによる転送
を行うべきか否かを判定するショートカット判定部２３
と、このショートカット判定部２３による判定結果に基
づいてエッジデバイス１３に対して転送電文２４を出力
するショートカット制御部２５と、フロー検索テーブル
２２の登録内容を変更する簡易ネットワーク・マネジメ
ント・プロトコル（Simple Network Management Pro
tocol:以下、ＳＮＭＰと略す。）エージェント２６とを
備えている。

【００３６】さらに、ショートカット判定部２３はショ
ートカット電文識別部２７を備えており、フロー検索テ
ーブル２２の登録情報に基づいて本来はショートカット
すべき転送データであるが断続的に入力されるために所
定のショートカット判定基準を満たすことがないような
特定のデータフローを検出することができる。また、シ
ョートカット制御部２５は、フラグメント化部２８を有
しており、ＡＴＭ網１０内を転送しようとする電文を適
時分割することにより、この転送データを短縮化できる
ため、短い時間間隔においてこのデータフローのパケッ
ト数量についてより多くの電文が送信されたようにする
ことができる。ＭＰＯＡでは一定時間内に到着した電文
が所定の閾値を越えたときにショートカット転送を行わ
せるためのフローカウンタがＡＴＭ Ｆｏｒｕｍにおけ
るエッジデバイスの実装仕様であることから、このフラ
グメント化部２８による分割および短縮化で転送パケッ
ト数量を調整してショートカット転送を制御することが
できるようになる。

【００３７】ＳＮＭＰエージェント２６は、ユーザや管
理者からの処理要求を満たすために図示しないＳＮＭＰ
マネージャからプロトコルとしてのＳＮＭＰにより、フ
ロー検索テーブル２２の登録内容を変更することができ
るようになっている。このＳＮＭＰは、常時ポートを監
視するなどしており、ネットワーク上の通信回線などの
リソースを管理するためのプロトコルである。

【００３８】次に、このようなＳＮＭＰエージェント２
６により登録内容を変更することによって、柔軟にネッ
トワークのリソースを提供するためのショートカットル
ートの選択を行うようにしたフロー検索テーブル２２の
登録内容について説明する。

【００３９】図３は、このフロー検索テーブル２２の登
録内容の概要を表わしたものである。このフロー検索テ
ーブル２２には、制御対象フローとなるデータフロー３
０として送信元アドレス３１と宛先アドレス３２により
識別するようにしており、転送状態に関わらず常時ショ
ートカット転送を行うか否かを表わす常時ショートカッ
ト有無情報３３と、転送する電文全体の大きさである電
文総量３４と、このデータフローの速度である転送レー
ト３５とが登録されるようになっている。このようなシ
ョートカット転送を行うための判定材料となる登録情報
が、各データフローごとに登録されている（図３の３６
₁〜３６_N）。これらの登録内容は、上述したようにユー
ザが所望する内容になるように、ＳＮＭＰマネージャに
よりＳＮＭＰエージェント２６により適宜変更できるよ
うになっている。

【００４０】これまで説明したようなデータフロー検出
器１９は、図示しない中央処理装置（Central Process
ing Unit：以下、ＣＰＵと略す。）により制御され、
図示しない読み出し専用メモリ（Read Only Memory：
以下、ＲＯＭと略す。）によりその制御手順が格納さ
れ、その処理途中結果および処理結果は適時図示しない
ランダムアクセスメモリ（Random Access Memory:以
下、ＲＡＭと略す。）に記憶される。

【００４１】図４は、このＲＯＭに格納されているデー
タフロー検出器１９を制御するための処理手順の概要を
表わしたものである。一例として、図３のデータフロー
３６₁に示した送信元アドレス“Ａ”と宛先アドレス
“Ｂ”に対応するデータフローの電文が入力されたとし
て、このデータフローの電文総量が“２００”であった
とする。まず、データフロー検出器１９に入力された電
文は、後述するようにヘッダ部には転送情報が格納され
ており、この転送情報に含まれる送信元アドレスと宛先
アドレスを抽出する（ステップＳ４０）。そして、この
抽出した送信元アドレスと宛先アドレスに対応したデー
タフローに関してフロー検索テーブル２２を検索し、シ
ョートカットの判定材料を読み出す（ステップＳ４
１）。

【００４２】ショートカット判定部２３では、この電文
の入力された時間間隔および電文の転送すべき量（大き
さ）を測定する。例えばある電文のフローについてはデ
ータを送る総量が大きいためＡＴＭ網１０内部でショー
トカット転送を行うほうが各ルータへの負荷が低減でき
る場合や、リアルタイム性を要求されるトラヒックを送
信したいためデフォルトルート１７₁とショートカット
ルート１８の切り替え制御がＡＴＭ網１０内部で行われ
ないように事前に固定的にショートカットルート１８を
選択しておきたい場合など、ルート検索テーブル２２の
登録情報に基づいてショートカットルートを選択するか
否かが判定される。

【００４３】なお、この場合、常時ショートカット有無
情報３３が“無”であり、電文総量３４が“１００”と
して判定基準が登録されており、特にデータ総量が大き
いとしてショートカットルートを選択させる必要がある
と判断したとする。したがってショートカット判定部２
３により、この入力されたデータフローはエッジデバイ
ス１３に対して、電文短縮化後にショートカット転送を
行うものとして判定される（ステップＳ４２：Ｙ）。そ
して、ショートカット制御部２５のフラグメント化部２
８に対して電文の分割による短縮を指示する（ステップ
Ｓ４３）。その後、ショートカット制御部２５により、
エッジデバイス１３に対してこの短縮した電文を送信す
る（ステップＳ４４）。これにより、エッジデバイス１
３内では、フローカウントによるデータパケット数量が
増えることになるので、所定の閾値を越えたと判定され
てショートカットすべきとしてショートカット転送が行
われるようになる。

【００４４】また、ステップＳ４２においてフロー検索
テーブル２２によりショートカット転送すべきでないこ
とが判定されたとき（ステップＳ４２：Ｎ）には、一連
の処理を終了する。なお、ステップＳ４３では電文を分
割して短縮を指示するものとして説明したが、電文総量
によっては電文の短縮化が不要な場合もある。

【００４５】なお、常時ショートカット情報３３が
“有”のときには、電文総量や転送レートに関わらず、
常時ショートカットルートによるショートカット転送が
行われるように電文の分割および短縮化を行うようにな
っている。

【００４６】次に、このようにしてデータフロー検出器
１９により転送されるデータフローに対応してフロー検
索テーブル２２の登録内容に基づいて、ショートカット
ルートの選択が制御されるエッジデバイス１３について
説明する。

【００４７】図５は、このエッジデバイス１３の構成の
概要を表わしたものである。このエッジデバイス１３
は、データフロー検出装置２４から転送されてくる転送
電文２４が入力され、その入力される電文数に応じてデ
フォルトルート１７₁あるいはショートカットルート１
８かを選択する転送ルート選択部４５と、ショートカッ
トルート１８の設定およびそのインタフェース機能を有
するショートカットルート生成部４６とを備えている。
さらに、転送ルート選択部４５は、転送電文２４の転送
情報に基づいて宛先に対応するポートを検索するための
宛先ポートテーブル４７と、所定の一定時間内に入力さ
れる転送電文２４のパケット数量を検出するフローカウ
ンタ４８とを備えている。

【００４８】このエッジデバイス１３は、次のいずれか
の手順により転送ルートを決定する。すなわち、第１の
手順は、転送電文をデフォルトルート１７₁を介して
ルータ１５に転送し、ルータ１５において宛先となるＩ
Ｐアドレス情報を基にして宛先エッジデバイス１４を特
定するものである。そして第２の手順は、一旦デフォ
ルトルート１７₁を介してルータ１５を通じて宛先エッ
ジデバイス１４のＡＴＭアドレスを教えて貰い、ショー
トカットルート生成部４６により宛先エッジデバイス１
４と直接ＡＴＭコネクションを開いて電文を転送するも
のである。これら手順のいずれかを、データフロー検出
器１９から入力される転送電文２４の電文数により選択
することになる。

【００４９】このエッジデバイス１３は、ＡＴＭ Ｆｏ
ｒｕｍに仕様として規定されているように、フローカウ
ンタ４８により所定の一定時間内に入力されるデータパ
ケット数量をカウントすることができる。そして、所定
の閾値を越えたときに、ショートカットルートによるシ
ョートカット転送を行うものとして、宛先ポートテーブ
ル４７より宛先アドレスに対応するポートを指定して、
ショートカットルート生成部４６によって設定されたシ
ョートカットルートを介して転送電文を転送する。しか
し、フローカウンタ４８により所定の閾値を越えていな
いときには、宛先ポートテーブル４７より宛先アドレス
に対応するポートを指定してデフォルトルート１７₁よ
りルータ１５に対して転送電文を転送する。

【００５０】次に、これまで説明したデータネットワー
クにおいて、第１のＬＡＮ１１から第２のＬＡＮ１２に
対して転送されるＩＰパケットのデータフォーマットの
構成について述べた後、このＩＰパケットを電文として
転送するシーケンスについて説明する。

【００５１】図６は、上述した転送電文の一例として第
１のＬＡＮ１１から入力されるＩＰパケットのデータフ
ォーマットの構成の概要を表わしたものである。図６
（ａ）は、このＩＰパケット５０のフォーマット構成を
示している。このＩＰパケット５０は、ＯＳＩ参照モデ
ルのネットワーク層のデータフォーマット構成となって
いるので、ＩＰヘッダ５１と、データ５２とから構成さ
れている。図６（ｂ）は、このような構成のＩＰパケッ
ト５０が下位レイヤにおいてカプセル化されて転送され
るカプセル化ＩＰデータ５３の構成を示している。この
カプセル化ＩＰデータ５３は、論理リンク制御（Logica
l Link Control:ＬＬＣ）ヘッダやサブネットワーク
・アクセス・ポイント（SubNetowork Access Point:
ＳＮＡＰ）ヘッダ５３が付加された構成となっている。
そして、図６（ｃ）には、カプセル化ＩＰデータ５３が
セル化され、ＡＴＭ網１０内で転送単位となるＡＴＭセ
ル５５₁、５５₂、…、５５_Mの構成を示している。この
ようにカプセル化ＩＰデータ５３はセル化されたことに
より、全セルにＡＴＭヘッダ５６₁、５６₂、…、５６_M
が付加されるとともに、転送内容はそれぞれデータ５７
₁、５７₂、…、５７_Mとして組み立てられ、各セルはＡ
ＴＭヘッダの転送情報に基づいてＡＴＭ網１０内を転送
されることになる。

【００５２】図７は、図６（ａ）に示したＩＰデータ５
０のＩＰヘッダ５１のデータフォーマット構成を具体的
に表わしたものである。図７（ａ）は、図６（ａ）のＩ
Ｐデータ５０を表わしており、上述したようにＩＰヘッ
ダ５１とデータ５２とから構成されている。また、図７
（ｂ）は、図７（ａ）のＩＰヘッダ５１のデータフォー
マット構成を表わしたものであり、フラグ５７と、フラ
グメントオフセット５８と、宛先アドレス５９と、送信
元アドレス６０とを格納することができるようになって
いる。

【００５３】フラグ５８は、ＩＰデータ５０においてＭ
ＰＯＡのエッジデバイス１３のフローカウンタによる到
着電文数のカウント値に基づいて制御するために図２の
データフロー検出器１９のフラグメント化部２８によっ
て行われる分割に関する情報を示しており、分割されて
いる場合、そのＩＰデータは途中のフラグメントである
か、最後のフラグメントであるか表わしている。また、
フラグメントオフセット５８は、データフロー検出器１
９のフラグメント化部２８によって分割されたＩＰデー
タ５０が、分割前のデータにおける位置を表わしてお
り、例えばバイト単位で示すことができる。宛先アドレ
ス５９は、ＩＰデータ５０の宛先のＩＰアドレスを示し
ており、送信元アドレス６０は、送信元のＩＰアドレス
を示しており、それぞれこれらのアドレスに基づいて第
１のＬＡＮ１１からＡＴＭ網１０を経て第２のＬＡＮ１
２の目的となる宛先ノードまで転送されることになる。

【００５４】図８は、図６および図７に示したＩＰパケ
ットが第１のＬＡＮ１１から第２のＬＡＮ１２に対して
電文として転送されるシーケンスの概要を表わしたもの
である。以下では、第１のＬＡＮ１１から第２のＬＡＮ
１２に対して１秒間当たり１５００バイトの送信電文６
１が４つのパケットにより転送され、データフロー検出
器１９においてショートカットすると判定されて１つの
パケットだけが５００バイトの３つのパケットに分割さ
れるものとする。

【００５５】まず、第１のＬＡＮ１１から第１の電文６
２₁と第２の電文６２₂と第３の電文６２₃と第４の電文
６２₄とからなる４つのパケットで第２のＬＡＮ１２に
対して転送される。そして、第１のＬＡＮ１１から転送
された送信電文６１がデータフロー検出器１９において
４つのパケット６２₁〜６２₄として到着すると、各パケ
ットのＩＰヘッダに格納されている送信元アドレスと宛
先アドレスに基づいてフロー検索テーブル２２よりデー
タフローを解析される。ショートカット判定部２３によ
りショートカットすると判定された場合には、ショート
カット制御部２５のフラグメント化部２８により５００
バイトの電文に分割される。この分割される単位につい
ては、エッジデバイス１３においてショートカットルー
トが選択されるための入力電文数の判断基準を認識して
おき、データフロー検出器１９からエッジデバイス１３
に転送されたときにショートカットルートを選択するよ
うな入力電文数になるように分割するようにしている。

【００５６】フラグメント化部２８により分割されたフ
ラグメント化電文６３は、それぞれＡＴＭ網１０におい
ては送信元となるエッジデバイス１３に送信される。こ
れにより、エッジデバイス１３にはフラグメント化され
た電文とフラグメント化されていない電文を合わせて１
秒間に６パケットが入力されることになる。エッジデバ
イス１３では、図５に示したようにフローカウンタ４８
が入力される電文のパケット数をカウントしており、入
力される前にデータフロー検出器１９のフラグメント化
部２８において分割短縮化された分だけ、単位時間当た
りの入力電文数が増加するため、転送ルート選択部４５
において予め設定された閾値を超える。したがって、フ
ラグメント化電文６３が到着した当初は単位時間当たり
の入力電文数が閾値を超えない期間があり、デフォルト
ルート１７₁を介してルータ１５およびルータ１６を経
て宛先となる第２のＬＡＮ１２を収容しているエッジデ
バイス１４に転送され、第２のＬＡＮ１２に到着する。

【００５７】しかし、まとまって入力電文数がエッジデ
バイス１３に到着するようになってショートカットルー
トを選択するための単位時間当たりの入力電文数が所定
の閾値を超えるようになると、所定のショートカット制
御電文６４がＡＴＭ網１０内のルータ１５あるいはルー
タ１６に転送される。そして、ショートカットすべき宛
先エッジアドレス１４のＡＴＭアドレスを問い合わせ、
例えばルータ１６からＡＴＭアドレス問い合わせ応答６
５によりそれ以降ショートカットするショートカット先
のＡＴＭアドレスが決定する。このＡＴＭアドレスを用
いてショートカットルート生成部４６は、宛先エッジデ
バイス１４との間に直接ＡＴＭコネクションを確立す
る。したがって、エッジデバイス１３ではそれ以降、シ
ョートカットルート１８を介して直接エッジデバイス１
４に対してショートカット電文６６を送信することにな
る。このようにして、６つのパケットに分割して送られ
た電文は、第２のＬＡＮ１２に転送され、図７（ｂ）に
示したフラグメントオフセットにより元のデータに再構
成される。

【００５８】第１の変形例

【００５９】これまで説明したように本実施例における
データフロー検出器１９は、第１のＬＡＮ１１から入力
されるＩＰパケットのヘッダに格納されている宛先アド
レスと送信元アドレスに基づいてデータフローを解析
し、図３に示したようなフロー検索テーブル２２の登録
情報によりＭＰＯＡのエッジデバイス１３に送出する電
文数を制御するようにしていた。さらに、特定のデータ
フローに対してフロー検索テーブル２２において常時シ
ョートカット有無情報３３を“有”に設定することによ
って、このデータフローに属するデータが頻繁に入力さ
れないような場合にも転送データを分割してエッジデバ
イス１３でショートカットルートを選択するようにして
いた。

【００６０】しかし、このデータフローに属するデータ
が全く入力されなくなると、単位時間内に入力される電
文数でショートカット選択の判断を行うエッジデバイス
１３においてショートカットルートの選択が解除されて
しまうことがあった。そこで、第１の変形例ではこのよ
うに固定的にショートカットルートによるショートカッ
ト転送を行うデータフローに対して、全く電文が入力さ
れないような期間があっても、常時ショートカットが選
択されるようにエッジデバイス１３に対して空の電文を
送信する空電文補充部７１を備えている。

【００６１】図９は、本発明の第１の変形例におけるデ
ータフロー検出装置の構成の概要を表わしたものであ
る。なお、図２に示した本実施例のデータフロー検出器
１９と同一の構成部分には同一符号を付し、適宜説明を
省略する。また、動作手順やシーケンスについても同様
であるので説明を省略する。

【００６２】このような図２に示したデータフロー検出
器１９に対して特徴とするところは、ショートカット部
２５に空電文補充部７１を有しているところである。

【００６３】図１０は、図９に示したデータフロー検出
装置７０の構成要部である空電文補充部７１の構成の概
要を表わしたものである。この空電文補充部７１は、シ
ョートカット判定部２３より入力される入力電文７２の
データフローを監視する電文監視部７３と、カウンタ７
４と、空電文生成部７５と、空電文挿入部７６とを備え
ている。電文監視部７３は、入力電文７２のデータフロ
ーに基づいて常時ショートカットを選択させるデータフ
ローが入力されたときに、カウンタ７４に計数を行わせ
る。カウンタ７４は、この電文監視部７３からの指示に
よりデータフローごとに計数するとともに、所定の間隔
で計数結果をリセットすることによって特定のデータフ
ローに属する電文の入力がないことを通知することがで
きるようになっている。そして、このようなカウンタ７
４による計数結果に基づいて常時ショートカットを選択
させるデータフローが入力されないときには、空電文生
成部７５はＭＰＯＡのエッジデバイス１３にショートカ
ットルートを選択させる分だけ、この常時ショートカッ
トさせるデータフローに属する空電文を生成する。空電
文挿入部７６は、空電文生成部７５によって空電文が生
成されたときには空電文を挿入する。

【００６４】このように特定のデータフローを監視し、
このデータフローに属する電文が送られてこない場合に
ＭＰＯＡのエッジデバイス１３に対して空の電文を送信
するようにしたので、例えばフローが断続的に継続する
ことが既知であって、常時ショートカット転送を行うよ
うなデータフローに対してエッジデバイス１３において
ショートカットが解除される場合をなくすことができる
ようになる。

【００６５】また、リアルタイムに電文を転送する必要
があり、ＡＴＭ網１０内にてショートカット制御による
遅延時間を望まず、常時ショートカットルートを選択し
たいようなユーザからトラヒックパラメータに対する要
求に対して、ユーザ設定が行われる前にエッジデバイス
１３に対して空の電文を送信して予めショートカット制
御を行わせておくこともできる。

【００６６】第２の変形例

【００６７】これまで本実施例あるいは第１の変形例で
説明したデータフロー検出装置をＭＰＯＡのエッジデバ
イスに組み込むことができる。

【００６８】図１１は、このように第１の変形例で説明
したデータフロー検出装置の構成要部をＭＰＯＡのエッ
ジデバイス１３に組み込んで新たに構成したエッジデバ
イスの構成の概要を表わしたものである。なお、図５に
示した本実施例のエッジデバイス１３、図１０に示した
第１の変形例のデータフロー検出装置と同一の構成部分
には同一符号を付し、適宜説明を省略する。また、動作
手順やシーケンスについても同様の部分についても、適
宜説明を省略する。

【００６９】このエッジデバイス８０は、転送データ処
理部８１と、ショートカットルート生成部４６と、ＳＮ
ＭＰエージェント２６とを備えている。ショートカット
ルート生成部４６は、図５に示したようにショートカッ
トルートが選択されたときには宛先エッジデバイス１４
との間に直接ＡＴＭコネクションを確立することができ
る。

【００７０】転送データ処理部８１は、図５に示した宛
先ポートテーブル４７と、フロー解析部８２とを備えて
おり、第１のＬＡＮ１１から入力された電文２１を解析
してショートカットルート１８あるいはデフォルトルー
ト１７₁のいずれかのルートを用いて、この電文を転送
させる。

【００７１】さらに、フロー解析部８２は、特定フロー
処理部８３と、全フロー判定部８４と、フロー検索テー
ブル２２とを備えている。特定フロー処理部８３は、周
辺のネットワーク内に存在する図示しないＳＮＭＰマネ
ージャからＳＮＭＰを用いてＳＮＭＰエージェント２６
によって予め設定された特定のフローに対して、ショー
トカット電文識別部２７によりショートカットルートを
選択させることができる。また、ＳＮＭＰエージェント
２６により予め設定された特定のフローを監視し、この
データフローに属する電文が送られてこない場合であっ
ても、空電文補充部７１によりこのデータフローに属す
る空電文を補充することができるので、例えばフローが
断続的に継続することが既知であって、常時ショートカ
ット転送を行うようなデータフローに対してもショート
カットが解除される場合をなくすことができるようにな
る。

【００７２】全フロー判定部８４は、入力された電文２
１の宛先アドレスと送信元アドレスにより決定されるデ
ータフローに対してフロー検索テーブル２２によって予
め記憶されている登録情報に基づいて、ショートカット
ルートの選択制御を行う。

【００７３】このように、エッジデバイス内部にデータ
フローを検出することができるフロー解析部８２を備え
たので、本実施例の図９に示したようなショートカット
制御部２５のフラグメント化部２８を不要とし、直接エ
ッジデバイスのショートカット選択制御を行うことがで
きる。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、データのトラヒック特性やユーザからの要求
に柔軟に対応することができるとともに、ネットワーク
リソースの不要な消費を抑えることができるネットワー
ク機能を提供することができる。

【００７５】また、請求項２記載の発明によれば、入力
される電文数に基づいてショートカットルートの確立を
行うネットワークに対して、電文分割手段により送信す
る電文数を調整できるようにしたので、ネットワークを
構成する全エッジデバイスに実装することなく、各エッ
ジデバイスに対するデータフローを検出するだけで容易
にネットワークリソースの効率化と電文の特性に応じた
きめこまかい転送サービスを提供することができるよう
になる。例えば、転送データ総量は大きいが時間的に均
等な間隔で入力されるために“単位時間あたりの電文
数”がある閾値以上のときにショートカットルートによ
るショートカットを行うようなデータネットワークにお
いてショートカットが選択されないようなデータフロー
に対して、実際のデータフロー特性と整合をとることが
できるようになる。

【００７６】また、請求項３記載の発明によれば、既存
のＭＰＯＡ等のショートカットフロー検出手段において
“単位時間当たりの電文数”に基づいてショートカット
フローを検出するようなネットワークに対しても、電文
分割手段により送信電文数を調整することができるの
で、既存のネットワーク機能を変更することなくユーザ
からの要求に柔軟に対応し、ネットワークリソースの不
要な消費を抑えるネットワーク機能を提供することがで
きる。

【００７７】また請求項４記載の発明によれば、特定の
転送データフローに対して常時ショートカット転送を行
うようにしたので、デフォルトルートとショートカット
ルートの切り替えにかかるショートカット先のアドレス
探索時間を無駄にしたくないようなリアルタイム性を要
求するトラヒックに対して柔軟に対応することができる
ようになる。

【００７８】さらに請求項５記載の発明によれば、既存
のＭＰＯＡ等のショートカットフロー検出手段において
“単位時間当たりの電文数”に基づいてショートカット
フローを検出するようなネットワークに対しても、ショ
ートカットルートを維持できるようになるので、固定的
で断続的な大容量転送データフローに対してもネットワ
ークの各ルータに負荷をかけることを回避することがで
きる。

【００７９】さらに請求項６または請求項７記載の発明
によれば、ＳＮＭＰにより記憶手段の情報を自由に変更
することができるので、ユーザの要求に素早く対応する
ための変更を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例におけるショートカットル
ート確立システムを用いたデータネットワークの構成の
概要を示した説明図である。

【図２】 本実施例におけるデータフロー検出装置の構
成の概要を示した構成図である。

【図３】 本実施例におけるフロー検索テーブルの登録
内容の概要を示したテーブル構成図である。

【図４】 本実施例におけるデータフロー検出装置の処
理手順の概要を示した流れ図である。

【図５】 本実施例におけるエッジデバイスの構成の概
要を示した構成図である。

【図６】 本実施例におけるＩＰパケットのデータのフ
ォーマット構成の概要を示したデータフォーマット構成
図である。

【図７】 本実施例におけるＩＰパケットのヘッダ部の
フォーマット構成の概要を示したデータフォーマット構
成図である。

【図８】 本実施例における転送シーケンスの概要を示
したシーケンス図である。

【図９】 第１の変形例におけるデータフロー検出装置
の構成の概要を示した構成図である。

【図１０】 第１の変形例における空電文補充部の構成
要部を示したブロック図である。

【図１１】 第２の変形例におけるエッジデバイスの構
成の概要を示した構成図である。

【符号の説明】

１０ ＡＴＭ網 １１ 第１のＬＡＮ １２ 第２のＬＡＮ １３、１４ エッジデバイス １５、１６ ルータ １７₁〜１７₃ デフォルトルート １８ ショートカットルート １９、２０ データフロー検出器 ２１ 電文 ２２ フロー検索テーブル ２３ ショートカット判定部 ２４ 転送電文 ２５ ショートカット制御部 ２６ ＳＮＭＰエージェント ２７ ショートカット電文識別部 ２８ フラグメント化部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−172457（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−294737（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−205038（ＪＰ，Ａ) Ｔｈｅ ＡＴＭ Ｆｏｒｕｍ，”ＭＰ ＯＡ Ｖｅｒｓｉｏｎ １．０，”Ｊｕ ｌｙ，1997 Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ＲＦＣ−2098 Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ＲＦＣ−2129 Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｄｒａｆｔ（ｄｒ ａｆｔ−ｉｅｔｆ−ｍｐｌｓ−ｆｒａｍ ｅｗｏｒｋ−02．ｔｘｔ) ＩＥＥＥ ＩＮＦＯＣＯＭ’96，Ｐａ ｒｔ−３，ｐｐ．1251−1260 Ｐｒｏｃ．ｏｆ ＳＰＩＥ，Ｖｏｌ. 2608，ｐｐ．44−52 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 12/28 H04L 12/56

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力される第１の電文それぞれの宛先と
   送信元により決定される転送データフローに対応して転
   送経路にあるネットワークのエッジノード間に直接コネ
   クションを確立することによってショートカットするか
   否かを判定するための登録情報を記憶する記憶手段と、 所定の一定時間内に入力される第２の電文を計数する計
   数手段と、 この計数手段による計数結果が所定のカウント値を越え
   たときには前記転送経路にあるネットワークのエッジノ
   ード間をショートカットするショートカット手段と、 第１の電文が入力されるたびにこの電文が入力された時
   間間隔および電文の転送すべき量を検出する電文検出手
   段と、 この電文の転送データフローに対応して前記記憶手段に
   記憶されている登録情報に基づいてこの電文検出手段に
   よる検出結果に応じて前記ネットワーク間をショートカ
   ットするか否かを判定するショートカット判定手段と、 このショートカット判定手段によって前記ネットワーク
   のエッジノード間をショートカットすると判定されたと
   きには前記ショートカット手段によってショートカット
   を行わせるだけの電文数になるように前記第１の電文を
   分割して第２の電文として前記計数手段へ出力する電文
   分割手段とを具備することを特徴とするショートカット
   ルート確立システム。
2. 【請求項２】 入力される電文それぞれの宛先と送信元
   により決定される転送データフローに対応して転送経路
   にあるネットワークのエッジノード間に直接コネクショ
   ンを確立することによってショートカットするか否かを
   判定するための登録情報を記憶する記憶手段と、 電文が入力されるたびにこの電文が入力された時間間隔
   および電文の転送すべき量を検出する電文検出手段と、 この電文の転送データフローに対応してこの記憶手段に
   記憶されている登録情報に基づいてこの電文検出手段に
   よる検出結果に応じて前記ネットワークのエッジノード
   間をショートカットするか否かを判定するショートカッ
   ト判定手段と、 このショートカット判定手段によって前記ネットワーク
   のエッジノード間をショートカットすると判定されたと
   きには、前記転送経路にあるネットワークの境界に配置
   され入力電文数に基づいてショートカットルートの確立
   を行うマルチプロトコルオーバ非同期転送モードのエッ
   ジデバイスに対して、ショートカットルートの確立を行
   わせるように前記電文を分割して前記エッジデバイスに
   出力する電文分割手段とを具備することを特徴とするデ
   ータフロー検出装置。