JP4280230B2 - 経路計算指示方法、計算指示プログラム、および、計算指示装置 - Google Patents

Description

本発明は、経路計算指示方法、計算指示プログラム、および、計算指示装置に関する。

近年、インターネットをはじめ広域ＬＡＮ（Local Area Network）などにおいて、通信パケットのトラフィックが爆発的に増大している。これに対処するために通信事業者はネットワーク設備を増設してはいるものの、コストの問題やトラフィック増大のスピードに追いつけないという理由から、ネットワークの増設でトラフィック増大に対処し続ける事は現実的ではない。

多数のルータを経由してトラフィックを運ぶ従来のコネクションレス型のネットワークに対して、コネクションを確立してから通信を行うコネクション型のネットワークでは、トラフィックを流すのに先立ってパスを確立する必要があり、そのための経路を事前に計算しなければならない。限りある帯域を効率良く利用して膨大な情報に対処できるような経路を設定するために、ネットワーク内のサーバまたはノードには、経路計算装置が用意されている。

経路計算装置は、シグナリング情報をやり取りするモジュールなど外部からの要求に基づいて、制約を満たすパスの経路を計算し、外部に対して経路を回答する機能である。この経路計算装置により、膨大な量のトラフィックをネットワークの限られた帯域に上手く割り当てることが出来、ネットワークを効率的に運用していくことが可能となる。

経路計算の重要性から、これまでに非常に多くの経路計算アルゴリズムが提案されてきた。それぞれの経路計算アルゴリズムは機能・性能が異なるため、要求されている制約によって適切なものを選ぶ必要がある。使用する経路計算アルゴリズムが異なると、例えば、ネットワークにかかるコストやトラフィック収容効率、エンドユーザに対する信頼性など様々なものが影響を受ける。つまり、適切な経路計算アルゴリズムを用いることで、ネットワーク構築コストが下げられるなど、目的に適ったパスの設計が可能となる。

経路計算アルゴリズムは設定するパスの属性・制約によってアルゴリズムが異なり、ＩＰ（Internet Protocol）ネットワーク、光ネットワークなど、レイヤが異なれば最適なアルゴリズムも異なる。光ネットワークにおいては、経路計算アルゴリズムに加え、波長割り当てアルゴリズムも必要となる。代表的な経路計算アルゴリズムとしては、ｄｉｊｋｓｔｒａ法やｋ−ｓｈｏｒｔｅｓｔ ｐａｔｈ ｈｅｕｒｉｓｔｉｃ、線形計画法（例えば、非特許文献１、２参照）がある。

従来、経路計算装置はネットワーク内の経路計算サーバやノード、外付け専用装置などに搭載されて、集中管理、または分散管理の下で機能していた。そして、様々な制約に対応するために、１つの装置には異なるポリシを有する複数の経路計算アルゴリズムが用意されていた。
Ｄ．Ｅｐｐｓｔｅｉｎ．、"Ｆｉｎｄｉｎｇ ｔｈｅ ｋ ｓｈｏｒｔｅｓｔ ｐａｔｈｓ"、３５ｔｈ ＩＥＥＥ Ｓｙｍｐ． Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｃｏｍｐ．Ｓｃｉ．，Ｓａｎｔａ Ｆｅ，１９９４，ｐｐ．１５４−１６５． Ｒ．Ｂｈａｎｄａｒｉ、"Ｓｕｒｖｉｖａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ：Ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ ｆｏｒ Ｄｉｖｅｒｓｅ Ｒｏｕｔｉｎｇ"、Ｋｌｕｗｅｒ Ａｃａｄｅｍｉｃ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ（１９９９）

これまで、経路計算装置は、経路の計算に使用する経路計算アルゴリズムを切り替えるときには、手動で設定を行っていた。その為に、短時間で新しい経路を設定しなければならない障害復旧などの場合でも計算に時間のかかるアルゴリズムが使用されたり、手動で装置や経路計算アルゴリズムの変更を行うことで、人件費がかかる、変更する為の時間がかかり即座に対応できない、時間やトラフィックの細かな単位でその制約に柔軟に対応出来ない、などの非効率な経路計算が行われる場面があり、問題であった。

また、これら経路計算アルゴリズムを搭載する装置の中で実際に機能させる装置や経路計算アルゴリズムは固定、交換する場合でも手動で設定を行っていた。その為に、非効率な経路計算が行われる場面があった。

例えば、障害が起きた場合には不通となった経路に代わる迂回経路を短時間で見つけることが要求される。障害が起きた場合に最短で復旧するためには、不通となった経路に接続されているノードが経路計算を行い、新たな迂回経路を見つけるのが望ましい。ここで、集中管理型ネットワークにおいて経路計算サーバが障害時でも経路計算をしていると、他の処理も行っている為に負荷が集中する分、経路計算の処理に時間が掛かると同時に、サーバとノード間の通信で時間を取り、復旧にかかる時間が延びてしまう。

また、経路計算アルゴリズムの中でも計算時間の短いものと長いものがあり、例えば障害時には計算時間の短いアルゴリズムを用いるのが理想であるが、通常の経路計算において計算時間の長い複雑なアルゴリズムを用いていた場合、そのアルゴリズムをそのまま障害時にも用いてしまうと、ここでも復旧にかかる時間が延びてしまう。

本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、発生したトリガに適した経路計算アルゴリズムで経路を計算させることを主な目的とする。

前記課題を解決するため、本発明は、経路計算装置による経路計算の結果に従ってデータ通信を行うノードを収容するネットワークにおいて、前記経路計算に使用する経路計算アルゴリズムを指示する経路計算指示方法であって、トリガとポリシとの対応関係を表すポリシ対応テーブル、前記トリガまたは前記ポリシと経路計算装置との対応関係を表す装置対応テーブル、および、前記ポリシおよび前記経路計算装置と前記経路計算アルゴリズムとの対応関係を表すアルゴリズム対応テーブルを有する計算指示装置が、前記トリガを監視し、入力されたトリガを決定するトリガ監視手順と、前記決定されたトリガを検索キーとして前記ポリシ対応テーブルを検索し、前記検索キーに対応するポリシを決定するポリシ選択手順と、前記決定されたトリガまたは前記決定されたポリシを検索キーとして前記装置対応テーブルを検索し、前記検索キーに対応する経路計算装置を決定する装置選択手順と、前記決定されたポリシおよび前記決定された経路計算装置を検索キーとして前記アルゴリズム対応テーブルを検索し、前記検索キーに対応する経路計算アルゴリズムを決定するアルゴリズム選択手順と、前記決定された経路計算アルゴリズムによる前記経路計算を、前記決定された経路計算装置に指示するアルゴリズム設定手順と、を実行することを特徴とする。

これにより、経路計算装置が経路計算で使用するアルゴリズムを、各状況下で優先すべき制約や要求に応じて選択することにより、各状況下で最適な経路設定を行うことが可能となる。その結果、ユーザがより快適に使えるネットワークを構築することが期待できる。

本発明は、前記計算指示装置が、前記経路計算装置に経路計算アルゴリズムが追加された旨の通知により、前記経路計算装置と前記追加された経路計算アルゴリズムとの対応データを、前記アルゴリズム対応テーブルに追加する対応テーブル更新手順をさらに実行することを特徴とする。

これにより、計算指示装置は、経路計算アルゴリズムが経路計算装置に追加された時点でその情報を収集することで、選択可能な経路計算アルゴリズムを増やすことができる。

本発明は、前記アルゴリズム選択手順が、優先順位の付された複数の前記決定されたポリシまたは経路計算装置の候補から、優先順位の高い順に検索キーとして前記アルゴリズム対応テーブルを検索し、前記検索キーに対応する経路計算アルゴリズムを決定することを特徴とする。

これにより、２つ以上の優先するポリシを設けることで、始めのポリシに合致する経路計算アルゴリズムがなかった場合には、次のポリシをもとに経路計算アルゴリズムを選択するので、経路計算や設定に失敗するという不都合を回避できる。また、ある１つの経路計算アルゴリズムを用いて経路計算を行い、複数の経路候補が出た場合に、優先順位の高い順からそのポリシを満たす経路計算アルゴリズムを用いて再計算することで、複数候補から１つに絞ることが出来るので、経路計算や設定に失敗するという不都合を回避できる。

本発明は、前記アルゴリズム選択手順が、優先度の付された複数の前記決定されたポリシを検索キーとして前記アルゴリズム対応テーブルを検索し、前記検索キーに対応する経路計算アルゴリズムを決定することを特徴とする。

これにより、複数のポリシに優先度をつけることで、同じポリシを満たす経路計算アルゴリズムが複数ある場合に、ポリシの優先度順に従ってその中から最も適した候補を選択することができる。

本発明は、前記アルゴリズム設定手順が、前記決定された経路計算装置として、経路計算の対象となる範囲における全範囲の経路を計算する経路計算サーバヘ前記経路計算の指示を送ることを特徴とする。

これにより、ネットワークの全体的な構成を変える場合に１つの装置が管理することで、同期が取りやすくスムーズに経路再設定ができる。

本発明は、前記アルゴリズム設定手順が、前記決定された経路計算装置として、経路計算の対象となる範囲における所定のノードの周囲の経路を計算する前記所定のノードヘ前記経路計算の指示を送ることを特徴とする。

これにより、例えば障害時など短時間で新しい経路に切り替える必要がある場合に、経路計算をすべき経路に関わるノードが経路計算を行い、引き続き新しい経路を設定することで、他の装置と情報をやり取りする時間が短縮され、その分短時間のうちに障害復旧できる。

本発明は、前記アルゴリズム設定手順が、前記決定された経路計算装置として、経路計算の対象となる範囲における全範囲の経路を計算する経路計算サーバ、および、経路計算の対象となる範囲における所定のノードへ前記経路計算の指示を送ることを特徴とする。

これにより、２種類以上の装置を用いて同時に経路計算することで、複数経路を同時に計算することができる。

本発明は、前記ポリシ対応テーブルが、ネットワークに収容しているユーザ端末からの要求情報の受信というトリガと、要求情報に含まれるポリシとの対応を示す所定のレコードを有し、前記計算指示装置が、前記所定のレコードをもとに、前記トリガから前記ポリシを選択し、要求情報に含まれるポリシを満たす経路を計算するように前記経路計算装置に指示することを特徴とする。
なお、要求情報は、例えば経路設定や経路変更である。

これにより、ユーザから経路設定に対する要求があった場合に、経路計算で優先すべき方針や、経路計算を行う装置、使用するアルゴリズムなどをそれぞれユーザ要求を満たせるものに柔軟かつ即座に設定することができる。

本発明は、前記ポリシ対応テーブルが、ＣＬＩ（Command Line Interface）による要求情報のコマンドの入力というトリガと、要求情報に含まれるポリシとの対応を示す所定のレコードを有し、前記計算指示装置が、前記所定のレコードをもとに、前記トリガから前記ポリシを選択し、要求情報に含まれるポリシを満たす経路を計算するように前記経路計算装置に指示することを特徴とする。
なお、ＣＬＩは、コンピュータを操作するためのインターフェースである

これにより、ＣＬＩで直接装置に命令を送ることで、必要な時にいつでも細かい要望までできる。

本発明は、前記ポリシ対応テーブルが、シグナリングプロトコルのメッセージに含まれるユーザ端末からの要求情報の受信というトリガと、要求情報に含まれるポリシとの対応を示す所定のレコードを有し、前記計算指示装置が、前記所定のレコードをもとに、前記トリガから前記ポリシを選択し、要求情報に含まれるポリシを満たす経路を計算するように前記経路計算装置に指示することを特徴とする。

これにより、シグナリングプロトコルのメッセージに応じることで、多くの種類の状況下に応じて適宜最適な条件で経路計算・設定を行うことができる。

本発明は、前記ポリシ対応テーブルが、ネットワーク内のいずれかの地点で障害が発生して通信が中断した旨というトリガと、迂回パスの経路計算というポリシとの対応を示す所定のレコードを有し、前記計算指示装置が、前記所定のレコードをもとに、前記トリガから前記ポリシを選択し、現用パスの経路と不通となった経路に代わる迂回経路とを計算するように前記経路計算装置に指示することを特徴とする。

これにより、障害が発生した場合に、一刻も早く復旧させるために負荷の小さい装置に計算させる、計算時間が短いアルゴリズムを使用して計算する、など障害復旧に適した経路計算と経路設定を行うことができる。

本発明は、前記ポリシ対応テーブルが、トラフィックフローに関する情報の受信というトリガと、トラフィックのサービス品質というポリシとの対応を示す所定のレコードを有し、前記計算指示装置が、前記所定のレコードをもとに、前記トリガから前記ポリシを選択し、対象とするトラフィックフローが規定された品質を保ちながら終点ノードまで届くような経路を計算するように前記経路計算装置に指示することを特徴とする。
なお、トラフィックフローに関する情報は、例えば、トラフィック量が閾値を超えたあるいは下回ったといった変化などである。また、サービス品質は、ＱｏＳ（Quality of Service）であり、例えば、品質を設定する具体的なパラメータ、区間などを含めてもよい。

これにより、トラフィック量の変化があった場合に、その時のトラフィック量に応じて経路計算・設定を行うことで、トラフィックがパスの容量オーバーのため収容できなくなるような不都合を回避できる。

本発明は、前記装置対応テーブルが、経路計算装置の負荷というポリシと、負荷が相対的に小さい前記経路計算装置との対応を示す所定のレコードを有し、前記計算指示装置が、前記所定のレコードをもとに、前記ポリシから前記経路計算装置を選択し、複数の経路計算装置に経路計算の処理を分散させることを特徴とする。
なお、負荷の値は、絶対値としてもよいし、他の装置との相対値としてもよい。

これにより、経路計算や設定にかかる負荷をネットワーク中の装置間で分散させることで、特定の装置に負荷が集中することを防ぐことができる。

本発明は、前記装置対応テーブルが、経路計算装置の経路計算時のプロセッサ使用率というポリシと、プロセッサ使用率が相対的に小さい前記経路計算装置との対応を示す所定のレコードを有し、前記計算指示装置が、前記所定のレコードをもとに、前記ポリシから前記経路計算装置を選択し、複数の経路計算装置に経路計算の処理を分散させることを特徴とする。

これにより、経路計算や設定で高くなるプロセッサ使用率をネットワーク中の装置間で分散させることで、特定の装置のプロセッサ使用率が大きくなり過ぎることを防ぐことができる。

本発明は、前記装置対応テーブルが、計算された経路を設定する装置との距離というポリシと、計算すべき経路に近い前記経路計算装置との対応を示す所定のレコードを有し、前記計算指示装置が、前記所定のレコードをもとに、前記ポリシから前記経路計算装置を選択し、経路計算装置の周囲のネットワーク情報を用いて、経路を計算させることを特徴とする。
なお、経路計算装置との距離は、例えば、位置を示す単語、距離を示す具体的な数値により規定される。

これにより、経路計算・設定すべき経路の近くにある装置で計算を行うことで、経路計算後のパス設定も同じ装置で行うことができ、情報のやり取りにかかる時間が省略または短縮される分だけ短時間に経路を設定することができる。

本発明は、前記アルゴリズム対応テーブルが、経路計算時間の短縮化というポリシと、計算時間が相対的に短い経路計算アルゴリズムとの対応を示す所定のレコードを有し、前記計算指示装置が、前記所定のレコードをもとに、前記ポリシから前記経路計算アルゴリズムを選択し、その経路計算アルゴリズムで経路を計算するように前記経路計算装置に指示することを特徴とする。
前記の経路計算アルゴリズムは、例えば、ｄｉｊｋｓｔｒａ法、ｋ−ｓｈｏｒｔｅｓｔ ｐａｔｈ ｈｅｕｒｉｓｔｉｃである。

これにより、計算時間を短時間に行うことができる。

本発明は、前記アルゴリズム対応テーブルが、トラフィックのサービス品質というポリシと、対象とするトラフィックのサービス品質を規定レベルに保ちながら終点ノードまで届くような経路計算アルゴリズムとの対応を示す所定のレコードを有し、前記計算指示装置が、前記所定のレコードをもとに、前記ポリシから前記経路計算アルゴリズムを選択し、その経路計算アルゴリズムで経路を計算するように前記経路計算装置に指示することを特徴とする。
前記の経路計算アルゴリズムは、例えば、制約つきｄｉｊｋｓｔｒａ法である。

これにより、トラフィックを規定のＱｏＳを保ちながら運ぶことができるため、映像や音楽など品質管理が重要なコンテンツを品質の良い状態でユーザに届けることができる。

本発明は、前記アルゴリズム対応テーブルが、通信遅延というポリシと、トラフィック転送時の遅延が相対的に小さくなる事を優先的に計算するような経路計算アルゴリズムとの対応を示す所定のレコードを有し、前記計算指示装置が、前記所定のレコードをもとに、前記ポリシから前記経路計算アルゴリズムを選択し、その経路計算アルゴリズムでトラフィックの転送遅延が小さくなるような経路を計算するように前記経路計算装置に指示することを特徴とする。
前記の経路計算アルゴリズムは、例えば、ｄｉｊｋｓｔｒａ法、ｗｉｄｅｓｔ−ｓｈｏｒｔｅｓｔ ｐａｔｈ法である。なお、通信遅延は、例えば、品質を設定する具体的なパラメータ、区間などにより規定される。

これにより、トラフィックを遅延が小さい状態で運ぶことができるため、映像や音楽など品質管理が重要なコンテンツを品質の良い状態でユーザに届けることができる。

本発明は、前記アルゴリズム対応テーブルが、ネットワークリソースの利用効率というポリシと、ネットワークリソースが効率的に利用される事を優先的に計算するような経路計算アルゴリズムとの対応を示す所定のレコードを有し、前記計算指示装置が、前記所定のレコードをもとに、前記ポリシから前記経路計算アルゴリズムを選択し、その経路計算アルゴリズムでネットワークリソースの利用効率がよい経路を計算するように前記経路計算装置に指示することを特徴とする。
前記の経路計算アルゴリズムは、例えば、ｍｉｎｉｍｕｍ ｒｏｕｔｉｎｇ ｉｎｔｅｒｆａｒｅｎｃｅ法、線形計画法である。

これにより、限られたネットワーク帯域資源を有効に利用することができる。

本発明は、前記アルゴリズム対応テーブルが、リンクコストというポリシと、リンクコストが相対的に小さくなる事を優先的に計算するような経路計算アルゴリズムとの対応を示す所定のレコードを有し、前記計算指示装置が、前記所定のレコードをもとに、前記ポリシから前記経路計算アルゴリズムを選択し、その経路計算アルゴリズムでリンクコストの小さい経路を計算するように前記経路計算装置に指示することを特徴とする。
前記の経路計算アルゴリズムは、例えば、制約つきｄｉｊｋｓｔｒａ法、ｗｉｄｅｓｔ−ｓｈｏｒｔｅｓｔ ｐａｔｈ法である。なお、リンクコストは、例えば距離またはホップ数により規定される。

これにより、リンクコストが小さい経路を設定することで、ネットワーク構築にかかる費用を抑えることができる。

本発明は、前記アルゴリズム対応テーブルが、リンクの残余帯域というポリシと、残余帯域が大きい、あるいは小さいリンクを含む経路を優先的に計算するような経路計算アルゴリズムとの対応を示す所定のレコードを有し、前記計算指示装置が、前記所定のレコードをもとに、前記ポリシから前記経路計算アルゴリズムを選択し、その経路計算アルゴリズムで経路を計算するように前記経路計算装置に指示することを特徴とする。
前記の経路計算アルゴリズムは、例えば、制約つきｄｉｊｋｓｔｒａ法、ｓｈｏｒｔｅｓｔ−ｗｉｄｅｓｔ ｐａｔｈ法である。

これにより、残余帯域をもとに経路計算を行うことで、経路が特定のリンクに集中する事態を防ぐことや、限られたネットワーク帯域資源を効率的に利用することが可能ある。

本発明は、前記アルゴリズム対応テーブルが、信頼性の高いパス設計というポリシと、信頼性の高いパスを計算するような経路計算アルゴリズムとの対応を示す所定のレコードを有し、前記計算指示装置が、前記所定のレコードをもとに、前記ポリシから前記経路計算アルゴリズムを選択し、その経路計算アルゴリズムでネットワークの信頼性を高く保つ経路を計算するように前記経路計算装置に指示することを特徴とする。
前記の経路計算アルゴリズムは、例えば、Ｓｕｒｖｉｖａｂｌｅ Ｌａｙｏｕｔ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍである。

これにより、信頼性の高い経路を計算することで、障害発生など突発的な状況となった場合でも迅速に対応することができる。

本発明は、前記アルゴリズム対応テーブルが、迂回パスの経路計算というポリシと、現用パスの経路と前記現用パスに対してノードまたはリンクが重ならないような迂回経路とを計算するような経路計算アルゴリズムと、の対応を示す所定のレコードを有し、前記計算指示装置が、前記所定のレコードをもとに、前記ポリシから前記経路計算アルゴリズムを選択し、その経路計算アルゴリズムで障害時に代用できる迂回経路を計算するように前記経路計算装置に指示することを特徴とする。
前記の経路計算アルゴリズムは、例えば、ｋ−ｓｈｏｒｔｅｓｔ ｐａｔｈ ｈｅｕｒｉｓｔｉｃ、マックスフロー法である。

これにより、障害復旧用の迂回経路を現用パスの経路と同時に計算することで、障害発生時に確実に復旧することができる。

本発明は、前記経路計算指示方法をコンピュータに実行させるための計算指示プログラムである。

これにより、経路計算装置が経路計算で使用するアルゴリズムを、各状況下で優先すべき制約や要求に応じて選択することにより、各状況下で最適な経路設定を行うことが可能となる。その結果、ユーザがより快適に使えるネットワークを構築することが期待できる。

本発明は、経路計算装置による経路計算の結果に従ってデータ通信を行うノードを収容するネットワークにおいて、前記経路計算に使用する経路計算アルゴリズムを指示する計算指示装置であって、トリガとポリシとの対応関係を表すポリシ対応テーブルと、前記トリガまたは前記ポリシと経路計算装置との対応関係を表す装置対応テーブルと、前記ポリシおよび前記経路計算装置と前記経路計算アルゴリズムとの対応関係を表すアルゴリズム対応テーブルと、前記トリガを監視し、入力されたトリガを決定するトリガ監視部と、前記決定されたトリガを検索キーとして前記ポリシ対応テーブルを検索し、前記検索キーに対応するポリシを決定するポリシ選択部と、前記決定されたトリガまたは前記決定されたポリシを検索キーとして前記装置対応テーブルを検索し、前記検索キーに対応する経路計算装置を決定する装置選択部と、前記決定されたポリシおよび前記決定された経路計算装置を検索キーとして前記アルゴリズム対応テーブルを検索し、前記検索キーに対応する経路計算アルゴリズムを決定するアルゴリズム選択部と、前記決定された経路計算アルゴリズムによる前記経路計算を、前記決定された経路計算装置に指示するアルゴリズム設定部と、を有することを特徴とする。

これにより、経路計算装置が経路計算で使用するアルゴリズムを、各状況下で優先すべき制約や要求に応じて選択することにより、各状況下で最適な経路設定を行うことが可能となる。その結果、ユーザがより快適に使えるネットワークを構築することが期待できる。

本発明は、前記経路計算装置に経路計算アルゴリズムが追加された旨の通知により、前記経路計算装置と前記追加された経路計算アルゴリズムとの対応データを、前記アルゴリズム対応テーブルに追加する対応テーブル更新部をさらに有することを特徴とする。

これにより、計算指示装置は、経路計算アルゴリズムが経路計算装置に追加された時点でその情報を収集することで、選択可能な経路計算アルゴリズムを増やすことができる。

本発明は、前記アルゴリズム設定部が、前記決定された経路計算装置として、経路計算の対象となる範囲における全範囲の経路を計算する経路計算サーバヘ前記経路計算の指示を送ることを特徴とする。

これにより、ネットワークの全体的な構成を変える場合に１つの装置が管理することで、同期が取りやすくスムーズに経路再設定ができる。

本発明は、前記アルゴリズム設定部が、前記決定された経路計算装置として、経路計算の対象となる範囲における所定のノードの周囲の経路を計算する前記所定のノードヘ前記経路計算の指示を送ることを特徴とする。

これにより、例えば障害時など短時間で新しい経路に切り替える必要がある場合に、経路計算をすべき経路に関わるノードが経路計算を行い、引き続き新しい経路を設定することで、他の装置と情報をやり取りする時間が短縮され、その分短時間のうちに障害復旧できる。

本発明は、前記アルゴリズム設定部が、前記決定された経路計算装置として、経路計算の対象となる範囲における全範囲の経路を計算する経路計算サーバ、および、経路計算の対象となる範囲における所定のノードへ前記経路計算の指示を送ることを特徴とする。

これにより、２種類以上の装置を用いて同時に経路計算することで、複数経路を同時に計算することができる。

本発明によれば、経路計算装置が経路計算で使用するアルゴリズムを、各状況下で優先すべき制約や要求に応じて選択することにより、各状況下で最適な経路設定を行うことが可能となる。その結果、ユーザがより快適に使えるネットワークを構築することが期待できる。

以下に、本発明が適用されるネットワークシステムの一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

まず、本実施形態によるネットワーク構造について説明する。図１は、ＴＤＭ（Time Division Multiplexing：時分割多重）やＷＤＭ（Wavelength Division Multiplexing：波長分割多重）などの回線交換ネットワーク、またはＩＰやイーサネット（登録商標）、またはＩＰのパケットにラベルをつけて転送するＭＰＬＳ（Multi Protocol Label Switching）のネットワークの概念図である。ネットワークは、ノードＮ、経路計算サーバＳＶ、計算指示装置１から構成されている。このノードＮは、例えば、光レイヤの光クロスコネクトでも、パケットレイヤのルータでもよい。

図１に示すネットワークの各装置は、リンクによって接続されている。このリンクのリンクコストは、トラフィックを運ぶのに必要な距離またはホップ数に基づき設定されるコストであり、通常、距離やホップ数が大きくなるとリンクコストは高くなる。また、リンクには、リンク中に残っている帯域の量である残余帯域（光パスの場合であれば、使用可能な波長数）が規定される。

各ノードＮ同士はそのノードＮが存在するネットワークレイヤよりも相対的に下位に位置する下位レイヤのパスを設定することにより提供される論理パスで接続される。なお、本実施形態によるネットワーク構造は、前記の回線交換ネットワークなどに限定されず、回線交換ネットワークにパケットネットワークが収容されている階層型ネットワークでも適用可能である。

経路計算装置２は、ノードＮ間で通信する際の経路を計算する。そして、ノードＮは、計算された経路をもとに、論理パスの確立を行い、その論理パスを介してデータ通信を行う。よって、経路計算装置２は、ネットワークから経路計算に必要な情報（ネットワークトポロジ、ネットワークの使用状況など）を収集する。

なお、経路計算装置２は、１つのネットワークの中に、複数台あってもよい。これは、１つの大きなネットワークを、複数の小さなネットワークに分割し、その小さなネットワークごとに担当する経路計算装置２が独立して計算を行うためである。これにより、経路計算を並列で行うことができ、経路計算にかかる時間を短縮することができる。

ここで、経路計算装置２は、経路計算を専用に担当する経路計算サーバＳＶが有していてもよい（図２参照）。この経路計算サーバＳＶは、経路計算の対象となる範囲を、経路を設定するネットワーク全体としてもよい。これにより、経路計算に必要な情報が一箇所にまとまるため、ネットワークの管理者にとって管理がしやすい（同期が取り易い）という利点がある。または、経路計算装置２は、ノードＮ自身が有する分散管理型としてもよい（図３参照）。このノードＮは、経路計算の対象となる範囲を、自身のノードＮの周囲のみとしてもよい。これにより、経路計算に必要な情報が複数の箇所に分散するため、１台の経路計算装置２付きノードＮの故障などによる障害に対して強い構成となる。

計算指示装置１は、経路計算装置２に搭載された複数の経路計算アルゴリズムの中から、計算に使用する経路計算アルゴリズムを選択して、経路計算装置２に経路計算を実行させる。なお、計算指示装置１は、外付けの経路計算装置２、経路計算サーバＳＶの経路計算装置２、または、ノードＮの経路計算装置２のうち、任意の装置に記憶されたプログラムを実行させることで、経路計算を実現してもよい。

なお、経路計算装置２および計算指示装置１は、演算処理を行う際に用いられる記憶手段としてのメモリと、前記演算処理を行う演算処理装置とを少なくとも備えるコンピュータとして構成される。なお、メモリは、ＲＡＭ（Random Access Memory）などにより構成される。演算処理は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）によって構成される演算処理装置が、メモリ上のプログラムを実行することで、実現される。

図４は、計算指示装置１を示す構成図である。計算指示装置１は、トリガ・ポリシ対応テーブル１０、ポリシ選択部１２、トリガ・装置対応テーブル１４、ポリシ・装置対応テーブル１６、装置選択部１８、アルゴリズム搭載テーブル２０、ポリシ・アルゴリズム対応テーブル２２、アルゴリズム選択部２４、アルゴリズム設定部３０、対応テーブル更新部３２、装置状態テーブル３４、トリガ監視部３６を有する。なお、計算指示装置１は、外部から受信した情報を装置内の適切なブロックに送る通信インタフェース（図示は省略）を備える。以下、各構成要素について、具体的に説明する。

トリガ監視部３６は、通信システムにおいてトリガＴの発生を監視する。なお、トリガＴは、新たに経路計算を行うためのきっかけとなる情報であり、例えば、所定のパケットの受信などのイベントである。このトリガＴの受信は、経路計算装置２など他の装置からネットワークを介して通知を受けてもよいし、計算指示装置１がＣＬＩなどで自ら受信してもよい。

ポリシ選択部１２は、経路計算で重視すべきポリシＰを決定する。なお、ポリシＰは、経路計算アルゴリズムを選択する際に、優先される通信品質や方針などである。そのため、ポリシ選択部１２は、トリガ監視部３６に入力されたトリガＴをもとに、トリガＴとポリシＰとの対応関係を表すトリガ・ポリシ対応テーブル１０を参照して、入力されたトリガＴに対応するポリシＰを決定する。

図５は、トリガ・ポリシ対応テーブル１０の一例を示す構成図である。図５（ａ）は、テキスト表記のテーブルであり、図５（ｂ）は、数値表記のテーブルである。例えば、図５（ａ）の最上段のレコードは、“ネットワークに収容しているユーザ端末からの要求情報の受信”というトリガＴを受信すると、“要求情報に含まれるポリシＰ”というポリシＰを決定し、かつ、“要求情報に含まれるポリシＰを満たす経路”という経路を計算するように指示する旨が記述されている。また、図５（ｂ）の最上段のレコードは、“障害発生”というトリガＴを受信すると、“計算時間を最優先（優先度を５とする）とし、装置負荷および装置場所を次に優先させる（優先度を４とする）．．．”というポリシＰを決定する旨が記述されている。なお、図５のトリガ・ポリシ対応テーブル１０は、セル値は、手動で設定してもよい。また、図のセル値は、ポリシＰとトリガＴの対応関係を５段階（数値が大きい方が優先度が高い）で評価しているが、これ以外でも１０段階評価やＡＢＣ評価などでもよい。

装置選択部１８は、経路計算に使用する経路計算装置２を、ネットワークにある複数の経路計算装置２の候補の中から選択する。例えば、装置選択部１８は、経路計算装置２を備えた１台以上のノードＮを、経路計算を担当する経路計算装置２として選択する。これにより、例えば障害時など短時間で新しい経路に切り替える必要がある場合に、経路計算をすべき経路に関わるノードＮが経路計算を行い、引き続き新しい経路を設定することで、他の装置と情報をやり取りする時間が短縮され、その分、短時間のうちに障害復旧できる。

または、装置選択部１８は、経路計算装置２を備えた１台以上の経路計算サーバＳＶを、経路計算を担当する経路計算装置２として選択する。これにより、ネットワークの全体的な構成を変える場合に１つの装置が管理することで、同期が取りやすくスムーズに経路再設定ができる。

または、装置選択部１８は、経路計算装置２を備えた１台以上のノードＮと、経路計算装置２を備えた１台以上の経路計算サーバＳＶを、経路計算を実行する装置として選択する。これにより、２種類以上の装置を用いて同時に経路計算をすることで、複数経路を同時に計算することができる。

装置選択部１８は、具体的には、トリガ監視部３６に入力されたトリガＴをもとに、トリガ・装置対応テーブル１４またはポリシ・装置対応テーブル１６を参照して、経路計算装置２を決定する。なお、トリガ・装置対応テーブル１４は、トリガＴと経路計算装置２との対応関係を表す。また、ポリシ・装置対応テーブル１６は、入力されたトリガＴからポリシ選択部１２により決定されたポリシＰに基づいて、経路計算装置２を決定する。

図６は、トリガ・装置対応テーブル１４の一例を示す構成図である。例えば、図６の最上段のレコードは、“障害発生（場所Ａ）”というトリガＴを受信すると、“経路計算サーバＳＶ１”という装置を優先的に経路計算に使用する旨が記述されている。なお、セル値は、手動で設定してもよい。また、図のセル値は、ポリシＰとトリガＴの対応関係を５段階で評価しているが、これ以外でも１０段階評価やＡＢＣ評価などでもよい。

図７は、ポリシ・装置対応テーブル１６の一例を示す構成図である。例えば、図７の最上段のレコードは、“経路計算装置２の負荷”というポリシＰから、“負荷が相対的に小さい装置”という経路計算装置２に“複数の経路計算装置２に経路計算の処理を分散させる”という計算方法で経路を計算する旨が記述されている。

アルゴリズム選択部２４は、ポリシ選択部１２および装置選択部１８から出力情報（選択されたポリシＰおよび経路計算装置２）の入力により、経路計算で用いるアルゴリズムを決定して、アルゴリズム設定部３０に出力する。そして、アルゴリズム設定部３０は、決定された経路計算のアルゴリズムを使用して経路計算を行うための命令を、計算担当となる経路計算装置２に送信する。

アルゴリズム選択部２４は、選択されたポリシＰおよび経路計算装置２から、経路計算で用いるアルゴリズムを決定するときに、アルゴリズム搭載テーブル２０を参照する。アルゴリズム搭載テーブル２０は、経路計算装置２に搭載される経路計算アルゴリズムの情報を格納する。なお、経路計算アルゴリズムとしては、ｄｉｊｋｓｔｒａ法やｋ−ｓｈｏｒｔｅｓｔ ｐａｔｈ ｈｅｕｒｉｓｔｉｃ、線形計画法（例えば、非特許文献１、２参照）がある。

図８は、アルゴリズム搭載テーブル２０の一例を示す構成図である。例えば、経路計算サーバＳＶ１は、４つのアルゴリズム（Ａ１〜Ａ４）を実行することができる。さらに、４つのアルゴリズム（Ａ１〜Ａ４）は、ポリシＰ“計算時間”に適した（優先度＝５）アルゴリズムＡ１、ポリシＰ“リンクコスト”に適した（優先度＝５）アルゴリズムＡ２、など、様々な特徴を有する。

なお、アルゴリズム搭載テーブル２０は、アルゴリズムの搭載情報（例えば、ノードＮ１にアルゴリズムＡ１が搭載されている）と、そのアルゴリズムの評価情報（優先度であり、例えば、アルゴリズムＡ１は、計算時間が“５”である）とを、共に備えている構成である。しかし、アルゴリズムの搭載情報と、アルゴリズムの評価情報とを分離してもよく、これにより、複数の同じアルゴリズムの評価情報を１つに集約できるので、記憶するデータ量を削減することができる。

例えば、アルゴリズム搭載テーブル２０のうちの、アルゴリズムの評価情報を切り出した例として、図９に一例を示すのポリシ・アルゴリズム対応テーブル２２が挙げられる。例えば、図９の最上段のレコードは、ポリシＰ“経路計算時間の短縮化”に適したアルゴリズムは、“計算時間が相対的に短い経路計算アルゴリズム”に対応づけられており、そのアルゴリズムは、例えば、“ｄｉｊｋｓｔｒａ法、ｋ−ｓｈｏｒｔｅｓｔ ｐａｔｈ ｈｅｕｒｉｓｔｉｃ”である旨を示している。

対応テーブル更新部３２は、新しい経路計算アルゴリズムが経路計算装置２に登録された場合に、そのアルゴリズムの搭載情報と、そのアルゴリズムに関するポリシＰや特徴などとの対応情報を受信し、アルゴリズム搭載テーブル２０（ポリシ・アルゴリズム対応テーブル２２）を更新する。

また、対応テーブル更新部３２は、各経路計算装置２の負荷状況などの状態を格納する装置状態テーブル３４を管理する。そして、対応テーブル更新部３２は、経路計算装置２の状態に関する情報を収集し、その情報をもとに装置状態テーブル３４を更新する。

図１０は、装置状態テーブル３４の一例を示す構成図である。例えば、経路計算サーバＳＶ１は、負荷状況が“中”であり、プロセッサ使用率が“５０％”であるという状態を示している。

なお、対応テーブル更新部３２は、装置状態テーブル３４の値に応じて、トリガ・装置対応テーブル１４またはポリシ・装置対応テーブル１６のうち少なくとも１つを更新してもよい。装置状態テーブル３４を介した更新の例を説明する。例えば、ポリシ・装置対応テーブル１６が“ポリシＰ＝装置負荷なら、装置負荷の小さいノードＮ１を選択する”という対応関係を示すレコードを有していたときとする。次に、計算指示装置１は、ネットワークからノードＮ１の負荷が上がり、ノードＮ２の負荷が下がるという情報を受信する。そして、対応テーブル更新部３２は、装置状態テーブル３４にその更新された負荷情報を反映するとともに、ポリシ・装置対応テーブル１６のレコードを“ポリシＰ＝装置負荷なら、装置負荷の小さいノードＮ２を選択する”という対応関係に変更する。

図１１は、経路計算の指示処理を示すフローチャートである。

まず、トリガ監視部３６は、例えばネットワーク中の装置から、トリガＴを受信する（Ｓ１０１）。このトリガＴは、経路計算装置２が、経路計算を行うべき契機（タイミング）を規定するものである。このトリガＴは、ノードＮから受信しても、その他のネットワーク装置から受信してもよい。

次に、ポリシ選択部１２は、経路計算のポリシＰを決定する（Ｓ１０２）。具体的には、ポリシ選択部１２は、Ｓ１０１のトリガＴと、トリガ・ポリシ対応テーブル１０のトリガＴとのマッチングを行い、マッチング結果をもとにしてこれから行う経路計算のポリシＰを決定する。このように、トリガＴの種類に応じて経路計算のポリシＰを選択することで、その状況に合った経路計算を行うことが可能となる。

なお、ポリシＰの決定は、トリガ・ポリシ対応テーブル１０におけるセル値に従って、例えばセル値が最高のポリシＰを選択するものとする。または、セル値が高い順に複数のポリシＰの候補を選択し、各ポリシＰの候補に、セル値を優先度として付加してもよい。なお、トリガ・ポリシ対応テーブル１０のセル値とは、例えば、トリガＴ“障害発生”とポリシＰ“計算時間”とでは、“５”である。

そして、装置選択部１８は、経路計算装置２を決定する（Ｓ１０３）。具体的には、装置選択部１８は、Ｓ１０１のトリガＴとトリガ・装置対応テーブル１４とのマッチング、または、Ｓ１０２のポリシＰとポリシ・装置対応テーブル１６とのマッチングを行い、マッチング結果をもとにして、経路計算装置２の候補から、経路計算を実行させる経路計算装置２を決定する。このように、トリガＴの種類に応じて経路計算装置２を選択することで、その状況に合った経路設定を行うことが可能となる。なお、Ｓ１０２と同様に、決定する経路計算装置２は、１つ（セル値が最高のもの）でもよいし、複数（セル値が優先度となる）としてもよい。

さらに、アルゴリズム選択部２４は、ポリシＰおよび経路計算装置２から経路計算アルゴリズムを決定する（Ｓ１０４）。具体的には、アルゴリズム選択部２４は、Ｓ１０２とＳ１０３の決定を受け、アルゴリズム搭載テーブル２０を参照して、経路計算装置２が経路計算で用いる経路計算アルゴリズムを決定する。

ここで、もし、アルゴリズム搭載テーブル２０において、Ｓ１０２で決定した最高の優先度となるポリシＰを満たすアルゴリズムが、Ｓ１０３で選択した最高の優先度となる経路計算装置２にない場合には、ポリシＰまたは経路計算装置２のうち、片方を優先させることにより、もう片方を妥協する処理を行う。なお、妥協処理とは、Ｓ１０２で決定したポリシＰ、または、Ｓ１０３で選択した経路計算装置２が、それぞれ優先度を有する複数の候補であるときに、より優先度の低い候補を選択することである。

この妥協処理により、Ｓ１０２で決定したポリシＰを満たすアルゴリズムが、Ｓ１０３で選択した経路計算装置２にあるか否かを再度判定する。なお、１回の妥協処理でもアルゴリズムが決定できないときには、さらに、優先度の低いポリシＰまたは経路計算装置２を選択して、複数回の妥協処理を行ってもよい。

そして、アルゴリズム設定部３０は、決定された経路計算アルゴリズムによる経路計算を指示する（Ｓ１０５）。具体的には、アルゴリズム設定部３０は、Ｓ１０４で決定した経路計算アルゴリズムを用いて経路計算を行うように、選択した装置に指示を送信する。この時送信する情報としては、指示内容だけではなく、受信したトリガＴの内容も同時に送ってもよい。そして、指示を受けた経路計算装置２は、計算指示装置１から指示された経路計算アルゴリズムで、経路計算を実行する（Ｓ１０６）。

なお、説明した経路計算の指示処理（図１１）について、ネットワーク内で障害が発生したというトリガＴを受信した場合の適用例を説明する。この処理によって、障害が発生した場合に適切な、短時間での復旧を行うことが可能である。

まず、トリガＴの受信（Ｓ１０１）において、トリガＴは、ネットワーク内での障害の発生（場所Ｂ）である。

次に、計算指示装置１は、経路計算のポリシＰの決定（Ｓ１０２）において、図５（ｂ）のトリガ・ポリシ対応テーブル１０内のトリガＴが障害発生となるレコードを参照すると、他のポリシＰに比べて高く評価されている計算時間のポリシＰ（優先度“５”）を選択する。また、選択するポリシＰは複数であってもよく、例えば、優先度“４”となる装置負荷および装置場所を選択してもよい。複数のポリシＰを選択した場合には、選択したポリシＰの中で、計算時間が１番、装置負荷が２番、装置場所が３番、というように優先順位付けを行うか、計算時間が５０％、装置負荷が３０％、装置場所が２０％、というように優先度付けを行う。

そして、計算指示装置１は、経路計算装置２の決定（Ｓ１０３）において、図６のトリガ・装置対応テーブル１４のトリガＴが障害発生（場所Ｂ）のレコードを参照すると、他の装置の優先度に比べて高く評価されているノードＮ１（優先度“５”）を選択する。複数の経路計算装置２を選択するときには、選択した経路計算装置２の中で、ノードＮ１が１番、ノードＮ３が２番、ノードＮ２が３番というように優先順位付けを行うか、ノードＮ１が５０％、ノードＮ３が３０％、ノードＮ２が２０％、というように優先度付けを行う。

なお、経路計算装置２の選び方としては、障害が発生した経路が１本だけであれば、その１本だけを短時間のうちに復旧させる為に、障害が起きた経路に関わるノードＮに経路計算させることを選択してもよい。また、障害が起きた経路が複数本の場合には、ネットワークの広範囲にわたる状況を考慮しながら経路計算させるために、経路計算サーバＳＶに経路計算させることを選択してもよい。

さらに、計算指示装置１は、ポリシＰおよび経路計算装置２から経路計算アルゴリズムの決定（Ｓ１０４）において、選択されたノードＮ１が有するアルゴリズムの中で、計算時間のポリシＰの優先度が最高となるアルゴリズムを、図８のアルゴリズム搭載テーブル２０から選択する。すると、ノードＮ１に計算時間が高く（優先度“５”）評価されたアルゴリズムＡが搭載されていることから、アルゴリズムＡが選択される。そして、決定された経路計算アルゴリズムによる経路計算の指示（Ｓ１０５）、経路計算の実行（Ｓ１０６）が実行される。

なお、説明した経路計算の指示処理（図１１）について、トリガＴとしてユーザ要求（コンテンツ配信）を受信した場合の適用例を説明する。この処理によって、ユーザからの要求を満たす経路の設定を迅速に行うことができる。

まず、トリガＴの受信（Ｓ１０１）において、トリガＴは、ネットワーク内に収容するユーザからの要求がある旨である。

次に、計算指示装置１は、経路計算のポリシＰの決定（Ｓ１０２）において、図５（ｂ）のトリガ・ポリシ対応テーブル１０内のトリガＴがユーザ要求（コンテンツ配信）となるレコードを参照すると、他のポリシＰに比べて高く評価されている通信遅延のポリシＰ（優先度“５”）を選択する。さらに、選択するポリシＰは、通信遅延とリンクコスト、など複数のポリシＰを選択してもよい。複数のポリシＰを選択した場合には、選択したポリシＰの中で、通信遅延が１番、リンクコストが２番、というように優先順位付けを行うか、通信遅延が５０％、リンクコストが５０％、というように優先度付けを行う。

そして、計算指示装置１は、経路計算装置２の決定（Ｓ１０３）において、図６のトリガ・装置対応テーブル１４のトリガＴがユーザ要求（コンテンツ配信）のレコードを参照すると、他の装置の優先度に比べて高く評価されている経路計算サーバＳＶ１（優先度“５”）を選択する。複数の経路計算装置２を選択するときには、選択した経路計算装置２の中で、経路計算サーバＳＶ１が１番、ノードＮ１が２番、ノードＮ２が３番、というように優先順位付けを行うか、経路計算サーバＳＶ１が５０％、ノードＮ１が３０％、ノードＮ２が２０％、というように優先度付けを行う。

さらに、計算指示装置１は、ポリシＰおよび経路計算装置２から経路計算アルゴリズムの決定（Ｓ１０４）において、選択された経路計算サーバＳＶ１が有するアルゴリズムの中で、通信遅延のポリシＰが最適となるアルゴリズムを、図８のアルゴリズム搭載テーブル２０から選択する。すると、経路計算サーバＳＶ１に通信遅延が高く（優先度“５”）評価されたアルゴリズムＡ４が搭載されていることから、アルゴリズムＡ４が選択される。そして、決定された経路計算アルゴリズムによる経路計算の指示（Ｓ１０５）、経路計算の実行（Ｓ１０６）が実行される。

図１２は、図１１の経路計算に使用される経路計算アルゴリズムの登録処理を示すフローチャートである。

まず、経路計算装置２は、経路計算アルゴリズムを追加する（Ｓ２０１）。この時、追加する方法には、ネットワーク管理者による手動のインストールなどの方法がある。なお、追加された経路計算アルゴリズムには、そのアルゴリズムの評価情報が付されている。評価情報は、例えば、処理速度は速いが、小規模の計算しか対応しない、などであり、評価を数値で規定するようにしてもよい。

次に、経路計算装置２は、Ｓ２０１で追加されたアルゴリズムの情報を、計算指示装置１に送信する（Ｓ２０２）。この時送信する情報としては、追加されたアルゴリズム名、そのアルゴリズムが満たすことのできるポリシＰ、および、経路計算アルゴリズムの計算時間（Ｏ（Ｎ）などのオーダー表記でもよい）、アルゴリズムが追加された装置の位置や負荷状況、などがある。なお、計算指示装置１に送信する情報によっては、新たに経路計算アルゴリズムが追加された場合以外でも、定期的に、あるいは不定期に送信されるものがあってもよい。計算指示装置１は、経路計算アルゴリズムが追加された装置から、Ｓ２０２で送信した情報を受信する。

そして、対応テーブル更新部３２は、経路計算アルゴリズムを登録する（Ｓ２０３）。具体的には、対応テーブル更新部３２は、Ｓ２０２で受信した情報をもとに、アルゴリズム搭載テーブル２０を更新する。この時、計算指示装置１はそのアルゴリズムに番号を割り振る、名前を付け替える、など識別しやすい登録方法を行ってもよい。これにより、計算指示装置１は、アルゴリズム搭載テーブル２０において、選択する候補となる経路計算アルゴリズムの全てを把握できることになる。さらに、対応テーブル更新部３２は、他の対応テーブル（トリガ・ポリシ対応テーブル１０、トリガ・装置対応テーブル１４、ポリシ・装置対応テーブル１６、ポリシ・アルゴリズム対応テーブル２２）も併せて更新してもよい。

以上説明した本発明は、以下のようにその趣旨を逸脱しない範囲で広く変形実施することが出来る。

例えば、計算指示装置１が実行するプログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、前記プログラムは、前記した処理の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前記した処理を別の装置にすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

また、本実施形態は、ＭＰＬＳやＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode）などのパケットネットワークや、ＴＤＭの光ネットワークなどで経路計算を行う場合において、何らかのトリガＴを契機として、経路計算アルゴリズムを搭載した複数の装置と複数の経路計算アルゴリズムの中から、その条件下で最適なものを選択して経路計算を実行させる経路計算指示方法、計算指示プログラム、および、計算指示装置１である。しかし、経路が設定されるネットワークは、ＭＰＬＳなどの特定のデータ通信プロトコルに限定されず、一般的なネットワークとしてもよい。

そして、計算指示装置１は、Ｓ１０５において、経路計算装置２に、経路計算アルゴリズムの種別だけでなく、その経路計算アルゴリズムが計算に使用するパラメータも、併せて送信してもいい。さらに、計算指示装置１は、経路計算装置２に、経路計算アルゴリズムに関する情報に加え、トリガＴ受信時に得た情報も併せて送信してもよい。

本発明の一実施形態に関する通信システムを示す構成図である。 本発明の一実施形態に関する経路計算装置が経路計算サーバに搭載される形態の通信システムを示す構成図である。 本発明の一実施形態に関する経路計算装置が各ノードに搭載される形態の通信システムを示す構成図である。 本発明の一実施形態に関する計算指示装置を示す構成図である。 本発明の一実施形態に関するトリガ・ポリシ対応テーブルを示す構成図である。 本発明の一実施形態に関するトリガ・装置対応テーブルを示す構成図である。 本発明の一実施形態に関するポリシ・装置対応テーブルを示す構成図である。 本発明の一実施形態に関するアルゴリズム搭載テーブルを示す構成図である。 本発明の一実施形態に関するポリシ・アルゴリズム対応テーブルを示す構成図である。 本発明の一実施形態に関する装置状態テーブルを示す構成図である。 本発明の一実施形態に関する経路計算の指示処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に関する経路計算アルゴリズムの登録処理を示すフローチャートである。

符号の説明

Ｎ ノード
Ｐ ポリシ
ＳＶ 経路計算サーバ
Ｔ トリガ
１ 計算指示装置
２ 経路計算装置
１０ トリガ・ポリシ対応テーブル（ポリシ対応テーブル）
１２ ポリシ選択部
１４ トリガ・装置対応テーブル（装置対応テーブル）
１６ ポリシ・装置対応テーブル（装置対応テーブル）
１８ 装置選択部
２０ アルゴリズム搭載テーブル（アルゴリズム対応テーブル）
２２ ポリシ・アルゴリズム対応テーブル（アルゴリズム対応テーブル）
２４ アルゴリズム選択部
３０ アルゴリズム設定部
３２ 対応テーブル更新部
３４ 装置状態テーブル
３６ トリガ監視部

Claims (29)

1. 経路計算装置による経路計算の結果に従ってデータ通信を行うノードを収容するネットワークにおいて、前記経路計算に使用する経路計算アルゴリズムを指示する経路計算指示方法であって、
   トリガとポリシとの対応関係を表すポリシ対応テーブル、前記トリガまたは前記ポリシと経路計算装置との対応関係を表す装置対応テーブル、および、前記ポリシおよび前記経路計算装置と前記経路計算アルゴリズムとの対応関係を表すアルゴリズム対応テーブルを有する計算指示装置が、
   前記トリガを監視し、入力されたトリガを決定するトリガ監視手順と、
   前記決定されたトリガを検索キーとして前記ポリシ対応テーブルを検索し、前記検索キーに対応するポリシを決定するポリシ選択手順と、
   前記決定されたトリガまたは前記決定されたポリシを検索キーとして前記装置対応テーブルを検索し、前記検索キーに対応する経路計算装置を決定する装置選択手順と、
   前記決定されたポリシおよび前記決定された経路計算装置を検索キーとして前記アルゴリズム対応テーブルを検索し、前記検索キーに対応する経路計算アルゴリズムを決定するアルゴリズム選択手順と、
   前記決定された経路計算アルゴリズムによる前記経路計算を、前記決定された経路計算装置に指示するアルゴリズム設定手順と、
   を実行することを特徴とする経路計算指示方法。
2. 前記計算指示装置は、前記経路計算装置に経路計算アルゴリズムが追加された旨の通知により、前記経路計算装置と前記追加された経路計算アルゴリズムとの対応データを、前記アルゴリズム対応テーブルに追加する対応テーブル更新手順をさらに実行することを特徴とする請求項１に記載の経路計算指示方法。
3. 前記アルゴリズム選択手順は、優先順位の付された複数の前記決定されたポリシまたは経路計算装置の候補から、優先順位の高い順に検索キーとして前記アルゴリズム対応テーブルを検索し、前記検索キーに対応する経路計算アルゴリズムを決定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の経路計算指示方法。
4. 前記アルゴリズム選択手順は、優先度の付された複数の前記決定されたポリシを検索キーとして前記アルゴリズム対応テーブルを検索し、前記検索キーに対応する経路計算アルゴリズムを決定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の経路計算指示方法。
5. 前記アルゴリズム設定手順は、前記決定された経路計算装置として、経路計算の対象となる範囲における全範囲の経路を計算する経路計算サーバヘ前記経路計算の指示を送ることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の経路計算指示方法。
6. 前記アルゴリズム設定手順は、前記決定された経路計算装置として、経路計算の対象となる範囲における所定のノードの周囲の経路を計算する前記所定のノードヘ前記経路計算の指示を送ることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の経路計算指示方法。
7. 前記アルゴリズム設定手順は、前記決定された経路計算装置として、経路計算の対象となる範囲における全範囲の経路を計算する経路計算サーバ、および、経路計算の対象となる範囲における所定のノードへ前記経路計算の指示を送ることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の経路計算指示方法。
8. 前記ポリシ対応テーブルは、ネットワークに収容しているユーザ端末からの要求情報の受信というトリガと、要求情報に含まれるポリシとの対応を示す所定のレコードを有し、
   前記計算指示装置は、前記所定のレコードをもとに、前記トリガから前記ポリシを選択し、要求情報に含まれるポリシを満たす経路を計算するように前記経路計算装置に指示することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の経路計算指示方法。
9. 前記ポリシ対応テーブルは、ＣＬＩ（Command Line Interface）による要求情報のコマンドの入力というトリガと、要求情報に含まれるポリシとの対応を示す所定のレコードを有し、
   前記計算指示装置は、前記所定のレコードをもとに、前記トリガから前記ポリシを選択し、要求情報に含まれるポリシを満たす経路を計算するように前記経路計算装置に指示することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の経路計算指示方法。
10. 前記ポリシ対応テーブルは、シグナリングプロトコルのメッセージに含まれるユーザ端末からの要求情報の受信というトリガと、要求情報に含まれるポリシとの対応を示す所定のレコードを有し、
    前記計算指示装置は、前記所定のレコードをもとに、前記トリガから前記ポリシを選択し、要求情報に含まれるポリシを満たす経路を計算するように前記経路計算装置に指示することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の経路計算指示方法。
11. 前記ポリシ対応テーブルは、ネットワーク内のいずれかの地点で障害が発生して通信が中断した旨というトリガと、迂回パスの経路計算というポリシとの対応を示す所定のレコードを有し、
    前記計算指示装置は、前記所定のレコードをもとに、前記トリガから前記ポリシを選択し、現用パスの経路と不通となった経路に代わる迂回経路とを計算するように前記経路計算装置に指示することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の経路計算指示方法。
12. 前記ポリシ対応テーブルは、トラフィックフローに関する情報の受信というトリガと、トラフィックのサービス品質というポリシとの対応を示す所定のレコードを有し、
    前記計算指示装置は、前記所定のレコードをもとに、前記トリガから前記ポリシを選択し、対象とするトラフィックフローが規定された品質を保ちながら終点ノードまで届くような経路を計算するように前記経路計算装置に指示することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の経路計算指示方法。
13. 前記装置対応テーブルは、経路計算装置の負荷というポリシと、負荷が相対的に小さい前記経路計算装置との対応を示す所定のレコードを有し、
    前記計算指示装置は、前記所定のレコードをもとに、前記ポリシから前記経路計算装置を選択し、複数の経路計算装置に経路計算の処理を分散させることを特徴とする請求項１ないし請求項１２のいずれか１項に記載の経路計算指示方法。
14. 前記装置対応テーブルは、経路計算装置の経路計算時のプロセッサ使用率というポリシと、プロセッサ使用率が相対的に小さい前記経路計算装置との対応を示す所定のレコードを有し、
    前記計算指示装置は、前記所定のレコードをもとに、前記ポリシから前記経路計算装置を選択し、複数の経路計算装置に経路計算の処理を分散させることを特徴とする請求項１ないし請求項１２のいずれか１項に記載の経路計算指示方法。
15. 前記装置対応テーブルは、計算された経路を設定する装置との距離というポリシと、計算すべき経路に近い前記経路計算装置との対応を示す所定のレコードを有し、
    前記計算指示装置は、前記所定のレコードをもとに、前記ポリシから前記経路計算装置を選択し、経路計算装置の周囲のネットワーク情報を用いて、経路を計算させることを特徴とする請求項１ないし請求項１２のいずれか１項に記載の経路計算指示方法。
16. 前記アルゴリズム対応テーブルは、経路計算時間の短縮化というポリシと、計算時間が相対的に短い経路計算アルゴリズムとの対応を示す所定のレコードを有し、
    前記計算指示装置は、前記所定のレコードをもとに、前記ポリシから前記経路計算アルゴリズムを選択し、その経路計算アルゴリズムで経路を計算するように前記経路計算装置に指示することを特徴とする請求項１ないし請求項１５のいずれか１項に記載の経路計算指示方法。
17. 前記アルゴリズム対応テーブルは、トラフィックのサービス品質というポリシと、対象とするトラフィックのサービス品質を規定レベルに保ちながら終点ノードまで届くような経路計算アルゴリズムとの対応を示す所定のレコードを有し、
    前記計算指示装置は、前記所定のレコードをもとに、前記ポリシから前記経路計算アルゴリズムを選択し、その経路計算アルゴリズムで経路を計算するように前記経路計算装置に指示することを特徴とする請求項１ないし請求項１５のいずれか１項に記載の経路計算指示方法。
18. 前記アルゴリズム対応テーブルは、通信遅延というポリシと、トラフィック転送時の遅延が相対的に小さくなる事を優先的に計算するような経路計算アルゴリズムとの対応を示す所定のレコードを有し、
    前記計算指示装置は、前記所定のレコードをもとに、前記ポリシから前記経路計算アルゴリズムを選択し、その経路計算アルゴリズムでトラフィックの転送遅延が小さくなるような経路を計算するように前記経路計算装置に指示することを特徴とする請求項１ないし請求項１５のいずれか１項に記載の経路計算指示方法。
19. 前記アルゴリズム対応テーブルは、ネットワークリソースの利用効率というポリシと、ネットワークリソースが効率的に利用される事を優先的に計算するような経路計算アルゴリズムとの対応を示す所定のレコードを有し、
    前記計算指示装置は、前記所定のレコードをもとに、前記ポリシから前記経路計算アルゴリズムを選択し、その経路計算アルゴリズムでネットワークリソースの利用効率がよい経路を計算するように前記経路計算装置に指示することを特徴とする請求項１ないし請求項１５のいずれか１項に記載の経路計算指示方法。
20. 前記アルゴリズム対応テーブルは、リンクコストというポリシと、リンクコストが相対的に小さくなる事を優先的に計算するような経路計算アルゴリズムとの対応を示す所定のレコードを有し、
    前記計算指示装置は、前記所定のレコードをもとに、前記ポリシから前記経路計算アルゴリズムを選択し、その経路計算アルゴリズムでリンクコストの小さい経路を計算するように前記経路計算装置に指示することを特徴とする請求項１ないし請求項１５のいずれか１項に記載の経路計算指示方法。
21. 前記アルゴリズム対応テーブルは、リンクの残余帯域というポリシと、残余帯域が大きい、あるいは小さいリンクを含む経路を優先的に計算するような経路計算アルゴリズムとの対応を示す所定のレコードを有し、
    前記計算指示装置は、前記所定のレコードをもとに、前記ポリシから前記経路計算アルゴリズムを選択し、その経路計算アルゴリズムで経路を計算するように前記経路計算装置に指示することを特徴とする請求項１ないし請求項１５のいずれか１項に記載の経路計算指示方法。
22. 前記アルゴリズム対応テーブルは、信頼性の高いパス設計というポリシと、信頼性の高いパスを計算するような経路計算アルゴリズムとの対応を示す所定のレコードを有し、
    前記計算指示装置は、前記所定のレコードをもとに、前記ポリシから前記経路計算アルゴリズムを選択し、その経路計算アルゴリズムでネットワークの信頼性を高く保つ経路を計算するように前記経路計算装置に指示することを特徴とする請求項１ないし請求項１５のいずれか１項に記載の経路計算指示方法。
23. 前記アルゴリズム対応テーブルは、迂回パスの経路計算というポリシと、現用パスの経路と前記現用パスに対してノードまたはリンクが重ならないような迂回経路とを計算するような経路計算アルゴリズムと、の対応を示す所定のレコードを有し、
    前記計算指示装置は、前記所定のレコードをもとに、前記ポリシから前記経路計算アルゴリズムを選択し、その経路計算アルゴリズムで障害時に代用できる迂回経路を計算するように前記経路計算装置に指示することを特徴とする請求項１ないし請求項１５のいずれか１項に記載の経路計算指示方法。
24. 請求項１ないし請求項２３のいずれか１項に記載された経路計算指示方法をコンピュータに実行させるための計算指示プログラム。
25. 経路計算装置による経路計算の結果に従ってデータ通信を行うノードを収容するネットワークにおいて、前記経路計算に使用する経路計算アルゴリズムを指示する計算指示装置であって、
    トリガとポリシとの対応関係を表すポリシ対応テーブルと、前記トリガまたは前記ポリシと経路計算装置との対応関係を表す装置対応テーブルと、前記ポリシおよび前記経路計算装置と前記経路計算アルゴリズムとの対応関係を表すアルゴリズム対応テーブルと、
    前記トリガを監視し、入力されたトリガを決定するトリガ監視部と、
    前記決定されたトリガを検索キーとして前記ポリシ対応テーブルを検索し、前記検索キーに対応するポリシを決定するポリシ選択部と、
    前記決定されたトリガまたは前記決定されたポリシを検索キーとして前記装置対応テーブルを検索し、前記検索キーに対応する経路計算装置を決定する装置選択部と、
    前記決定されたポリシおよび前記決定された経路計算装置を検索キーとして前記アルゴリズム対応テーブルを検索し、前記検索キーに対応する経路計算アルゴリズムを決定するアルゴリズム選択部と、
    前記決定された経路計算アルゴリズムによる前記経路計算を、前記決定された経路計算装置に指示するアルゴリズム設定部と、
    を有することを特徴とする計算指示装置。
26. 前記経路計算装置に経路計算アルゴリズムが追加された旨の通知により、前記経路計算装置と前記追加された経路計算アルゴリズムとの対応データを、前記アルゴリズム対応テーブルに追加する対応テーブル更新部をさらに有することを特徴とする請求項２５に記載の計算指示装置。
27. 前記アルゴリズム設定部は、前記決定された経路計算装置として、経路計算の対象となる範囲における全範囲の経路を計算する経路計算サーバヘ前記経路計算の指示を送ることを特徴とする請求項２５または請求項２６に記載の計算指示装置。
28. 前記アルゴリズム設定部は、前記決定された経路計算装置として、経路計算の対象となる範囲における所定のノードの周囲の経路を計算する前記所定のノードヘ前記経路計算の指示を送ることを特徴とする請求項２５または請求項２６に記載の計算指示装置。
29. 前記アルゴリズム設定部は、前記決定された経路計算装置として、経路計算の対象となる範囲における全範囲の経路を計算する経路計算サーバ、および、経路計算の対象となる範囲における所定のノードへ前記経路計算の指示を送ることを特徴とする請求項２５または請求項２６に記載の計算指示装置。

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