JP3675806B2 - 通信ネットワークにおけるアドレス付与方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、通信ネットワークにおける複数の通信装置に含まれるインタフェース装置にアドレスを割り付ける即ち付与するアドレス付与方法及びアドレス付与装置に関する。

ＩＰ（Internet Protocol）通信ネットワークを構成するルータ、サーバコンピュータ或いはクライアントコンピュータ等の通信装置には当該装置を識別するためにＩＰアドレスが割り付けられる。これらの装置は、ネットワークに対して複数のインタフェースを有する場合があり、その場合には１つの装置であっても個々のインタフェース毎に異なるＩＰアドレスが付与される。ＩＰアドレスは、ネットワークアドレスとホストアドレスとから構成される。その場合、各装置間で対向して繋げられるインタフェース同士は、相互に接続される同じネットワークとして構成されるものとして必然的に互いに同じネットワークアドレスを有することが要求される。

ところで、かかるインタフェースを有するルータ、サーバコンピュータ或いはクライアントコンピュータ等の通信装置間の相互の接続は、ネットワークの運用状況に応じて動的に再構成される必要が生じる。例えば、あるルータＡに接続されたコンピュータと他のルータＢに接続されたコンピュータとの間で大容量のファイル交換がなされる場合には、これら２つのルータＡ及びＢ間にトラヒックが集中して、これらに接続された第３の通信装置からのトラヒックを阻害することになる。かかる不具合を解消するために、ネットワークの相互接続の再構成を可能とするスイッチ網を介在させ、そのスイッチ網の構成を一時的に変更し、トラヒックの分散を図ることが行われる。その場合には、新たに相互接続されるルータの各々についてルータ間の通信を可能とするために相互に一致するネットワークアドレスに再割り付けする必要が生じる。

アドレスの自動付与システムとしては、ＤＨＣＰ（Dynamic Host Configuration Protocol)に基づく動的割り当て機能が用いられ得ることが知られている。ＤＨＣＰについては、インターネットプロトコルに関するＲＦＣ（Request For Coment）２１３１における規定が参照される。

しかし、かかるＤＨＣＰの動的割り当て機能は、割り当てを要求するＤＨＣＰクライアントと該要求に応じて割り当てを行うＤＨＣＰサーバとの対の構成を必要とする。そのためスイッチ網により相互接続の再構成の結果、新たに接続されるルータの各々の間にかかる対の構成が存在しない場合が発生する。例えば、新たなに接続されたルータＡとルータＢが、互いにＤＨＣＰサーバであったり、互いＤＨＣＰクライアントであったりして、結果的に整合性のあるアドレスの再割り付けがなされず、両者の間のＩＰパケットの交換が出来ない場合が発生する。

そこで、本発明の目的は、通信ネットワークの接続の切り替えによっても整合性あるアドレスを付与するアドレス付与方法及び装置を提供することである。

本発明によるアドレス付与方法は、接続相手を切り替え可能な通信ネットワークに接続される複数のインタフェース装置に該通信ネットワーク上のアドレスを付与するアドレス付与方法であり、該通信ネットワークを介して接続される少なくとも２つのインタフェース装置のハードウェア識別子の各々を対応づけて保持する識別子保持ステップと、該通信ネットワークの切り替えに応じて該ハードウェア識別子の対応関係を更新する対応関係更新ステップと、該対応関係の更新に応じて、該対応関係を更新されたインタフェース装置の各々に該通信ネットワークの通信プロトコルに従ったアドレスを設定するアドレス設定ステップと、を含むことを特徴とする。

本発明によるアドレス付与装置は、接続相手を切り替え可能な通信ネットワークに接続される複数のインタフェース装置に該通信ネットワーク上のアドレスを付与するアドレス付与装置であり、該通信ネットワークを介して接続される少なくとも２つのインタフェース装置のハードウェア識別子の各々を対応づけて保持する識別子保持手段、該通信ネットワークの切り替えに応じて該ハードウェア識別子の対応関係を更新する対応関係更新手段と、該対応関係の更新に応じて、該対応関係を更新されたインタフェース装置の各々に該通信ネットワークの通信プロトコルに従ったアドレスを設定するアドレス設定手段と、を含むことを特徴とする。

本発明による通信装置は、接続相手を切り替え可能な通信ネットワークに接続される複数のインタフェース装置の各々のうちの少なくとも１つのインタフェース装置を備える通信装置であり、該少なくとも１つのインタフェース装置と、これに接続される他の通信装置の少なくとも１つのインタフェース装置の各々のハードウェア識別子を対応づけて保持する識別子保持手段と、該通信ネットワークの切り替えに応じて該ハードウェア識別子の対応関係を更新する対応関係更新手段と、該対応関係の更新に応じて、該少なくとも１つのインタフェース装置及びこれに接続される他の通信装置の少なくとも１つのインタフェース装置の各々に該通信ネットワークの通信プロトコルに従ったアドレスを設定するアドレス設定手段と、を含むことを特徴とする。

本発明による通信ネットワークは、少なくとも１つのインタフェース装置を備える複数の通信装置と、該インタフェース装置の各々の間を接続し且つ接続相手を切り替え可能なスイッチ網と、を含む通信ネットワークであり、該複数の通信装置の各々は、該少なくとも１つのインタフェース装置と、これに接続される他の通信装置の少なくとも１つのインタフェース装置の各々のハードウェア識別子を対応づけて保持する識別子保持手段と、該スイッチ網の切り替えに応じて該ハードウェア識別子の対応関係を更新する対応関係更新手段と、該対応関係の更新に応じて、該少なくとも１つのインタフェース装置及びこれに接続される他の通信装置の少なくとも１つのインタフェース装置の各々に該通信ネットワークの通信プロトコルに従ったアドレスを設定するアドレス設定手段とを含むことを特徴とする。

本発明によるアドレス付与方法及び装置により、スイッチ網の切り替えによるネットワーク構成の動的変更がなされた場合にも、ＩＰ通信ネットワークにおけるネットワークアドレスの一致の如き整合性あるアドレスの付与が実現される。

発明の実施形態

本発明の実施例について添付の図面を参照して詳細に説明する。
＜第１実施例＞
図１は、本発明の第１実施例を示し、ネットワークアドレス付与装置を含む全体の構成を示している。

複数のルータ２１乃至２４の各々は、通信ネットワークを介して入信するパケットについてその宛先ＩＰアドレスに応じて、該通信ネットワークの適切な経路に転送する通常のルーティング機能を有する。

複数のルータ２１乃至２４の各々は、また、ネットワークアドレス制御サーバ５０に接続され、ネットワークアドレス制御サーバ５０からのネットワークアドレス設定要求に応じて自己のネットワークアドレスを設定する機能を有する。

複数のルータ２１乃至２４の各々は、複数のインタフェース２１１乃至２１５、複数のインタフェース２２１乃至２２５、複数のインタフェース２３１乃至２３５、複数のインタフェース２４１乃至２４５をそれぞれに含む。これら複数のインタフェース２１１乃至２４５は、通信ネットワークに対する直接的なインタフェースを提供し、例えば、イーサネット、トークンリング等のデータリンク層を機能を提供する通信ハードウェアにより実現され得る。イーサネット、トークンリングの通信ハードウェアの各々にはＭＡＣアドレスが付与されている。ＭＡＣアドレスは、全世界的に管理されている４８ビットの一意のアドレスであり、各ハードウェアに予め設定されて出荷される。各ハードウェア装置は、データリンク層の上位層であるＩＰ層おいて指定されるＩＰアドレスを動的にＭＡＣアドレスに変換している。従って、各インタフェース２１１乃至２４５に付与されるＩＰアドレスは一対一の関係でＭＡＣアドレスに変換されれば、ＩＰアドレスを指定することは一意に特定のインタフェース２１１乃至２４５の何れかを特定し得る。

複数のルータ２１乃至２４のうちのルータ２１について参照すると、インタフェース２１１及び２１２がスイッチ網３０に同軸ケーブル、ツイストペアケーブル、光ケーブル等の伝送線を介して接続されている。更に、インタフェース２１３乃至２１５が他の通信装置（図示せず）に同軸ケーブル、ツイストペアケーブル、光ケーブル等の伝送線を介して接続される。他の通信装置としては、通常のパーソナルコンピュータ（ＰＣとも称する）或いはＷｅｂサーバの如き通常のサーバコンピュータ等の多様な通信装置が有り得る。ルータ２２乃至２４について見ると、インタフェース２２１及び２２２、インタフェース２３１及び２３２、インタフェース２４１及び２４２の各々がスイッチ網３０に接続されている。その余の構成はルータ２１と同様である。

スイッチ網３０は、接続される複数のルータ２１乃至２４からの伝送線同士の相互接続を動的に変更する機能を有する。かかる接続の変更はスイッチ網３０に対する手動操作によってなされても又は何らかのコントローラ装置（図示せず）から指令操作によりなされても良い。かかる接続変更の運用は、通常、接続される複数のルータ間のトラヒックの輻輳を回避するために動的になされる。スイッチ網３０は、また、ネットワークアドレス制御サーバ５０に接続され、スイッチ網の接続状況をネットワークアドレス制御サーバ５０に変更認識信号により通知する機能を有する。

尚、本図において４つのルータ２１乃至２４及び１つのスイッチ網３０が示されているが、本発明によるアドレス付与装置の実現においてはかかる数に限定されず、多数のルータ及び多数のスイッチ網が相互に接続された複雑なネットワーク構成が想定される。

ネットワークアドレス制御サーバ５０は、ネットワークアドレス付与装置を構成する通常のサーバコンピュータであり、そのソフトウェア構成としてサーバ制御機能部５１と、ネットワークアドレス付与部５２と、テーブル記憶部５３を含む。サーバ制御機能部５１は、制御網５９を介して複数のルータ２１乃至２４と、スイッチ網３０に接続され、ネットワークアドレス制御サーバ５０全体の制御を司ると共に、ネットワーク制御を実行して各ルータ２１乃至２４及びスイッチ網３０との間の通信を実現する。サーバ制御機能部５１は、また、制御網５９を介してスイッチ網３０の接続状態の変更を認識する接続認識信号を受信し、各ルータ２１乃至２４に対してアドレス付与のための制御信号を送信する。制御網５９はＩＰネットワークである必然はないが、各ルータ２１乃至２４相互の間のネットワークに包含される同一のＩＰネットワークにより実現されても良い。

ネットワークアドレス付与部５２は、スイッチ網３０からの変更認識信号に基づいてテーブル記憶部５３に含まれるスイッチ網テーブル６１を更新設定する機能と、かかる設定に基づいてネットワークアドレステーブル６２に適切なアドレスに設定する機能と、該設定されたアドレスを各ルータ２１乃至２４に対して設定要求し、更に好ましくは各ルータ２１乃至２４から設定完了の旨の応答を受信する機能を有する。テーブル記憶部５３は、ネットワークアドレス制御サーバ５０におけるＲＡＭ等の適切な記憶媒体に保持される。

図２は、図１に示されるルータの構成におけるアドレス付与の実例を説明している。ここにおける例示のＩＰアドレスは、３２ビットからなりその上位２４ビットをネットワークアドレスとし、下位の８ビットをホストアドレスとする例を示している。このアドレス例は、×××．×××．×××．×××と表記され、「．」で区分される上位の３つの１０進数表記がネットワークアドレスに対応し、下位の１つの１０進数表記がホストアドレスに対応する。

ルータ２１のインタフェース２１１がスイッチ網３０の接続点Ａ及びＢを介してルータ２４のインタフェース２４１に繋がれている。同様にして、スイッチ網３０の接続点Ｃ及びＦを介してインタフェース２１２とインタフェース２３２と、接続点Ｅ及びＤを介してインタフェース２２２とインタフェース２４２と、接続点Ｇ及びＨを介してインタフェース２２１とインタフェース２３１とが相互に繋がれている。一方、インタフェース２１１にはＩＰアドレスとして１９２．１６８．４０．１が付与されている。伝送線を介して接続されるインタフェース２４１にはＩＰアドレス１９２．１６８．４０．４が付与されている。この場合、ネットワークアドレスを１９２．１６８．４０としてお互いが同一のネットワークアドレスである。以下に同様にして、対向して接続されるインタフェースには同一のネットワークアドレスが付与されている。

本図は、接続状態の変更例として接続点Ｃと接続点Ｅが接続され且つ接続点Ｄと接続点Ｆが接続されている状況を破線により示している。ここで、接続点Ｃと接続点Ｅを介して繋げられるインタフェース２１２とインタフェース２２２においてはネットワークアドレスがそれぞれ１９２．１６８．４１及び１９２．１６８．４３となりネットワークアドレスの不一致がある。従って、かかるネットワークアドレスの設定においてはＩＰプロトコルによる通信は不可能であることに注意を要する。

図３は、図１に示されるスイッチ網テーブル及びネットワークアドレステーブルの構成例を示している。図示されるスイッチ網テーブル６１及びネットワークアドレステーブル６２は例示的な構成例あり多様な構成形態が想定される。

スイッチ網テーブル６１は、インタフェース識別子の各々についてこれにスイッチ網３０を介して対向して接続されるインタフェース識別子の各々が設定されている。インタフェース識別子としては、当該インタフェースに予め設定されているＭＡＣアドレスである。例えば、インタフェース２１１のＭＡＣアドレスに対応してインタフェース２４１のＭＡＣアドレスが設定される。これは図２におけるスイッチ網３０の接続点Ａ及びＢを介した伝送線の接続に対応する。同様にして、インタフェース２１２、２２１及び２２２の各々に対応してインタフェース２３２、２３１及び２４２の各々が設定される。尚、接続は対向する１対１の関係に限定されず、１対複数又はその逆も有り得る。

ネットワークアドレステーブル６２は、インタフェース識別子の各々について割り付けられた即ち付与されたネットワークアドレスが設定される。例えば、インタフェース２１１のＭＡＣアドレスに対応してアドレス１９２．１６８．４０が設定される。同様にして、インタフェース２１２乃至２４２の各々のＭＡＣアドレス毎にネットワークアドレスが設定される。例えば、インタフェース２１２に割り付けられるネットワークアドレスは１９２．１６８．４１であり、前述のスイッチ網テーブル６１により対向していると設定されるインタフェース２３２のネットワークアドレスは１９２．１６８．４１であり同一のアドレスアドレスであることに注意を要する。

図４は、図１に示されるネットワークアドレス制御サーバの処理手順を示している。本図に示されるフローチャートについて図１に示される構成要素を適宜参照して説明する。

ネットワークアドレス制御サーバ５０は、定常的にスイッチ網３０の監視を行う（ステップＳ１０１）。これは、スイッチ網３０からの制御網５９を介した変更認識信号を待機することによりなされる。これにより、変更があるか否かを判定する（ステップＳ１０２）。もし、変更認識信号があればその内容に応じて、スイッチ網テーブル６１を変更する（ステップＳ１０３）。もし変更信号がなければ監視を継続する（ステップＳ１０１）。

次に、ネットワークアドレス制御サーバ５０は、スイッチ網テーブル６１の変更の結果として、対向する複数のインタフェース（ＩＦと表記）においてネットワーク（ＮＷと表記）アドレスが一致するか否かを判定する（ステップＳ１０４）。即ち、ネットワークアドレステーブル６２を参照して対向するインタフェース同士でネットワークアドレス、例えば１９２．１６８．４１の如きネットワークアドレスの一致を検証する。もし、一致すればネットワークアドレスの変更が不要であるから監視に戻る（ステップＳ１０１）。一方、ネットワークアドレスの不一致が発生する場合には、ネットワークアドレステーブルを変更即ち更新する（ステップＳ１０５）。ネットワークアドレスの決定方法は、ＩＰ通信プロトコルの規約に従い、対向して接続される複数のインタフェースには同一のネットワークアドレスを決定し、且つ、他のインタフェースで用いられていないネットワークアドレスを決定する。

次に、ネットワークアドレス制御サーバ５０は、各ルータ２１乃至２４に対してアドレス書き換えを指示する（ステップＳ１０６）。変更されたネットワークアドレステーブル６２の内容に従って、変更されるべきネットワークアドレスをルータ２１乃至２４に制御網５９を介して要求する。

各ルータ２１乃至２４について見ると、ネットワークアドレス制御サーバ５０から指示されたネットワークアドレスに基づいて、当該インタフェースのネットワークアドレスを要求アドレスに設定する（ステップＳ１０７）。尚、この場合に各ルータ２１乃至２４の各々は、それぞれに接続された配下のＰＣ、サーバ等の通信装置に対して、必要に応じてホストアドレスの再割り付けを実行しても良い。即ち、あるインタフェースのネットワークアドレスの変更の結果、通常、ＤＨＣＰクライアント装置であるＰＣ、サーバ等の配下の通信装置についてアドレスの不整合が発生することがあるのでかかる不整合を解消する。

次いで、各ルータ２１乃至２４の各々は、設定完了に応じて、ネットワークアドレス制御サーバ５０に設定応答する（ステップＳ１０８）。

これに応じて、ネットワークアドレス制御サーバ５０は、各ルータ２１乃至２４からの該設定応答を受信する（ステップＳ１０９）。これにより、各ルータ２１乃至２４は、整合性のあるネットワークアドレスが付与された状態で、通信を再開することができる。

以上の第１実施例においては、スイッチ網の接続変更より各ルータの各インタフェース間の接続が変更されて、個々のインタフェースに付与されたネットワークアドレスに不整合が発生した場合にも、かかる変更をネットワークアドレス制御サーバが検知して、自動的に各サーバに含まれる各インタフェースのネットワークアドレスを整合するように変更指示する。これによりスイッチ網の変更に関わらずルータ間の通信が再開可能となる。
＜第２実施例＞
図５は、本発明の第２実施例を示し、ネットワークアドレス制御サーバを含む全体の構成を示している。その基本構成は第１実施例における構成と同様であり、異なる構成についてのみ説明する。

ルータ２１乃至２４の各々は、対向インタフェース認識部２１８、２２８、２３８及び２４８を各々を有する。対向インタフェース認識部２１８、２２８、２３８及び２４８の各々は、当該ルータに含まれる複数のインタフェースを介して対向して接続されるインタフェースのネットワークアドレスを認識し、もし変更が発生した場合には、その対向する両者のＭＡＣアドレスをネットワークアドレス制御サーバ５０に制御網５９を介して変更認識信号として通知する機能を有する。対向するインタフェースのネットワークアドレスを認識は、例えば、ＡＲＰ（Address Resolusion Protocol）コマンド（ＲＥＦ８２６参照）を定期的に送出することにより実現する。

ネットワークアドレス制御サーバ５０は、各ルータ２１乃至２４から通知されるの変更認識信号を受信し、スイッチ網テーブル６２の該当する部分を書き換えて更新する機能を有する。第１実施例の如くスイッチ網を介して直接に網接続の変更を監視するのとは異なり、ネットワークアドレス制御サーバ５０は各ルータ２１乃至２４を介して間接的にスイッチ網の接続変更を監視する。監視以降の処理手順は、第１実施例の場合と同様である。

以上の第２実施例においては、スイッチ網はネットワークアドレス制御サーバに接続されずその構成の単純化がなされる。一方、ルータの各々に対向インタフェース認識のための手段を要することでその構成が複雑化するものとも考えられるが、通常ルータはそのルーティングテーブル書き換えのために間欠的に他のルータと通信していることからかかる認識は容易に実現し得る。
＜第３実施例＞
図６は、本発明の第３実施例を示し、本発明による通信装置を含む全体の構成を示している。

ルータ２１乃至２４の各々は、本発明による通信装置であり、通常のルータ機能を有する。ルータ２１乃至２４の各々は、ネットワークアドレス付与部２１９、２２９、２３９及び２４９を各々を有する。ネットワークアドレス付与部２１９、２２９、２３９及び２４９は、対向するインタフェース同士でネットワークアドレスを互いに調停することにより変更設定する機能を有する。本第３実施例においては、第１実施例におけるネットワークアドレス制御サーバ５０の機能を各ルータ２１乃至２４に分散して保持する。

図７は、図６に示される複数のルータ各々の処理手順を示している。本図に示されるフローチャートについて図６に示される構成要素を適宜参照して説明する。ルータ２１及び２４は同一の処理手順を実行するが、例えば、ルータ２１における処理手順として説明する。

先ず、ルータ２１は、ルータ２２乃至２４の各々に対して、それらが含む各インタフェースのネットワークアドレスが何であるかを問い合わるコマンド送出する（ステップＳ２０１）。この問い合わせコマンドの送出は、ルータ２１に接続された伝送線を介して、例えば、ＡＲＰ（Address Resolusion Protocol）コマンド（ＲＥＦ８２６参照）を定期的に送出することにより実現する。

次に、ルータ２１は、ネットワークアドレスの変更が有るか否かを判定する（ステップＳ２０２）。もし変更の有る場合には、ネットワークアドレスの付与要求のコマンドを送出する（ステップＳ２０３）。もし変更が無い場合にはネットワークアドレスの問い合わせの送出を繰り返す（ステップＳ２０１）。

次に、ルータ２１は、付与要求コマンドが衝突するか否かを判定する（ステップＳ２０４）。これは、他のルータ２２乃至２３が同様のネットワークアドレスの問い合わせを行い、同様にしてネットワークアドレスの付与要求のコマンドを送出することが想定されるからである。もし、衝突する場合には、要求が衝突する自己と相手方のルータとの間で、サーバ−クライアント関係を決定する（ステップＳ２０６）。この決定のアルゴリズムは、例えば、お互いが乱数を発生しその大小により決定し、更にもし同値の場合には再度乱数を発生して決定する等の多様な方法が考えられる。

この結果に応じて、ルータ２１は自己がサーバであるか否かを判定する（ステップＳ２０７）。もし自己即ちルータ２１がサーバである場合には、整合するネットワークアドレスを決定してクライアントである相手方ルータに対してこの決定されたネットワークアドレスを通知する（ステップＳ２０８）。一方、付与要求が衝突しない（ステップＳ２０４）場合及び自己がクライアントと決定された場合（ステップＳ２０７）場合には、サーバであるとされた相手方ルータからの付与されたネットワークアドレスを自己のインタフェースに設定する（ステップＳ２０５）。

最後に好ましくは、ルータ２１は、サーバであるとしてアドレスを通知した場合及びクライアントとしてアドレスを受領した場合の何れにおいても設定応答を両者で交換して（ステップＳ２０９）、処理を終了する。

以上の調停のための処理手順は、例えば、ルータ２１のインタフェース２１１とルータ２２のインタフェース２２１との間についてなされるが、同様の調停処理が、ルータ２１のインタフェース２１１乃至２１５についてなされる。他のルータ２２乃至２４においても、これら各々含まれる複数のインタフェース２２１乃至２４５のそれぞれについてなされる。これにより、各ルータ間の通信が再開され得る。

以上の第３実施例においては、ネットワークアドレスの付与が専用のネットワークアドレス制御サーバによりなされるのではなく、各ルータに分散して配置されるネットワークアドレス付与部がお互いに協働して全体のネットワークアドレスの付与を実現する。従って、第１実施例及び第２実施例の如く専用のネットワークアドレス制御サーバが不用となる。
＜第４実施例＞
図８は、本発明の第４実施例を示し、本発明による通信ネットワークを含む全体の構成を示している。

ルータ２１乃至２４の各々は、通常のルータ機能を有すると共に、ネットワークアドレス付与部２１９、２２９、２３９及び２４９を各々を有し、これらが対向するインタフェース同士でネットワークアドレスを互いに調停することは第３の実施例の場合と同様である。本実施例において、ルータ２１乃至２４の各々は、更に、トラヒック計測部２１７、２２７、２３７及び２４７を対応して各々含む。トラヒック計測部２１７、２２７、２３７及び２４７の各々は、スイッチ網３０に転送されるパケットのヘッダに当該パケットを転送するインタフェース装置のインタフェース識別子を埋め込むマーキング機能と、反対にスイッチ網３０から転送されて入って来るパケットに埋め込まれているインタフェース識別子を読み取ってどのルータ及びどのインタフェース装置からのパケットであるかを認識する認識機能と、かかる認識に基づいて接続毎すなわちノード及びリンク毎のトラヒック量を計測してこれをトラヒック情報収集サーバ８０に所定の時間間隔で通知する通知機能とを有する。

トラヒック情報収集サーバ８０は、通常のサーバコンピュータにより実現され、そのソフトウェア構成としてサーバ制御機能部８１と、トラヒック情報収集部８２と、表示操作部８３とを含む。サーバ制御機能部８１は、計測網８９を介して複数のルータ２１乃至２４に含まれるトラヒック計測部２１７、２２７、２３７及び２４７の各々とに接続され、これらから通知されるトラヒック量の計測データを受信する機能を有する。計測網８９は、トラヒック量の計測データを伝送するデータ網であり、ＩＰネットワークである必然はないが、各ルータ２１乃至２４相互の間のネットワークに包含される同一のＩＰネットワークにより実現されても良い。トラヒック情報収集部８２は、複数のルータ２１乃至２４から受信されるトラヒック量の計測データを収集してトラヒックの偏りを検知する機能と、各ルータ、リンクの最大伝送容量付近に閾値（所定閾値）を設け、この閾値を超えたトラヒックが転送された場合に表示操作装置８３を介して管理者に輻輳警告を発してその場所を提示する機能とを有する。表示操作装置８３は、現在のパス構成におけるトラヒック量を表示する機能と、予め所定閾値を設定入力する機能と、かかる閾値を基にした輻輳状態の発生を表示する機能とを有する。

一方、スイッチ網３０には、スイッチ制御機構７０が接続される。スイッチ制御機構７０は、スイッチ網３０のネットワークの構成を外部から任意に設定更新する機能を有する。かかる設定は、スイッチ制御機構７０に備えられた表示操作装置７３を介した管理者の操作によりなされ得る。表示操作装置７３には、現在のスイッチ状態すなわちパスの構成を表示する機能と、任意のパス構成への変更を可能とする変更プロンプトを表示して管理者からの変更指示を受け付ける機能とを有する。

図９は、図８に示される通信ネットワークにおける輻輳状態検知に関わる処理手順を示している。本図に示されるフローチャートについて図８に示される構成要素を適宜参照して説明する。

トラヒック情報収集サーバ３０は、各ルータ２１、２２、２３及び２４からトラヒック情報を収集する（ステップＳ３０１）。トラヒック情報には、トラヒック量及びリンク及び／又はノードを特定する場所の情報を含む。そして、閾値を超えるリンク及び／又はノードがあるか否かを判定する（ステップＳ３０２）。次いで、トラヒック情報を表示して輻輳状態にある場所を管理者に通知する（ステップＳ３０３）。トラヒック情報の表示は、表示操作装置８３を介して管理者になされる。

次に、管理者は、この表示に基づいて、最適パスの検索を行う（ステップＳ３０４）。この検索は管理者の判断により行われる。この判断に基づいて、管理者はパスの再構成すなわちネットワークの再構成を行う（ステップＳ３０５）。この再設定は、スイッチ制御機構７０に備えられた表示操作装置７３を介してなされる。

これに応じて、ルータ２１、２２、２３及び２４の各々に備えられたネットワークアドレス付与部２１９、２２９、２３９及び２４９の各々は、第３実施例に示したの同様の処理手順を実行することにより、適切なネットワークアドレスの再設定を行う（ステップＳ３０６）。

以上の第４実施例においては、各ルータにはトラヒック量を計測する手段が与えられる。これにより、キューバッファ制御及び転送レートの動的な調整によっても回避しえないような伝送容量を大幅に上回るトラヒックの発生した場合にもスループットの低下及びパケット欠落を回避することができる。
＜第５実施例＞
図１０は、本発明の第５実施例を示し、本発明による通信ネットワークを含む全体の構成を示している。

ルータ２１乃至２４の各々は、通常のルータ機能を有すると共に、ネットワークアドレス付与部２１９、２２９、２３９及び２４９を各々を有し、これらが対向するインタフェース同士でネットワークアドレスを互いに調停することは第３の実施例の場合と同様である。本実施例において、ルータ２１乃至２４の各々は、更に、トラヒック計測部２１７、２２７、２３７及び２４７を各々対応して含み、トラヒック情報収集サーバ８０に接続されることは第４の実施例と同様である。従って、トラヒック計測部２１７、２２７、２３７及び２４７、更にトラヒック情報収集サーバ８０の機能については説明を割愛する。

一方、スイッチ網３０には、スイッチ制御機構７０が接続されことも第４の実施例と同様であるが、スイッチ制御機構７０はトラヒック情報収集サーバ８０に最適パス検索サーバ８４を介してオンラインで接続される。

最適パス検索サーバ８４は、トラヒック情報収集サーバ８０からの輻輳状態信号に応じて、当該輻輳状態にある場所を回避する最適パスを検索する機能を有する。すなわち、最適パス検索サーバ８４が各ルータ、リンクの最大伝送容量付近に設けてあった閾値（所定閾値）を超えたトラヒックがネットワーク内で発生したことを感知すると、この情報に基づき最適なパス配置状態を計算し、スイッチ制御機構７０に対してスイッチ網のパス構成を変更する命令を転送する。スイッチ制御機構７０は、かかる命令に従い対応するパス構成に変更し、輻輳を回避する。

最適パス検索サーバ８４における最適パス構成の計算は、例えば，目的関数の形式によりルータの中継負荷を最小化する或いはリンクの負荷を最小化するなどの最適にするべき項目を定式化することより最適化を行う。尚、小規模ネットワークでは、総当たり検索を行っても良いが、規模が大きい場合は、遺伝的アルゴリズムなどの最適近似アルゴリズムなどを用いて良い。

以上の第５実施例においては、トラヒックを平準化する最適な通信経路を構成するようにネットワーク構成を動的に変更する手段が与えられる。これにより、大量トラヒックが発生した場合にも、管理者の最適パスに関わる判断なしに自動的にスループットの低下及びパケット欠落を回避することができる。

本発明の第１実施例を示し、ネットワークアドレス付与装置を含む全体の構成を示しているブロック図である。 図１に示されるルータの構成においてアドレス割り付けの状況を示している説明図である。 図１に示されるスイッチ網テーブル及びネットワークアドレステーブルの構成例を示している図である。 図１に示されるネットワークアドレス制御サーバの処理手順を示しているフローチャートである。 本発明の第２実施例を示し、ネットワークアドレス付与装置を含む全体の構成を示しているブロック図である。 本発明の第３実施例を示し、本発明による通信装置を含む全体の構成を示しているブロック図である。 図６に示されるネットワークアドレス付与部の処理手順を示しているフローチャートである。 本発明の第４実施例を示し、本発明による通信ネットワークを含む全体の構成を示しているブロック図である。 図８に示される通信ネットワークにおける輻輳状態検知の処理手順を示しているフローチャートである。 本発明の第５実施例を示し、本発明による通信ネットワークを含む全体の構成を示しているブロック図である。

符号の説明

２１乃至２４ ルータ
３０ スイッチ網
５０ ネットワークアドレス制御サーバ
５９ 制御網
６１ スイッチ網テーブル
６２ ネットワークアドレステーブル
７０ スイッチ制御機構
７３ 表示操作装置
８０ トラヒック情報収集サーバ
８３ 表示操作装置
８４ 最適パス検索サーバ
８９ 計測網
２１１乃至２４５ インタフェース
２１８、２２８、２３８、２４８ 対向インタフェース認識部
２１９、２２９、２３９、２４９ ネットワークアドレス付与部
２１７、２２７、２３７、２４７ トラヒック計測部

Claims (13)

1. 接続相手を切り替え可能な通信ネットワークに接続される複数のインタフェース装置に前記通信ネットワーク上のアドレスを付与するアドレス付与方法であって、
   前記通信ネットワークを介して接続される少なくとも２つのインタフェース装置のハードウェア識別子の各々を対応づけて保持する識別子保持ステップと、
   前記接続相手の切り替えに応じて前記ハードウェア識別子の対応関係を更新する対応関係更新ステップと、
   前記対応関係の更新に応じて、前記対応関係を更新されたインタフェース装置の各々に前記通信ネットワークの通信プロトコルに従ったアドレスを設定するアドレス設定ステップと、
   を含むことを特徴とするアドレス付与方法。
2. 前記複数のインタフェース装置の各々の間の接続毎にトラヒック量を計測し、前記トラヒック量が伝送容量に関わる閾値を超えた場合に、輻輳状態を表す輻輳信号を出力するステップを更に含むことを特徴とする請求項１記載のアドレス付与方法。
3. 前記輻輳信号に応じて、前記複数のインタフェース装置の各々の間の接続を、より低いトラヒック量を与える他の接続相手に切り換えるステップを更に含むことを特徴とする請求項２記載のアドレス付与方法。
4. 前記識別子保持ステップは、前記複数のインタフェース装置の各々に読込可能に予め記録されているＭＡＣアドレスを前記ハードウェア識別子として用いることを特徴とする請求項１乃至３のうちの何れか１記載のアドレス付与方法。
5. 前記アドレスは、ネットワークアドレスとホストアドレスからなり、前記アドレス設定ステップは、前記通信ネットワークを介して接続される少なくとも２つのインタフェース装置の各々に同一のネットワークアドレスを前記通信プロトコルに従ったアドレスとして付与することを特徴とする請求項１乃至３のうちの何れか１記載のアドレス付与方法。
6. 接続相手を切り替え可能な通信ネットワークに接続される複数のインタフェース装置に前記通信ネットワーク上のアドレスを付与するアドレス付与装置であって、
   前記通信ネットワークを介して接続される少なくとも２つのインタフェース装置のハードウェア識別子の各々を対応づけて保持する識別子保持手段、
   前記通信ネットワークの切り替えに応じて前記ハードウェア識別子の対応関係を更新する対応関係更新手段と、
   前記対応関係の更新に応じて、前記対応関係を更新されたインタフェース装置の各々に前記通信ネットワークの通信プロトコルに従ったアドレスを設定するアドレス設定手段と、
   を含むことを特徴とするアドレス付与装置。
7. 前記対応関係更新手段は、前記切り替えをなすスイッチ網からの切替認識信号に応じて前記対応関係を更新することを特徴とする請求項６記載のアドレス付与装置。
8. 前記対応関係更新手段は、前記複数のインタフェース装置の各々のうちの少なくとも１つを備える複数の通信装置からの切替認識信号に応じて前記対応関係を更新することを特徴とする請求項６記載のアドレス付与装置。
9. 前記アドレス設定手段は、前記通信ネットワークを介して前記アドレスを付与することを特徴とする請求項６記載のアドレス付与装置。
10. 接続相手を切り替え可能な通信ネットワークに接続される複数のインタフェース装置の各々のうちの少なくとも１つのインタフェース装置を備える通信装置であって、
    前記少なくとも１つのインタフェース装置と、これに接続される他の通信装置の少なくとも１つのインタフェース装置の各々のハードウェア識別子を対応づけて保持する識別子保持手段と、
    前記通信ネットワークの切り替えに応じて前記ハードウェア識別子の対応関係を更新する対応関係更新手段と、
    前記対応関係の更新に応じて、前記少なくとも１つのインタフェース装置及びこれに接続される他の通信装置の少なくとも１つのインタフェース装置の各々に前記通信ネットワークの通信プロトコルに従ったアドレスを設定するアドレス設定手段と、
    を含むことを特徴とする通信装置。
11. 少なくとも１つのインタフェース装置を備える複数の通信装置と、前記インタフェース装置の各々の間を接続し且つ接続相手を切り替え可能なスイッチ網と、を含む通信ネットワークであって、
    前記複数の通信装置の各々は、
    前記少なくとも１つのインタフェース装置と、これに接続される他の通信装置の少なくとも１つのインタフェース装置の各々のハードウェア識別子を対応づけて保持する識別子保持手段と、
    前記スイッチ網の切り替えに応じて前記ハードウェア識別子の対応関係を更新する対応関係更新手段と、
    前記対応関係の更新に応じて、前記少なくとも１つのインタフェース装置及びこれに接続される他の通信装置の少なくとも１つのインタフェース装置の各々に前記通信ネットワークの通信プロトコルに従ったアドレスを設定するアドレス設定手段と、
    を含むことを特徴とする通信ネットワーク。
12. 前記複数のインタフェース装置の各々の間の接続毎にトラヒック量を計測し、前記トラヒック量が伝送容量に関わる閾値を超えた場合に、輻輳状態を表す輻輳信号を出力する手段を更に含むことを特徴とする請求項１１記載の通信ネットワーク。
13. 前記輻輳信号に応じて、前記複数のインタフェース装置の各々の間の接続における接続相手を、より低いトラヒック量を与える他の接続相手に切り換える手段を更に含むことを特徴とする請求項１２記載の通信ネットワーク。

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