JP3927386B2

JP3927386B2 - Coordinated scheduling type QoS control system and method

Info

Publication number: JP3927386B2
Application number: JP2001258434A
Authority: JP
Inventors: 哲也小坂
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-08-28
Filing date: 2001-08-28
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2021-08-28
Also published as: JP2003069631A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ネットワークにおけるトラフィックエンジニアリングに関し、特に、ネットワーク全体に負荷をかけずにクライアントとサービスサーバの間でサービスの提供を効率よく行うことが可能な協調スケジューリング型ＱｏＳ（ＱｕａｌｉｔｙｏｆＳｅｒｖｉｃｅ）制御システムおよびその方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、特開平１１−２７３１６号公報に開示されている従来のネットワークの通信品質制御システムの構成を示すブロック図である。このシステムにおいては、ルータ９０２、トラフィックコントロールボックス（ＴＣＢ）９０３、アプリケーション９０４、９０５は、ルータ９０２が所轄するサービス対象ネットワーク９０６を構成し、ルータ９０２’、ＴＣＢ９０３’、アプリケーション９０４’、９０５’はルータ９０２’が所轄するサービス対象ネットワーク９０６’を構成し、２つのルータ９０２、９０２’とトラフィックコントロールセンタ（ＴＣＣ）９０１とは、インターネット等のＩＰネットワーク９０７を介して結合されている。そして、ＴＣＣ９０１およびサービス対象ネットワーク９０６、９０６’を含む領域が、ＴＣＣ９０１の制御がおよぶ範囲、すなわちＱｏＳ制御領域（ＱＣＡ）９０８である。ＴＣＣ９０１は、ＩＰネットワーク上のＱＣＡ９０８内のリソースの使用状況を監視するリソース監視部と、アプリケーションからのリソース要求に対してアプリケーションの所定の優先度にしたがってＱＣＡ９０８内のリソースの提供をスケジュールするリソース割付部とを有し、ＱＣＡ９０８内のリソースの利用状況をチェックして常時把握し、アプリケーションからのリソース要求に対して、所定の優先度にしたがってリソース配分を制御することにより、ネットワークの過負荷を防止し、または負荷を平準化する。また、ＴＣＢ９０３、９０３’は、アプリケーションからのリソースの要求を受け付け、アプリケーションの代わりにＴＣＣ９０１のリソース割付部との間でリソース要求のネゴシエーションを行うアプリケーション制御部と、リソース割付部により提供されるスケジュールに基づいてアプリケーションシステム等における各アプリケーションの動作の制御を行うアプリケーション制御部とを有し、アプリケーションシステムで実行されるアプリケーションのサービス品質に関する要求内容をＴＴＣ９０１に供給すると共に、ＴＴＣ９０１からの与えられる制御情報に基づいて各アプリケーションの動作を制御する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来のネットワークの通信品質制御システムにおいては、アプリケーション９０４、９０４’、９０５、９０５’やＴＣＣ９０１、ＴＣＢ９０３との間には何の協調関係もなく、個々のアプリケーションの、いわば勝手な、実行要求に対して、ＴＣＣ９０１やＴＣＢ９０３がリアルタイムに応じ、リソースがない場合を除いてはその要求に対する処理が実行されていた。また、優先度の同等なアプリケーションから複数の実行要求があった場合には、すべてのアプリケーションに対して十分な帯域を確保することができないという可能性があった。さらに、ＴＣＣ９０１がリソースの使用状況をリアルタイムに監視し、そしてリソースの配分を制御しているため、ネットワークが広域になり、アプリケーションの数が増えるにしたがって、通信リソースの監視やリソースの配分を行うＴＣＣ９０１に対する負荷が飛躍的に増大していた。結果として、ネットワーク資源を全体として効率よく使用することができないという問題点があった。
【０００４】
この発明は上記に鑑みてなされたもので、ネットワークを構成するサーバ、クライアントおよびサーバとクライアント間の通信を管理するネットワーク管理装置が連携して、サーバとクライアント間のサービス利用のスケジュールを生成し、実行すると共に、該スケジュールの実行に際してスケジュール情報を有するＱｏＳパラメータを自動的に生成、更新し、それをネットワークノードに反映させることが可能な協調スケジューリング型ＱｏＳ制御システムを得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明にかかる協調スケジューリング型ＱｏＳ制御システムは、サービスを提供するサービスサーバと、前記サービスサーバから前記サービスの提供を受けるクライアントと、前記サービスサーバから前記クライアントへ前記サービスの提供にあたり通信を管理するネットワーク管理装置と、ネットワークノードとが、ネットワークを介して相互に接続された協調スケジューリング型ＱｏＳ制御システムであって、前記サービスサーバは、該サービスサーバ内の個々のサービスを利用するために必要なサービスプロパティを、前記サービスを利用するクライアントごとに保持するサービスプロパティ格納手段と、前記サービスプロパティを前記ネットワーク管理装置に通知するサービスプロパティ通知手段と、を備え、前記クライアントは、前記サービスサーバ内の前記サービスを利用する場合の、サービスの提供を受けることが可能な時間帯を含むサービス利用要求条件を前記ネットワーク管理装置に通知するサービス利用要求条件通知手段と、前記ネットワーク管理装置から通知されるスケジュール情報にしたがって、前記サービスの利用を実行するサービス実行要求手段と、を備え、前記ネットワーク管理装置は、前記サービスプロパティと、前記サービス利用要求条件と、前記ネットワークのトラフィック統計情報を含むネットワークに関する情報とを用いて、個々のサービス間の優先度を規定したＱｏＳポリシーと、トラフィックの平準化を含むスケジュールポリシーとに基づいて、トラフィックが平準化するように前記サービスサーバから前記クライアントへ前記サービスを提供するためのスケジュール情報を生成するスケジュール生成手段と、前記スケジュール情報に基づいて、個々の前記ネットワークノードごとに設定する通信の品質を保つためのＱｏＳパラメータを生成するＱｏＳパラメータ生成手段と、前記スケジュール情報を前記クライアントに送信するスケジュール情報送信手段と、前記サービスの実行開始時に、前記ＱｏＳパラメータを、前記サービスサーバと前記クライアントとの間の通信に関連するネットワークノードに送信するＱｏＳパラメータ送信手段と、を備え、前記ネットワークノードは、前記ネットワーク管理装置から前記ＱｏＳパラメータを受信すると、前記ＱｏＳパラメータにしたがってＱｏＳ制御を実行するＱｏＳ制御実行手段を備えることを特徴とする。
【０００６】
この発明によれば、サービスプロパティ通知手段によって、前記サービスサーバ内の個々のサービスを利用するために必要なサービスプロパティが、前記ネットワーク管理装置に通知される。サービス利用要求条件通知手段によって、前記サービスサーバ内の前記サービスを利用する場合のサービス利用要求条件が、前記ネットワーク管理装置に通知される。そして、スケジュール生成手段によって、ＱｏＳポリシー、スケジュールポリシー、前記サービスプロパティ、前記サービス利用要求条件およびトラフィック統計情報に基づいて、前記サービスを前記サービスサーバから前記クライアントへ提供するためのスケジュール情報が生成される。また、ＱｏＳパラメータ生成手段によって、前記スケジュール情報に基づいて個々の前記ネットワークノードごとに設定するＱｏＳパラメータが生成される。これにより、クライアントはサービス利用要求条件内で統計的にネットワークの負荷が低い時間帯にサービスを利用することができるので、全体のトラフィックに負荷をかけることなく大きなスループットが得られる。また、サービスサーバ、クライアント、ネットワーク管理装置およびネットワークノードの構成機器全体で協調して動作するために、トラフィックの変化に合わせてスケジューリングを行うことができる。
【０００７】
つぎの発明にかかる協調スケジューリング型ＱｏＳ制御システムは、上記の発明において、前記サービスプロパティは、少なくとも前記サーバが提供する前記サービスを利用するための利用可能帯域、許容遅延時間、およびデータの全転送容量を定義していることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、サービスサーバが、内部に有するサービスについて、少なくとも利用可能帯域、許容遅延時間およびデータの全転送容量をサービスプロパティとしてネットワーク管理装置に提示しているため、ネットワーク管理装置側でサービスサーバの有するサービスの利用開始から終了までの時間を容易に見積もることができる。
【０００９】
つぎの発明にかかる協調スケジューリング型ＱｏＳ制御システムは、上記の発明において、前記サービス利用要求条件は、少なくとも前記クライアントが前記サービスサーバ内の利用するサービスの識別子、該サービスを利用する際の転送速度、遅延時間、サービス利用開始可能時間および限界終了時間を定義していることを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、クライアントが、少なくとも利用するサービスの識別子、転送速度、遅延時間、サービス利用開始可能時間、および限界終了時間についてのサービス利用要求件をネットワーク管理装置に提示しているため、ネットワーク管理装置側で、サービスの利用の実行順序をスケジューリングすることが可能となる。
【００１１】
つぎの発明にかかる協調スケジューリング型ＱｏＳ制御システムは、上記の発明において、前記スケジュール情報は、少なくとも前記サービスサーバと前記サービスの識別子、利用開始時間および利用終了予測時間を定義していることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、スケジュール情報は、少なくともサービスサーバとサービスの識別子、利用開始時間および利用終了予測時間から構成されるので、クライアントは効率的にサービスを利用するための利用開始時間と終了予測時間を把握することができる。
【００１３】
つぎの発明にかかる協調スケジューリング型ＱｏＳ制御システムは、上記の発明において、前記ＱｏＳパラメータ生成手段は、前記スケジュール情報から、前記サービスサーバと前記クライアントとの通信に関連のあるネットワークノードのＱｏＳパラメータを自動的に生成するＱｏＳパラメータ生成機能と、該生成されたＱｏＳパラメータを格納するＱｏＳパラメータ格納装置と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、ＱｏＳパラメータ生成機能によって、生成されたスケジュール情報にしたがって、ネットワークノードに対する適正なＱｏＳパラメータが自動生成される。これにより、ＲＳＶＰ（ＲｅｓｏｕｒｃｅＲｅＳｅｒＶａｔｉｏｎＰｒｏｔｏｃｏｌ）などで行われるように、クライアントからのネットワーク利用要求ごとにリアルタイムで帯域確保などを行う必要がなく、大規模なネットワークに適用することができる。
【００１５】
つぎの発明にかかる協調スケジューリング型ＱｏＳ制御システムは、上記の発明において、前記サービスプロパティ通知手段は、前記サービスプロパティを生成するサービスプロパティ生成機能と、該サービスプロパティを前記ネットワーク管理装置に送信するサービスプロパティ送信機能と、前記サービスサーバ内のサービスの内容の更新の有無を監視し、更新が行われた場合に前記サービスプロパティ生成機能を実行させるサービス変更監視機能と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、サービス変更監視手段によって、サービスサーバがサービスの変更を検知した時点で、検知したサービスの利用に必要なサービスプロパティが生成され、自動的にネットワーク管理装置に変更されたサービスプロパティが通知される。
【００１７】
つぎの発明にかかる協調スケジューリング型ＱｏＳ制御システムは、上記の発明において、前記スケジュール生成手段は、前記スケジュールポリシーを格納するスケジュールポリシー格納機能と、前記ＱｏＳポリシー、前記トラフィック統計情報、前記サービスプロパティ、前記サービス利用要求条件および前記スケジュールポリシーに基づいて、前記サービスを前記サービスサーバから前記クライアントへ提供するための前記スケジュール情報を生成するスケジュール生成機能と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、スケジュール生成機能によって、サービスサーバやクライアントから送信される情報、トラフィック統計情報、ＱｏＳポリシーから、クライアントがサービスの利用を開始する最適な時間と終了予測時間などの実行スケジュール情報が生成される。これにより、統計的にネットワークの負荷が高い時間帯を避けたスケジューリングが可能となり、ネットワーク全体のスループットは向上する。
【００１９】
つぎの発明にかかる協調スケジューリング型ＱｏＳ制御システムは、上記の発明において、前記ネットワーク管理装置は、前記スケジュール情報を前記クライアントへ送信するスケジュール情報送信手段と、前記ＱｏＳパラメータを前記ネットワークノードに送信するＱｏＳパラメータ送信手段と、をさらに備え、前記ネットワークノードは、前記ＱｏＳパラメータに応じてＱｏＳ制御を行うＱｏＳ制御手段を、備えることを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、スケジュール情報送信手段によって、前記スケジュール情報が前記クライアントへ送信される。また、ＱｏＳパラメータ送信手段によって、前記ＱｏＳパラメータが前記ネットワークノードに送信される。さらに、ＱｏＳ制御手段によって、前記ＱｏＳパラメータに応じてＱｏＳ制御が行われる。これにより、生成されたスケジュールが確実に前記クライアントへ到達し、また、スケジュール情報にしたがったサービスを前記サービスサーバから前記クライアントへ提供することができる。
【００２１】
つぎの発明にかかる協調スケジューリング型ＱｏＳ制御方法は、クライアントと、サービスを前記クライアントに提供するサービスサーバと、前記サービスサーバから前記クライアントへ前記サービスの提供にあたり通信を管理するネットワーク管理装置と、ネットワークノードとが、ネットワークを介して相互に接続された協調スケジューリング型ＱｏＳ制御方法であって、前記サービスサーバが前記ネットワーク管理装置にサービスプロパティを提示する第一のステップと、前記クライアントが前記ネットワーク管理装置に、前記サービスサーバ内の前記サービスを利用する場合の、サービスの提供を受けることが可能な時間帯を含むサービス利用要求条件を提示する第二のステップと、前記ネットワーク管理装置が、前記サービスプロパティと、前記サービス利用要求条件と、前記ネットワークのトラフィック統計情報を含むネットワークに関する情報とを用いて、個々のサービス間の優先度を規定したＱｏＳポリシー、トラフィックの平準化を含むスケジュールポリシーとに基づいて、トラフィックが平準化するように前記サービスサーバから前記クライアントへのサービス提供のための時間を考慮したスケジュール情報を生成し、前記クライアントに送信する第三のステップと、前記ネットワーク管理装置が、前記スケジュール情報に基づいて、前記サービスサーバから前記クライアントへのサービスの提供に関連する個々の前記ネットワークノードごとのＱｏＳパラメータを生成し、前記ネットワークノードに送信する第四のステップと、前記クライアントが、前記スケジュール情報に基づいて前記サービスサーバにサービスの提供を要求し、前記ネットワークノードが前記ＱｏＳパラメータに基づいて前記サービスサーバと前記クライアントとの間の通信をＱｏＳ制御する第五のステップＳと、を含むことを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、第一のステップによって、サービスプロパティが前記サービスサーバにより前記ネットワーク管理装置に提示される。また、第二のステップによって、サービス利用要求条件が前記クライアントにより前記ネットワーク管理装置に提示される。つぎに、第三のステップによって、前記サービスサーバから前記クライアントへのサービス提供のための時間を考慮したスケジュール情報が、ＱｏＳポリシー、スケジュールポリシー、前記サービスプロパティ、前記サービス利用要求条件およびトラフィック統計情報に基づいて、前記ネットワーク管理装置により生成される。そして、第四のステップによって、前記サービスサーバから前記クライアントへのサービスの提供に関連する前記ネットワークノードのＱｏＳパラメータが、前記スケジュール情報に基づいて、前記ネットワーク管理装置により生成される。これにより、クライアントはサービス利用要求条件内で統計的にネットワークの負荷が低い時間帯にサービスを受けることができるので、全体のトラフィックに負荷をかけることなく大きなスループットが得られる。また、サービスサーバ、クライアント、ネットワーク管理装置およびネットワークノードの構成機器全体で協調して動作するために、トラフィックの変化に合わせてスケジューリングを行うことができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかる協調スケジューリング型ＱｏＳ制御システムの好適な実施の形態を詳細に説明する。図１は、この発明にかかる協調スケジューリング型ＱｏＳ制御システムの概略を示すブロック図である。このシステムは、クライアント１と、クライアント１に対して種々のサービスを提供するサービスサーバ２と、クライアント１やサービスサーバ２、ネットワークノード４との間で情報をやり取りし、管理するネットワーク管理装置３と、そしてネットワーク管理装置３からのＱｏＳパラメータに基づいてＱｏＳ制御を実行するネットワークノード４とを備えており、これらがネットワーク（図示されていない）を介して相互に接続されている。
【００２４】
この発明のシステムは、概略的には以下に示す構成を有する。まず、サービスサーバ２は、その内部の個々のサービスを利用する上で必要な、利用可能帯域や許容遅延時間等のネットワーク条件（以下、サービスプロパティという）を生成し、このネットワーク条件をネットワーク管理装置３へ送信する（▲１▼）。クライアント１は、サービスプロパティの範囲内でのサービスを利用するにあたってのサービス利用希望時間帯や転送速度、遅延時間等のサービス利用要求条件を保持しているが、このサービス利用要求条件をネットワーク管理装置３へ送信する（▲２▼）。ここで、サービスサーバ２が複数ある場合や、サービスサーバ内のサービスが複数ある場合には、サービスサーバやサービスサーバとサービスを識別するための識別子もサービス利用要求条件の一つの項目として含まれる。つぎに、ネットワーク管理装置３は、保持しているＱｏＳポリシー、受信したサービスプロパティとサービス利用要求条件、さらにトラフィック統計情報などのネットワークに関する情報を用いて、サービスサーバ２からクライアント１へのサービス提供にあたってのスケジュール情報を生成し、クライアント１へ送信する（▲３▼）。ここで生成されるスケジュール情報は、サービス利用要求条件およびＱｏＳポリシーを満たし、かつ全体のトラフィックを平準化させるように求められたものである。スケジュール情報を受信したクライアント１は、サービスサーバ２に対してサービスの実行要求を行う（▲４▼）が、生成されたスケジュールに基づいてサービスが提供されるように、ネットワーク管理装置３はＱｏＳパラメータを生成し、ネットワークノード４に対して送信する（▲５▼）。ネットワークノード４は、ＱｏＳパラメータにしたがって、サービスサーバ２からクライアント１へのサービスの実行を制御する（▲６▼）。
【００２５】
すなわち、この発明にかかる協調スケジューリング型ＱｏＳ制御システムでは、クライアント１、サービスサーバ２、ネットワーク管理装置３そしてネットワークノード４が協調して時間軸をも考慮したサービス提供用のスケジューリングを行うことを特徴とする。まず、ネットワーク管理装置３に対して、サービスサーバ２がサービスプロパティを、クライアント１がサービス利用要求条件を、それぞれ提示することを特徴とする。
【００２６】
つぎに、ネットワーク管理装置３は、
（１）クライアント１とサービスサーバ２から送られてくる情報を格納する役割、
（２）ネットワークに関する情報を収集し、格納する役割、
（３）サービスサーバ２がクライアント１にサービスを提供する際のスケジュールをＱｏＳポリシー、スケジュールポリシーそして（１）と（２）の情報を基にしてスケジュールを生成する役割、
（４）スケジュールを効果的に実行するためにネットワークノード４を制御するためのＱｏＳパラメータを生成する役割、
（５）クライアント１、サービスサーバ２およびネットワークノード４との間で情報を通信する役割、
を備えていることを特徴とする。そして、ネットワークノード４が、サービスを提供するスケジュールを効率よく進めるために、ＱｏＳ制御を実行する機能を備えることを特徴とする。
【００２７】
図２は、この発明にかかる協調スケジューリング型ＱｏＳ制御システムのより詳細な構成を示すブロック図である。クライアント１は、サービス利用要求条件格納装置１１と、サービス実行要求装置１２と、スケジュール情報格納装置１３と、サービス利用要求条件通知装置１４と、スケジュール情報受信装置１５とを主要構成要素として含む。サービス利用要求条件格納装置１１には、クライアント１がサービスを利用するための転送速度、遅延時間、サービス利用開始可能時間やサービスが終了すべき限界終了時間等のサービス利用要求条件が格納される。サービス利用要求条件通知装置１４は、サービス利用要求条件格納装置１１に格納されているサービス利用要求条件をネットワーク管理装置３に送信するための装置である。スケジュール情報受信装置１５は、サービスを受けるためのサービス利用指定時間や帯域等のスケジュール情報をネットワーク管理装置３から受信するための装置であり、スケジュール情報格納装置１３は、受信したスケジュール情報を格納するための装置である。サービス実行要求装置１２は、スケジュール情報格納装置１３に格納されたスケジュール情報にしたがってサービスの実行をサービスサーバ２に対して要求するための装置である。
【００２８】
サービスサーバ２は、サービスプロパティ通知部２１とサービス実行装置２２とを主要構成要素として含む。サービスプロパティ通知部２１は、個々のクライアント１に対してサービスを提供するにあたり必要なネットワークの利用可能帯域幅や許容遅延時間、データ転送容量等のサービスプロパティを生成し、ネットワーク管理装置３に通知する役割を果たすものであるが、そのために、個々のサービスに対してサービスプロパティを求めるためのサービスプロパティ生成装置２１１と、サービスプロパティをネットワーク管理装置３に送信するためのサービスプロパティ送信装置２１２と、サービスプロパティを格納するためのサービスプロパティ格納装置２１３と、個々のサービスのサービスプロパティが変更されたか否かを監視するためのサービス変更監視装置２１４とを備えている。サービス実行装置２２は、クライアント１からのサービスの実行要求を受けて、該クライアント１に対してサービスを提供する装置である。
【００２９】
ネットワーク管理装置３は、管理情報通信部３１と、サービスおよびクライアント情報格納部３２と、ネットワーク管理情報格納部３３と、スケジュール生成部３４と、ＱｏＳパラメータ生成部３５とから構成される。管理情報通信部３１は、サービスプロパティをサービスサーバ２から受信するサービスプロパティ受信装置３１１、クライアント１からサービス利用要求条件を受信するサービス利用要求受信装置３１２、クライアント１へスケジュール情報を送信するスケジュール情報送信装置３１３、そしてネットワークノードへＱｏＳパラメータを送信するＱｏＳパラメータ送信装置３１４を備えており、クライアント１、サービスサーバ２およびネットワークノード４との間の通信を行っている。サービスおよびクライアント情報格納部３２は、サービスサーバ２とクライアント１とからそれぞれ受信したサービスプロパティとサービス利用要求条件を、それぞれサービスプロパティ群格納装置３２１とサービス利用要求条件群格納装置３２２に格納する。ネットワーク管理情報格納部３３は、予め静的に定義されるＱｏＳポリシー、ネットワークのトポロジ情報、各ネットワークノード４の性能、設定パラメータなどのネットワークノード情報や、定期的に収集され、更新されるトラフィック情報を格納する。それぞれの情報を格納するための装置が、図２には、ＱｏＳポリシー格納装置３３１、トラフィック情報格納装置３３２、ノード情報格納装置３３３そしてトポロジ情報格納装置３３４として配置されている。スケジュール生成部３４は、ネットワーク管理情報格納部３３、サービスおよびクライアント情報格納部３２に格納された情報とスケジュールポリシーとから、サービスサーバ２がクライアント１にサービスを提供するためのスケジュールを生成するスケジュール生成装置３４１と、該スケジュール情報を格納するスケジュール情報群格納装置３４２と、スケジュールを行う際に使用されるスケジュールポリシーを格納するためのスケジュールポリシー格納装置３４３とから構成されている。ＱｏＳパラメータ生成部３５は、スケジュール生成部３４によって生成されたスケジュールを実行するにあたり、サービスサーバ２とクライアント１の間でサービスの実行を行う際に関連のある個々のネットワークノード４ごとに設定する、通信の品質を保つためのＱｏＳパラメータを生成するＱｏＳパラメータ生成装置３５１と、そのＱｏＳパラメータを格納するためのＱｏＳパラメータ格納装置３５２とを有する。
【００３０】
ネットワークノード４は、ネットワークに接続されているルータなどの機器であり、ＱｏＳパラメータ制御部４１を備えている。該ＱｏＳパラメータ制御部４１は、さらに、ネットワーク管理装置３から送信されるＱｏＳパラメータを受信し、格納するＱｏＳパラメータ受信装置４１１と、格納されたＱｏＳパラメータに基づいてＱｏＳ制御を実行するＱｏＳ制御実行装置４１２とからなる。
【００３１】
図３は、この発明にかかる協調スケジューリング型ＱｏＳ制御システムの流れを示す図である。サービスサーバ２は、自身の提供するサービスに必要な条件であるサービスプロパティを、サービスプロパティ生成装置２１１によって生成し（ステップＳ２０１）、このサービスプロパティをネットワーク管理装置３へサービスプロパティ送信装置２１２によって送信する（ステップＳ２０２）。ネットワーク管理装置３は該サービスプロパティをサービスプロパティ受信装置３１１で受信し（ステップＳ３０１）、サービスプロパティ群格納装置３２１に格納する（ステップＳ３０２）。また、クライアント１は、サービスサーバ２のサービスを利用するにあたってサービスサーバ２に要求する転送速度や利用時間などのサービス利用要求条件をサービス利用要求条件通知装置１４によってネットワーク管理装置３に送信する（ステップＳ１０１）。該サービス利用要求条件は、ネットワーク管理装置３のサービス利用要求受信装置３１２で受信され（ステップＳ３０３）、サービス利用要求条件群格納装置３２２に格納される（ステップＳ３０４）。また、ネットワーク管理装置３は、定期的にトラフィック統計情報を収集し（ステップＳ３０５）、このトラフィック統計情報をトラフィック情報格納装置３３２に格納し、そして過去のデータが更新される（ステップＳ３０６）。
【００３２】
これらのネットワーク管理装置３が受信した情報と、ＱｏＳポリシー格納装置３３１に格納されているＱｏＳポリシーと、スケジュールポリシー格納装置３４３に格納されているスケジュールポリシーとから、ネットワーク管理装置３のスケジュール生成装置３４１は、サービスサーバ２がクライアント１へ提供するサービスのスケジュール情報を生成する（ステップＳ３０７）。スケジュール情報は、サービスを実行するにあたっての帯域などの条件のほか、サービス利用開始時間と終了予測時間の時間軸に関する条件をも含むものである。スケジュール情報の生成にあたって、スケジュール生成装置３４１は、まず、ＱｏＳポリシーを最初に優先させる。そして、ＱｏＳポリシーの範囲内でスケジュールポリシーやサービスプロパティ、サービス利用要求条件などからスケジュール情報を生成する。したがって、ＱｏＳポリシーとスケジュールポリシーが相反するような場合には、ＱｏＳポリシーが優先されてスケジューリングが行われることになる。生成されたスケジュール情報はスケジュール情報群格納装置３４２に格納され（ステップＳ３０８）、同時にスケジュール情報送信装置３１３によってクライアント１へ送信される（ステップＳ３０９）。クライアント１はスケジュール情報受信装置１５によって、該スケジュール情報を受信し、スケジュール情報格納装置１３に格納する（ステップＳ１０２）。
【００３３】
また、ネットワーク管理装置３は、スケジュール情報の生成後、ＱｏＳパラメータ生成装置３５１によって、該スケジュールを遂行するために、サービスサーバ２とクライアント１との間の通信に関連のあるネットワークノード４のＱｏＳパラメータを生成し、ＱｏＳパラメータ格納装置３５２に格納する（ステップＳ３１０）。ここで生成されるＱｏＳパラメータは、サービスの実行にあたって確保する帯域や許容遅延時間などである。そして、このＱｏＳパラメータを上記サービスサーバ２とクライアント１との間の通信に関連のあるネットワークノード４へ、ＱｏＳパラメータ送信装置３１４によって送信する（ステップＳ３１１）。
【００３４】
スケジュール情報を受信したクライアント１のサービス実行要求装置１２は、そのスケジュールにしたがってサービスサーバ２に対して、サービスの実行を要求する（ステップＳ１０３）。サービスサーバ２は、サービス実行要求を受けると、クライアント１に対してサービスの実行を開始する（ステップＳ２０３）。このとき、ネットワークノード４は、ＱｏＳパラメータ受信装置４１１でＱｏＳパラメータを受信する（ステップＳ４０１）。このＱｏＳパラメータにしたがって、サービスサーバ２からクライアント１へのサービスの提供についてのＱｏＳ制御を実行する（ステップＳ４０２）。そして、サービスサーバ２からクライアント１へサービスが提供される（ステップＳ１０４）。このようにして、クライアント１はサービスをネットワークに負荷をかけずに効率よく受けることが可能となる。
【００３５】
サービスサーバ２のサービス変更監視装置２１４について説明する。サービスサーバ２には、その管理者によって新たにサービスが付加されたり、登録されているサービスの内容の修正や追加、削除などの変更が行われたりする。この発明では、サービスサーバ２のサービスについてサービスプロパティ生成装置２１１によってサービスプロパティを生成し、それをネットワーク管理装置３へ送信するという構成を有することによって、サービスサーバ２やクライアント１、ネットワーク管理装置３が協調してスケジュールを行うことを可能としている。そのため、例えば、サービスが変更されると、その変更内容をサービスサーバ２の管理者がサービスプロパティを生成し、それをネットワーク管理装置３へ送信する作業を行わなければならない。そこで、サービス変更監視装置２１４を設けることによって、以上の作業を自動的に行わせることが可能となる。サービス変更監視装置２１４は、常にサービスサーバ２内のサービスの内容の修正や追加、削除などの変更がなされていないかについて、監視する。変更がなされていない場合には、そのまま監視を続ける。一方、サービス内容の変更を検知した場合には、サービス変更監視装置２１４は、その変更されたサービスのサービスプロパティを新たに生成するようにサービスプロパティ生成装置２１１に指示を出す。その後、サービスプロパティ生成装置２１１は、そのサービスプロパティを生成し、サービスプロパティ格納装置２１３に該サービスのサービスプロパティを更新して格納すると同時に、ネットワーク管理装置３へ更新されたサービスプロパティをサービスプロパティ送信装置２１２によって送信する。このようにして、サービスの修正や削除、追加などの変更によるサービスプロパティを管理者が変更する手間を省くことができる。
【００３６】
上述したこの発明にかかる協調スケジューリング型ＱｏＳ制御システムを用いたより具体的なシステムについて、図面を参照しながら説明する。なお、上述した実施の形態で参照した図面に描かれた構成要素と同じ構成要素については同一の番号を付している。
【００３７】
図４は、この発明にかかる協調スケジューリング型ＱｏＳ制御システムを使用したシステムを示している。このシステムでは、本社データ配信サーバ２’、Ａ営業所データ受信クライアント１ａ、Ｂ営業所データ受信クライアント１ｂ、Ｃ営業所データ受信クライアント１ｃ、その他のクライアント群１ｄおよびネットワーク管理装置３が、互いにＱｏＳ制御可能なネットワーク５に接続されている。ここで、本社データ配信サーバ２’が図２におけるサービスサーバ２に、Ａ営業所データ受信クライアント１ａ、Ｂ営業所データ受信クライアント１ｂ、Ｃ営業所データ受信クライアント１ｃおよびその他のクライアント群１ｄが同じくクライアント１に、それぞれ対応する。また、ＱｏＳ制御可能なネットワーク５とは、図２におけるＱｏＳパラメータ制御部を有するネットワークノード４を有するネットワークの意味であり、図４中ではネットワークノードを省略している。
【００３８】
このシステムでは、ＡからＣの各営業所データ受信クライアント１ａ〜１ｃは定期的に、例えば１週間ごとや１ヶ月ごとに、本社データ配信サーバ２’の営業所データ格納装置２３より自営業所用データのダウンロードを行っている。以下では、説明の簡略化のために、ＱｏＳ制御可能なネットワークの最大スループットは１００メガバイト／秒であるとする。
【００３９】
本社データ配信サーバ２’の図示されないサービスプロパティ通知部は、営業所データ格納装置２３に格納されている各営業所に配信するデータごとにサービスプロパティを生成し、そのサービスプロパティをサービスプロパティ格納装置２１３に格納すると共に、ネットワーク管理装置３に送信する。このサービスプロパティの例を図５に示す。ここでは、サービスプロパティ５０１の内容として、サービス名、利用可能帯域幅、許容遅延時間そして転送容量が示されている。利用帯域幅、許容遅延時間は各営業所に対するサービス間で差はないが、転送容量がＡ営業所用のものが１００ギガバイト、Ｂ営業所用のものが３０ギガバイト、そしてＣ営業所用のものが２０ギガバイトとなっている。なお、ネットワーク管理装置３へ送信されたサービスプロパティ５０１には、さらに該サービスを提供しているサーバ（本社データ配信サーバ２’）を識別するための識別子が付与される。
【００４０】
一方、各営業所データ受信クライアント１ａ〜１ｃは、サービスプロパティの範囲内において、本社データ配信サーバ２’のサービス利用にあたってのそれぞれのサービス利用要求条件を設定しており、それらはサービス利用要求条件格納装置１１ａ〜１１ｃに格納されている。各営業所データ受信クライアント１ａ〜１ｃのサービス利用要求条件の例を図６に示す。ここでは、サービス利用要求条件６０１ａ〜６０１ｃの内容として、サーバ識別子、サービス名、サービス利用開始可能時間、限界終了時間、転送速度そして遅延時間が示されている。サーバ識別子、サービス利用開始可能時間、転送速度および遅延時間については、各営業所の利用要求条件はどれも同じであるが、限界終了時間はＡ営業所では１：００になっているのに対し、ＢおよびＣ営業所では３：００となっている。これらのサービス利用要求条件６０１ａ〜６０１ｃは、ネットワーク管理装置３へと、図示されないサービス利用要求条件通知装置によって送信される。
【００４１】
ネットワーク管理装置３には、図７に例示するＱｏＳポリシー７０１とスケジュールポリシー７０２とが設定されており、それぞれ、ＱｏＳポリシー格納装置３３１とスケジュールポリシー格納装置３４３に格納されている。図７に例示されるＱｏＳポリシー７０１の内容は、対象トラフィック、保証帯域幅および優先度とからなる。そして、Ａ営業所に対する通信に最高の優先度を持たせ、Ｂ営業所に対する通信には２番目の優先度を、Ｃ営業所に対する通信には３番目の優先度を、そしてその他のクライアント群に対する通信には最低の優先度を与えている。また、保証帯域幅として、Ａ営業所に対しては６５メガバイト／秒、Ｂ営業所に対しては２０メガバイト／秒、Ｃ営業所に対しては１０メガバイト／秒、そしてその他のクライアント群に対しては５メガバイト／秒を設定している。一方のスケジュールポリシー７０２は、通信を行うにあたってのネットワーク全体の効率化を考慮したスケジュールとなるように設定されるものであるが、図７に例示されるその内容は、優先順位、スケジュールポリシー名、ポリシーとからなるものであり、優先順位が２番目のものまでが設定されている。まず、１番目の優先順位のものは、スケジュールポリシーＡであり、そのポリシーは全時間にわたって回線使用率が７０％を超えないようにするというものである。そして、２番目の優先順位のものは、スケジュールポリシーＢであり、そのポリシーはサービスを短時間に完了させるというものである。
【００４２】
また、ネットワーク管理装置３は、トラフィック統計情報としてその他のクライアント群のトラフィック統計情報を定期的に収集しており、トラフィック情報格納装置３３２を更新している。格納されている統計情報の内容例を図８（Ａ）に示す。（Ａ）はその他のクライアントの帯域使用率統計グラフを表すものである。
【００４３】
このような条件において、この発明にかかる協調スケジューリング型ＱｏＳ制御システムは、以下に示すように処理を行う。ネットワーク管理装置３は、データ配信サーバ２’から送信されるサービスプロパティ、各営業所データ受信クライアント１ａ〜１ｃから送信されるサービス利用要求条件、予め設定されているＱｏＳポリシー７０１とスケジュールポリシー７０２、そしてトラフィック情報格納装置３３２に格納されたトラフィック統計情報から、データ配信サーバから各営業所データ受信クライアントへデータを送信するためのスケジュール情報を生成する。
【００４４】
スケジュール情報の生成にあたっては、ＱｏＳポリシーが最優先されるので図７に示されるＱｏＳポリシー７０１の優先度から、Ａ営業所、Ｂ営業所、Ｃ営業所そしてその他のクライアントの順にサービスが提供されることが前提となる。つぎに、スケジュールポリシーにしたがってさらにスケジュールが組み立てられる。このシステムの場合には、図７の１番目の優先順位であるスケジュールポリシー７０２の「回線使用率が７０％を越えないようにする」こと、図６の各営業所のサービス利用要求条件６０１ａ〜６０１ｃ中のサービス利用開始可能時間がすべて「１７：００」であること、そして図８（Ａ）のトラフィック統計情報の帯域使用率から考慮して、サービス利用開始時間は１８：００以降と決定する。そして、図７の２番目の優先順位であるスケジュールポリシー７０２の「サービスは短時間に完了させる」ことから、各クライアント１ａ〜１ｃのデータ受信の実行はパラレルではなく、帯域を広く使って短時間に受信が完了するように、そして重ならないようにスケジューリングされる。また、図６の各営業所のサービス利用要求条件６０１ａ〜６０１ｃで、Ａ営業所についての限界終了時間が「１：００」であり、ＢおよびＣ営業所についての限界終了時間が「３：００」であることから、最終的に、サービスの実行順序はＡ営業所、Ｂ営業所そしてＣ営業所の順番となる。このように生成されたスケジュールにより、トラフィックは図８（Ｂ）に示すようになる。
【００４５】
図７のＱｏＳポリシー７０１において、Ｂ営業所とＣ営業所の保証帯域幅がそれぞれ２０メガバイト／秒と１０メガバイト／秒となっているが、これは最低保証を示したものであるので、図８（Ｂ）では、各営業所の場合ともスケジュールポリシー７０２による制限いっぱいの６５メガバイト／秒の転送速度でデータ通信が行われている。
【００４６】
図８（Ｃ）には、この発明にかかる協調スケジューリング型ＱｏＳ制御システムを用いなかった場合のトラフィックの例が示されている。すなわち、従来のシステムでは各クライアントは同時にデータ受信を開始し、図７に例示されるＱｏＳポリシーのみしか考慮しないために、優先度は、Ａ営業所、Ｂ営業所、Ｃ営業所、そしてその他のクライアント群と記載した順に低くなっていく。そして、それぞれの営業所に対して１７：００からデータの送信が始まり、Ａ営業所に対しては６５メガバイト／秒、Ｂ営業所に対しては２０メガバイト／秒、Ｃ営業所に対しては１０メガバイト／秒、その他のクライアント群には５メガバイト／秒を保証するＱｏＳポリシーとなっているので、優先度の高い順に帯域が確保され、優先度の低いその他のクライアント群のトラフィックの一部が破棄されてしまう場合がある。このように、時間軸を考慮したスケジュールを行うことによって、従来のＱｏＳ制御よりも、その他のクライアント群のトラフィックに影響を与えることなく、効率よくサービスを提供することが可能となる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、サービスプロパティ、サービス利用要求条件、ＱｏＳポリシー、トラフィック統計情報およびスケジュールポリシーに基づいてスケジュールが生成され、そのスケジュールにしたがってサービスが実行されるので、時間軸を考慮したサービスの提供を行うことができる。また、ネットワークリソースの有効利用ができ、破棄されるトラフィックが減少し、高スループットが期待できる。さらに、協調スケジューリング型ＱｏＳ制御システムを構成していない他の端末間の通信を圧迫する確率が低いので、ネットワーク全体の高スループットも期待できる。
【００４８】
つぎの発明によれば、サービスプロパティは、少なくともサーバが提供するサービスを利用するための利用可能帯域、許容遅延時間およびデータの全転送容量を定義しているので、ネットワーク管理装置が該サービスの利用開始から終了までの時間を見積もることができ、スケジュールの生成をより容易に行うことができる。
【００４９】
つぎの発明によれば、サービス利用要求条件は、少なくともクライアントがサービスサーバのサービスを利用する際の転送速度、遅延時間、サービス利用開始可能時間および限界終了時間を定義しているので、ネットワーク管理装置が、ネットワークのトラフィック状況などの状態を考慮したサービス利用の実行順序をスケジューリングすることができる。
【００５０】
つぎの発明によれば、スケジュール情報は、少なくともサービスサーバとサービスの識別子、利用開始時間および利用終了予測時間を定義しているので、クライアントは効率的にサービスを利用するための利用開始時間と終了予測時間を把握することができる。
【００５１】
つぎの発明によれば、ＱｏＳパラメータ生成手段は、スケジュール情報から、サービスサーバとクライアント間の通信に関連のあるネットワークノードのＱｏＳパラメータ生成機能を有するので、クライアントからのネットワーク利用要求ごとにリアルタイムで帯域の確保などを行う必要がなく、大規模なネットワークにも適用することができる。また、制御トラフィックも少なくすることができる。
【００５２】
つぎの発明によれば、サービスプロパティ通知手段は、サービスサーバ内のサービスの内容の変更を監視し、サービス内容の変更が行われた場合にはサービスプロパティ生成機能を実行させるサービス変更監視機能を備えているので、その変更内容に応じたサービスプロパティをネットワーク管理装置が即座に把握することができる。そして、変更されたサービスプロパティに基づいて、サービスサーバとクライアントとの間のサービスのスケジューリングを行うことができる。また、サービスサーバとネットワーク管理装置との連携が自動的に行われるため、ネットワーク管理者やサービスサーバ管理者の負荷を軽減することができ、システムとしてのスケーラビリティを確保することが可能と成る。
【００５３】
つぎの発明によれば、スケジュール生成手段はスケジュールポリシー格納機能とスケジュール生成機能を有するので、統計的にネットワークの負荷が高い時間帯を避けたスケジューリングが可能なため、ネットワーク全体のスループットが向上する。また、クライアント側もネットワークの負荷が高い時間帯を避けてサービスを利用できるため、高スループットでネットワークを利用することができる。
【００５４】
つぎの発明によれば、ネットワークノードは、ネットワーク管理装置から送られてきたスケジュールに基づいたＱｏＳパラメータに応じてＱｏＳ制御を行うので、ネットワークノードはリアルタイムで帯域の調整や確保を行う必要がない。
【００５５】
つぎの発明によれば、サービスサーバがネットワーク管理装置にサービスプロパティを提示する第一のステップと、クライアントがネットワーク管理装置にサービス利用要求条件を提示する第二のステップと、ネットワーク管理装置がＱｏＳポリシー、スケジュールポリシー、サービスプロパティ、サービス利用要求条件およびトラフィック統計情報に基づいて、サービス提供のための時間を考慮したスケジュール情報を生成する第三のステップと、ネットワーク管理装置がスケジュール情報に基づいて、サービスの提供に関連する個々のネットワークノードごとのＱｏＳパラメータを生成する第四のステップとを備えたので、クライアントの許容できる時間の範囲内で、トラフィック状態を考慮した効率のよいサービスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による協調スケジューリング型ＱｏＳシステムの構成を示す概略図である。
【図２】この発明による協調スケジューリング型ＱｏＳシステムの構成を示すブロック図である。
【図３】この発明による協調スケジューリング型ＱｏＳシステムの動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】この発明のシステムの具体例の構成を示すブロック図である。
【図５】この発明のシステムの具体例による本社データ配信サーバのサービスプロパティの内容を示す図である。
【図６】この発明のシステムの具体例による各営業所のサービス利用要求条件の内容を示す図である。
【図７】この発明のシステムの具体例によるＱｏＳポリシーとスケジュールポリシーの内容を示す図である。
【図８】ネットワークの帯域の使用状態の統計を模式的に示す図であり、（Ａ）はその他のクライアントの帯域の使用状態を、（Ｂ）はこの発明によるスケジューリングを行った場合の帯域の使用状態を、そして（Ｃ）はＱｏＳポリシーのみの場合の帯域の使用状態をそれぞれ示している。
【図９】従来のネットワークの通信品質制御システムの構成を模式的に示すブロック図である。
【符号の説明】
１クライアント、２サービスサーバ、３ネットワーク管理装置、４ネットワークノード、１２サービス実行装置、１３スケジュール情報格納装置、１４サービス利用要求条件通知装置、１５スケジュール情報受信装置、２２サービス実行装置、３１管理情報通信部、３２サービスおよびクライアント情報格納部、３３ネットワーク管理情報格納部、３４スケジュール生成部、３５ＱｏＳパラメータ生成部、４１ＱｏＳパラメータ制御部、２１サービスプロパティ通知部、２１１サービスプロパティ生成装置、２１２サービスプロパティ送信装置、２１４サービス変更監視装置、３３１ＱｏＳポリシー格納装置、３３２トラフィック情報格納装置、３３３ネットワークノード情報格納装置、３３４トポロジ情報格納装置、３４１スケジュール生成装置、３４３スケジュールポリシー格納装置、３５１ＱｏＳパラメータ生成装置、３５２ＱｏＳパラメータ格納装置、４１１ＱｏＳパラメータ受信装置、４１２ＱｏＳ制御実行装置。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to traffic engineering in a network, and in particular, a coordinated scheduling type QoS (Quality of Service) control system capable of efficiently providing a service between a client and a service server without imposing a load on the entire network, and It relates to that method.
[0002]
[Prior art]
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a conventional network communication quality control system disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-27316. In this system, a router 902, a traffic control box (TCB) 903, and applications 904 and 905 constitute a service target network 906 managed by the router 902, and the router 902 ′, TCB 903 ′, and applications 904 ′ and 905 ′ are routers. 902 ′ constitutes a service target network 906 ′, and two routers 902 and 902 ′ and a traffic control center (TCC) 901 are coupled via an IP network 907 such as the Internet. An area including the TCC 901 and the service target networks 906 and 906 ′ is an area that can be controlled by the TCC 901, that is, a QoS control area (QCA) 908. The TCC 901 includes a resource monitoring unit that monitors the usage status of resources in the QCA 908 on the IP network, and a resource allocation unit that schedules provision of resources in the QCA 908 according to a predetermined priority of the application in response to a resource request from the application. By checking the resource usage status in the QCA908 at all times and controlling resource allocation according to a predetermined priority for resource requests from applications, network overload can be prevented. Or level the load. In addition, the TCBs 903 and 903 ′ accept resource requests from the application, negotiate resource requests with the resource allocation unit of the TCC 901 on behalf of the application, and schedules provided by the resource allocation unit. And an application control unit that controls the operation of each application in the application system, etc., and supplies the TTC 901 with the requested content related to the service quality of the application executed in the application system, and the control information given from the TTC 901 The operation of each application is controlled based on this.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the communication quality control system of the conventional network described above, there is no cooperative relationship with the applications 904, 904 ′, 905, 905 ′, TCC 901, and TCB 903, and so-called execution requests of individual applications. On the other hand, the TCC 901 and the TCB 903 respond to the request in real time, and the processing for the request is executed unless there is no resource. Further, when there are a plurality of execution requests from applications with the same priority, there is a possibility that a sufficient bandwidth cannot be secured for all the applications. Further, since the TCC 901 monitors resource usage in real time and controls resource allocation, the TCC 901 performs communication resource monitoring and resource allocation as the network becomes wider and the number of applications increases. The load on was drastically increased. As a result, there is a problem that the network resources cannot be efficiently used as a whole.
[0004]
The present invention has been made in view of the above, and the server, the client configuring the network, and the network management device managing the communication between the server and the client cooperate to generate a service usage schedule between the server and the client, An object of the present invention is to obtain a cooperative scheduling type QoS control system capable of automatically generating and updating a QoS parameter having schedule information upon execution of the schedule and reflecting it in a network node.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a cooperative scheduling type QoS control system according to the present invention includes a service server that provides a service, a client that receives the service from the service server, and a service server to the client. A collaborative scheduling type QoS control system in which a network management device for managing communication and a network node are connected to each other via a network, and the service server uses individual services in the service server Service properties required to , Service property storage means for each client using the service, and the service property Service property notification means for notifying the network management device When, And the client uses the service in the service server. , Including time periods when service is available Service usage request condition notifying means for notifying the network management device of service usage request conditions And service execution requesting means for executing use of the service according to schedule information notified from the network management device, The network management device comprises: A QoS policy that defines priorities among individual services using the service properties, the service use requirement conditions, and information about the network including traffic statistics information of the network, and a schedule policy that includes traffic leveling And schedule generating means for generating schedule information for providing the service from the service server to the client so that traffic is leveled, Set for each individual network node based on the schedule information To maintain communication quality QoS parameter generation means for generating QoS parameters; Schedule information transmitting means for transmitting the schedule information to the client, and QoS parameter transmitting means for transmitting the QoS parameter to a network node related to communication between the service server and the client at the start of execution of the service. When, With The network node comprises QoS control execution means for executing QoS control according to the QoS parameter when receiving the QoS parameter from the network management device. It is characterized by that.
[0006]
According to the present invention, the service property notification means notifies the network management apparatus of service properties necessary for using each service in the service server. The service use request condition notifying means notifies the network management apparatus of a service use request condition when using the service in the service server. Then, schedule information for providing the service from the service server to the client is generated by the schedule generation unit based on the QoS policy, the schedule policy, the service property, the service use request condition, and traffic statistics information. . Further, the QoS parameter generation unit generates a QoS parameter to be set for each of the network nodes based on the schedule information. As a result, the client can use the service in a time zone in which the load on the network is statistically low within the service use request condition, so that a large throughput can be obtained without placing a load on the entire traffic. In addition, since the service server, the client, the network management apparatus, and the network node as a whole operate in a coordinated manner, scheduling can be performed in accordance with changes in traffic.
[0007]
In the cooperative scheduling type QoS control system according to the next invention, in the above invention, the service properties include at least an available bandwidth, an allowable delay time, and a total data transfer capacity for using the service provided by the server. It is characterized by defining.
[0008]
According to the present invention, since the service server presents at least the available bandwidth, the allowable delay time, and the total data transfer capacity as service properties to the network management device for the service it has, the service on the network management device side It is possible to easily estimate the time from the start to the end of use of the service of the server.
[0009]
In the cooperative scheduling type QoS control system according to the next invention, in the above invention, the service use request condition includes at least an identifier of a service used by the client in the service server, a transfer speed when using the service, It is characterized in that a delay time, a service utilization start time, and a limit end time are defined.
[0010]
According to the present invention, since the client presents the service use request for at least the identifier of the service to be used, the transfer rate, the delay time, the service use startable time, and the limit end time to the network management apparatus, the network On the management apparatus side, it is possible to schedule the execution order of service usage.
[0011]
The coordinated scheduling type QoS control system according to the next invention is characterized in that, in the above invention, the schedule information defines at least an identifier of the service server and the service, a use start time and a use end predicted time. To do.
[0012]
According to the present invention, since the schedule information is composed of at least the service server and the service identifier, the usage start time, and the usage end prediction time, the usage start time and the end prediction time for the client to efficiently use the service. Can be grasped.
[0013]
In the cooperative scheduling type QoS control system according to the next invention, in the above invention, the QoS parameter generation means automatically calculates a QoS parameter of a network node related to communication between the service server and the client from the schedule information. And a QoS parameter generation function for storing the generated QoS parameters, and a QoS parameter storage device for storing the generated QoS parameters.
[0014]
According to the present invention, an appropriate QoS parameter for the network node is automatically generated by the QoS parameter generation function in accordance with the generated schedule information. Thus, as in RSVP (Resource Reservation Protocol) or the like, it is not necessary to secure a bandwidth in real time for each network use request from the client, and it can be applied to a large-scale network.
[0015]
In the cooperative scheduling type QoS control system according to the next invention, in the above invention, the service property notification means includes a service property generation function for generating the service property, and a service property for transmitting the service property to the network management device. A transmission function; and a service change monitoring function that monitors whether or not the contents of the service in the service server are updated, and executes the service property generation function when the update is performed.
[0016]
According to the present invention, when the service server detects the change of the service by the service change monitoring means, the service property necessary for using the detected service is generated and automatically changed to the network management device. Will be notified.
[0017]
In the cooperative scheduling type QoS control system according to the next invention, in the above invention, the schedule generation means includes a schedule policy storage function for storing the schedule policy, the QoS policy, the traffic statistical information, the service property, the And a schedule generation function for generating the schedule information for providing the service from the service server to the client based on a service use request condition and the schedule policy.
[0018]
According to the present invention, execution schedule information such as the optimum time for the client to start using the service and the estimated end time is obtained from the information transmitted from the service server or client, traffic statistical information, and QoS policy by the schedule generation function. Generated. As a result, it is possible to perform scheduling while avoiding a time zone where the load on the network is statistically high, and the throughput of the entire network is improved.
[0019]
In the cooperative scheduling type QoS control system according to the next invention, in the above invention, the network management device transmits a schedule information transmitting means for transmitting the schedule information to the client, and a QoS for transmitting the QoS parameter to the network node. Parameter transmission means, and the network node further comprises QoS control means for performing QoS control according to the QoS parameters.
[0020]
According to this invention, the schedule information is transmitted to the client by the schedule information transmitting means. Further, the QoS parameter is transmitted to the network node by the QoS parameter transmission means. Furthermore, QoS control is performed according to the QoS parameter by the QoS control means. Accordingly, the generated schedule can reliably reach the client, and a service according to the schedule information can be provided from the service server to the client.
[0021]
A coordinated scheduling type QoS control method according to the next invention includes a client, a service server that provides a service to the client, a network management device that manages communication in providing the service from the service server to the client, and a network node Is a cooperative scheduling type QoS control method connected to each other via a network, wherein the service server presents service properties to the network management device, and the client to the network management device. Including a time period during which the service can be received when using the service in the service server A second step of presenting a service use request condition, and the network management device, Using the service properties, the service usage request conditions, and information about the network including the traffic statistics information of the network, the priority between individual services is defined. QoS policy, Includes traffic leveling Schedule policy And based on traffic As the leveling Generate schedule information in consideration of time for providing service from the service server to the client And send to the client And the network management device generates QoS parameters for each individual network node related to provision of services from the service server to the client based on the schedule information. To the network node And the fourth step A fifth step in which the client requests the service server to provide a service based on the schedule information, and the network node performs QoS control on communication between the service server and the client based on the QoS parameter. S and The Include It is characterized by that.
[0022]
According to the present invention, in the first step, service properties are presented to the network management device by the service server. Also, in the second step, service use request conditions are presented to the network management device by the client. Next, according to the third step, schedule information considering the time for providing the service from the service server to the client is converted into a QoS policy, a schedule policy, the service property, the service use request condition, and traffic statistics information. Based on this, the network management device generates it. In the fourth step, the network management device generates QoS parameters of the network node related to the provision of service from the service server to the client, based on the schedule information. As a result, the client can receive a service in a time zone in which the load on the network is statistically low within the service use request condition, so that a large throughput can be obtained without placing a load on the entire traffic. In addition, since the service server, the client, the network management apparatus, and the network node as a whole operate in a coordinated manner, scheduling can be performed in accordance with changes in traffic.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Exemplary embodiments of a cooperative scheduling type QoS control system according to the present invention will be explained below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an outline of a cooperative scheduling type QoS control system according to the present invention. This system includes a client 1, a service server 2 that provides various services to the client 1, and a network management device 3 that exchanges and manages information between the client 1, the service server 2, and the network node 4. And a network node 4 that performs QoS control based on the QoS parameters from the network management device 3, and these are connected to each other via a network (not shown).
[0024]
The system of the present invention generally has the following configuration. First, the service server 2 generates network conditions (hereinafter referred to as service properties) such as an available bandwidth and an allowable delay time necessary for using each internal service, and this network condition is used as a network management device. 3 is transmitted (1). The client 1 holds service use request conditions such as a desired service use time zone, transfer speed, and delay time when using a service within the range of the service property. 3 is transmitted (2). Here, when there are a plurality of service servers 2 or when there are a plurality of services in the service server, an identifier for identifying the service server and the service server and the service is also included as one item of the service use request condition. Next, the network management device 3 uses the information relating to the network such as the retained QoS policy, the received service property and the service use request condition, and the traffic statistics information to provide the service from the service server 2 to the client 1. Schedule information is generated and transmitted to the client 1 ((3)). The schedule information generated here is required to satisfy the service use requirement condition and the QoS policy and to level the entire traffic. The client 1 that has received the schedule information makes a service execution request to the service server 2 (4), but the network management device 3 sets the QoS parameters so that the service is provided based on the generated schedule. Is transmitted to the network node 4 (5). The network node 4 controls the execution of the service from the service server 2 to the client 1 according to the QoS parameter ((6)).
[0025]
That is, the coordinated scheduling type QoS control system according to the present invention is characterized in that the client 1, the service server 2, the network management device 3 and the network node 4 cooperate to perform scheduling for service provision in consideration of the time axis. To do. First, the service server 2 presents service properties and the client 1 presents service use request conditions to the network management device 3, respectively.
[0026]
Next, the network management device 3
(1) Role for storing information sent from the client 1 and the service server 2;
(2) The role of collecting and storing information about the network,
(3) A role for generating a schedule when the service server 2 provides a service to the client 1 based on a QoS policy, a schedule policy, and information on (1) and (2),
(4) Role of generating QoS parameters for controlling the network node 4 to effectively execute the schedule,
(5) Role of communicating information between the client 1, the service server 2, and the network node 4,
It is characterized by having. The network node 4 has a function of executing QoS control in order to efficiently advance a schedule for providing a service.
[0027]
FIG. 2 is a block diagram showing a more detailed configuration of the cooperative scheduling type QoS control system according to the present invention. The client 1 includes a service usage request condition storage device 11, a service execution request device 12, a schedule information storage device 13, a service usage request condition notification device 14, and a schedule information reception device 15 as main components. The service use request condition storage device 11 stores service use request conditions such as a transfer rate for the client 1 to use the service, a delay time, a service use startable time, and a limit end time at which the service should end. The service use request condition notification device 14 is a device for transmitting the service use request condition stored in the service use request condition storage device 11 to the network management device 3. The schedule information receiving device 15 is a device for receiving schedule information such as service use designated time and bandwidth for receiving services from the network management device 3, and the schedule information storage device 13 stores the received schedule information. It is a device for. The service execution requesting device 12 is a device for requesting the service server 2 to execute a service according to the schedule information stored in the schedule information storage device 13.
[0028]
The service server 2 includes a service property notification unit 21 and a service execution device 22 as main components. The service property notification unit 21 generates service properties such as a usable network bandwidth, an allowable delay time, and a data transfer capacity necessary for providing a service to each client 1, and notifies the network management device 3 of the service properties. For this purpose, a service property generation device 211 for obtaining a service property for each service, a service property transmission device 212 for transmitting the service property to the network management device 3, and a service A service property storage device 213 for storing properties and a service change monitoring device 214 for monitoring whether or not the service properties of individual services have been changed are provided. The service execution device 22 is a device that receives a service execution request from the client 1 and provides the service to the client 1.
[0029]
The network management apparatus 3 includes a management information communication unit 31, a service and client information storage unit 32, a network management information storage unit 33, a schedule generation unit 34, and a QoS parameter generation unit 35. The management information communication unit 31 includes a service property receiving device 311 that receives service properties from the service server 2, a service usage request receiving device 312 that receives service usage request conditions from the client 1, and schedule information transmission that transmits schedule information to the client 1. A device 313 and a QoS parameter transmission device 314 that transmits a QoS parameter to a network node are provided, and communication between the client 1, the service server 2, and the network node 4 is performed. The service and client information storage unit 32 stores the service property and the service use request condition received from the service server 2 and the client 1, respectively, in the service property group storage device 321 and the service use request condition group storage device 322, respectively. The network management information storage unit 33 includes network node information such as a QoS policy that is statically defined in advance, network topology information, performance of each network node 4 and setting parameters, and traffic information that is periodically collected and updated. Is stored. In FIG. 2, devices for storing the respective information are arranged as a QoS policy storage device 331, a traffic information storage device 332, a node information storage device 333, and a topology information storage device 334. The schedule generation unit 34 generates a schedule for the service server 2 to provide a service to the client 1 from the information stored in the network management information storage unit 33, the service and client information storage unit 32, and the schedule policy. The apparatus includes a device 341, a schedule information group storage device 342 that stores the schedule information, and a schedule policy storage device 343 that stores a schedule policy used when performing a schedule. In executing the schedule generated by the schedule generation unit 34, the QoS parameter generation unit 35 is set for each individual network node 4 that is related when the service is executed between the service server 2 and the client 1. It has a QoS parameter generation device 351 that generates a QoS parameter for maintaining communication quality, and a QoS parameter storage device 352 for storing the QoS parameter.
[0030]
The network node 4 is a device such as a router connected to the network, and includes a QoS parameter control unit 41. The QoS parameter control unit 41 further receives a QoS parameter transmitted from the network management device 3, stores the QoS parameter reception device 411, and performs a QoS control based on the stored QoS parameter. 412.
[0031]
FIG. 3 is a diagram showing the flow of the cooperative scheduling type QoS control system according to the present invention. The service server 2 generates a service property, which is a necessary condition for the service provided by the service server 2, by the service property generation device 211 (step S201), and transmits the service property to the network management device 3 by the service property transmission device 212. (Step S202). The network management device 3 receives the service property at the service property reception device 311 (step S301) and stores it in the service property group storage device 321 (step S302). Further, the client 1 transmits service usage request conditions such as a transfer speed and usage time requested to the service server 2 when using the service of the service server 2 to the network management apparatus 3 by the service usage request condition notifying device 14 (step). S101). The service use request condition is received by the service use request receiving device 312 of the network management device 3 (step S303) and stored in the service use request condition group storage device 322 (step S304). The network management device 3 periodically collects traffic statistical information (step S305), stores the traffic statistical information in the traffic information storage device 332, and updates past data (step S306).
[0032]
From the information received by these network management devices 3, the QoS policy stored in the QoS policy storage device 331, and the schedule policy stored in the schedule policy storage device 343, the schedule generation device 341 of the network management device 3. Generates schedule information of services provided by the service server 2 to the client 1 (step S307). The schedule information includes conditions related to the time axis of the service use start time and the predicted end time in addition to conditions such as a bandwidth for executing the service. In generating the schedule information, the schedule generating device 341 first prioritizes the QoS policy. Then, schedule information is generated from the schedule policy, service properties, service use request conditions, etc. within the scope of the QoS policy. Therefore, when the QoS policy and the schedule policy are in conflict, the QoS policy is prioritized and scheduling is performed. The generated schedule information is stored in the schedule information group storage device 342 (step S308), and is simultaneously transmitted to the client 1 by the schedule information transmission device 313 (step S309). The client 1 receives the schedule information by the schedule information receiving device 15 and stores it in the schedule information storage device 13 (step S102).
[0033]
In addition, the network management device 3 uses the QoS parameter generation device 351 to generate the QoS information of the network node 4 related to the communication between the service server 2 and the client 1 in order to execute the schedule after the generation of the schedule information. Is stored in the QoS parameter storage device 352 (step S310). The QoS parameters generated here are a bandwidth, an allowable delay time, and the like that are secured when the service is executed. Then, the QoS parameter transmitting device 314 transmits this QoS parameter to the network node 4 related to the communication between the service server 2 and the client 1 (step S311).
[0034]
The service execution requesting device 12 of the client 1 that has received the schedule information requests the service server 2 to execute the service according to the schedule (step S103). When the service server 2 receives the service execution request, the service server 2 starts executing the service for the client 1 (step S203). At this time, the network node 4 receives the QoS parameter at the QoS parameter receiving device 411 (step S401). In accordance with the QoS parameters, QoS control for providing a service from the service server 2 to the client 1 is executed (step S402). Then, a service is provided from the service server 2 to the client 1 (step S104). In this way, the client 1 can receive the service efficiently without imposing a load on the network.
[0035]
The service change monitoring device 214 of the service server 2 will be described. A new service is added to the service server 2 by the administrator, or changes such as correction, addition, and deletion of registered service contents are performed. In the present invention, a service property is generated for the service of the service server 2 by the service property generation device 211, and the service property is transmitted to the network management device 3, so that the service server 2, the client 1, and the network management device 3 It is possible to schedule in cooperation. Therefore, for example, when a service is changed, the administrator of the service server 2 must generate a service property and send it to the network management device 3 based on the changed content. Therefore, by providing the service change monitoring device 214, the above work can be automatically performed. The service change monitoring device 214 always monitors whether changes such as correction, addition, and deletion of the service contents in the service server 2 have been made. If no change has been made, monitoring continues. On the other hand, when a change in service content is detected, the service change monitoring device 214 instructs the service property generation device 211 to newly generate a service property of the changed service. Thereafter, the service property generation device 211 generates the service property, updates the service property of the service in the service property storage device 213, and stores the updated service property in the network management device 3 at the same time. 212. In this way, it is possible to save the administrator from changing service properties due to changes such as correction, deletion, and addition of services.
[0036]
A more specific system using the above-described cooperative scheduling type QoS control system according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same number is attached | subjected about the same component as the component drawn on drawing referred in embodiment mentioned above.
[0037]
FIG. 4 shows a system using the cooperative scheduling type QoS control system according to the present invention. In this system, the head office data distribution server 2 ′, the A sales office data reception client 1a, the B sales office data reception client 1b, the C sales office data reception client 1c, the other client group 1d, and the network management device 3 mutually perform QoS control. Connected to possible network 5. Here, the head office data distribution server 2 ′ is the same as the service server 2 in FIG. 2, and the A office data receiving client 1a, the B office data receiving client 1b, the C office data receiving client 1c, and the other client group 1d are also clients. 1 respectively. Further, the QoS controllable network 5 means a network having the network node 4 having the QoS parameter control unit in FIG. 2, and the network node is omitted in FIG.
[0038]
In this system, each of the office data receiving clients 1a to 1c from A to C periodically receives data for its own office from the office data storage device 23 of the head office data distribution server 2 ′, for example, every week or every month. Is downloading. In the following, for simplicity of explanation, it is assumed that the maximum throughput of a network capable of QoS control is 100 megabytes / second.
[0039]
A service property notifying unit (not shown) of the head office data distribution server 2 ′ generates a service property for each data to be distributed to each sales office stored in the sales office data storage device 23, and the service property is stored in the service property storage device 213. And transmitted to the network management device 3. An example of this service property is shown in FIG. Here, the service name, usable bandwidth, allowable delay time, and transfer capacity are shown as the contents of the service property 501. There is no difference in bandwidth and permissible delay between services for each office, but the transfer capacity is 100 GB for the A office, 30 GB for the B office, and 20 GB for the C office. It has become. The service property 501 transmitted to the network management device 3 is further assigned an identifier for identifying a server (head office data distribution server 2 ′) that provides the service.
[0040]
On the other hand, each of the sales office data receiving clients 1a to 1c sets respective service use request conditions for using the service of the head office data distribution server 2 ′ within the range of the service property. It is stored in the devices 11a to 11c. FIG. 6 shows an example of service use request conditions for each of the sales office data receiving clients 1a to 1c. Here, as the contents of the service use request conditions 601a to 601c, a server identifier, a service name, a service use startable time, a limit end time, a transfer rate, and a delay time are shown. Regarding the server identifier, service use start time, transfer rate, and delay time, the usage requirement conditions of each sales office are the same, but the limit end time is 1:00 in the A sales office. , B and C sales offices are 3:00. These service use request conditions 601a to 601c are transmitted to the network management apparatus 3 by a service use request condition notifying device (not shown).
[0041]
In the network management device 3, the QoS policy 701 and the schedule policy 702 illustrated in FIG. 7 are set, and are stored in the QoS policy storage device 331 and the schedule policy storage device 343, respectively. The content of the QoS policy 701 illustrated in FIG. 7 includes target traffic, guaranteed bandwidth, and priority. Then, give the highest priority to the communication to the A sales office, the second priority to the communication to the B sales office, the third priority to the communication to the C sales office, and the other clients. Communication is given the lowest priority. The guaranteed bandwidth is 65 megabytes / second for the A office, 20 megabytes / second for the B office, 10 megabytes / second for the C office, and other clients. Is set to 5 megabytes per second. One schedule policy 702 is set to be a schedule that takes into account the efficiency of the entire network in performing communication, and the contents illustrated in FIG. 7 include priority, schedule policy name, It is composed of policies, and up to the second priority is set. The first priority is the schedule policy A, and the policy is to prevent the line usage rate from exceeding 70% over the entire time. The second priority is the schedule policy B, which is to complete the service in a short time.
[0042]
Further, the network management device 3 periodically collects traffic statistical information of other clients as traffic statistical information, and updates the traffic information storage device 332. An example of the contents of the stored statistical information is shown in FIG. (A) represents a band usage rate statistics graph of other clients.
[0043]
Under such conditions, the cooperative scheduling type QoS control system according to the present invention performs processing as shown below. The network management device 3 includes a service property transmitted from the data distribution server 2 ′, a service use request condition transmitted from each sales office data receiving client 1a to 1c, a preset QoS policy 701 and schedule policy 702, and Schedule information for transmitting data from the data distribution server to each sales office data receiving client is generated from the traffic statistical information stored in the traffic information storage device 332.
[0044]
In generating the schedule information, the QoS policy has the highest priority, so the service is provided in the order of the A office, the B office, the C office, and other clients in accordance with the priority of the QoS policy 701 shown in FIG. This is a prerequisite. Next, the schedule is further assembled according to the schedule policy. In the case of this system, the schedule policy 702 which is the first priority in FIG. 7 “makes the line usage rate not exceed 70%”, service usage requirement conditions 601a to 601a of each sales office in FIG. The service use start time is determined to be after 18:00 in consideration of all the service use startable times in “601c” being “17:00” and the bandwidth usage rate of the traffic statistical information in FIG. . Then, since “service is completed in a short time” of the schedule policy 702 which is the second priority in FIG. 7, the data reception of each of the clients 1a to 1c is not parallel, but a short time using a wide band. Are scheduled to complete and do not overlap. Further, in the service use requirement conditions 601a to 601c of each sales office in FIG. 6, the limit end time for the A office is “1:00”, and the limit end time for the B and C offices is “3:00”. Therefore, the service execution order is finally the order of the A sales office, the B sales office, and the C sales office. With the schedule generated in this way, the traffic becomes as shown in FIG.
[0045]
In the QoS policy 701 in FIG. 7, the guaranteed bandwidths of the B office and the C office are 20 megabytes / second and 10 megabytes / second, respectively. In (B), data communication is performed at a transfer rate of 65 megabytes / second, which is the limit of the schedule policy 702 in each sales office.
[0046]
FIG. 8C shows an example of traffic when the cooperative scheduling type QoS control system according to the present invention is not used. That is, in the conventional system, since each client starts receiving data at the same time and considers only the QoS policy illustrated in FIG. 7, the priorities are A sales office, B sales office, C sales office, and other It becomes lower in the order of the client group. Data transmission starts at 17:00 for each sales office, 65 megabytes / second for the A sales office, 20 megabytes / second for the B sales office, and for the C sales office Since the QoS policy guarantees 10 megabytes / second and other clients to 5 megabytes / second, bandwidth is secured in order of priority, and part of the traffic of other clients with lower priority is reserved. It may be destroyed. In this way, by performing a schedule in consideration of the time axis, it becomes possible to provide a service more efficiently than the conventional QoS control without affecting the traffic of other client groups.
[0047]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the schedule is generated based on the service property, the service use request condition, the QoS policy, the traffic statistics information, and the schedule policy, and the service is executed according to the schedule. It is possible to provide services in consideration of In addition, network resources can be used effectively, traffic to be discarded is reduced, and high throughput can be expected. Furthermore, since the probability of pressing communication between other terminals that do not constitute the cooperative scheduling type QoS control system is low, high throughput of the entire network can also be expected.
[0048]
According to the next invention, since the service property defines at least the available bandwidth for using the service provided by the server, the allowable delay time, and the total data transfer capacity, the network management apparatus uses the service. The time from the start to the end can be estimated, and the schedule can be generated more easily.
[0049]
According to the next invention, the service use request condition defines at least the transfer speed, delay time, service use startable time and limit end time when the client uses the service of the service server. However, it is possible to schedule the execution order of service usage in consideration of network traffic conditions and the like.
[0050]
According to the next invention, since the schedule information defines at least the service server and the service identifier, the usage start time, and the predicted usage end time, the usage start time and end for the client to efficiently use the service. The estimated time can be grasped.
[0051]
According to the next invention, the QoS parameter generation means has the QoS parameter generation function of the network node related to the communication between the service server and the client based on the schedule information. It can be applied to a large-scale network. Also, control traffic can be reduced.
[0052]
According to the next invention, the service property notification means includes a service change monitoring function for monitoring a change in the service content in the service server and executing a service property generation function when the service content is changed. Therefore, the network management apparatus can immediately grasp the service property corresponding to the changed content. Then, based on the changed service property, service scheduling between the service server and the client can be performed. In addition, since the service server and the network management apparatus are automatically linked, the load on the network administrator and the service server administrator can be reduced, and the scalability of the system can be ensured.
[0053]
According to the next invention, since the schedule generation means has a schedule policy storage function and a schedule generation function, it is possible to perform scheduling while avoiding a time zone where the load on the network is statistically high, thereby improving the throughput of the entire network. In addition, since the client side can use the service while avoiding the time zone when the network load is high, the network can be used with high throughput.
[0054]
According to the next invention, the network node performs QoS control according to the QoS parameter based on the schedule sent from the network management apparatus, so the network node does not need to adjust or secure the bandwidth in real time.
[0055]
According to the next invention, the service server presents a service property to the network management device in a first step, the client presents a service use request condition to the network management device, and the network management device performs the QoS policy. A third step of generating schedule information in consideration of time for providing the service based on the schedule policy, service property, service usage request condition and traffic statistical information, and the network management device based on the schedule information And a fourth step of generating QoS parameters for each individual network node related to the provision of the network, it is possible to provide an efficient service in consideration of traffic conditions within the time range acceptable by the client. so That.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a cooperative scheduling type QoS system according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a cooperative scheduling type QoS system according to the present invention.
FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the cooperative scheduling type QoS system according to the present invention;
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a specific example of the system of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing the contents of service properties of the head office data distribution server according to a specific example of the system of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing the contents of service use request conditions of each sales office according to a specific example of the system of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing the contents of a QoS policy and a schedule policy according to a specific example of the system of the present invention.
8A and 8B are diagrams schematically showing network bandwidth usage status statistics, where FIG. 8A shows the bandwidth usage status of other clients, and FIG. 8B shows bandwidth bandwidth when scheduling according to the present invention is performed. The usage status and (C) show the usage status of the band in the case of only the QoS policy.
FIG. 9 is a block diagram schematically showing a configuration of a communication quality control system for a conventional network.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Client, 2 Service server, 3 Network management apparatus, 4 Network node, 12 Service execution apparatus, 13 Schedule information storage apparatus, 14 Service utilization request condition notification apparatus, 15 Schedule information reception apparatus, 22 Service execution apparatus, 31 Management information communication Unit, 32 service and client information storage unit, 33 network management information storage unit, 34 schedule generation unit, 35 QoS parameter generation unit, 41 QoS parameter control unit, 21 service property notification unit, 211 service property generation device, 212 service property transmission Device, 214 service change monitoring device, 331 QoS policy storage device, 332 traffic information storage device, 333 network node information storage device, 334 topology information storage device, 34 Schedule generating device 343 schedules the policy storage unit, 351 QoS parameter generating apparatus, 352 QoS parameter storage unit, 411 QoS parameter receiving apparatus, 412 QoS control execution unit.

Claims

A service server that provides a service, a client that receives the service from the service server, a network management device that manages communication in providing the service from the service server to the client, and a network node via a network Are mutually connected cooperative scheduling type QoS control systems,
The service server
Service property storage means for holding service properties necessary for using each service in the service server for each client using the service;
And service properties notifying means for notifying said service property to the network management device,
With
The client
Service use request condition notifying means for notifying the network management device of a service use request condition including a time zone during which the service can be provided when using the service in the service server ;
Service execution request means for executing use of the service according to schedule information notified from the network management device;
With
The network management device includes:
A QoS policy that defines priorities among individual services using the service properties, the service use requirement conditions, and information about the network including traffic statistics information of the network, and a schedule policy that includes traffic leveling And schedule generating means for generating schedule information for providing the service from the service server to the client so that traffic is leveled,
QoS parameter generation means for generating a QoS parameter for maintaining the quality of communication set for each individual network node based on the schedule information;
Schedule information transmitting means for transmitting the schedule information to the client;
QoS parameter transmitting means for transmitting the QoS parameter to a network node related to communication between the service server and the client at the start of execution of the service;
Equipped with a,
The network node receives the QoS parameters from the network management device, cooperative scheduling type QoS control system according to claim Rukoto with QoS control executing means for executing the QoS control according to the QoS parameters.

The coordinated scheduling according to claim 1, wherein the service property defines at least an available bandwidth for using the service provided by the server, an allowable delay time, and a total transfer capacity of data. Type QoS control system.

The service use request condition defines at least an identifier of a service used by the client in the service server, a transfer speed when using the service, a delay time, a service use startable time, and a limit end time. The coordinated scheduling type QoS control system according to claim 1 or 2, characterized in that:

The cooperative scheduling type QoS according to any one of claims 1 to 3, wherein the schedule information defines at least an identifier of the service server and the service, a use start time, and a use end prediction time. Control system.

The QoS parameter generation means includes:
A QoS parameter generation function for automatically generating a QoS parameter of a network node related to communication between the service server and the client from the schedule information;
A QoS parameter storage device for storing the generated QoS parameters;
The coordinated scheduling type QoS control system according to any one of claims 1 to 4, further comprising:

The service property notification means includes:
A service property generation function for generating the service property;
A service property transmission function for transmitting the service property to the network management device;
A service change monitoring function that monitors whether or not the content of the service in the service server has been updated, and executes the service property generation function when the update is performed;
The cooperative scheduling type QoS control system according to any one of claims 1 to 5, further comprising:

The schedule generation means includes
A schedule policy storage function for storing the schedule policy;
A schedule generation function for generating the schedule information for providing the service from the service server to the client based on the QoS policy, the traffic statistical information, the service property, the service use request condition, and the schedule policy; ,
The coordinated scheduling type QoS control system according to any one of claims 1 to 6, further comprising:

The network management device further comprises schedule information transmitting means for transmitting the schedule information to the client, and QoS parameter transmitting means for transmitting the QoS parameter to the network node,
The network node includes QoS control means for performing QoS control according to the QoS parameter,
The cooperative scheduling type QoS control system according to any one of claims 1 to 7, further comprising:

A cooperation in which a client, a service server that provides a service to the client, a network management device that manages communication in providing the service from the service server to the client, and a network node are connected to each other via a network A scheduling type QoS control method comprising:
A first step in which the service server presents service properties to the network management device;
A second step of presenting a service use request condition including a time period during which the client can receive a service when the client uses the service in the service server to the network management device;
The network management device uses the service property, the service use request condition, and information about the network including the traffic statistical information of the network to define a QoS policy that defines the priority between individual services , and traffic leveling. based on the scheduling policies including reduction, and a third step of generating a schedule information traffic considering time for service provision from the service server to equalize to the client, transmitting to the client ,
A fourth step in which the network management device generates a QoS parameter for each of the network nodes related to provision of a service from the service server to the client based on the schedule information, and transmits the QoS parameter to the network node; When,
A fifth step in which the client requests the service server to provide a service based on the schedule information, and the network node performs QoS control on communication between the service server and the client based on the QoS parameter. S and
Cooperative scheduling type QoS control method, which comprises a.