JP4419865B2 - 仮想ネットワークに対する実ネットワークのトラヒック管理方法、プログラム及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、ネットワークのトラヒック管理方法、プログラム及び装置に関する。

現在、実ネットワーク上に、仮想ネットワークを構築するアプリケーションが広く利用されている。仮想ネットワークとは、端末と、仮想的に接続された端末間を結ぶリンクとから構成される。仮想ネットワークによれば、物理的に遠距離の端末間であっても、又は、ルータ又はファイアウォールを介して異なるネットワークに接続された端末間であっても、仮想ネットワークでは同一ネットワークに接続させることができる。一方、実ネットワークは、端末と、ルータと、それらノード間を結ぶリンクとから構成される。

仮想ネットワークは、Ｐ２Ｐ（Ｐｅｅｒ ｔｏ Ｐｅｅｒ）の技術を用いたファイル共有アプリケーションによって実現される。これにより、端末の利用者にとっては、仮想ネットワーク上で他方の端末とリソースを交換することができる。仮想ネットワークにおいては、仮想ネットワーク対応の通信装置、プロキシサーバの設定変更、及びファイアウォールの設定変更を必要としない。また、ネットワーク負荷が集中するようなサーバを必要とせず、ネットワークの拡張性の点で極めて有利である。

ネットワークのトラヒック状態を管理するために、シミュレータ（模擬試験）装置が用いられる。これにより、様々な通信トラヒックのイベントを発生させ、ネットワークにおけるトラヒックの負荷状態を監視することができる。

従来の実ネットワークに対するシミュレータ装置は、基本的に、パケット単位で当該ネットワークにおける状態を管理するものである。また、近年においては、パケットシミュレータをベースに、仮想ネットワークに対応したシミュレーション装置も存在する。更に、パケットシミュレータ装置とは異なり、パケットを逐次模擬せずに、イベントの発生（例えば一方の端末から他方の端末へのリソースのダウンロードの発生）のみに注目したイベントシミュレータ装置もある。

来村徳信、溝口理一郎、「機能に関する知識記述と推論のためのオントロジー」、２０００年度人工知能学会全国大会（第１４回）論文集、２６−０２、ｐｐ．５１８〜５２１ Ａ．Ｔａｇａｍｉ、 ｅｔ ａｌ．、「Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐａｓｓｉｖｅ Ｐｅｅｒ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｎ Ｐｅｅｒ−ｔｏ−Ｐｅｅｒ Ｉｎｔｅｒ−ｄｏｍａｉｎ Ｔｒａｆｆｉｃ」、ＩＥＥＥ Ｐ２Ｐ ２００４、ｐｐ．１４８〜１５４

しかしながら、ネットワーク管理者にとっては、仮想ネットワークの存在は実ネットワークのトラヒック管理において極めて不都合が多い。仮想ネットワークにおける通信トラヒックが、実ネットワークの通信トラヒックにどのような影響を及ぼすかを把握することが難しいからである。

例えば、仮想ネットワークにおいて、ダウンロードされる回数が極めて多いリソースを所持する第１の端末が存在したとする。このとき、第２の端末が、第１の端末と同じ仮想ネットワークに接続されているとしても、実ネットワークにおいては遠隔又は異なるネットワークに接続される場合がある。このような状況下で、第２の端末が、第１の端末から当該リソースを受信した場合、実ネットワークにおける特定のリンクにのみ高い負荷がかかることとなる。第２の端末が、第１の端末から、長期間に渡って大量のリソースをダウンロードするならば、実ネットワークにおける特定のリンクの通信帯域を増加させる必要があることを、ネットワーク管理者は判断しなければならない。

また、従来のシミュレーション装置は、仮想ネットワークと実ネットワークとの二重ネットワークに対応するものではなく、仮想ネットワークにおける通信トラヒックが、実ネットワークに及ぼす影響を把握することは困難であった。

従って、本発明は、仮想ネットワークにおける通信トラヒックが、実ネットワークに及ぼす影響を把握することができるトラヒック管理方法、プログラム及び装置を提供することを目的とする。

本発明によれば、
仮想ネットワークにおける端末毎の隣接ノード情報を有する仮想ネットワークデータベースと、
実ネットワークにおける端末毎の隣接ノード情報と、ノード間のリンク毎に利用可能帯域を指定するリンク情報と、リンク毎の現利用帯域を記録するリンクログ情報とを有する実ネットワークデータベースと、
ダウンロードされるリソース毎のサイズを記録したリソース情報を含むリソースデータベースと
を有するネットワーク管理装置におけるトラヒック管理方法であって、
仮想ネットワークデータベースの隣接ノード情報を用いて、第１の端末から第２の端末へリソースをダウンロードする仮想経路を特定する第１のステップと、
実ネットワークデータベースの隣接ノード情報を用いて、仮想経路に対応する実経路を特定する第２のステップと、
実ネットワークデータベースのリンク情報を用いて、実経路の１つ以上のリンクの中で最小の利用可能帯域を選択する第３のステップと、
実ネットワークデータベースのリンクログ情報に対して、実経路に含まれるリンク毎に、最小の利用可能帯域を追加する第４のステップと、
リソースデータベースに記録された当該リソースのサイズのダウンロード所要時間を、最小の利用可能帯域から算出する第５のステップと、
実ネットワークデータベースのリンクログ情報に対して、所要時間が経過した際に、実経路に含まれるリンク毎に、最小の利用可能帯域を減少させる第６のステップと
を有することを特徴とする。

本発明の方法における他の実施形態によれば、第１の端末が第２の端末からリソースをダウンロードするという任意の複数のイベントを発生させ、該イベントに基づいて第１から第６のステップを繰り返し行うことにより、リンクログ情報を蓄積してシミュレーションをすることも好ましい。

また、本発明の方法における他の実施形態によれば、
端末毎に、所持リソースの識別番号と、利用者の行動頻度を示すアクセス頻度情報とを蓄積したノード情報を含むノードデータベースを更に有しており、
リソースデータベースのリソース情報には、リソース毎に、当該リソースの人気度を示すダウンロード頻度情報を更に含んでおり、
イベントは、リソースデータベースのダウンロード頻度情報と、ノードデータベースのアクセス頻度情報とに基づいて発生されることも好ましい。

更に、本発明の方法における他の実施形態によれば、実ネットワークデータベースのリンクログ情報に基づいて、リンク毎に、現利用帯域と経過時間とからなるグラフを表示するステップを更に有することも好ましい。

本発明によれば、
仮想ネットワークにおける端末毎の隣接ノード情報を有する仮想ネットワークデータベースと、
実ネットワークにおける端末毎の隣接ノード情報と、ノード間のリンク毎に利用可能帯域を指定するリンク情報と、リンク毎の現利用帯域を記録するリンクログ情報とを有する実ネットワークデータベースと、
ダウンロードされるリソース毎のサイズを記録したリソース情報を含むリソースデータベースと
を有するネットワーク管理装置に搭載されたコンピュータを実行させるトラヒック管理プログラムであって、
仮想ネットワークデータベースの隣接ノード情報を用いて、第１の端末から第２の端末へリソースをダウンロードする仮想経路を特定する第１のステップと、
実ネットワークデータベースの隣接ノード情報を用いて、仮想経路に対応する実経路を特定する第２のステップと、
実ネットワークデータベースのリンク情報を用いて、実経路の１つ以上のリンクの中で最小の利用可能帯域を選択する第３のステップと、
実ネットワークデータベースのリンクログ情報に対して、実経路に含まれるリンク毎に、最小の利用可能帯域を追加する第４のステップと、
リソースデータベースに記録された当該リソースのサイズのダウンロード所要時間を、最小の利用可能帯域から算出する第５のステップと、
実ネットワークデータベースのリンクログ情報に対して、所要時間が経過した際に、実経路に含まれるリンク毎に、最小の利用可能帯域を減少させる第６のステップと
してコンピュータを実行させることを特徴とする。

本発明のプログラムにおける他の実施形態によれば、第１の端末が第２の端末からリソースをダウンロードするという任意の複数のイベントを発生させ、該イベントに基づいて第１から第６のステップを繰り返し行うことにより、リンクログ情報を蓄積してシミュレーションをするようにコンピュータを実行させることも好ましい。

また、本発明のプログラムにおける他の実施形態によれば、
端末毎に、所持リソースの識別番号と、利用者の行動頻度を示すアクセス頻度情報とを蓄積したノード情報を含むノードデータベースを更に有しており、
リソースデータベースのリソース情報には、リソース毎に、当該リソースの人気度を示すダウンロード頻度情報を更に含んでおり、
イベントは、リソースデータベースのダウンロード頻度情報と、ノードデータベースのアクセス頻度情報とに基づいて発生されるようにコンピュータを実行させることも好ましい。

更に、本発明のプログラムにおける他の実施形態によれば、実ネットワークデータベースのリンクログ情報に基づいて、リンク毎に、現利用帯域と経過時間とからなるグラフを表示するステップを更に有するようにコンピュータを実行させることも好ましい。

本発明によれば、
仮想ネットワークにおける端末毎の隣接ノード情報を有する仮想ネットワークデータベースと、
実ネットワークにおける端末毎の隣接ノード情報と、ノード間のリンク毎に利用可能帯域を指定するリンク情報と、リンク毎の現利用帯域を記録するリンクログ情報とを有する実ネットワークデータベースと、
ダウンロードされるリソース毎のサイズを記録したリソース情報を含むリソースデータベースと、
仮想ネットワークデータベースの隣接ノード情報を用いて、第１の端末から第２の端末へリソースをダウンロードする仮想経路を特定する仮想経路決定手段と、
実ネットワークデータベースの隣接ノード情報を用いて、仮想経路に対応する実経路を特定し、実ネットワークデータベースのリンク情報を用いて、実経路の１つ以上のリンクの中で最小の利用可能帯域を選択する実経路決定手段と、
実ネットワークデータベースのリンクログ情報に対して、実経路に含まれるリンク毎に、最小の利用可能帯域を追加し、リソースデータベースに記録された当該リソースのサイズのダウンロード所要時間を、最小の利用可能帯域から算出し、実ネットワークデータベースのリンクログ情報に対して、所要時間が経過した際に、実経路に含まれるリンク毎に、最小の利用可能帯域を減少させる実経路変化通知手段と
を有することを特徴とする。

本発明の装置における他の実施形態によれば、
第１の端末が第２の端末からリソースをダウンロードするという任意の複数のイベントを発生させるユーザ行動シミュレーション手段を更に有し、
イベントに基づいて、仮想経路決定手段、実経路決定手段及び実経路状態変化通知手段を繰り返し行うことにより、リンクログ情報を蓄積してシミュレーションをすることも好ましい。

また、本発明の装置における他の実施形態によれば、
端末毎に、所持リソースの識別番号と、利用者の行動頻度を示すアクセス頻度情報とを蓄積したノード情報を含むノードデータベースを更に有しており、
リソースデータベースのリソース情報には、リソース毎に、当該リソースの人気度を示すダウンロード頻度情報を更に含んでおり、
ユーザ行動シミュレーション手段は、リソースデータベースのダウンロード頻度情報と、ノードデータベースのアクセス頻度情報とに基づいてイベントを発生されることも好ましい。

更に、本発明の装置における他の実施形態によれば、実ネットワークデータベースのリンクログ情報に基づいて、リンク毎に、現利用帯域と経過時間とからなるグラフを表示する表示手段を更に有することも好ましい。

本発明によれば、仮想ネットワークにおける通信トラヒックが、実ネットワークに及ぼす影響を把握することができる。実ネットワークデータベースに蓄積されるリンクログ情報によれば、仮想ネットワークの通信トラヒックが、実ネットワークの各リンクに、どのようなトラヒック負荷を与えているかを簡単に把握することができる。特に、本発明によれば、リソースのダウンロードにおける開始時及び終了時のみをイベントとして処理する。従って、２点の変化しか注目しないので、大規模なネットワークのシミュレーションが、実時間と比較して極めて短い時間で実現できる。

また、本発明によれば、仮想ネットワーク処理部及び実ネットワーク処理部に加えて、ユーザ行動シミュレーション部を有するために、ユーザ行動を端末のアクセス頻度でモデル化し、リソースの人気度をダウンロード頻度でモデル化することができる。即ち、シミュレーションのために通信トラヒックのシナリオを予め設定する必要がない。本発明によれば、各端末が自立してユーザ行動を模擬することにより、数十万ノードからなる大規模ネットワークのシミュレーションを可能にする。

発明者らは、実際に、２０万〜１００万ノードからなる大規模な仮想ネットワークを設定した上で、実ネットワークに与える影響を解析した。シミュレーションにおけるモデルは、仮想ネットワークにおいて１時間に１、０７６、２８０セッションの通信を想定したが、実際のシミュレーション所要時間は、１，１２０秒（約１８分）であった。この結果からも明らかなとおり、シミュレーション所要時間を、実時間の半分以下の時間にすることができた。

従来のパケットシミュレータでは、予め決められたシナリオに従って通信トラヒックを発生させるものであり、ユーザ行動までも模擬することはできない。また、本発明が対象とする大規模ネットワークは、多数の端末が分散／独立して動作するために、従来のパケットシミュレータでは、実ネットワークにおけるトラヒック傾向の把握は困難である。

以下では、図面を用いて、本発明の実施をするための最良の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明における概念的ネットワーク構成図である。

図１のネットワーク構成は、仮想ネットワーク２と実ネットワーク３とを概念的に有する。ここで注目すべきは、仮想ネットワーク２によれば、端末Ａは、端末Ｃ及び端末Ｄに直接的に接続されているのに対し、実ネットワーク３によれば、端末Ａは、ルータＲ２及びＲ１を介して端末Ｃ及び端末Ｄに接続されている。

仮想ネットワーク２は、仮想ネットワークデータベース１０１を有する。仮想ネットワークデータベース１０１は、隣接ノード情報を有する。隣接ノード情報は、仮想ネットワークにおいて、端末毎に、その端末と直接的に通信可能なノード（端末）の識別子（ＩＤ：Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）を記録したテーブルである。以下の表１の隣接ノード情報によれば、端末Ａは、端末Ｃ及び端末Ｄと直接的に接続されていることが理解できる。

一方、実ネットワーク３は、実ネットワークデータベース１１１を有する。実ネットワークデータベース１１１は、隣接ノード情報と、リンク情報と、リンクログ情報とを有する。

隣接ノード情報は、実ネットワークにおいて、端末毎に、その端末と直接的に通信可能なノードの識別子を記録したテーブルである。以下の表２の隣接ノード情報によれば、端末Ａは、ルータＲ２のみと直接的に接続されていることが理解できる。

リンク情報は、実ネットワークにおいて、リンク毎に、１つの通信トラヒックの利用可能帯域を記録したテーブルである。以下の表３のリンク情報によれば、端末Ａ−＞ルータＲ２に対する利用可能帯域は１Ｍｂｐｓであり、ルータＲ２−＞端末Ａに対する利用可能帯域は２Ｍｂｐｓであることが理解できる。

リンクログ情報は、実ネットワークにおいて、リンク毎に、現利用帯域を記録したテーブルであって、時間経過と共にログ（ｌｏｇ）として蓄積したものである。図１によれば、端末Ａ−＞ルータＲ２のリンクは、現在２Ｍｂｐｓ利用されており、ルータＲ１−＞ルータＲ２のリンクは、現在９５Ｍｂｐｓ利用されていることが理解できる。

その他のデータベースとして、ノードデータベース１２１とリソースデータベース１２２とを有する。

ノードデータベース１２１は、ノード情報を蓄積する。ノード情報は、端末毎に、所持しているリソースの識別番号と、他の端末に対してアクセスするアクセス頻度（行動傾向）とを記録したテーブルである。リソースの識別番号は、要求リソースに対して、相手方ノードが保持するリソースを検索するために用いられる。アクセス頻度情報は、イベントが発生される頻度を表す。以下の表５のノード情報によれば、例えば、端末Ａは、リソース１を所持しており、その利用者は、１時間に２０回アクセスする傾向があるとする。アクセス頻度の違いによって、ヘビーユーザとライトユーザの差を設けることができる。

リソースデータベース１２２は、リソース情報を蓄積する。リソース情報は、リソースの識別番号毎に、そのリソースのサイズと、ダウンロード頻度（人気度）とを蓄積している。リソースのサイズは、ダウンロードにおいて占有される時間を算出するために用いられる。また、ダウンロード頻度情報は、参照されやすさを表す。以下の表６のリソース情報によれば、例えば、リソース１は、サイズ３００Ｍｂｙｔｅであって、１時間１０回ダウンロードされるものである。

図２は、本発明におけるフローチャートである。このフローチャートによって表される処理は、ネットワーク管理装置のトラヒック管理方法としても実現できるし、ネットワーク管理装置に搭載されたコンピュータを実行させるプログラムによっても実現できる。

最初に、仮想ネットワークにおける処理について説明する。
（Ｓ２０１）最初に、仮想ネットワーク２において、端末Ｄは、リソース４をダウンロードしたいとするイベントが発生したとする。このイベントは、シミュレーションにおいて任意に発生したものであってもよいし、実際に、仮想ネットワークにおいて発生したものであってあってもよい。

（Ｓ２０２）仮想ネットワークデータベース１０１の隣接ノード情報を用いて、端末Ｄは、隣接ノードである端末Ａに対してリソース４を要求する。ノードデータベース１２１のノード情報によれば、端末Ａはリソース４を所持していない。そこで、端末Ａに対する隣接ノードを検索する。隣接ノード情報によれば、端末Ａには、隣接ノードとして端末Ｃが存在する。また、端末Ｃは、ノード情報によれば、リソース４を所持している。そうすると、端末Ｄは、リソース４を、端末Ｃ−＞端末Ａ−＞端末Ｄの仮想経路によってダウンロードすることができることを認識する。
仮想経路（１）：端末Ｃ−＞端末Ａ
仮想経路（２）：端末Ａ−＞端末Ｄ

（Ｓ２０３）仮想ネットワーク２において、ノード情報データベース１０１のノード情報に対して、端末Ｄの所持リソースに、リソース識別番号４を追加する。これにより、仮想ネットワークについて、ネットワーク状態が変更されることとなる。尚、仮想ネットワーク２においても、実ネットワークに相当するリンク情報及びリンクログ情報を有してもよい。必要であれば、これらリンク情報及びリンクログ情報も変更される。

次に、実ネットワークに対する処理について説明する。
（Ｓ２０４）実ネットワークデータベース１１１の隣接ノード情報を用いて、仮想経路を実経路にマッピングする。１つの仮想経路に対して複数の実経路が存在する場合、最短ホップ数の経路を選択する。前述した表２における隣接ノード情報によれば、端末Ａの隣接ノードはルータＲ２であり、ルータＲ２の隣接ノードは、端末Ａ、端末Ｂ及びルータ１であることが理解できる。これにより、仮想経路（１）（２）は、以下のような実経路（１）（２）にマッピングできる。
実経路（１）：端末Ｃ−＞ルータＲ１−＞ルータＲ２−＞端末Ａ
実経路（２）：端末Ａ−＞ルータＲ２−＞ルータＲ１−＞端末Ｄ

仮想経路の決定には、例えば最短距離法（Ｄｉｊｋｓｔｒａ法）を用いてもよい。最短距離法とは、ｎ個の点のネットワークにおいて、リンク（ｉ，ｊ）毎に距離ｄ_ｉｊが与えられており、ノード間で選択可能の複数の経路の中から、１つ以上の距離の和が最小となる距離の経路を選択する方法である。例えば、リンクの距離に、利用可能帯域を割り当てることもできる。例えば以下のような参考文献がある。
佐藤史隆、廣安知之、三木光範「短経路問題におけるアルゴリズム［ダイクストラ法］の調査」、ISDL Report No. 20040716002、2004年4月19日、[online]、インターネット＜http://mikilab.doshisha.ac.jp/dia/research/report/2004/0716/002/report20040716002.html＞、[平成１７年２月７日検索］

（Ｓ２０５）実ネットワークデータベース１１１のリンク情報を用いて、利用可能帯域の最小値を導出する。前述した表３におけるリンク情報によれば、実経路（１）（２）に対して、以下のような利用可能帯域が割り当てられる。
実経路（１）端末Ｃ−＞ルータＲ１−＞ルータＲ２−＞端末Ａ
（１Ｍｂｐｓ）（５Ｍｂｐｓ）（２Ｍｂｐｓ）
実経路（２）端末Ａ−＞ルータＲ２−＞ルータＲ１−＞端末Ｄ
（１Ｍｂｐｓ）（３Ｍｂｐｓ）（２５０ｋｂｐｓ）
そうすると、実経路（１）における最小の利用可能帯域は１Ｍｂｐｓであり、実経路（２）における最小の利用可能帯域は２５０ｋｂｐｓである。実経路において、最小の利用可能帯域だけが、全てのリンクの現利用帯域に追加されることとなる。

（Ｓ２０６）実ネットワークデータベース１１１のリンクログ情報に対して、実経路上の各リンクの現利用帯域に、最小の利用可能帯域を追加する。例えば、表７は、現在時間ｔ以前のリンクログ情報であり、表８は、現在時間ｔのリンクログ情報である。実経路（１）の各リンクの現利用帯域には、最小利用可能帯域１Ｍｂｐｓが追加され、実経路（２）の各リンクの現利用帯域には、最小利用可能帯域２５０ｋｂｐｓが追加される。

（Ｓ２０７）リソースデータベース１２２のリソース情報を用いて、実経路毎のダウンロード時間を導出する。ダウンロードされるリソース４のサイズは、リソース情報によれば、１０Ｍｂｙｔｅである。
実経路（１）：端末Ｃ−＞端末Ａ：最小利用帯域１Ｍｂｐｓ
（１０Ｍｂｙｔｅ×８ｂｉｔ）／１Ｍｂｐｓ＝８０秒
実経路（２）：端末Ａ−＞端末Ｄ：最小利用帯域２５０ｋｂｐｓ
（１０Ｍｂｙｔｅ×８ｂｉｔ）／２５０ｋｂｐｓ＝３２０秒

（Ｓ２０８）実ネットワークデータベース１１１のリンクログ情報に対して、Ｓ２０７で決定された時間経過後に、そのログを変更する。実経路（１）について、Ｓ２０６で現利用帯域を追加した時間ｔから８０秒経過した時点のリンクログ情報は、表９のようになる。

また、実経路（１）について、Ｓ２０６で現利用帯域を追加した時間ｔから３２０秒経過した時点のリンクログ情報は、表１０のようになる。

図３は、本発明におけるリンク毎のリンクログ情報を表したグラフである。

図３によれば、リンク毎に、縦軸を現利用帯域とし、横軸を時間経過として表している。このようなグラフが表示部に表示されることにより、ネットワーク管理者の理解が進む。例えば、端末Ａ−＞ルータＲ２のリンクログ情報は、時間ｔまでは現利用帯域２Ｍｂｐｓであり、時間ｔから３２０秒までは現利用帯域２．２５Ｍｂｐｓであり、時間ｔ＋３２０秒以後は現利用帯域２Ｍｂｐｓであることが理解できる。以下、同様にして、全てのリンクのリンクログ時間が把握できる。

尚、本発明の実施形態においては、説明を簡単化するために、１つのダウンロードについてのみ説明している。実際のネットワークにおいては、膨大な端末間で様々なサイズのリソースがダウンロードされるために、前述したイベントが大量に重複して動作する。

図４は、本発明におけるトラヒック管理装置１の機能構成図である。

トラヒック管理装置１は、仮想ネットワーク処理部１０と、実ネットワーク処理部１１と、ユーザ行動シミュレーション部１２と、イベント取得部１３とを有する。トラヒック管理装置１は、仮想ネットワークの状態を仮想ネットワーク処理部１０が保持し、実ネットワークの状態を実ネットワーク処理部１１が保持する。イベント取得部１３から通知されたイベントに基づいて、仮想ネットワーク処理部１０及び実ネットワーク処理部１１が動作する。イベントとは、例えば「第１の端末から第２の端末へ第１のリソースをダウンロードする」としたものである。このイベントは、実際に仮想ネットワーク２から実イベントとして通知されたものでもよいし、ユーザ行動シミュレーション部１２から取得したものであってもよい。

仮想ネットワーク処理部１０は、前述した仮想ネットワークデータベース１０１と、経路決定部１０２と、状態変化通知部１０３とを有する。

仮想経路決定部１０２は、前述したＳ２０２に相当する処理を行う。これは、イベント取得部１３からイベントを受信した際に、仮想ネットワークデータベース１０１の隣接ノード情報を用いて、要求リソースを保持する端末までの仮想経路を決定する。

状態変化通知部１０３は、前述したＳ２０３に相当する処理を行う。これは、実ネットワーク処理部１１へ、決定された仮想経路に基づくダウンロード要求を指示する。また、イベント取得部１３から通知されたイベント情報に応じて、仮想ネットワークのネットワーク状態を変更する。

実ネットワーク処理部１１は、実ネットワークデータベース１１１と、実経路決定部１１２と、状態変化通知部１１３とを有する。仮想ネットワークデータベース１０１は、前述した隣接ノード情報と、リンク情報と、リンクログ情報とを蓄積する。

実経路決定部１１２は、前述したＳ２０４及びＳ２０５に相当する処理を行う。これは、実ネットワークデータベース１１１の隣接ノード情報を用いて、仮想ネットワーク処理部１０から通知された仮想経路に対する実経路を導出する。そして、実ネットワークデータベース１１１のリンク情報を用いて、この実経路上のリンクにおける最小利用可能帯域を導出する。

状態変化通知部１１３は、前述したＳ２０６〜Ｓ２０８に相当する処理を行う。これは、実ネットワークデータベース１１１のリンクログ情報に対して、実経路上の各リンクの現利用帯域に、最小の利用可能帯域を追加する。次に、リソースデータベース１２２のリソース情報を用いて、実経路毎のダウンロード時間を導出する。そして、実ネットワークデータベース１１１のリンクログ情報に対して、Ｓ２０７で決定された時間経過後に、そのログを変更する。

ユーザ行動シミュレーション部１２は、主に、仮想ネットワークにおけるシミュレーションのためのイベントを生成するものである。これにより、仮想ネットワークにおいて様々に発生する通信トラヒックが、実ネットワークにおいてどのように影響するかを把握することができる。ユーザ行動シミュレーション部１２は、ノードデータベース１２１と、リソースデータベース１２２と、ダウンロードスケジューラ部１２３と、イベントキュー１２４とを有する。ノードデータベース１２１及びリソースデータベース１２２については、図１に基づいて前述した。

ダウンロードスケジューラ部１２３は、ノードデータベース１２１のノード情報におけるアクセス頻度情報と、リソースデータベース１２２のリソース情報におけるダウンロード頻度情報とに基づいて、イベントを生成する。アクセス頻度は、例えば時間当たりのアクセス回数を示し、ダウンロード頻度情報は、例えば時間当たりのダウンロード回数を示す。従って、これら条件を満たすように、イベントを生成する。ここで、あるノードは、いずれのリソースをダウンロードするかについては条件としない。即ち、各端末がそのアクセス頻度だけアクセスし、各リソースがそのダウンロード頻度だけダウンロードされる。尚、端末がアクセスする時間間隔は指数分布に従うものとしてもよい。

イベントキュー１２４は、イベントをシミュレーションの時間軸に従って並べた記憶領域である。イベント取得部１３は、イベントキュー１２４の先頭から逐次にイベントを取得し、仮想ネットワーク処理部１０へ通知する。

以上、前述したように、本発明によれば、仮想ネットワークにおける通信トラヒックが、実ネットワークに及ぼす影響を把握することができる。また、大規模なネットワークのシミュレーションが、実時間と比較して極めて短い時間で実現できる。

前述した本発明における種々の実施形態によれば、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略を、当業者は容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。

本発明における概念的ネットワーク構成図である。 本発明におけるフローチャートである。 本発明におけるリンク毎のリンクログ情報を表したグラフである。 本発明におけるトラヒック管理装置の機能構成図である。

符号の説明

１ トラヒック管理装置
１０ 仮想ネットワーク処理部
１０１ 仮想ネットワークデータベース
１０２ 仮想経路決定部
１０３ 状態変化通知部
１１ 実ネットワーク処理部
１１１ 実ネットワークデータベース
１１２ 実経路決定部
１１３ 状態変化通知部
１２ ユーザ行動シミュレーション部
１２１ ノードデータベース
１２２ リソースデータベース
１２３ ダウンロードスケジューラ部
１２４ イベントキュー
１３ イベント取得部
２ 仮想ネットワーク
３ 実ネットワーク

Claims (12)

1. 仮想ネットワークにおける端末毎の隣接ノード情報を有する仮想ネットワークデータベースと、
   実ネットワークにおける端末毎の隣接ノード情報と、ノード間のリンク毎に利用可能帯域を指定するリンク情報と、リンク毎の現利用帯域を記録するリンクログ情報とを有する実ネットワークデータベースと、
   ダウンロードされるリソース毎のサイズを記録したリソース情報を含むリソースデータベースと
   を有するネットワーク管理装置におけるトラヒック管理方法であって、
   前記仮想ネットワークデータベースの前記隣接ノード情報を用いて、第１の端末から第２の端末へリソースをダウンロードする仮想経路を特定する第１のステップと、
   前記実ネットワークデータベースの前記隣接ノード情報を用いて、前記仮想経路に対応する実経路を特定する第２のステップと、
   前記実ネットワークデータベースの前記リンク情報を用いて、前記実経路の１つ以上のリンクの中で最小の利用可能帯域を選択する第３のステップと、
   前記実ネットワークデータベースの前記リンクログ情報に対して、前記実経路に含まれるリンク毎に、前記最小の利用可能帯域を追加する第４のステップと、
   前記リソースデータベースに記録された当該リソースのサイズのダウンロード所要時間を、前記最小の利用可能帯域から算出する第５のステップと、
   前記実ネットワークデータベースの前記リンクログ情報に対して、前記所要時間が経過した際に、前記実経路に含まれるリンク毎に、前記最小の利用可能帯域を減少させる第６のステップと
   を有することを特徴とするトラヒック管理方法。
2. 第１の端末が第２の端末からリソースをダウンロードするという任意の複数のイベントを発生させ、該イベントに基づいて前記第１から第６のステップを繰り返し行うことにより、前記リンクログ情報を蓄積してシミュレーションをすることを特徴とする請求項１に記載のトラヒック管理方法。
3. 前記端末毎に、所持リソースの識別番号と、利用者の行動頻度を示すアクセス頻度情報とを蓄積したノード情報を含むノードデータベースを更に有しており、
   前記リソースデータベースの前記リソース情報には、前記リソース毎に、当該リソースの人気度を示すダウンロード頻度情報を更に含んでおり、
   前記イベントは、前記リソースデータベースの前記ダウンロード頻度情報と、前記ノードデータベースの前記アクセス頻度情報とに基づいて発生されることを特徴とする請求項２に記載のトラヒック管理方法。
4. 前記実ネットワークデータベースの前記リンクログ情報に基づいて、前記リンク毎に、現利用帯域と経過時間とからなるグラフを表示するステップを更に有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のトラヒック管理方法。
5. 仮想ネットワークにおける端末毎の隣接ノード情報を有する仮想ネットワークデータベースと、
   実ネットワークにおける端末毎の隣接ノード情報と、ノード間のリンク毎に利用可能帯域を指定するリンク情報と、リンク毎の現利用帯域を記録するリンクログ情報とを有する実ネットワークデータベースと、
   ダウンロードされるリソース毎のサイズを記録したリソース情報を含むリソースデータベースと
   を有するネットワーク管理装置に搭載されたコンピュータを実行させるトラヒック管理プログラムであって、
   前記仮想ネットワークデータベースの前記隣接ノード情報を用いて、第１の端末から第２の端末へリソースをダウンロードする仮想経路を特定する第１のステップと、
   前記実ネットワークデータベースの前記隣接ノード情報を用いて、前記仮想経路に対応する実経路を特定する第２のステップと、
   前記実ネットワークデータベースの前記リンク情報を用いて、前記実経路の１つ以上のリンクの中で最小の利用可能帯域を選択する第３のステップと、
   前記実ネットワークデータベースの前記リンクログ情報に対して、前記実経路に含まれるリンク毎に、前記最小の利用可能帯域を追加する第４のステップと、
   前記リソースデータベースに記録された当該リソースのサイズのダウンロード所要時間を、前記最小の利用可能帯域から算出する第５のステップと、
   前記実ネットワークデータベースの前記リンクログ情報に対して、前記所要時間が経過した際に、前記実経路に含まれるリンク毎に、前記最小の利用可能帯域を減少させる第６のステップと
   してコンピュータを実行させることを特徴とするトラヒック管理プログラム。
6. 第１の端末が第２の端末からリソースをダウンロードするという任意の複数のイベントを発生させ、該イベントに基づいて前記第１から第６のステップを繰り返し行うことにより、前記リンクログ情報を蓄積してシミュレーションをするようにコンピュータを実行させることを特徴とする請求項５に記載のトラヒック管理プログラム。
7. 前記端末毎に、所持リソースの識別番号と、利用者の行動頻度を示すアクセス頻度情報とを蓄積したノード情報を含むノードデータベースを更に有しており、
   前記リソースデータベースの前記リソース情報には、前記リソース毎に、当該リソースの人気度を示すダウンロード頻度情報を更に含んでおり、
   前記イベントは、前記リソースデータベースの前記ダウンロード頻度情報と、前記ノードデータベースの前記アクセス頻度情報とに基づいて発生されるようにコンピュータを実行させることを特徴とする請求項６に記載のトラヒック管理プログラム。
8. 前記実ネットワークデータベースの前記リンクログ情報に基づいて、前記リンク毎に、現利用帯域と経過時間とからなるグラフを表示するステップを更に有するようにコンピュータを実行させることを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載のトラヒック管理プログラム。
9. 仮想ネットワークにおける端末毎の隣接ノード情報を有する仮想ネットワークデータベースと、
   実ネットワークにおける端末毎の隣接ノード情報と、ノード間のリンク毎に利用可能帯域を指定するリンク情報と、リンク毎の現利用帯域を記録するリンクログ情報とを有する実ネットワークデータベースと、
   ダウンロードされるリソース毎のサイズを記録したリソース情報を含むリソースデータベースと、
   前記仮想ネットワークデータベースの前記隣接ノード情報を用いて、第１の端末から第２の端末へリソースをダウンロードする仮想経路を特定する仮想経路決定手段と、
   前記実ネットワークデータベースの前記隣接ノード情報を用いて、前記仮想経路に対応する実経路を特定し、前記実ネットワークデータベースの前記リンク情報を用いて、前記実経路の１つ以上のリンクの中で最小の利用可能帯域を選択する実経路決定手段と、
   前記実ネットワークデータベースの前記リンクログ情報に対して、前記実経路に含まれるリンク毎に、前記最小の利用可能帯域を追加し、前記リソースデータベースに記録された当該リソースのサイズのダウンロード所要時間を、前記最小の利用可能帯域から算出し、前記実ネットワークデータベースの前記リンクログ情報に対して、前記所要時間が経過した際に、前記実経路に含まれるリンク毎に、前記最小の利用可能帯域を減少させる実経路変化通知手段と
   を有することを特徴とするトラヒック管理装置。
10. 第１の端末が第２の端末からリソースをダウンロードするという任意の複数のイベントを発生させるユーザ行動シミュレーション手段を更に有し、
    前記イベントに基づいて、前記仮想経路決定手段、前記実経路決定手段及び前記実経路状態変化通知手段を繰り返し行うことにより、前記リンクログ情報を蓄積してシミュレーションをすることを特徴とする請求項９に記載のトラヒック管理装置。
11. 前記端末毎に、所持リソースの識別番号と、利用者の行動頻度を示すアクセス頻度情報とを蓄積したノード情報を含むノードデータベースを更に有しており、
    前記リソースデータベースの前記リソース情報には、前記リソース毎に、当該リソースの人気度を示すダウンロード頻度情報を更に含んでおり、
    前記ユーザ行動シミュレーション手段は、前記リソースデータベースの前記ダウンロード頻度情報と、前記ノードデータベースの前記アクセス頻度情報とに基づいて前記イベントを発生されることを特徴とする請求項１０に記載のトラヒック管理装置。
12. 前記実ネットワークデータベースの前記リンクログ情報に基づいて、前記リンク毎に、現利用帯域と経過時間とからなるグラフを表示する表示手段を更に有することを特徴とする請求項９から１１のいずれか１項に記載のトラヒック管理装置。
    

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