JP3100571B2 - ルーチング方法、ルータ装置及び記録媒体 - Google Patents
ルーチング方法、ルータ装置及び記録媒体Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インターネットな
どのコネクションレスのパケット伝送ネットワークのた
めのルーチング方法、ルータ装置及びルーチングプログ
ラムを記録した記録媒体に関する。
どのコネクションレスのパケット伝送ネットワークのた
めのルーチング方法、ルータ装置及びルーチングプログ
ラムを記録した記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のコネクションレスのパケット伝送
ネットワークのためのルーチング方法が、例えば、従来
技術文献１「アンドリュー・エス・タンネンバウム著，
齋藤忠夫ほか監訳，“原書２版タンネンバウムコンピュ
ータネットワーク”，丸善発行，ｐｐ．３３１−３４
５，１９９２年」において以下のように開示されてい
る。
ネットワークのためのルーチング方法が、例えば、従来
技術文献１「アンドリュー・エス・タンネンバウム著，
齋藤忠夫ほか監訳，“原書２版タンネンバウムコンピュ
ータネットワーク”，丸善発行，ｐｐ．３３１−３４
５，１９９２年」において以下のように開示されてい
る。
【０００３】ルーチングアルゴリズムは非適応型と適応
型の２つの主要な種類に分けられる。非適応型アルゴリ
ズムはルーチングの決定を行う際に、現在のトラフィッ
クやトポロジーの測定値や推定値に基づかない。その代
わりに、任意のｉからｊへ行くのに用いる経路の選択
を、あらかじめオフラインで計算しておき、ネットワー
クを立ち上げるときにＩＭＰ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｍ
ｅｓｓａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒの略であり、ＡＲＰ
ＡＮＥＴのパケット交換機のことである。）へダウンロ
ードする。この手続きは静的ルーチングと呼ばれること
もある。一方、適応型アルゴリズムは、反対に、トポロ
ジーの変化と現在のトラフィックを反映するようにルー
チングの決定を変えようとする。適応型アルゴリズムに
は、大域アルゴリズムと、孤立型アルゴリズムと、分散
型アルゴリズムとがある。
型の２つの主要な種類に分けられる。非適応型アルゴリ
ズムはルーチングの決定を行う際に、現在のトラフィッ
クやトポロジーの測定値や推定値に基づかない。その代
わりに、任意のｉからｊへ行くのに用いる経路の選択
を、あらかじめオフラインで計算しておき、ネットワー
クを立ち上げるときにＩＭＰ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｍ
ｅｓｓａｇｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒの略であり、ＡＲＰ
ＡＮＥＴのパケット交換機のことである。）へダウンロ
ードする。この手続きは静的ルーチングと呼ばれること
もある。一方、適応型アルゴリズムは、反対に、トポロ
ジーの変化と現在のトラフィックを反映するようにルー
チングの決定を変えようとする。適応型アルゴリズムに
は、大域アルゴリズムと、孤立型アルゴリズムと、分散
型アルゴリズムとがある。
【０００４】すなわち、コネクションレスネットワーク
における従来の適応型ルーチングは、ネットワーク内で
定期的に交換する、ホップ数、平均待ち合わせ時間、障
害情報などの各種評価情報に基づいて、個々のノードが
最短パスを計算し、唯一の経路を決定するシングルパス
ルーチング（以下、第１の従来例という。）である。こ
れに対して、従来のマルチパスルーチングは、複数の出
線に相対的な選択の重みを決定し、パケットを転送する
毎に乱数を発生させて、その重みを確率として出線を選
択するルーチング（以下、第２の従来例という。）であ
り、その選択の重みは変更しないために、非適応型ルー
チングである。このマルチパスルーチングは、データの
種類によりパスを選択してユーザの利便性の向上や、代
替経路が交わらない複数の経路を選択して信頼性を向上
させている。
における従来の適応型ルーチングは、ネットワーク内で
定期的に交換する、ホップ数、平均待ち合わせ時間、障
害情報などの各種評価情報に基づいて、個々のノードが
最短パスを計算し、唯一の経路を決定するシングルパス
ルーチング（以下、第１の従来例という。）である。こ
れに対して、従来のマルチパスルーチングは、複数の出
線に相対的な選択の重みを決定し、パケットを転送する
毎に乱数を発生させて、その重みを確率として出線を選
択するルーチング（以下、第２の従来例という。）であ
り、その選択の重みは変更しないために、非適応型ルー
チングである。このマルチパスルーチングは、データの
種類によりパスを選択してユーザの利便性の向上や、代
替経路が交わらない複数の経路を選択して信頼性を向上
させている。
【０００５】また、広帯域ＩＳＤＮ網やＡＴＭ網等の広
域中継網におけるメッセージ転送方式に関し、中継網内
で障害やふくそうが生じても、中継網内でのトラフィッ
ク状態に適応してメッセージ転送のルートを制御する方
法（以下、第３の従来例という。）が、特開平４−２７
４６３９号公報に開示されている。当該公報では、複数
のノードからなる中継網の各ノードに、ノードに接続さ
れるユーザ装置のプロトコル形式と中継網内のプロトコ
ル形式との変換を行うユーザ装置収容手段を備えるとと
もに、またすべてのノード又は一部の特定のノードに、
ユーザ装置収容手段及び他のノード内のルーチング制御
手段とバーチャルチャネルにより固定接続されるルーチ
ング制御手段を備え、ルーチング制御手段がノードから
の各出力路のトラフィック状態に適応してメッセージに
対する出力ポートを選択するように構成している。
域中継網におけるメッセージ転送方式に関し、中継網内
で障害やふくそうが生じても、中継網内でのトラフィッ
ク状態に適応してメッセージ転送のルートを制御する方
法（以下、第３の従来例という。）が、特開平４−２７
４６３９号公報に開示されている。当該公報では、複数
のノードからなる中継網の各ノードに、ノードに接続さ
れるユーザ装置のプロトコル形式と中継網内のプロトコ
ル形式との変換を行うユーザ装置収容手段を備えるとと
もに、またすべてのノード又は一部の特定のノードに、
ユーザ装置収容手段及び他のノード内のルーチング制御
手段とバーチャルチャネルにより固定接続されるルーチ
ング制御手段を備え、ルーチング制御手段がノードから
の各出力路のトラフィック状態に適応してメッセージに
対する出力ポートを選択するように構成している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述の第１の従来例の
適応型ルーチングでは、入力されるパケットの動的な変
動に対して、各種の評価情報が古いと選択ルートの発振
やループ現象が生じてパケットの損失や遅延時間（当該
技術分野では、パケットを送信元ノードから宛先ノード
までに伝送するのにかかる伝送時間を遅延時間といい、
以下、当該伝送時間を遅延時間という。）の増大を招
く。また、各種の評価情報を新しくするためには、その
発生周期を短くするために、データ以外の評価情報がネ
ットワークに溢れて非効率な伝送となるという問題点が
あった。
適応型ルーチングでは、入力されるパケットの動的な変
動に対して、各種の評価情報が古いと選択ルートの発振
やループ現象が生じてパケットの損失や遅延時間（当該
技術分野では、パケットを送信元ノードから宛先ノード
までに伝送するのにかかる伝送時間を遅延時間といい、
以下、当該伝送時間を遅延時間という。）の増大を招
く。また、各種の評価情報を新しくするためには、その
発生周期を短くするために、データ以外の評価情報がネ
ットワークに溢れて非効率な伝送となるという問題点が
あった。
【０００７】また、上述の第２の従来例のマルチパスル
ーチングでは、入力されるパケットの種類に応じて出線
パスを振り分けるだけて、ルーチングテーブルは固定さ
れ、入力されるパケットの動的な変動に対して適応しな
いので、局所的なトラフィックの集中によるパケットの
廃棄や遅延時間の増大を招くという問題点があった。
ーチングでは、入力されるパケットの種類に応じて出線
パスを振り分けるだけて、ルーチングテーブルは固定さ
れ、入力されるパケットの動的な変動に対して適応しな
いので、局所的なトラフィックの集中によるパケットの
廃棄や遅延時間の増大を招くという問題点があった。
【０００８】さらに、第３の従来例では、広帯域ＩＳＤ
Ｎ網やＡＴＭ網等のコネクションオリエンテッドの通信
網を対象として、永久又は半永久にルーチング経路が固
定されている公衆網を利用したときの通信を対象として
いる。すなわち、第３の従来例は、適応型シングルパス
ルーチングの場合であり、当該ルータ装置を設けるとき
に、それを接続する外部の情報が得られることを仮定す
ると、セルフォーマットの変更など導入時に高度な処理
が必要であって、多大の稼働がかかるという問題点があ
った。
Ｎ網やＡＴＭ網等のコネクションオリエンテッドの通信
網を対象として、永久又は半永久にルーチング経路が固
定されている公衆網を利用したときの通信を対象として
いる。すなわち、第３の従来例は、適応型シングルパス
ルーチングの場合であり、当該ルータ装置を設けるとき
に、それを接続する外部の情報が得られることを仮定す
ると、セルフォーマットの変更など導入時に高度な処理
が必要であって、多大の稼働がかかるという問題点があ
った。
【０００９】本発明の目的は以上の問題点を解決し、イ
ンターネットなどのコネクションレスのパケット伝送ネ
ットワークのためのルーチングにおいて、従来例に比較
して構成が簡単であって、送信元から宛先までの遅延時
間を短縮するようにルーチングを行うことができるルー
チング方法、ルータ装置及びルーチングプログラムを記
録した記録媒体を提供することにある。
ンターネットなどのコネクションレスのパケット伝送ネ
ットワークのためのルーチングにおいて、従来例に比較
して構成が簡単であって、送信元から宛先までの遅延時
間を短縮するようにルーチングを行うことができるルー
チング方法、ルータ装置及びルーチングプログラムを記
録した記録媒体を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項１記
載のルーチング方法は、中央処理装置と、上記中央処理
装置と回線接続された複数のノードのルータ装置を備え
たコネクションレスのパケット伝送ネットワークのため
のマルチパスルーチング方法を用いて、ルータ装置に入
力されたパケットのルーチングを行うルーチング方法に
おいて、上記中央処理装置は、上記各ルータ装置から宛
先までのループや寄り道のないすべての経路を予め記憶
するステップと、送信元から宛先までに要するパケット
の遅延時間と、上記パケット伝送ネットワークの中で最
大負荷を有する最大負荷ルータ装置の使用率との線形結
合で表された評価関数を用いて、上記評価関数の値が最
小となり上記各ルータ装置の通信容量を増大させるよう
に、上記すべての経路の振り分け割合を計算してルーチ
ングテーブルを作成するステップと、上記作成されたル
ーチングテーブルを上記各ルータ装置に送信するステッ
プとを含む処理を実行し、上記各ルータ装置は、上記中
央処理装置によって送信されたルーチングテーブルを記
憶するステップと、上記記憶されたルーチングテーブル
を用いて、上記入力されたパケットをルーチングするス
テップとを含む処理を実行することを特徴とする。
載のルーチング方法は、中央処理装置と、上記中央処理
装置と回線接続された複数のノードのルータ装置を備え
たコネクションレスのパケット伝送ネットワークのため
のマルチパスルーチング方法を用いて、ルータ装置に入
力されたパケットのルーチングを行うルーチング方法に
おいて、上記中央処理装置は、上記各ルータ装置から宛
先までのループや寄り道のないすべての経路を予め記憶
するステップと、送信元から宛先までに要するパケット
の遅延時間と、上記パケット伝送ネットワークの中で最
大負荷を有する最大負荷ルータ装置の使用率との線形結
合で表された評価関数を用いて、上記評価関数の値が最
小となり上記各ルータ装置の通信容量を増大させるよう
に、上記すべての経路の振り分け割合を計算してルーチ
ングテーブルを作成するステップと、上記作成されたル
ーチングテーブルを上記各ルータ装置に送信するステッ
プとを含む処理を実行し、上記各ルータ装置は、上記中
央処理装置によって送信されたルーチングテーブルを記
憶するステップと、上記記憶されたルーチングテーブル
を用いて、上記入力されたパケットをルーチングするス
テップとを含む処理を実行することを特徴とする。
【００１１】また、請求項２記載のルーチング方法は、
請求項１記載のルーチング方法において、上記ルーチン
グテーブルを作成するステップは予め実行されることを
特徴とする。
請求項１記載のルーチング方法において、上記ルーチン
グテーブルを作成するステップは予め実行されることを
特徴とする。
【００１２】さらに、請求項３記載のルーチング方法
は、請求項１記載のルーチング方法において、上記ルー
チングテーブルを作成するステップは所定の周期で周期
的に実行され、上記各ルータ装置のルーチングテーブル
は上記周期で周期的に更新されることを特徴とする。
は、請求項１記載のルーチング方法において、上記ルー
チングテーブルを作成するステップは所定の周期で周期
的に実行され、上記各ルータ装置のルーチングテーブル
は上記周期で周期的に更新されることを特徴とする。
【００１３】
【００１４】本発明に係る請求項４記載のルータ装置
は、中央処理装置と、上記中央処理装置と回線接続され
た複数のノードのルータ装置を備えたコネクションレス
のパケット伝送ネットワークのためのマルチパスルーチ
ング方法を用いて、ルータ装置に入力されたパケットの
ルーチングを行うルータ装置において、上記中央処理装
置は、上記各ルータ装置から宛先までのループや寄り道
のないすべての経路を予め記憶する第１の記憶手段と、
送信元から宛先までに要するパケットの遅延時間と、上
記パケット伝送ネットワークの中で最大負荷を有する最
大負荷ルータ装置の使用率との線形結合で表された評価
関数を用いて、上記評価関数の値が最小となり上記各ル
ータ装置の通信容量を増大させるように、上記すべての
経路の振り分け割合を計算してルーチングテーブルを作
成する作成手段と、上記作成手段によって作成されたル
ーチングテーブルを上記各ルータ装置に送信する送信手
段とを備え、上記各ルータ装置は、上記中央処理装置の
送信手段によって送信されたルーチングテーブルを記憶
する第２の記憶手段と、上記第２の記憶手段に記憶され
たルーチングテーブルを用いて、上記入力されたパケッ
トをルーチングするルーチング手段とを備えたことを特
徴とする。
は、中央処理装置と、上記中央処理装置と回線接続され
た複数のノードのルータ装置を備えたコネクションレス
のパケット伝送ネットワークのためのマルチパスルーチ
ング方法を用いて、ルータ装置に入力されたパケットの
ルーチングを行うルータ装置において、上記中央処理装
置は、上記各ルータ装置から宛先までのループや寄り道
のないすべての経路を予め記憶する第１の記憶手段と、
送信元から宛先までに要するパケットの遅延時間と、上
記パケット伝送ネットワークの中で最大負荷を有する最
大負荷ルータ装置の使用率との線形結合で表された評価
関数を用いて、上記評価関数の値が最小となり上記各ル
ータ装置の通信容量を増大させるように、上記すべての
経路の振り分け割合を計算してルーチングテーブルを作
成する作成手段と、上記作成手段によって作成されたル
ーチングテーブルを上記各ルータ装置に送信する送信手
段とを備え、上記各ルータ装置は、上記中央処理装置の
送信手段によって送信されたルーチングテーブルを記憶
する第２の記憶手段と、上記第２の記憶手段に記憶され
たルーチングテーブルを用いて、上記入力されたパケッ
トをルーチングするルーチング手段とを備えたことを特
徴とする。
【００１５】また、請求項５記載のルータ装置は、請求
項４記載のルータ装置において、上記作成手段は上記ル
ーチングテーブルを作成する処理を予め実行することを
特徴とする。
項４記載のルータ装置において、上記作成手段は上記ル
ーチングテーブルを作成する処理を予め実行することを
特徴とする。
【００１６】さらに、請求項６記載のルータ装置は、請
求項４記載のルータ装置において、上記作成手段は上記
ルーチングテーブルを所定の周期で周期的に作成して更
新し、上記各ルータ装置の第２の記憶手段に記憶された
ルーチングテーブルは上記周期で周期的に更新されるこ
とを特徴とする。
求項４記載のルータ装置において、上記作成手段は上記
ルーチングテーブルを所定の周期で周期的に作成して更
新し、上記各ルータ装置の第２の記憶手段に記憶された
ルーチングテーブルは上記周期で周期的に更新されるこ
とを特徴とする。
【００１７】
【００１８】本発明に係る請求項７記載の記録媒体は、
請求項１乃至３のうちの１つに記載のルーチング方法の
処理プログラムを記録したことを特徴とする。
請求項１乃至３のうちの１つに記載のルーチング方法の
処理プログラムを記録したことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
る実施形態について説明する。
る実施形態について説明する。
【００２０】図１は、本発明に係る一実施形態であるル
ータ装置の構成を示すブロック図である。本実施形態の
ルータ装置におけるコネックションレスのパケット伝送
ネットワークは、中央処理装置１００と、上記中央処理
装置１００にデータ通信回線３００を介してスター形状
で回線接続された複数のルータ装置２００とを備えて構
成され、各ルータ装置２００は、上記パケット伝送ネッ
トワークのためのマルチパスルーチング方法を用いて、
ルータ装置に入力されたパケットのルーチングを行う。
ここで、中央処理装置１００のコントローラ１０１は、
各送信元のルータ装置２００から宛先のルータ装置２０
０までのループや寄り道のないすべての経路を予め経路
リストとして、テーブル生成パラメータ処理メモリ１０
２に記憶した後、送信元から宛先までに要するパケット
の遅延時間Ｄｔと、上記パケット伝送ネットワークの中
で最大負荷を有する最大負荷ルータ装置２００の使用率
Ｘ（ｋ）を含む数６の評価関数Ｗを用いて、上記評価関
数Ｗの値が小さくなるように、上記記憶されたすべての
経路の振り分け割合を計算してルーチングテーブルを作
成して、ルーチングテーブルメモリ１０３に記憶すると
ともに、データ通信装置１０４、データ通信回線３０
０、及びすべてのルータ装置２００のデータ通信装置１
４を介してすべてのルータ装置２００のコントローラ１
０に送信して、ルーチングメモリ１３に記憶する。そし
て、各ルータ装置２００のコントローラ１０は、上記記
憶されたルーチングテーブルを用いて、上記入力された
パケットをルーチングすることを特徴としている。ここ
で、上記評価関数Ｗは、数６に示すように、上記遅延時
間Ｄｔと上記最大負荷ルータ装置２００の使用率Ｘ
（ｋ）との線形結合で表される。
ータ装置の構成を示すブロック図である。本実施形態の
ルータ装置におけるコネックションレスのパケット伝送
ネットワークは、中央処理装置１００と、上記中央処理
装置１００にデータ通信回線３００を介してスター形状
で回線接続された複数のルータ装置２００とを備えて構
成され、各ルータ装置２００は、上記パケット伝送ネッ
トワークのためのマルチパスルーチング方法を用いて、
ルータ装置に入力されたパケットのルーチングを行う。
ここで、中央処理装置１００のコントローラ１０１は、
各送信元のルータ装置２００から宛先のルータ装置２０
０までのループや寄り道のないすべての経路を予め経路
リストとして、テーブル生成パラメータ処理メモリ１０
２に記憶した後、送信元から宛先までに要するパケット
の遅延時間Ｄｔと、上記パケット伝送ネットワークの中
で最大負荷を有する最大負荷ルータ装置２００の使用率
Ｘ（ｋ）を含む数６の評価関数Ｗを用いて、上記評価関
数Ｗの値が小さくなるように、上記記憶されたすべての
経路の振り分け割合を計算してルーチングテーブルを作
成して、ルーチングテーブルメモリ１０３に記憶すると
ともに、データ通信装置１０４、データ通信回線３０
０、及びすべてのルータ装置２００のデータ通信装置１
４を介してすべてのルータ装置２００のコントローラ１
０に送信して、ルーチングメモリ１３に記憶する。そし
て、各ルータ装置２００のコントローラ１０は、上記記
憶されたルーチングテーブルを用いて、上記入力された
パケットをルーチングすることを特徴としている。ここ
で、上記評価関数Ｗは、数６に示すように、上記遅延時
間Ｄｔと上記最大負荷ルータ装置２００の使用率Ｘ
（ｋ）との線形結合で表される。
【００２１】ここで、当該ネットワークの各ノードにそ
れぞれ当該ルータ装置２００が設けられ、ノードｉのル
ータ装置２００−ｉは、中央処理装置１００によって予
め生成されすべてのルータ装置２００に配布されたルー
チングテーブルを用いてパケットのルーチングを行う。
れぞれ当該ルータ装置２００が設けられ、ノードｉのル
ータ装置２００−ｉは、中央処理装置１００によって予
め生成されすべてのルータ装置２００に配布されたルー
チングテーブルを用いてパケットのルーチングを行う。
【００２２】以下、中央処理装置１００のコントローラ
１０１によって実行されるルーチングテーブルの生成に
ついて説明する。まず、予め調査済みのパケット伝送ネ
ットワークのノード接続情報に基づいて、起点（送信
元）ｓから終点（宛先）ｄまでの経路を抽出して、経路
リストとしてテーブル生成パラメータメモリ１０２に格
納する。図４に示すルータ装置２００の数が１１である
ときのネットワークの一例における経路リストを次の表
１に示す。図４において、丸はノードであり、その番号
はノード番号である。そして、各経路毎に、１つの経路
番号データが付与されている。
１０１によって実行されるルーチングテーブルの生成に
ついて説明する。まず、予め調査済みのパケット伝送ネ
ットワークのノード接続情報に基づいて、起点（送信
元）ｓから終点（宛先）ｄまでの経路を抽出して、経路
リストとしてテーブル生成パラメータメモリ１０２に格
納する。図４に示すルータ装置２００の数が１１である
ときのネットワークの一例における経路リストを次の表
１に示す。図４において、丸はノードであり、その番号
はノード番号である。そして、各経路毎に、１つの経路
番号データが付与されている。
【００２３】
【表１】 経路リストの一例 ─────────────────────────────────── 起点 終点 ホップ数 経路のノード列 経路番号データ ─────────────────────────────────── ０ １ １ ０，１ １ ０ ２ ２ ０，１，２ ２ ０ ２ ２ ０，３，２ ３ ０ ３ １ ０，３ ４ ０ ４ １ ０，４ ５ ０ ５ ２ ０，３，５ ６ ０ ５ ２ ０，４，５ ７ ０ ５ ３ ０，９，１０，５ ８ ０ ６ ２ ０，３，６ ９ ０ ７ ２ ０，９，７ １０ ０ ８ ３ ０，３，１０，８ １１ ０ ８ ３ ０，９，１０，８ １２ ０ ８ ４ ０，４，５，１０，８ １３ ０ ９ １ ０，９ １４ ０ １０ ２ ０，３，１０ １５ ０ １０ ２ ０，９，１０ １６ ０ １０ ３ ０，４，５，１０ １７ １ ０ １ １，０ １８ １ ２ １ １，２ １９ １ ３ ２ １，０，３ ２０ １ ３ ２ １，２，３ ２１ １ ４ ２ １，０，４ ２２ １ ４ ４ １，２，３，５，４ ２３ １ ５ ３ １，０，３，５ ２４ １ ５ ３ １，０，４，５ ２５ ───────────────────────────────────
【００２４】ここで、ループや寄り道のルートは除く。
例えば、起点ルータ０から終点ルータ６では、ループの
経路（例０−３−５−１０−３−６）や寄り道（例０−
１−２−３−６）の経路は除かれている。
例えば、起点ルータ０から終点ルータ６では、ループの
経路（例０−３−５−１０−３−６）や寄り道（例０−
１−２−３−６）の経路は除かれている。
【００２５】次いで、ルーチングテーブルの振り分け割
合の計算について説明する。起点ｓから終点ｄへのｉ番
目のルート（ｓ，ｄ，ｉ）への振り分け割合をｘ（ｓ，
ｄ，ｉ）とすると、次式が成立する。
合の計算について説明する。起点ｓから終点ｄへのｉ番
目のルート（ｓ，ｄ，ｉ）への振り分け割合をｘ（ｓ，
ｄ，ｉ）とすると、次式が成立する。
【数１】 そして、起点（送信元ノード）ｓから終点（宛先ノー
ド）ｄへの発生パケットの量（仕事量）をＩ（ｓ，ｄ）
とすると、ルータ装置２００−ｋの使用率Ｘ（ｋ）は、
次式で表わすことができる。ここで、発生パケットの量
は、例えば１秒である単位時間当たりに１個のパケット
を処理する（ルーチングする）ときの仕事量を表わす。
ド）ｄへの発生パケットの量（仕事量）をＩ（ｓ，ｄ）
とすると、ルータ装置２００−ｋの使用率Ｘ（ｋ）は、
次式で表わすことができる。ここで、発生パケットの量
は、例えば１秒である単位時間当たりに１個のパケット
を処理する（ルーチングする）ときの仕事量を表わす。
【００２６】
【数２】
【００２７】ここで、ｒは処理すべきルータ装置２００
のすべてを含む、ルート（ｓ，ｄ，ｉ）の通過ルータ群
であり、関数δ（・）は、ルータ装置２００−ｋがルー
ト（ｓ，ｄ，ｉ）の通過ルータ群に含まれるときはδ
（ｒ−ｋ）＝１、含まれないときはδ（ｒ−ｋ）＝０と
なる関数である。このとき、起点ｓから終点ｄへのｉ番
目のルート（ｓ，ｄ，ｉ）の遅延時間Ｔ（ｓ，ｄ，ｉ）
は、次式で表わすことができる。
のすべてを含む、ルート（ｓ，ｄ，ｉ）の通過ルータ群
であり、関数δ（・）は、ルータ装置２００−ｋがルー
ト（ｓ，ｄ，ｉ）の通過ルータ群に含まれるときはδ
（ｒ−ｋ）＝１、含まれないときはδ（ｒ−ｋ）＝０と
なる関数である。このとき、起点ｓから終点ｄへのｉ番
目のルート（ｓ，ｄ，ｉ）の遅延時間Ｔ（ｓ，ｄ，ｉ）
は、次式で表わすことができる。
【数３】 このとき、起点ｓから終点ｄへの平均遅延時間Ｔ（ｓ，
ｄ）は次式となる。
ｄ）は次式となる。
【数４】
【００２８】従って、当該パケット伝送ネットワーク全
体の遅延時間Ｄｔは次式で表される。
体の遅延時間Ｄｔは次式で表される。
【数５】
【００２９】次いで、最適計算のための評価関数につい
て述べる。ルータ装置２００のルーチング性能は、遅延
時間Ｄｔをできるだけ少なく、パケット損失の原因とな
るルータの使用率を小さくして通信容量をできるだけ大
きくできることで判断できる。従って、遅延時間と最大
負荷のルータ装置２００の使用率からなる次式の評価関
数Ｗを最小にするルーチングテーブルの振り分け割合を
求める。
て述べる。ルータ装置２００のルーチング性能は、遅延
時間Ｄｔをできるだけ少なく、パケット損失の原因とな
るルータの使用率を小さくして通信容量をできるだけ大
きくできることで判断できる。従って、遅延時間と最大
負荷のルータ装置２００の使用率からなる次式の評価関
数Ｗを最小にするルーチングテーブルの振り分け割合を
求める。
【００３０】
【数６】
【００３１】ここで、Ｍａｘ｛Ｘ（ｋ）｝は、当該パケ
ット伝送ネットワークを構成する各ノードのルータ装置
２００の使用率Ｘ（ｋ）が最大である、最大負荷のルー
タ装置２００の使用率である。重み係数ｖ1とｖ2は、最
大負荷ルータ装置２００の使用率と遅延時間を重みづけ
る重み係数の定数である。通信容量を重視するときは、
重み係数ｖ1を大きくかつ重み係数ｖ2を小さく選ぶ。遅
延時間を重視するときはその逆に重み係数ｖ2を大きく
かつ重み係数ｖ1を小さく選ぶ。重み係数ｖ1及びｖ2の
好ましい値は、以下の通りである。 （ａ）ｖ1＝０．９，ｖ2＝０．１。 （ｂ）ｖ1＝１．０，ｖ2＝０。 （ｃ）ｖ1＝０．１，ｖ2＝０．９。
ット伝送ネットワークを構成する各ノードのルータ装置
２００の使用率Ｘ（ｋ）が最大である、最大負荷のルー
タ装置２００の使用率である。重み係数ｖ1とｖ2は、最
大負荷ルータ装置２００の使用率と遅延時間を重みづけ
る重み係数の定数である。通信容量を重視するときは、
重み係数ｖ1を大きくかつ重み係数ｖ2を小さく選ぶ。遅
延時間を重視するときはその逆に重み係数ｖ2を大きく
かつ重み係数ｖ1を小さく選ぶ。重み係数ｖ1及びｖ2の
好ましい値は、以下の通りである。 （ａ）ｖ1＝０．９，ｖ2＝０．１。 （ｂ）ｖ1＝１．０，ｖ2＝０。 （ｃ）ｖ1＝０．１，ｖ2＝０．９。
【００３２】さらに、中央処理装置１００のコントロー
ラ１０１は、数６の評価関数Ｗで最適化した振り分け割
合ｘ（ｓ，ｄ，ｉ）をテーブル生成パラメータメモリ１
０２内の経路リストに追加することにより、ルーチング
テーブルを作成して、ルーチングテーブルメモリ１３に
記憶するとともに、ルーチングテーブルのデータをデー
タ通信装置１０４を用いて、データ通信回線３００を介
してすべてのルータ装置２００のデータ通信装置１４に
送信する。各ルータ装置２００のデータ通信装置１４
は、受信したルーチングテーブルのデータをコントロー
ラ１０を介してルーチングテーブルメモリ１３に記憶す
る。そして、当該ルータ装置２００のコントローラ１０
は、上記ルーチングテーブルに従い、到着したパケット
を振り分ける。
ラ１０１は、数６の評価関数Ｗで最適化した振り分け割
合ｘ（ｓ，ｄ，ｉ）をテーブル生成パラメータメモリ１
０２内の経路リストに追加することにより、ルーチング
テーブルを作成して、ルーチングテーブルメモリ１３に
記憶するとともに、ルーチングテーブルのデータをデー
タ通信装置１０４を用いて、データ通信回線３００を介
してすべてのルータ装置２００のデータ通信装置１４に
送信する。各ルータ装置２００のデータ通信装置１４
は、受信したルーチングテーブルのデータをコントロー
ラ１０を介してルーチングテーブルメモリ１３に記憶す
る。そして、当該ルータ装置２００のコントローラ１０
は、上記ルーチングテーブルに従い、到着したパケット
を振り分ける。
【００３３】図１において、中央処理装置１００のコン
トローラ１０１は、図２のテーブル生成処理を実行する
ためのマイクロコンピュータなどのＣＰＵ又はＤＳＰで
構成され、コントローラ１０１には、図２のテーブル生
成処理を実行するために必要な経路リストやパラメータ
を一時的に記憶するテーブル生成パラメータ処理メモリ
１０２と、生成したルーチングテーブルを記憶するルー
チングテーブルメモリ１０３と、各ルータ装置２００の
データ通信装置１４とデータ通信を行うためのモデムを
備えたデータ通信装置１０４とが接続される。
トローラ１０１は、図２のテーブル生成処理を実行する
ためのマイクロコンピュータなどのＣＰＵ又はＤＳＰで
構成され、コントローラ１０１には、図２のテーブル生
成処理を実行するために必要な経路リストやパラメータ
を一時的に記憶するテーブル生成パラメータ処理メモリ
１０２と、生成したルーチングテーブルを記憶するルー
チングテーブルメモリ１０３と、各ルータ装置２００の
データ通信装置１４とデータ通信を行うためのモデムを
備えたデータ通信装置１０４とが接続される。
【００３４】一方、各ルータ装置２００のコントローラ
１０は、ノードｉの当該ルータ装置２００の動作を制御
するためのマイクロコンピュータなどのＣＰＵ又はＤＳ
Ｐで構成され、コントローラ１０には、図３のルーチン
グ処理のプログラムなどを予め記憶するプログラムＲＯ
Ｍ（読出専用メモリ）１１と、コントローラ１０のワー
キングエリアとして用いられるワーキングＲＡＭ（ラン
ダムアクセスメモリ）１２と、ルーチングテーブルを記
憶するルーチングテーブルメモリ１３と、中央処理装置
１００のデータ通信装置１０４とデータ通信を行うため
のモデムを備えたデータ通信装置１４とが接続される。
１０は、ノードｉの当該ルータ装置２００の動作を制御
するためのマイクロコンピュータなどのＣＰＵ又はＤＳ
Ｐで構成され、コントローラ１０には、図３のルーチン
グ処理のプログラムなどを予め記憶するプログラムＲＯ
Ｍ（読出専用メモリ）１１と、コントローラ１０のワー
キングエリアとして用いられるワーキングＲＡＭ（ラン
ダムアクセスメモリ）１２と、ルーチングテーブルを記
憶するルーチングテーブルメモリ１３と、中央処理装置
１００のデータ通信装置１０４とデータ通信を行うため
のモデムを備えたデータ通信装置１４とが接続される。
【００３５】図１において、コントローラ１０は、複数
Ｍ個の隣接ノードＡ1乃至ＡMに接続された入力インター
フェース２０−１乃至２０−Ｍと、キューメモリ２１
と、データスイッチ２２と、出力バッファメモリ２３−
１乃至２３−Ｍと、Ｍ個の隣接ノードＡ1乃至ＡMに接続
された出力インターフェース２４−１乃至２４−Ｍと、
Ｍ個の隣接ノードＡ1乃至ＡMに接続された通信インター
フェース２５−１乃至２５−Ｍとの動作を制御する。各
入力インターフェース２０−１乃至２０−Ｍはそれぞ
れ、パケットを受信するための受信機を備え、各隣接ノ
ードＡ1乃至ＡMから入力されるパケットを受信してキュ
ーメモリ２１に出力する。キューメモリ２１は、ＦＩＦ
Ｏメモリで構成され、各入力インターフェース２０−１
乃至２０−Ｍから入力されるパケットを順次、その入力
順序で待ち合わせて記憶して、コントローラ１０の制御
のもとで、先頭のパケットをデータスイッチ２２を介し
て出力バッファメモリ２３−１乃至２３−Ｍのうちの１
つに出力して記憶させる。データスイッチ２２は、パケ
ット交換機を構成し、コントローラ１０の制御のもと
で、キューメモリ２１から入力されるパケットをコント
ローラ１０から指示された隣接ノードに対応する出力バ
ッファメモリに出力して記憶する。各出力バッファメモ
リ２３−１乃至２３−Ｍはそれぞれ、入力されたパケッ
トを一時的に記憶した後、対応する送信機を備えた各出
力インターフェース２４−１乃至２４−Ｍを介して隣接
ノードＡ1乃至ＡMに送信する。さらに、各通信インター
フェース２５−１乃至２５−Ｍはそれぞれ、隣接ノード
Ａ1乃至ＡMに接続され、コントローラ１０の指示に従っ
て、各隣接ノードｋの通信インターフェースと通信を行
うことにより、各パケットの遅延時間のデータを受信し
て、コントローラ１０及びデータ通信装置１４を介して
中央処理装置１００のテーブル生成処理メモリ１０２に
記憶する。
Ｍ個の隣接ノードＡ1乃至ＡMに接続された入力インター
フェース２０−１乃至２０−Ｍと、キューメモリ２１
と、データスイッチ２２と、出力バッファメモリ２３−
１乃至２３−Ｍと、Ｍ個の隣接ノードＡ1乃至ＡMに接続
された出力インターフェース２４−１乃至２４−Ｍと、
Ｍ個の隣接ノードＡ1乃至ＡMに接続された通信インター
フェース２５−１乃至２５−Ｍとの動作を制御する。各
入力インターフェース２０−１乃至２０−Ｍはそれぞ
れ、パケットを受信するための受信機を備え、各隣接ノ
ードＡ1乃至ＡMから入力されるパケットを受信してキュ
ーメモリ２１に出力する。キューメモリ２１は、ＦＩＦ
Ｏメモリで構成され、各入力インターフェース２０−１
乃至２０−Ｍから入力されるパケットを順次、その入力
順序で待ち合わせて記憶して、コントローラ１０の制御
のもとで、先頭のパケットをデータスイッチ２２を介し
て出力バッファメモリ２３−１乃至２３−Ｍのうちの１
つに出力して記憶させる。データスイッチ２２は、パケ
ット交換機を構成し、コントローラ１０の制御のもと
で、キューメモリ２１から入力されるパケットをコント
ローラ１０から指示された隣接ノードに対応する出力バ
ッファメモリに出力して記憶する。各出力バッファメモ
リ２３−１乃至２３−Ｍはそれぞれ、入力されたパケッ
トを一時的に記憶した後、対応する送信機を備えた各出
力インターフェース２４−１乃至２４−Ｍを介して隣接
ノードＡ1乃至ＡMに送信する。さらに、各通信インター
フェース２５−１乃至２５−Ｍはそれぞれ、隣接ノード
Ａ1乃至ＡMに接続され、コントローラ１０の指示に従っ
て、各隣接ノードｋの通信インターフェースと通信を行
うことにより、各パケットの遅延時間のデータを受信し
て、コントローラ１０及びデータ通信装置１４を介して
中央処理装置１００のテーブル生成処理メモリ１０２に
記憶する。
【００３６】図２は、図１の中央処理装置１００のコン
トローラ１０１によって予め実行されるルーチングテー
ブル生成処理を示すフローチャートである。まず、ステ
ップＳ１で、当該パケット伝送ネットワークにおける各
ルータ装置２００−ｋの使用率Ｘ（ｋ）を数２を用いて
計算する。次いで、ステップＳ２で、当該パケット伝送
ネットワーク全体の遅延時間Ｄｔを数５を用いて計算す
る。さらに、ステップＳ３で数６の評価関数Ｗで最適化
した振り分け割合ｘ（ｓ，ｄ，ｉ）に基づいて、ルーチ
ングテーブルを生成してルーチングテーブルメモリ１０
３に格納するとともに、各ルータ装置２００に送信して
ルーチングテーブルメモリ１３に格納して、当該テーブ
ル生成処理を終了する。
トローラ１０１によって予め実行されるルーチングテー
ブル生成処理を示すフローチャートである。まず、ステ
ップＳ１で、当該パケット伝送ネットワークにおける各
ルータ装置２００−ｋの使用率Ｘ（ｋ）を数２を用いて
計算する。次いで、ステップＳ２で、当該パケット伝送
ネットワーク全体の遅延時間Ｄｔを数５を用いて計算す
る。さらに、ステップＳ３で数６の評価関数Ｗで最適化
した振り分け割合ｘ（ｓ，ｄ，ｉ）に基づいて、ルーチ
ングテーブルを生成してルーチングテーブルメモリ１０
３に格納するとともに、各ルータ装置２００に送信して
ルーチングテーブルメモリ１３に格納して、当該テーブ
ル生成処理を終了する。
【００３７】図３は、図１の各ルータ装置２００のコン
トローラ１０によって実行されるルーチング処理を示す
フローチャートである。図３において、まず、ステップ
Ｓ１１において、キューメモリ２１で待ち合わせしてい
る先頭のパケットを処理対象とする。次いで、ステップ
Ｓ１２で、処理対象のパケットの宛先ノードｊをキュー
メモリ２１から読み出し、ステップＳ１３で当該ルータ
装置２００がパケットの送信元の起点のノードであるか
否か判断され、起点のノードであれば（ＹＥＳ）、ステ
ップＳ１４で公知の方法で乱数Ｒ（０≦Ｒ≦１）を発生
する。そして、ステップＳ１５で、発生された乱数Ｒに
基づいて、ルーチングテーブルメモリ１３内のルーチン
グテーブルを用いて対応する振り分け割合ｘ（ｓ，ｄ，
ｉ）に応じて、処理対象のパケットを送信すべき、経路
番号及び隣接ノードを決定する。例えば、所定の起点か
ら所定の宛先まで３つの経路が存在し、振り分け割合が
１／３ずつであるとき、乱数Ｒが０≦Ｒ≦０．３３３で
あるとき、第１の経路を選択し、乱数Ｒが０．３３４≦
Ｒ≦０．６６７であるとき、第２の経路を選択し、乱数
Ｒが０．６６７≦Ｒ≦１．０であるとき、第３の経路を
選択する。次いで、ステップＳ１６でデータスイッチ２
２を制御して、処理対象のパケットを経路番号データと
ともに上記決定された隣接ノードに向けて送信する。本
実施形態におけるパケットは、送信元データと、宛先デ
ータと、経路番号データと、送信すべき内容の情報デー
タとを含んで構成される。最後に、ステップＳ１７で、
キューメモリ２１で待ち合わせしている次のパケットを
処理対象として、ステップＳ１２に戻り、上記の処理を
繰り返す。
トローラ１０によって実行されるルーチング処理を示す
フローチャートである。図３において、まず、ステップ
Ｓ１１において、キューメモリ２１で待ち合わせしてい
る先頭のパケットを処理対象とする。次いで、ステップ
Ｓ１２で、処理対象のパケットの宛先ノードｊをキュー
メモリ２１から読み出し、ステップＳ１３で当該ルータ
装置２００がパケットの送信元の起点のノードであるか
否か判断され、起点のノードであれば（ＹＥＳ）、ステ
ップＳ１４で公知の方法で乱数Ｒ（０≦Ｒ≦１）を発生
する。そして、ステップＳ１５で、発生された乱数Ｒに
基づいて、ルーチングテーブルメモリ１３内のルーチン
グテーブルを用いて対応する振り分け割合ｘ（ｓ，ｄ，
ｉ）に応じて、処理対象のパケットを送信すべき、経路
番号及び隣接ノードを決定する。例えば、所定の起点か
ら所定の宛先まで３つの経路が存在し、振り分け割合が
１／３ずつであるとき、乱数Ｒが０≦Ｒ≦０．３３３で
あるとき、第１の経路を選択し、乱数Ｒが０．３３４≦
Ｒ≦０．６６７であるとき、第２の経路を選択し、乱数
Ｒが０．６６７≦Ｒ≦１．０であるとき、第３の経路を
選択する。次いで、ステップＳ１６でデータスイッチ２
２を制御して、処理対象のパケットを経路番号データと
ともに上記決定された隣接ノードに向けて送信する。本
実施形態におけるパケットは、送信元データと、宛先デ
ータと、経路番号データと、送信すべき内容の情報デー
タとを含んで構成される。最後に、ステップＳ１７で、
キューメモリ２１で待ち合わせしている次のパケットを
処理対象として、ステップＳ１２に戻り、上記の処理を
繰り返す。
【００３８】ステップＳ１３で起点でなければ（Ｎ
Ｏ）、起点で決定された経路番号の経路に従って処理す
べきパケットを送信するために、ステップＳ１８で、受
信したパケットから経路番号データを読み出し、ステッ
プＳ１９でデータスイッチ２２を制御して、処理対象の
パケットを経路番号データとともに、上記読み出された
経路番号データに対応する経路の隣接ノードに向けて送
信する。そして、ステップＳ１７に進む。
Ｏ）、起点で決定された経路番号の経路に従って処理す
べきパケットを送信するために、ステップＳ１８で、受
信したパケットから経路番号データを読み出し、ステッ
プＳ１９でデータスイッチ２２を制御して、処理対象の
パケットを経路番号データとともに、上記読み出された
経路番号データに対応する経路の隣接ノードに向けて送
信する。そして、ステップＳ１７に進む。
【００３９】以上の実施形態においては、図２のルーチ
ング処理と図３のルーチングテーブル生成処理のルーチ
ングプログラムをプログラムＲＯＭ１１に記録している
が、本発明はこれに限らず、当該ルーチングプログラム
を、ＣＤ−ＲＯＭ、光ディスク、光磁気ディスクなどの
各種の記録媒体に記録してもよい。これにより、当該ル
ーチングプログラムを容易にルータ装置２００のコント
ローラ１０のＲＡＭにロードして、実行することができ
る。
ング処理と図３のルーチングテーブル生成処理のルーチ
ングプログラムをプログラムＲＯＭ１１に記録している
が、本発明はこれに限らず、当該ルーチングプログラム
を、ＣＤ−ＲＯＭ、光ディスク、光磁気ディスクなどの
各種の記録媒体に記録してもよい。これにより、当該ル
ーチングプログラムを容易にルータ装置２００のコント
ローラ１０のＲＡＭにロードして、実行することができ
る。
【００４０】
【実施例】本発明者は、本発明の動作を検証するため
に、図５のネットワークモデルを用いて、に各ノードで
入力パケットを発生させてシミュレーションを行った。
ここで、ネットワークモデルは、１つのノードが最大６
個のノードを接続されるように、４８個のノードが、図
５のトポロジーで接続されており、ノード間のリンクは
双方向である。ノードは、１つのキューメモリ２１を持
ち、入力パケットに対しＦＩＦＯメモリで処理する。パ
ケット当たりの処理時間μは定数である。また、入力ト
ラヒックは、ネットワーク全体でポアソン分布に従っ
て、パケットを発生した。各パケットの送信元ノードと
宛先ノード番号の分布は、一様分布である。
に、図５のネットワークモデルを用いて、に各ノードで
入力パケットを発生させてシミュレーションを行った。
ここで、ネットワークモデルは、１つのノードが最大６
個のノードを接続されるように、４８個のノードが、図
５のトポロジーで接続されており、ノード間のリンクは
双方向である。ノードは、１つのキューメモリ２１を持
ち、入力パケットに対しＦＩＦＯメモリで処理する。パ
ケット当たりの処理時間μは定数である。また、入力ト
ラヒックは、ネットワーク全体でポアソン分布に従っ
て、パケットを発生した。各パケットの送信元ノードと
宛先ノード番号の分布は、一様分布である。
【００４１】図６は、図５のパケット伝送ネットワーク
における本実施形態のシミュレーション結果である、入
力トラフィックに対する平均遅延時間を示す平均遅延時
間の入力依存特性のグラフであり、図７は、その入力ト
ラフィックに対する最大使用率を示す最大使用率の入力
依存特性のグラフである。ここでは、ルータ装置２００
間の遅延時間を無視して計算している。この結果、従来
の最小ホップのシングルパスルーチング（ＳＲ）に比較
し、本発明の実施形態のルーチング方法及びルータ装置
２００では、ホップ数の増加を０で複数パスで振り分け
たとき（ＢＳＲ００）、さらに、ホップ数の増加を１の
遠回りを許して複数パスで振り分けたとき（ＢＳＲ ０
１）に、最大負荷を有するルータ装置２００−ｋの使用
率Ｘ（ｋ）が大きく抑圧でき、ネットワーク全体の遅延
時間Ｄｔを増加させずに、入力トラヒック容量を１．５
倍程度改善できた。
における本実施形態のシミュレーション結果である、入
力トラフィックに対する平均遅延時間を示す平均遅延時
間の入力依存特性のグラフであり、図７は、その入力ト
ラフィックに対する最大使用率を示す最大使用率の入力
依存特性のグラフである。ここでは、ルータ装置２００
間の遅延時間を無視して計算している。この結果、従来
の最小ホップのシングルパスルーチング（ＳＲ）に比較
し、本発明の実施形態のルーチング方法及びルータ装置
２００では、ホップ数の増加を０で複数パスで振り分け
たとき（ＢＳＲ００）、さらに、ホップ数の増加を１の
遠回りを許して複数パスで振り分けたとき（ＢＳＲ ０
１）に、最大負荷を有するルータ装置２００−ｋの使用
率Ｘ（ｋ）が大きく抑圧でき、ネットワーク全体の遅延
時間Ｄｔを増加させずに、入力トラヒック容量を１．５
倍程度改善できた。
【００４２】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、ネットワーク資源の有効利用によりエンドツーエン
ドの平均遅延時間を減少させることができ、しかも、入
力容量の拡大により既存のパケット伝送ネットワークを
有効利用することができる。また、数６の評価関数Ｗを
用いることにより、より簡単に評価してルーチングする
ことができる。
ば、ネットワーク資源の有効利用によりエンドツーエン
ドの平均遅延時間を減少させることができ、しかも、入
力容量の拡大により既存のパケット伝送ネットワークを
有効利用することができる。また、数６の評価関数Ｗを
用いることにより、より簡単に評価してルーチングする
ことができる。
【００４３】以上の実施形態においては、ルーチングテ
ーブルは中央処理装置１００により予め生成されて各ル
ータ装置２００のルーチングテーブルメモリ１３に記憶
しているが、本発明はこれに限らず、中央処理装置１０
０は例えば１日に１回などの所定の周期で周期的にルー
チングテーブルを生成して更新した後、各ルータ装置２
００のルーチングテーブルメモリ１３内のルーチングテ
ーブルを逐次更新するように構成してもよい。これによ
り、平均遅延時間が最小となるように動的に適応して、
ルーチングテーブルを更新して、パケットのルーチング
を行うことができる。
ーブルは中央処理装置１００により予め生成されて各ル
ータ装置２００のルーチングテーブルメモリ１３に記憶
しているが、本発明はこれに限らず、中央処理装置１０
０は例えば１日に１回などの所定の周期で周期的にルー
チングテーブルを生成して更新した後、各ルータ装置２
００のルーチングテーブルメモリ１３内のルーチングテ
ーブルを逐次更新するように構成してもよい。これによ
り、平均遅延時間が最小となるように動的に適応して、
ルーチングテーブルを更新して、パケットのルーチング
を行うことができる。
【００４４】
【発明の効果】以上詳述したように本発明に係る請求項
１記載のルーチング方法によれば、中央処理装置と、上
記中央処理装置と回線接続された複数のノードのルータ
装置を備えたコネクションレスのパケット伝送ネットワ
ークのためのマルチパスルーチング方法を用いて、ルー
タ装置に入力されたパケットのルーチングを行うルーチ
ング方法において、上記中央処理装置は、上記各ルータ
装置から宛先までのループや寄り道のないすべての経路
を予め記憶するステップと、送信元から宛先までに要す
るパケットの遅延時間と、上記パケット伝送ネットワー
クの中で最大負荷を有する最大負荷ルータ装置の使用率
との線形結合で表された評価関数を用いて、上記評価関
数の値が最小となり上記各ルータ装置の通信容量を増大
させるように、上記すべての経路の振り分け割合を計算
してルーチングテーブルを作成するステップと、上記作
成されたルーチングテーブルを上記各ルータ装置に送信
するステップとを含む処理を実行し、上記各ルータ装置
は、上記中央処理装置によって送信されたルーチングテ
ーブルを記憶するステップと、上記記憶されたルーチン
グテーブルを用いて、上記入力されたパケットをルーチ
ングするステップとを含む処理を実行する。従って、ネ
ットワーク資源の有効利用によりエンドツーエンドの平
均遅延時間を減少させることができ、しかも、入力容量
の拡大により既存のパケット伝送ネットワークを有効利
用することができる。
１記載のルーチング方法によれば、中央処理装置と、上
記中央処理装置と回線接続された複数のノードのルータ
装置を備えたコネクションレスのパケット伝送ネットワ
ークのためのマルチパスルーチング方法を用いて、ルー
タ装置に入力されたパケットのルーチングを行うルーチ
ング方法において、上記中央処理装置は、上記各ルータ
装置から宛先までのループや寄り道のないすべての経路
を予め記憶するステップと、送信元から宛先までに要す
るパケットの遅延時間と、上記パケット伝送ネットワー
クの中で最大負荷を有する最大負荷ルータ装置の使用率
との線形結合で表された評価関数を用いて、上記評価関
数の値が最小となり上記各ルータ装置の通信容量を増大
させるように、上記すべての経路の振り分け割合を計算
してルーチングテーブルを作成するステップと、上記作
成されたルーチングテーブルを上記各ルータ装置に送信
するステップとを含む処理を実行し、上記各ルータ装置
は、上記中央処理装置によって送信されたルーチングテ
ーブルを記憶するステップと、上記記憶されたルーチン
グテーブルを用いて、上記入力されたパケットをルーチ
ングするステップとを含む処理を実行する。従って、ネ
ットワーク資源の有効利用によりエンドツーエンドの平
均遅延時間を減少させることができ、しかも、入力容量
の拡大により既存のパケット伝送ネットワークを有効利
用することができる。
【００４５】また、請求項２記載のルーチング方法によ
れば、請求項１記載のルーチング方法において、上記ル
ーチングテーブルを作成するステップは予め実行され
る。従って、ネットワーク資源の有効利用によりエンド
ツーエンドの平均遅延時間を減少させることができ、し
かも、入力容量の拡大により既存のパケット伝送ネット
ワークを有効利用することができる。
れば、請求項１記載のルーチング方法において、上記ル
ーチングテーブルを作成するステップは予め実行され
る。従って、ネットワーク資源の有効利用によりエンド
ツーエンドの平均遅延時間を減少させることができ、し
かも、入力容量の拡大により既存のパケット伝送ネット
ワークを有効利用することができる。
【００４６】さらに、請求項３記載のルーチング方法に
よれば、上記ルーチングテーブルを作成するステップは
所定の周期で周期的に実行され、上記各ルータ装置のル
ーチングテーブルは上記周期で周期的に更新される。従
って、ネットワーク資源の有効利用により、上記ルーチ
ングテーブルを動的に適応的に更新して、エンドツーエ
ンドの平均遅延時間を減少させることができ、しかも、
入力容量の拡大により既存のパケット伝送ネットワーク
を有効利用することができる。
よれば、上記ルーチングテーブルを作成するステップは
所定の周期で周期的に実行され、上記各ルータ装置のル
ーチングテーブルは上記周期で周期的に更新される。従
って、ネットワーク資源の有効利用により、上記ルーチ
ングテーブルを動的に適応的に更新して、エンドツーエ
ンドの平均遅延時間を減少させることができ、しかも、
入力容量の拡大により既存のパケット伝送ネットワーク
を有効利用することができる。
【００４７】
【００４８】本発明に係る請求項４記載のルータ装置に
よれば、中央処理装置と、上記中央処理装置と回線接続
された複数のノードのルータ装置を備えたコネクション
レスのパケット伝送ネットワークのためのマルチパスル
ーチング方法を用いて、ルータ装置に入力されたパケッ
トのルーチングを行うルータ装置において、上記中央処
理装置は、上記各ルータ装置から宛先までのループや寄
り道のないすべての経路を予め記憶する第１の記憶手段
と、送信元から宛先までに要するパケットの遅延時間
と、上記パケット伝送ネットワークの中で最大負荷を有
する最大負荷ルータ装置の使用率との線形結合で表され
た評価関数を用いて、上記評価関数の値が最小となり上
記各ルータ装置の通信容量を増大させるように、上記す
べての経路の振り分け割合を計算してルーチングテーブ
ルを作成する作成手段と、上記作成手段によって作成さ
れたルーチングテーブルを上記各ルータ装置に送信する
送信手段とを備え、上記各ルータ装置は、上記中央処理
装置の送信手段によって送信されたルーチングテーブル
を記憶する第２の記憶手段と、上記第２の記憶手段に記
憶されたルーチングテーブルを用いて、上記入力された
パケットをルーチングするルーチング手段とを備える。
従って、ネットワーク資源の有効利用によりエンドツー
エンドの平均遅延時間を減少させることができ、しか
も、入力容量の拡大により既存のパケット伝送ネットワ
ークを有効利用することができる。
よれば、中央処理装置と、上記中央処理装置と回線接続
された複数のノードのルータ装置を備えたコネクション
レスのパケット伝送ネットワークのためのマルチパスル
ーチング方法を用いて、ルータ装置に入力されたパケッ
トのルーチングを行うルータ装置において、上記中央処
理装置は、上記各ルータ装置から宛先までのループや寄
り道のないすべての経路を予め記憶する第１の記憶手段
と、送信元から宛先までに要するパケットの遅延時間
と、上記パケット伝送ネットワークの中で最大負荷を有
する最大負荷ルータ装置の使用率との線形結合で表され
た評価関数を用いて、上記評価関数の値が最小となり上
記各ルータ装置の通信容量を増大させるように、上記す
べての経路の振り分け割合を計算してルーチングテーブ
ルを作成する作成手段と、上記作成手段によって作成さ
れたルーチングテーブルを上記各ルータ装置に送信する
送信手段とを備え、上記各ルータ装置は、上記中央処理
装置の送信手段によって送信されたルーチングテーブル
を記憶する第２の記憶手段と、上記第２の記憶手段に記
憶されたルーチングテーブルを用いて、上記入力された
パケットをルーチングするルーチング手段とを備える。
従って、ネットワーク資源の有効利用によりエンドツー
エンドの平均遅延時間を減少させることができ、しか
も、入力容量の拡大により既存のパケット伝送ネットワ
ークを有効利用することができる。
【００４９】また、請求項５記載のルータ装置によれ
ば、請求項４記載のルータ装置において、上記作成手段
は上記ルーチングテーブルを作成する処理を予め実行す
る。従って、ネットワーク資源の有効利用によりエンド
ツーエンドの平均遅延時間を減少させることができ、し
かも、入力容量の拡大により既存のパケット伝送ネット
ワークを有効利用することができる。
ば、請求項４記載のルータ装置において、上記作成手段
は上記ルーチングテーブルを作成する処理を予め実行す
る。従って、ネットワーク資源の有効利用によりエンド
ツーエンドの平均遅延時間を減少させることができ、し
かも、入力容量の拡大により既存のパケット伝送ネット
ワークを有効利用することができる。
【００５０】さらに、請求項６記載のルータ装置によれ
ば、請求項４記載のルータ装置において、上記作成手段
は上記ルーチングテーブルを所定の周期で周期的に作成
して更新し、上記各ルータ装置の第２の記憶手段に記憶
されたルーチングテーブルは上記周期で周期的に更新さ
れる。従って、ネットワーク資源の有効利用により、上
記ルーチングテーブルを動的に適応的に更新して、エン
ドツーエンドの平均遅延時間を減少させることができ、
しかも、入力容量の拡大により既存のパケット伝送ネッ
トワークを有効利用することができる。
ば、請求項４記載のルータ装置において、上記作成手段
は上記ルーチングテーブルを所定の周期で周期的に作成
して更新し、上記各ルータ装置の第２の記憶手段に記憶
されたルーチングテーブルは上記周期で周期的に更新さ
れる。従って、ネットワーク資源の有効利用により、上
記ルーチングテーブルを動的に適応的に更新して、エン
ドツーエンドの平均遅延時間を減少させることができ、
しかも、入力容量の拡大により既存のパケット伝送ネッ
トワークを有効利用することができる。
【００５１】
【００５２】本発明に係る請求項７記載の記録媒体によ
れば、請求項１乃至３のうちの１つに記載のルーチング
方法の処理プログラムを記録する。従って、ネットワー
ク資源の有効利用によりエンドツーエンドの平均遅延時
間を減少させることができ、しかも、入力容量の拡大に
より既存のパケット伝送ネットワークを有効利用するこ
とができる。また、上記評価関数を用いることにより、
より簡単に評価してルーチングすることができる。さら
に、当該ルーチングプログラムを容易にルータ装置のコ
ントローラのＲＡＭにロードして、実行することができ
る。
れば、請求項１乃至３のうちの１つに記載のルーチング
方法の処理プログラムを記録する。従って、ネットワー
ク資源の有効利用によりエンドツーエンドの平均遅延時
間を減少させることができ、しかも、入力容量の拡大に
より既存のパケット伝送ネットワークを有効利用するこ
とができる。また、上記評価関数を用いることにより、
より簡単に評価してルーチングすることができる。さら
に、当該ルーチングプログラムを容易にルータ装置のコ
ントローラのＲＡＭにロードして、実行することができ
る。
【図１】 本発明に係る一実施形態である中央処理装置
１００とルータ装置２００とからなるコネクションレス
のパケット伝送ネットワークの構成を示すブロック図で
ある。
１００とルータ装置２００とからなるコネクションレス
のパケット伝送ネットワークの構成を示すブロック図で
ある。
【図２】 図１の中央処理装置１００のコントローラ１
０１によって実行されるルーチングテーブル生成処理を
示すフローチャートである。
０１によって実行されるルーチングテーブル生成処理を
示すフローチャートである。
【図３】 図１のルータ装置２００のコントローラ１０
によって実行されるルーチング処理を示すフローチャー
トである。
によって実行されるルーチング処理を示すフローチャー
トである。
【図４】 本実施形態のルータ装置２００の数が１１で
あるときのネットワークの一例を示すブロック図であ
る。
あるときのネットワークの一例を示すブロック図であ
る。
【図５】 本実施形態のシミュレーションにおいて用い
た、ルータ装置２００の数が４８であるときのネットワ
ークの一例を示すブロック図である。
た、ルータ装置２００の数が４８であるときのネットワ
ークの一例を示すブロック図である。
【図６】 本実施形態のシミュレーション結果である、
入力トラフィックに対する平均遅延時間を示す平均遅延
時間の入力依存特性のグラフである。
入力トラフィックに対する平均遅延時間を示す平均遅延
時間の入力依存特性のグラフである。
【図７】 本実施形態のシミュレーション結果である、
入力トラフィックに対する最大使用率を示す最大使用率
の入力依存特性のグラフである。
入力トラフィックに対する最大使用率を示す最大使用率
の入力依存特性のグラフである。
１０…コントローラ、 １１…プログラムＲＯＭ、 １２…ワーキングＲＡＭ、 １３…ルーチングテーブルメモリ、 １４…データ通信装置、 ２０−１乃至２０−Ｍ…入力インターフェース、 ２１…キューメモリ、 ２２…データスイッチ、 ２３−１乃至２３−Ｍ…出力バッファメモリ、 ２４−１乃至２４−Ｍ…出力インターフェース、 ２５−１乃至２５−Ｍ…通信インターフェース、 １００…中央処理装置、 １０１…コントローラ、 １０２…テーブル生成パラメータ処理メモリ、 １０３…ルーチングテーブルメモリ、 １０４…データ通信装置、 ２００…ルータ装置、 ３００…データ通信回線、 Ａ1乃至ＡM…隣接ノード。
フロントページの続き (72)発明者 下川 信祐 京都府相楽郡精華町大字乾谷小字三平谷 ５番地 株式会社エイ・ティ・アール環 境適応通信研究所内 (56)参考文献 特開 平７−177143（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−120943（ＪＰ，Ａ) 1997年電子情報通信学会通信ソサイエ ティ大会Ｂ−７−117（1997年８月13日) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04L 12/28 H04L 12/46 H04L 12/56
Claims (7)
- 【請求項１】 中央処理装置と、上記中央処理装置と回
線接続された複数のノードのルータ装置を備えたコネク
ションレスのパケット伝送ネットワークのためのマルチ
パスルーチング方法を用いて、ルータ装置に入力された
パケットのルーチングを行うルーチング方法において、 上記中央処理装置は、 上記各ルータ装置から宛先までのループや寄り道のない
すべての経路を予め記憶するステップと、 送信元から宛先までに要するパケットの遅延時間と、上
記パケット伝送ネットワークの中で最大負荷を有する最
大負荷ルータ装置の使用率との線形結合で表された評価
関数を用いて、上記評価関数の値が最小となり上記各ル
ータ装置の通信容量を増大させるように、上記すべての
経路の振り分け割合を計算してルーチングテーブルを作
成するステップと、 上記作成されたルーチングテーブルを上記各ルータ装置
に送信するステップとを含む処理を実行し、 上記各ルータ装置は、 上記中央処理装置によって送信されたルーチングテーブ
ルを記憶するステップと、 上記記憶されたルーチングテーブルを用いて、上記入力
されたパケットをルーチングするステップとを含む処理
を実行することを特徴とするルーチング方法。 - 【請求項２】 請求項１記載のルーチング方法におい
て、 上記ルーチングテーブルを作成するステップは予め実行
されることを特徴とするルーチング方法。 - 【請求項３】 請求項１記載のルーチング方法におい
て、 上記ルーチングテーブルを作成するステップは所定の周
期で周期的に実行され、上記各ルータ装置のルーチング
テーブルは上記周期で周期的に更新されることを特徴と
するルーチング方法。 - 【請求項４】 中央処理装置と、上記中央処理装置と回
線接続された複数のノードのルータ装置を備えたコネク
ションレスのパケット伝送ネットワークのためのマルチ
パスルーチング方法を用いて、ルータ装置に入力された
パケットのルーチングを行うルータ装置において、 上記中央処理装置は、 上記各ルータ装置から宛先までのループや寄り道のない
すべての経路を予め記憶する第１の記憶手段と、 送信元から宛先までに要するパケットの遅延時間と、上
記パケット伝送ネットワークの中で最大負荷を有する最
大負荷ルータ装置の使用率との線形結合で表された評価
関数を用いて、上記評価関数の値が最小となり上記各ル
ータ装置の通信容量を増大させるように、上記すべての
経路の振り分け割合を計算してルーチングテーブルを作
成する作成手段と、 上記作成手段によって作成されたルーチングテーブルを
上記各ルータ装置に送信する送信手段とを備え、 上記各ルータ装置は、 上記中央処理装置の送信手段によって送信されたルーチ
ングテーブルを記憶する第２の記憶手段と、 上記第２の記憶手段に記憶されたルーチングテーブルを
用いて、上記入力されたパケットをルーチングするルー
チング手段とを備えたことを特徴とするルータ装置。 - 【請求項５】 請求項４記載のルータ装置において、 上記作成手段は上記ルーチングテーブルを作成する処理
を予め実行することを特徴とするルータ装置。 - 【請求項６】 請求項４記載のルータ装置において、 上記作成手段は上記ルーチングテーブルを所定の周期で
周期的に作成して更新し、上記各ルータ装置の第２の記
憶手段に記憶されたルーチングテーブルは上記周期で周
期的に更新されることを特徴とするルータ装置。 - 【請求項７】 請求項１乃至３のうちの１つに記載のル
ーチング方法の処理プログラムを記録したことを特徴と
する記録媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4195398A JP3100571B2 (ja) | 1998-02-24 | 1998-02-24 | ルーチング方法、ルータ装置及び記録媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4195398A JP3100571B2 (ja) | 1998-02-24 | 1998-02-24 | ルーチング方法、ルータ装置及び記録媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11239181A JPH11239181A (ja) | 1999-08-31 |
| JP3100571B2 true JP3100571B2 (ja) | 2000-10-16 |
Family
ID=12622575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4195398A Expired - Fee Related JP3100571B2 (ja) | 1998-02-24 | 1998-02-24 | ルーチング方法、ルータ装置及び記録媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3100571B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3601393B2 (ja) | 2000-01-11 | 2004-12-15 | 日本電気株式会社 | データグラム中継装置及びその方法 |
| JP5375661B2 (ja) | 2010-02-24 | 2013-12-25 | 富士通株式会社 | 経路割当装置および経路割当方法 |
-
1998
- 1998-02-24 JP JP4195398A patent/JP3100571B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| １９９７年電子情報通信学会通信ソサイエティ大会Ｂ−７−１１７（１９９７年８月１３日） |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11239181A (ja) | 1999-08-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |