JP3987394B2 - 帯域ブローカによってネットワークドメイン内部で帯域を割り当てる方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、帯域ブローカによってネットワークドメイン内部で帯域を割り当てる方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
ネットワークドメインは、ネットワークドメイン全体を対象としてネットワークサービス品質(QoS)状態を維持し、アドミッション制御、資源リザベーション、プロビジョニングなど様々なQoS制御管理機能を実行する責任を負う特殊なネットワークサーバ(ここでは帯域幅ブローカと呼ぶ)を持つことがある。QoSプロビジョニングの制御管理を行う集中型帯域幅ブローカは、QoS制御面の複雑性を減じることがある。
【0003】
QoS制御管理を行う集中型帯域幅ブローカは、アピールするいくつかの特徴を有する。例えば、集中型帯域幅ブローカは、QoS制御面をデータ面から切り離すことがある。特に、アドミッション制御やQoS状態維持などのQoS制御機能は、データ面内部に置かれたネットワークドメインのコアルータから除かれ、それで、コアルータの複雑性は減じられる。その結果、パスに沿ったリザベーション準備のためのホップバイホップ方式(バケツリレー方式)の信号伝送が無くされ、それにより、信号伝送オーバヘッドがコアルータから除かれることになる。その上、ネットワークQoS状態が帯域幅ブローカによって集中的に管理され得るので、制御状態が信頼できない、または一貫していないという問題は回避され得る。この点に関して、集中型帯域幅ブローカは、QoS制御管理の代わりにスケーラビリティのある方式を提供し得る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、QoS制御管理を行う集中型帯域幅ブローカはまた、それ自身のスケーラビリティの問題、特に、大量のフローをネットワークシステムのスケールとして扱うことができるか否かという問題も呈する。ゆっくりした時間スケール、静的資源プロビジョニングおよびトラフィックエンジニアリング(例えば、仮想私設網をセットアップすべく実行されるもの)しか実行されないネットワークでは、スケーラビリティの問題は深刻でないかもしれない。しかし、今日のインターネットの急速な発達に伴い、ボイス・オーバーIP(VoIP)、オンデマンド・メディアストリーミング、リアルタイム・コンテンツデリバリ(例えばストック・クォーツやニュース)など、たくさんの新しいアプリケーションやサービスが、フロー到着/出発の時間スケールでアドミッション制御や資源プロビジョニングなど動的なQoS制御管理を要求するかもしれない。こうした環境の中で、集中度の不十分な帯域幅ブローカシステムが潜在的なネックとなり、そこで、ネットワークシステム自体の負荷容量にまだ余裕があるのに、このネットワークシステムに収容できるフローの数が制限されることになりかねない。
【0005】
スケーラビリティのスケールのひとつは、帯域幅ブローカシステムがネットワークシステムのサイズ増大に応じて大量のフローリザベーションリクエストを処理できることである。例えば、ネットワークリンク容量が増大するにつれて、帯域幅ブローカシステムの呼出し処理能力(ここに、帯域幅ブローカシステムが単位時間当たり処理できるフローリクエストの数と定義する)はそれに比例して増え、これに伴い、ネットワークシステムに収容できるフローの数が増えることが望ましい。特に、帯域幅ブローカは、ネットワークが過負荷に至らないうちにネックにならないことが望ましい。
【0006】
より大きい処理パワーを単純に追加し、またはメモリ/ディスクアクセス速度を上げることによって、帯域幅ブローカの呼出し処理能力を増強することは可能かもしれないが、このようなそれ自体の中でのアプローチでは、スケーラビリティのある帯域幅ブローカを提供できないかもしれない。帯域幅ブローカの呼出し処理能力に影響し得るファクターはたくさんある。なかでも、メモリ/ディスクアクセス速度は顕著な役割を演じる。フロー・リザベーション・セットアップ・リクエストを処理するとき、帯域幅ブローカはアドミッシビリティテストを実行し、リクエストが許諾できるものであれば、帯域幅ブローカは関連のQoS状態を更新する。同様に、フロー・リザベーション・ティアダウン・リクエストを処理するとき、帯域幅ブローカは関連のQoS状態を更新する。どちらのケースにおいても、QoS状態へのアクセスおよび/または更新が含まれる。メモリ/ディスクアクセス速度は代表的に処理速度よりはるかに低いので、フローリクエストの処理時間は、大部分、メモリ/ディスクアクセスの数と更新の数によって決められる。
【0007】
集中型帯域幅ブローカの全体の呼出し処理能力に影響し得る別のファクターが、集中型帯域幅ブローカと各種エッジルータの間の通信チャネルの容量(例えばネットワーク帯域幅または入出力帯域幅)である。フローの数が増すにつれて、この通信チャネルがネックになり、集中型帯域幅ブローカシステムに送られるフローリクエストを制限し、それによって、集中型帯域幅ブローカの全体の呼出し処理能力を低下させることがあり得る。ネットワークシステムのデマンドをもってスケールを決めるために、分散型多重帯域幅ブローカのアーキテクチャが要求されることもあり得る。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の一態様では、ネットワークドメイン・エッジノードに動的に結合し、様々な QoS 制御管理機能を実行する帯域幅ブローカによってネットワークドメイン内部で帯域幅を割当てる方法であって、帯域幅ブローカに動的に結合したネットワークQoS状態データベースを設け、帯域幅ブローカにより、ネットワークドメイン・エッジノードからパスに対するフローリクエストを受取り、パスがクリティカルな状態になく、パスがフローリクエストに応じるのに十分な未使用の帯域幅を持つ場合、帯域幅ブローカによりその未使用の帯域幅を使ってフローリクエストに応じ、パスがクリティカルな状態になく、フローリクエストに応じるのに十分な未使用の帯域幅を持たない場合、帯域幅ブローカによりパスに沿って各リンクにリンクにとって使用可能な帯域幅から帯域幅の割当て分を割当て、そしてパスがクリティカルな状態にある場合、帯域幅ブローカにより、1組のクリティカルリンクの各リンクに、リンクごとに別のパスから再請求された帯域幅からの未使用の帯域幅からの帯域幅を割当てる、というステップを備え、ネットワークQoS状態データベースは、パスに割当てられた未使用の帯域幅と、パスに沿った1組のクリティカルリンクと、パス状態とを含む、ネットワークドメイン内のパスのためのパスレベルデータと、パスに沿ったリンクのためのパス状態を含むネットワークドメイン内部のパスに関するパスレベルデータと、リンクにとって使用可能な帯域幅の割当て分と、リンク状態とを含むことを特徴とする、帯域幅ブローカによってネットワークドメイン内部で帯域幅を割当てる方法が提供される。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の諸々の特徴、態様および利点を添付図面に則して詳細に説明する。
【0015】
図1は、ネットワークドメインのQoSプロビジョニングの管理および制御のための集中型帯域幅ブローカの一実施例を示す。ネットワークドメイン10は、コアノード12によって例示されたような、複数の動的に結合したコアノードによって定義されている。それぞれのコアノードは、エッジノード14によって例示されたようなエッジノードを介して他のドメインに動的に結合している。帯域幅ブローカデータ処理システム16が、帯域幅ブローカホストと、帯域幅ブローカを実現させるプログラミング命令18を含む。
【0016】
図2は、帯域幅ブローカホストとして使用するのに適した汎用コンピュータのハードウェアアーキテクチャ図である。プロセッサ200は、中央処理装置(CPU)210、メモリキャッシュ220、およびバスインタフェース230を含み、システムバス250を介してメインメモリ240および入出力制御装置245に動的に結合している。入出力インタフェース制御装置は、入出力ローカルバス250を介してディスク記憶装置コントローラ295およびネットワークコントローラ280に動的に結合している。
【0017】
ディスク記憶装置コントローラは、ディスク記憶装置255に動的に結合している。帯域幅ブローカを実現させるためのコンピュータプログラム命令297は、プロセッサがこのコンピュータプログラム命令を検索し、メインメモリに保存するまで、ディスク記憶装置に保存されている。プロセッサは、次に、帯域幅ブローカの特徴を実現させるべく、メインメモリに保存されたコンピュータプログラム命令を実行する。
【0018】
ネットワークコントローラは、通信デバイス296に動的に結合している。通信デバイスは、汎用コンピュータをホストとした帯域幅ブローカを、インターネットなどのコンピュータネットワークを介してユーザクライアントなどの他のソフトウェア対象と通信できるようにするのに使用される。
【0019】
再び図1について説明すると、帯域幅ブローカは、エッジノード14によって例示されたようなネットワークドメインを定義する複数のエッジノードに動作可能な形で結合している。コアノードとエッジノードのネットワークは、データフローが通過するデータプレーン10を定義する。帯域幅ブローカは、データプレーンを通過するデータフローの制御のためのシステムおよびデータを含む制御プレーン22を占有する。帯域幅ブローカシステムは更に、ネットワーク・トポロジー・データベース(図示されていない)と、帯域幅ブローカに動作可能な形で結合したネットワークQoS状態データベース26を含む。
【0020】
ネットワーク・トポロジー・データベースとネットワークQoS状態データベースは共に、ネットワークドメインとその状態の論理的表現(ここではQoS抽象化と呼ぶ)を提供する。このネットワークドメインのQoS抽象化をもって、帯域幅ブローカは、これらデータベースの管理および更新によるQoS制御機能を実行する。これによって、ネットワークドメインのQoS制御プレーンは、ネットワークドメインのデータプレーンから切り離される。ネットワークドメインのコアルータは、QoS制御プレーンから外される。なぜなら、コアルータは、パー・フローであろうと、ひとかたまりであろうと、QoSリザベーション状態を一切維持せず、アドミッション制御などのQoS制御機能を一切実行しないからである。
【0021】
ネットワークQoS状態は、帯域幅ブローカによってネットワークQoS状態データベースにおける2つのレベルで表現される。すなわち、リンクレベル28とパスレベル30である。リンクレベルでは、帯域幅ブローカは、リンクのリザーブされた全帯域幅と使用可能な帯域幅を含めて、ネットワークドメインの各リンクのQoS状態に関する情報を維持する。パスレベルでは、帯域幅ブローカは、パスのリンクQoS状態から抽出され、“要約”されたネットワークドメインの各パスのQoS状態に関する情報を維持する。パスQoS状態の1つの例は、パスに沿った使用可能帯域幅で、これが、そのリンク全部の中の最小限使用可能な帯域幅である。別個のパスレベルQoS状態を維持することによって、帯域幅ブローカは、そのパスに沿ったルートを辿るフローについて高速アドミッシビリティテストを行うことができる。その上、要約されたパスQoS状態をベースにしてパス方式の資源最適化を行うこともできる。最終的に、リンクQoS状態とパスQoS状態の両方が、リンクとパスに関するひとかたまりのQoS状態となる。パー・フローQoS状態をネットワークQoS状態データベースの中で維持する必要はない。各フローに関するQoS状態情報および他の制御状態情報、例えばフローのQoS要求に関する情報、リザーブされた帯域幅に関する情報などは、帯域幅ブローカに動的に結合され且つ帯域幅ブローカによって管理される別個のフロー情報データベース(図示されていない)の中で維持される。
【0022】
帯域幅ブローカは、アドミッション制御を実行するためにダイナミック帯域幅割当てメカニズム(ここでは、パス指向、割当て分ベースのダイナミック帯域幅割当て(PoQ)と呼ぶ)を使用する。PoQは、帯域幅ブローカによって使用されるネットワークQoS状態を2レベルで表現したもので、フロー・リザベーション・セットアップ・リクエストまたはフロー・リザベーション・ティアダウン・リクエストが処理されるたびにリンクQoS状態がアクセスされ、更新されるのを回避する。PoQのもとで、ネットワークの各リンクの全帯域幅は個々別々の帯域幅分(ここでは割当て分と呼ぶ)に分割される。1つの割当て分は、代表的なフローに要求される平均帯域幅より大きい。
【0023】
パスに沿ったリンクが十分な割当て分を残さなかった場合、そのパスに関する割当て分の割当ては失敗することがある。この場合は、そのパスに関する帯域幅割当てが、ここでクリティカル状態と呼ぶところの状態に入る。もっと一般的には、リンクの使用可能な割当て分が閾値を下回るとき(例えば、割当て分がまったく残されなかったとき)、そのリンクは、ここでクリティカルリンクと呼ばれ、クリティカル状態にある。リンクがクリティカル状態にあるとき、そのリンクを横切る全部のパスがクリティカル状態に入る。ひとたびパスがクリティカル状態に入ると、帯域幅ブローカは、そのパスに沿って割当て分単位で帯域幅を割当てるのを止める。代わりに、パー・フローをベースにして帯域幅の割当てまたは割当て解除が行われる。特に、帯域幅ブローカは、クリティカルリンクごとに精確なリンクQoS状態を維持する(例えば、リンクにおいてリザーブされた精確な帯域幅分を)。これで、クリティカル状態にあるパスについてフロー・リザベーション・セットアップ・リクエストまたはフロー・リザベーション・ティアダウン・リクエストを処理するとき、帯域幅ブローカはそのクリティカルパスに沿ったクリティカルリンクのリンクQoS状態にアクセスし、これを更新する。この帯域幅ブローカによるリンク更新アドミッション制御スキームへの切替えにより、フロー・リザベーション・セットアップ・リクエストが無駄に拒絶されることは無くなる。
【0024】
同様に、パスに対するフロー・リザベーション・ティアダウン・リクエストが到着すると、帯域幅ブローカは、そのパスのQoS状態を更新する(すなわち、そのパスのリザーブされた実際の帯域幅が、フローのためにリザーブされた分だけ減じられる)。
【0025】
図8は、本発明による帯域幅ブローカの一実施例における割当てプロセスの一例を描いた図である。帯域幅ブローカが、ステップ800においてパスに対するフローリクエストを受取る。ステップ802において、帯域幅ブローカは、パスレベルデータベース804を使ってフローリクエストに応じるのに十分な割当て分がパスに割当てられているかどうか判定する。十分であれば、帯域幅ブローカはフローを許可し、フローリクエストをパスに割当て、パスレベルデータベースを更新する。帯域幅ブローカは、ステップ802においてフローリクエストに応じるのに十分な割当て分がパスに割当てられていないと判定した場合、ステップ806においてリンクレベルデータベース808を使ってフローをパスに割当てる。帯域幅ブローカは、自ら、ステップ810においてフローをパスに割当てるのに成功したかどうか判定する。成功したのであれば、帯域幅ブローカは、ステップ812においてフローを許可する。フローをパスに割当てるのに成功しなかった場合、帯域幅ブローカは、ステップ814においてフローを拒絶する。
【0026】
本発明による帯域幅ブローカの一実施例によって使用されたPoQプロセスのより詳細な例を図3、図4および図5に示す。擬似コード内部で使用される記号を下記の表1にまとめる。
【0027】
【表1】
【0028】
図3は、フロー・リザベーション・セットアップおよび割当て分割当て管理の目的でPoQを使用する帯域幅ブローカのためのパス・レベル・アドミッション制御プロセスの一例についての記述である。ノーマルモードの間、帯域幅ブローカは、1つ時に1つの割当て分の単位で帯域幅の割当てと割当て解除を行う。パスのパスレベルQoS状態は、そのパスに沿ったルートを辿るフローについてリザーブされた実際の帯域幅に加えて、そのパスに割当てられた帯域幅の割当て分の数を維持する。パスに沿ったフローに対するフロー・リザベーション・セットアップ・リクエストが到着すると、帯域幅ブローカは、そのパスがノーマル状態にあるかどうか、また、そのパスに割当てられた未使用の帯域幅がステップ300においてフローリクエストに応じるのに十分であるかどうか判定する。その通りであれば、フローリクエストは受入れられ、従って、当該のパスQoS状態はステップ302において更新される(すなわち、パスに沿った実際のリザーブされた帯域幅は、フローリクエストの分だけ増やされる)。
【0029】
帯域幅ブローカは、ステップ304において、パスに割当てられた帯域幅がフローリクエストに応じるのに不十分であると判定すると、ステップ306においてフローリクエストを受入れるべく、新しい割当て分をパスに割当てようとする。そうするために、帯域幅ブローカは、後述のプロセスにおいてパスに沿った各リンクに対して新しい割当て分割当てをリクエストする。
【0030】
帯域幅ブローカは、ステップ308において、パスがクリティカル状態にあると判定すると、ステップ310においてパスクリティカルリンクのリストの中の各リンクに対してより大きい帯域幅を割当てられるようリクエストする。ステップ312において帯域幅ブローカによって判定された通り、各リンクlがパスクリティカルリンクのリストの中にないとき、帯域幅ブローカは、パスの割当てられた割当て分が十分であるかどうか判定し、そのパスの割当てられた割当て分が十分でない場合、後述のプロセスにおいてより多くの割当て分をリクエストする。
【0031】
フローリクエストを処理した後、帯域幅ブローカは、帯域幅ブローカの帯域幅および割当て分のリクエストの全部がステップ316において承諾されたかどうか判定する。帯域幅ブローカの帯域幅および割当て分のリクエストの全部が承諾された場合、帯域幅ブローカは、パスに割当てられた割当て分を更新し、パスに沿ってリザーブされた合計レートの分を更新し、ステップ320においてフローリクエストを受入れる。ステップ316において、帯域幅ブローカの帯域幅および割当て分のリクエストの全部が承諾されたのでないと判定すると、帯域幅ブローカは、ステップ322においてフローリクエストを拒絶する。
【0032】
図4は、本発明による帯域幅ブローカの一実施例において使用されるリンクレベル帯域幅割当て/割当て分割当て管理プロセスの一例についての記述である。このプロセスでは、リンク1に対してリクエストされたフローrpを割当てる。可能な第1のケースの場合、ステップ400において、帯域幅ブローカは、リンクがノーマル状態にあるかどうか、また、リクエストされたフローがリンクの使用可能な割当て分より大きいかどうか、判定する。その通りであれば、帯域幅ブローカは、ステップ402においてリンク1で全部のパスから未使用の帯域幅を再請求する。リンク1で全部のパスから未使用の帯域幅を再請求した後、帯域幅ブローカは、再請求された帯域幅の分がステップ404においてフローリクエストに応じるのに十分であるかどうか判定する。十分でなければ、フローリクエストは拒絶される。
【0033】
可能な第2のケースの場合、ステップ406において、帯域幅ブローカは、リンクがクリティカル状態にあるかどうか、また、リンク1で全部のパスから再請求された未使用の帯域幅の分がリクエストされたフローより少ないかどうか、判定する。その通りであれば、帯域幅ブローカはリクエストを拒絶する。第1のケースにおいてフローリクエストに応じるのに十分な帯域幅を自ら再請求できるならば、帯域幅ブローカは、ステップ408においてリンクがノーマル状態にあるかどうか判定する。その通りであれば、帯域幅ブローカは、ステップ410においてリンクの状態をクリティカル状態にセットする。リンクの状態をクリティカル状態にセットしたならば、帯域幅ブローカは、ステップ412においてそのリンクがどのパスに属するか判定する。そのリンクが属する各パスについて、帯域幅ブローカは、パスのクリティカルリンクのリストにそのリンクを追加し、ステップ414においてパスのレベルを1つだけ上げる。
【0034】
リンクの使用可能な割当て分がフローリクエストに応じるのに十分であったため、自らフローリクエストに応じることができた場合、帯域幅ブローカは、ステップ416においてリンクの使用可能な割当て分を減らす。クリティカル状態にあるリンクに対するフローリクエストに自ら応じることができた場合、帯域幅ブローカは、ステップ418において使用可能なリンク帯域幅をフローリクエストの分だけ減らす。
【0035】
図5は、本発明による帯域幅ブローカによるフロー出発ハンドリングのためのリンクレベル帯域幅/割当て分管理プロセスの一例についての記述である。フローfがパスpを出発するとき、帯域幅ブローカは、ステップ500において、そのパスに沿ってリザーブされた帯域幅の分を出発したフローに対して再請求する。帯域幅ブローカは、ステップ502においてパスがクリティカル状態にあるかどうか判定する。その通りであれば、ステップ504において帯域幅ブローカによって判定された通り、パスのクリティカルリンクのリストの中の各リンクlに対して、帯域幅ブローカは、先に出発したフローに割当てられた帯域幅の分を再請求し、ステップ506においてリンクの割当てられた割当て分を再計算する。
【0036】
再計算されたリンクの割当て分割当てが新しいフローリクエストを受入れるのに十分である、すなわち、リンクへの割当て分割当てがゼロより大きいと自ら判定した場合、帯域幅ブローカは、ステップ510においてリンクの状態をクリティカルからノーマルにリセットする。ステップ412において帯域幅ブローカによって判定された通り、そのリンクが属する各パスp’について、帯域幅ブローカは、ステップ514においてパスp’のクリティカルパスレベルを下げる。帯域幅ブローカは、次に、ステップ516においてパスp’のクリティカルリンクのリストからリンクを除去する。
【0037】
ステップ502においてパスがクリティカル状態にあると自ら判定した場合、帯域幅ブローカは、ステップ518においてそのパスに過剰な割当て分が割当てられているかどうか判定する。その通りであれば、そのパスの過剰な割当て分は、ステップ520においてパスから除去される。ステップ522において帯域幅ブローカによって判定された通り、そのパスにおける各リンクlについて、帯域幅ブローカは、リンクにおいて使用可能な割当て分の数を増やすことによって、パスに沿って各リンクに余分の割当て分を戻す。
【0038】
本発明による帯域幅ブローカの別の実施例では、単一の帯域幅ブローカを使用する集中型帯域幅ブローカのアーキテクチャが、多重帯域幅ブローカ(MBB)を使用する階層分散型帯域幅ブローカのアーキテクチャに拡張されている。MBBアーキテクチャは、ネットワークドメイン内部で帯域幅を割当てるのにPoQを使用してよい。
【0039】
図6は、本発明によるMBBアーキテクチャの一例を描いた図である。階層分散型MBBアーキテクチャは、先に述べたネットワークQoS状態を2レベルで表現したPoQアーキテクチャを含む。MBBアーキテクチャは、中央帯域幅ブローカ600と、この中央帯域幅ブローカに動的に結合した、エッジ帯域幅ブローカ602によって例示された通りの複数のエッジ帯域幅ブローカから構成される。中央帯域幅ブローカは、先に述べたリンクQoS状態データベース604を維持し、複数のエッジ帯域幅ブローカの中の割当て分の割当てと割当て解除を管理する。複数のエッジ帯域幅ブローカの各々が、パスQoS状態のサブセットを管理し、例示的なエッジノード606のような動的に結合したエッジノードを通してパスに関するアドミッション制御を実行する。エッジ帯域幅ブローカの数は、ネットワークドメインのサイズに応じて変わり得る。例えば、図6に示す通り、エッジルータごとに1つのエッジ帯域幅ブローカを設けることができ、また、各エッジ帯域幅ブローカがエッジルータのところで場所を共有することもできる。
【0040】
図7は、本発明による分散型帯域幅ブローカの一実施例における動作シーケンスの一例を描いた図である。一パスのための一フローがエッジノード606に到着すると、エッジノード606は、フローアドミッションリクエスト700をエッジ帯域幅ブローカ602に伝送する。エッジ帯域幅ブローカは、パスレベルデータベース605からパスレベルデータ702を受取る。エッジ帯域幅ブローカ704は、先に述べた通りのパスデータに基づいてアドミッション制御決定を下す。フローリクエストを承諾した場合、エッジ帯域幅ブローカは、フローアドミッション718をエッジノードに伝送し、フローのパスQoS状態を更新716することによって、そのフローを許可する。
【0041】
パスにおいて使用可能な帯域幅が十分でない場合、エッジ帯域幅ブローカは、中央帯域幅ブローカ600からそのパスのための新しい割当て分を取得できるようリクエスト706を伝送する。割当て分リクエストが受入れられない場合(すなわち、使用可能な割当て分が中央帯域幅ブローカにもはや存在しない場合)中央帯域幅ブローカは、リンクレベルデータベース604からリンクレベルデータ708を取得し、先に述べたパー・フロー・リンク更新スキームを使ってアドミッション制御710を実行する。割当てに成功した場合、中央帯域幅ブローカは、リンクレベルデータ更新712をリンクレベルデータベースに伝送し、帯域幅割当て714をエッジ帯域幅ブローカに伝送する。
【0042】
本発明によるMBBアーキテクチャの一実施例では、MBBアーキテクチャは、ネットワークドメイン内部で帯域幅を割当てるために、改良されたPoQ(ここでは、不可逆パスPoQと呼ぶ)を使用する。不可逆パスPoQスキームの内部で、割当て分リクエストが受入れられないとき、エッジ帯域幅ブローカは、先に述べたパー・フロー・リンク更新スキームを使って、リンクレベルアドミッションのために中央帯域幅ブローカにフローリクエストを通す代わりに、フローリザベーションリクエストを拒絶する。
【0043】
以上、本発明をある特定の実施例に則して説明したが、なお多数の改良形態および変更形態のあることが当業者には明白であろう。よって、本発明は、ここに述べた以外の仕方で実施されてよいことを理解されたい。従って、ここに開示された本発明の実施例は、あらゆる点において例示的であり、本発明の範囲に制限を加えないものとみなされたい。本発明の範囲は、本文よりむしろ、本出願によって支持された請求項および請求項の均等物によって特定されるものとする。
【0044】
(付記1) ネットワークドメイン・エッジノードに動的に結合したネットワークサーバ帯域ブローカによってネットワークドメイン内部で帯域幅を割当てる方法であって、
前記ネットワークドメイン内部のパスのためのパスレベルデータおよびリンクレベルデータを含み、前記ネットワークサーバ帯域ブローカに動的に結合したデータベースを設け、
前記ネットワークサーバ帯域ブローカにより、前記ネットワークドメイン・エッジノードから前記パスのためのフローリクエストを受取り、そして
前記ネットワークサーバ帯域ブローカが前記パスレベルデータを使って前記フローリクエストに応じることができないと判定した場合、前記ネットワークサーバ帯域ブローカは前記リンクレベルデータを使ってフローリクエストに応じる、
ことを特徴とするパケットネットワークにおける帯域幅ブローカのための割り当て方法。
【0045】
(付記2) 前記パスレベルデータが、前記パスおよびパス状態に割当てられた未使用の帯域幅を含み、更に、前記パスがクリティカルな状態になく、前記パスが前記フローリクエストに応じるのに十分な未使用の帯域幅を持つ場合、前記ネットワークサーバ帯域ブローカによりその未使用の帯域幅を使って前記フローリクエストに応じることを特徴とする、付記1に記載の方法。
【0046】
(付記3) 前記リンクレベルデータは更に、リンクにとって使用可能な帯域の複数の割当て分を含み、更に、前記パスが前記フローリクエストに応じるのに十分な未使用の帯域幅を持たない場合、前記ネットワークサーバ帯域幅ブローカにより、前記パスに沿って各リンクに、前記リンクにとって使用可能な帯域幅の割当て分から帯域幅の一つの割当て分を割当てることを特徴とする、付記2に記載の方法。
【0047】
(付記4) 前記リンクレベルデータは更にリンク状態を含み、前記パスレベルデータは更に前記パスに沿って1組のクリティカルリンクを含み、前記方法は更に、前記ネットワークサーバ帯域幅ブローカにより、前記1組のクリティカルリンクの中の各リンクに、未使用の帯域幅のうち、リンクごとに別のパスから再請求された帯域幅を割当てることを特徴とする付記3に記載の方法。
【0048】
(付記5) 中央ネットワークサーバ帯域幅ブローカおよび複数のエッジネットワークサーバ帯域幅ブローカを含む分散型ネットワークサーバ帯域幅ブローカによってネットワークドメイン内部で帯域幅を割当てる方法であって、
前記ネットワークドメイン内部のパスのためのパスレベルデータを含み、前記複数のエッジネットワークサーバ帯域幅ブローカに動的に結合した複数のパスレベルデータベースを設け、
前記ネットワークドメイン内部のパスに沿ったリンクのためのリンクレベルデータを含み、中央ネットワークサーバ帯域幅ブローカに動的に結合したリンクレベルデータベースを設け、
前記分散型ネットワークサーバ帯域幅ブローカによって、一つのエッジネットワークサーバ帯域幅ブローカに動的に結合した一つのネットワークドメイン・エッジノードから前記ネットワークドメイン内部のパスに対するフローリクエストを受取り、そして
前記ネットワークサーバ帯域幅ブローカが、前記パスレベルデータを使って前記フローリクエストに応じることができないと判定した場合、前記分散型ネットワークサーバ帯域幅ブローカによって、分散型ネットワークサーバ帯域幅ブローカが前記リンクレベルデータを使って前記フローリクエストに応じることを特徴とする、パケットネットワークにおける帯域幅ブローカのための割り当て方法。
【0049】
(付記6) 前記パスレベルデータが、前記パスおよびパス状態に割当てられた未使用の帯域幅を含み、前記方法は更に、前記パスがクリティカルな状態になく、前記フローリクエストに応じるのに十分な未使用の帯域幅がある場合、前記エッジネットワークサーバ帯域幅ブローカによりその未使用の帯域幅を使ってフローリクエストに応じることを特徴とする、付記5に記載の方法。
【0050】
(付記7) 前記リンクレベルデータは更に、一つのリンクにとって使用可能な帯域の複数の割当て分を含み、前記方法は更に、前記パスが前記フローリクエストに応じるのに十分な未使用の帯域幅を持たない場合、前記中央ネットワークサーバ帯域幅ブローカにより、前記パスに沿って各リンクに、前記リンクにとって使用可能な帯域幅の複数の割当て分から一つの割当て分を割当てることを特徴とする付記6に記載の方法。
【0051】
(付記8) 前記リンクレベルデータは更にリンク状態を含み、前記パスレベルデータは更に、前記パスに沿う1組のクリティカルリンクを含み、前記方法は更に、前記中央ネットワークサーバ帯域幅ブローカにより、その1組のクリティカルリンクの各リンクに、各リンク上の別のパスから再請求された未使用の帯域幅から、帯域幅を割当てることを特徴とする付記7に記載の方法。
【0052】
(付記9) 前記方法は更に、前記パスに沿ったリンクが、前記フローリクエストに応じるためにリンクにとって使用可能な帯域幅の割当て分を持たない場合、前記エッジネットワークサーバ帯域幅ブローカにより、前記フローリクエストを拒絶することを特徴とする付記7に記載の方法。
【0053】
(付記10) ネットワークドメイン内部で帯域幅を割当てるのに使用されるデータ処理システムであって、
前記ネットワークドメイン内部のパスに関するパスレベルデータおよびリンクレベルデータを含むデータベース、
プロセッサ、および、
このプロセッサに動的に結合したメモリ
を含み、前記メモリの内部にプログラム命令が保存されており、前記プロセッサがこのプログラム命令を実行すべく動作できるようになっており、前記プログラム命令は、
ネットワークドメイン・エッジノードから前記パスに対するフローリクエストを受取り、そして
前記パスレベルデータを使ってこのフローリクエストに応じることができない場合、前記リンクレベルデータを使ってフローリクエストに応じる、
というステップを含むことを特徴とするデータ処理システム。
【0054】
(付記11) 前記パスレベルデータは、前記パスおよびパス状態に割当てられた未使用の帯域幅を含み、前記パスがクリティカルな状態になく、前記フローリクエストに応じるのに十分な未使用の帯域幅を持つ場合、前記プログラム命令は更に、その未使用の帯域幅を使って前記フローリクエストに応じることを特徴とする付記10に記載のデータ処理システム。
【0055】
(付記12) 前記リンクレベルデータは更に、一つのリンクにとって使用可能な帯域幅の割当て分を含み、前記プログラム命令は更に、前記パスが前記フローリクエストに応じるのに十分な未使用の帯域幅を持たない場合、前記パスに沿って各リンクに前記リンクにとって使用可能な帯域幅の割当て分から帯域幅の一つの割当て分を割り当てることを特徴とする付記11に記載のデータ処理システム。
【0056】
(付記13) 前記リンクレベルデータは更にリンク状態を含み、前記パスレベルデータは更に、前記パスに沿って1組のクリティカルリンクを含み、前記プログラム命令は更に、その1組のクリティカルリンク内の各リンクに、リンクごとに別のパスから再請求された未使用の帯域幅から帯域幅を割当てることを含む特徴とする付記12に記載のデータ処理システム。
【0057】
(付記14) コンピュータにネットワークドメイン内部で帯域幅を割当てさせるプログラム命令をコンピュータが実行できるように具体化するコンピュータ読取り可能媒体であって、プログラム命令によって、
前記ネットワークドメイン内部のパスに関するパスレベルデータおよびリンクレベルデータを含むデータベースにアクセスし、
ネットワークドメイン・エッジノードからパスに対するフローリクエストを受取り、そして
前記パスレベルデータを使って前記フローリクエストに応じることができない場合、前記リンクレベルデータを使って前記フローリクエストに応じる、
ことを特徴とするコンピュータ読取り可能媒体。
【0058】
(付記15) 前記パスレベルデータは、前記パスおよびパス状態に割当てられた未使用の帯域幅を含み、前記プログラム命令は更に、前記パスがクリティカルな状態になく、前記フローリクエストに応じるのに十分な未使用の帯域幅を持つ場合、プログラム命令によって更に、その未使用の帯域幅を使って前記フローリクエストに応じることを特徴とする付記14に記載のコンピュータ読取り可能媒体。
【0059】
(付記16) 前記リンクレベルデータは更に、リンクにとって使用可能な帯域幅の割当分を含み、前記パスが前記フローリクエストに応じるのに十分な未使用の帯域幅を持たない場合、前記プログラム命令によって更に、前記パスに沿って各リンクに帯域幅全体のうちリンクにとって使用可能な帯域幅の割当分から帯域幅の一つの割当て分を割当てることを特徴とする、付記15に記載のコンピュータ読取り可能媒体。
【0060】
(付記17) 前記リンクレベルデータは更にリンク状態を含み、前記パスレベルデータは更に、前記パスに沿って1組のクリティカルリンクを含み、更に、前記プログラム命令によって、その1組のクリティカルリンクの各リンクに、リンクごとに別のパスから再請求された未使用の帯域幅からの帯域幅を割当てることを特徴とする付記16に記載のコンピュータ読取り可能媒体。
【0061】
(付記18) ネットワークドメイン・エッジノードに動的に結合し、様々な QoS 制御管理機能を実行する帯域幅ブローカによってネットワークドメイン内部で帯域幅を割当てる方法であって、
前記帯域幅ブローカに動的に結合したネットワークQoS状態データベースを設け、
前記帯域幅ブローカにより、前記ネットワークドメイン・エッジノードから前記パスに対するフローリクエストを受取り、
前記パスがクリティカルな状態になく、前記パスが前記フローリクエストに応じるのに十分な未使用の帯域幅を持つ場合、帯域幅ブローカによりその未使用の帯域幅を使ってフローリクエストに応じ、
前記パスがクリティカルな状態になく、前記フローリクエストに応じるのに十分な未使用の帯域幅を持たない場合、前記帯域幅ブローカにより前記パスに沿って各リンクにリンクにとって使用可能な帯域幅から帯域幅の割当て分を割当て、そして
前記パスがクリティカルな状態にある場合、前記帯域幅ブローカにより、1組のクリティカルリンクの各リンクに、リンクごとに別のパスから再請求された帯域幅からの未使用の帯域幅からの帯域幅を割当てる、
というステップを備え、
前記ネットワークQoS状態データベースは、
前記パスに割当てられた未使用の帯域幅と、
前記パスに沿った1組のクリティカルリンクと、
パス状態とを含む、前記ネットワークドメイン内のパスのためのパスレベルデータと、
前記パスに沿ったリンクのためのパス状態を含むネットワークドメイン内部のパスに関するパスレベルデータと、
リンクにとって使用可能な帯域幅の割当て分と、
リンク状態と
を含むことを特徴とする、帯域幅ブローカによってネットワークドメイン内部で帯域幅を割当てる方法。
【図面の簡単な説明】
【図1】ネットワークドメインのQoSプロビジョニングの管理および制御のための集中型帯域幅ブローカの一実施例を示す図である。
【図2】帯域幅ブローカホストとして使用するのに適した汎用コンピュータのハードウェアアーキテクチャ図である。
【図3】フロー・リザベーション・セットアップおよび割当て分割当て管理の目的でパス指向、割当て分ベースのダイナミック帯域幅割当て(PoQ)を使用する帯域幅ブローカのためのパス・レベル・アドミッション制御プロセスの一例についての記述である。
【図4】本発明による帯域幅ブローカの一実施例において使用されるリンクレベル帯域幅割当て/割当て分割当て管理プロセスの一例についての記述である。
【図5】本発明による帯域幅ブローカによるフロー出発ハンドリングのためのリンクレベル帯域幅/割当て分管理プロセスの一例についての記述である。
【図6】本発明による多重帯域幅ブローカのアーキテクチャの一例を描いた図である。
【図7】本発明による分散型帯域幅ブローカの一実施例における動作シーケンスの一例を描いた図である。
【図8】本発明による帯域幅ブローカの一実施例における割当てプロセスの一例を描いた図である。
【符号の説明】
12…コアノード
14…エッジノード
16…帯域幅ブローカ
20…データプレーン
22…制御プレーン
26…QoSデータベース
28…リンクレベル
30…パスレベル
Claims (1)
- ネットワークドメイン・エッジノードに動的に結合し、様々な QoS 制御管理機能を実行する帯域幅ブローカによってネットワークドメイン内部で帯域幅を割当てる方法であって、
前記帯域幅ブローカに動的に結合したネットワークQoS状態データベースを設け、
前記帯域幅ブローカにより、前記ネットワークドメイン・エッジノードから前記パスに対するフローリクエストを受取り、
前記パスがクリティカルな状態になく、前記パスが前記フローリクエストに応じるのに十分な未使用の帯域幅を持つ場合、帯域幅ブローカによりその未使用の帯域幅を使ってフローリクエストに応じ、
前記パスがクリティカルな状態になく、前記フローリクエストに応じるのに十分な未使用の帯域幅を持たない場合、前記帯域幅ブローカにより前記パスに沿って各リンクにリンクにとって使用可能な帯域幅から帯域幅の割当て分を割当て、そして
前記パスがクリティカルな状態にある場合、前記帯域幅ブローカにより、1組のクリティカルリンクの各リンクに、リンクごとに別のパスから再請求された帯域幅からの未使用の帯域幅からの帯域幅を割当てる、
というステップを備え、
前記ネットワークQoS状態データベースは、
前記パスに割当てられた未使用の帯域幅と、
前記パスに沿った1組のクリティカルリンクと、
パス状態とを含む、前記ネットワークドメイン内のパスのためのパスレベルデータと、
前記パスに沿ったリンクのためのパス状態を含むネットワークドメイン内部のパスに関するパスレベルデータと、
リンクにとって使用可能な帯域幅の割当て分と、
リンク状態と
を含むことを特徴とする、帯域幅ブローカによってネットワークドメイン内部で帯域幅を割当てる方法。
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