JP4589847B2 - 動的制御用ネットワークリソース制御方法および動的制御用ネットワークリソース制御装置 - Google Patents
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「Multi-Protocol Label Switching Architecture」,IETF,[online],2001年1月掲載,[2005年8月17日検索],インターネット<http://www.ietf.org/rfc/rfc3031.txt> 「Generalized Multi-Protocol Label Switching(GMPLS) Architecture」,IETF,[online],2004年10月掲載,[2005年8月17日検索],インターネット<http://www.ietf.org/rfc/rfc3945.txt> 「Generalized Multi-Protocol Label Switching(GMPLS) Signaling esource ReserVation Protocol-Traffic Engineering(RSVP-TE) Extensions」,IETF,[online],2003年9月掲載,[2005年8月17日検索],インターネット<http://www.ietf.org/rfc/rfc3630.txt?number=3473> 「Traffic Engineering(TE) Extensions to OSPF Version 2」,IETF,[online],2003年9月掲載,[2005年8月17日検索],インターネット<http://www.ietf.org/rfc/rfc3630.txt?number=3630>
図1は、ネットワークのリソース制御方法等が実施される通信システムの全体構成図である。図1では、各ネットワークは、IP(Internet Protocol)による通信装置を有し、IPを利用した通信が可能であることを想定するが、IPを利用しないネットワークであっても良い。
図1に示すように、通信システムCSにおいて、広帯域なリンクで構成されるIPネットワークである基幹ネットワークNC(ネットワークNC)と、ユーザプログラムAPLを利用しているクライアントCが直接接続されている内部IPネットワークNIとが、エッジルータEによって接続されている。
また、論理パス計算装置CEは、論理パス制御装置PCおよび動的制御用ネットワークリソース制御装置RCに対する通信手段を有する。
さらに、動的制御用ネットワークリソース制御装置RCは、基幹ネットワークNCに接続された装置、論理パス制御装置PCおよび論理パス計算装置CEに対する通信手段を有する。
ユーザプログラム側インタフェースIPは、論理パス設定要求を受け付けた場合、論理パス設定部PSに対して論理パス設定要求が到着した旨の通知と、その条件(要求元のIPアドレス、両端のIPアドレス、プログラム識別子、必要とする帯域、許容する遅延など)の通知とを行う。また、論理パス解放要求を受け付けた場合、論理パス解放部PRに対して論理パス解放要求が到着した旨の通知と、その解放を行う論理パスの条件(要求元のIPアドレス、両端のIPアドレス、プログラム識別子など)の通知とを行う。
また、動的制御用ネットワークリソース制御装置側インタフェースIRは、論理パス解放部PRからユーザプログラムAPLが解放を要求している論理パスを特定する要求を示す情報を受け取り、その情報を動的制御用ネットワークリソース制御装置RCへ送信して、解放する論理パスを特定する要求を通知する。さらに、動的制御用ネットワークリソース制御装置側インタフェースIRは、動的制御用ネットワークリソース制御装置RCから要求の結果を受け取り、特定された解放の対象となる論理パスを論理パス解放部PRに通知する機能を有する。
論理パス設定部PSは、ユーザプログラムAPLからユーザプログラム側インタフェースIPを通じて、論理パスを設定する要求を受け付ける。この要求に従って、論理パス設定部PSは、論理パス計算装置側インタフェースICを通じて、論理パス計算装置CEへ論理パスの計算を行うように要求し、論理パス計算装置CEから論理パス計算装置側インタフェースICを通じて、論理パスの計算結果を受け取る。
論理パス設定部PSは、取得した論理パスの計算結果に従って、動的制御用ネットワークリソース制御装置側インタフェースIRを通じて、動的制御用ネットワークリソース制御装置RCにリソース情報と論理パス情報の更新を依頼し、動的制御用ネットワーク用インタフェースINを通じて、動的制御用ネットワークDNに対して論理パスの設定を要求する。
論理パス解放部PRは、ユーザプログラムAPLからユーザプログラム側インタフェースIPを通じて、論理パスを解放する要求を受け付ける。この要求に従って、論理パス解放部PRは、動的制御用ネットワークリソース制御装置側インタフェースIRを通じて、動的制御用ネットワークリソース制御装置RCへ解放の対象となる論理パスを特定する要求を出す。また、論理パス解放部PRは、動的制御用ネットワークリソース制御装置RCから動的制御用ネットワークリソース制御装置側インタフェースIRを通じて、特定された論理パスの情報を受け取り、その論理パスの情報に従って、動的制御用ネットワーク側インタフェースINを通じて、動的制御用ネットワークDNに対して、論理パスを解放する要求を行う。
論理パス計算部RIは、論理パス制御装置PCから論理パス制御装置側インタフェースILを通じて、論理パスを計算する要求と、その計算に必要な情報とを受け取る。その要求を受け付けると、論理パス計算部RIは、動的制御用ネットワークリソース制御装置RCから動的制御用ネットワークリソース制御装置側インタフェースIRを通じて、動的制御用ネットワークリソースに関する情報を取得する。論理パス計算部RIは、これらの情報を用いて、ユーザプログラムAPL(図1参照)が必要とする条件を満たす論理パスの計算を行う。そして、論理パス制御装置側インタフェースILを通じて、計算結果を論理パス制御装置PCへ通知する。
論理パス制御装置側インタフェースILは、論理パスの設定または解放に関する情報を論理パス制御装置PCから受け取り、その情報を用いて、動的制御用ネットワークリソース情報・論理パス情報更新部UDに論理パスの設定または解放の通知を行う。
また、解放の対象となる論理パスを特定するための要求を論理パス制御装置PCから受け付け、論理パス情報参照部LPSに通知する。
論理パス計算装置側インタフェースICは、論理パス計算装置CEから動的制御用ネットワークリソース情報を取得するための要求を受け付け、動的制御用ネットワークリソース情報参照部LDに通知する。また、論理パス計算装置側インタフェースICは、動的制御用ネットワークリソース情報参照部LDから動的制御用ネットワークリソース情報を受け取り、論理パス計算装置CEへ送信する。
基幹ネットワーク側インタフェースIBは、動的制御用ネットワークリソース調整部CDからパスの設定要求または解放要求を受け付けた場合に、この要求を基幹ネットワークNCに対して通知し、パスの設定または解放を実行させる。また、基幹ネットワーク側インタフェースIBは、動的制御用ネットワークリソース調整部CDから基幹ネットワークNCのネットワークリソース情報を取得するための要求を受け付け、その要求を基幹ネットワークNCに通知する。さらに、基幹ネットワーク側インタフェースIBは、基幹ネットワークNCから基幹ネットワークNCのネットワークリソース情報を受け取り、動的制御用ネットワークリソース調整部CDに通知する機能を有する。
動的制御用ネットワークリソース調整部CDは、所定期間ごとに、または動的制御用ネットワークリソース情報・論理パス情報更新部UDから動的制御用ネットワークリソースの情報が更新された旨の通知を受け取った際に、動的制御用ネットワークリソース情報DB10を参照し、利用可能な動的制御用ネットワークのリソース量が適切であるか否かの判定を行い、利用可能な動的制御用ネットワークのリソース量が不適切であると判定した場合は、基幹ネットワークNC上のパスの設定または解放を行うことで、動的制御用ネットワークのリソース量を調整することが可能である。また、このとき、動的制御用ネットワークリソース調整部CDは、全体の動的制御用ネットワークリソース量に対する追加設定ボーダライン、解放ボーダライン、各エッジルータ間で設定される追加設定ボーダライン、解放ボーダラインを決定することが可能である。利用可能な動的制御用ネットワークのリソース量の調整と、各ボーダラインの決定についての詳細は、後記する。
また、始点ルータID11bは、パスまたはリンクの始点となるルータのIDであり、終点ルータID11cは、パスまたはリンクの終点となるルータのIDである。始点ルータID11bや、終点ルータID11cとしては、IPアドレスなどルータを一意に特定できる他の情報を用いても良い。
さらに、リンク利用可能帯域11eは、リンク中で新しくパスを作成して利用することができる帯域を表すものである。
遅延11fは、そのリンクを通るのにかかる遅延時間を表すものである。
また、仮想リンクID12bは、各リンクに設定されている仮想リンクを識別するためのIDである。
さらに、帯域12cは、リンクに設定されている仮想リンクの帯域を表すものである。
また、ユーザプログラム識別子21bは、クライアントCの中でパスを利用しているユーザプログラムAPLを特定するための識別子であり、例えば、プログラムごとに固有に設定された値や、プログラムが利用するポート番号などである。
さらに、論理パス識別子21cは、ユーザプログラムAPLが利用している論理パスの識別子である。
また、利用帯域22bは、該当論理パスが確保している帯域を表すものである。
さらに、経路22cは、パスの経路に関する情報であり、例えば、パス識別子と仮想リンクIDとからなる利用仮想リンク識別情報や、始点、終点、途中点のIPアドレスまたはルータを一意に識別できるID、ルータ間のパスのID、GMPLS・MPLSのラベルなどがある。
図10は、論理パスの設定を行う場合の通信システムの動作を示すシーケンス図である。また、図11は、論理パスの解放を行う場合の通信システムの動作を示すシーケンス図である。
図10に示すように、動的制御用ネットワークリソース制御装置RCは、あらかじめ基幹ネットワークNCにパスを設定し、動的制御用ネットワークリソースを取得する(S100)。
論理パス計算装置CEは、動的制御用ネットワークリソース制御装置RCに、動的制御用ネットワークDNのリソース情報を要求し(S103)、動的制御用ネットワークリソース制御装置RCから、動的制御用ネットワークDNのリソース情報を受け取る(S104)。そして、論理パスの計算を行い、その結果を論理パス制御装置PCへ通知する(S105)。
図11に示すように、動的制御用ネットワークリソース制御装置RCは、あらかじめ基幹ネットワークNCにパスを設定し、動的制御用ネットワークリソースを取得する(S200A)。また、論理パス制御装置PCは、動的制御用ネットワークDNに、1つまたは複数の論理パスを設定しておく(S200B)。
動的制御用ネットワークリソース制御装置RCは、特定要求によって受け取った情報から、該当する論理パスの情報の検索を行い、その検索結果(解放論理パス情報)を論理パス制御装置PCへ通知する(S203)。
論理パス制御装置PCは、検索結果(解放論理パス情報)を受け取ると動的制御用ネットワークDNへその論理パスを解放するように要求する(S204)。また、論理パス制御装置PCは、論理パスの解放が終わると、動的制御用ネットワークリソース制御装置RCへ論理パスの解放についての情報(論理パス解放情報)を通知する(S205)。
さらに、動的制御用ネットワークリソース制御装置RCは、論理パスを解放する旨の通知(論理パス解放情報)を受けると、基幹ネットワークNCに対して、基幹ネットワークNCの利用可能なネットワークリソース情報を取得する要求を行い(S206)、基幹ネットワークNCから基幹ネットワークNCの利用可能なネットワークリソース情報を取得する(S207)。
また、エッジルータ間の利用可能なリソース量が解放ボーダラインを上回っていた場合は、そのエッジルータ間の利用可能なリソース量が解放ボーダラインを下回るように、パスの解放を行って、基幹ネットワークNCにリソースの返却を行う。
また、エッジルータA−D間の利用可能帯域は3700Mbpsであるが、A−D間の解放ボーダラインは2500Mbpsであるため、パスの解放を行って、リソースの返却を行う必要がある。
また、動的制御用ネットワークDN全体の2つのボーダライン(追加設定ボーダラインと解放ボーダライン)は、前記の通信傾向に加えて、基幹ネットワークNCの利用可能リソース量の状況に応じて増減させることが可能である。
このようにして、動的制御用ネットワークDNのリソース量の調整を実現することができる。
11 リソース管理テーブル
12 仮想リンク管理テーブル
20 論理パス情報DB
21 ユーザプログラム・パス特定テーブル
22 パス情報管理テーブル
APL ユーザプログラム
C クライアント
CD 動的制御用ネットワークリソース調整部
CE 論理パス計算装置
CS 通信システム
DN 動的制御用ネットワーク
LD 動的制御用ネットワークリソース情報参照部
LPS 論理パス情報参照部
LP 論理パス
NC 基幹ネットワーク
NI 内部IPネットワーク
PC 論理パス制御装置
PR 論理パス解放部
PS 論理パス設定部
RC 動的制御用ネットワークリソース制御装置
RI 論理パス計算部
UD 動的制御用ネットワークリソース情報・論理パス情報更新部
Claims (6)
- 通信を行うユーザプログラムを1以上実行するクライアントから受け付けた論理パスの設定要求に応じて、論理パスの設定の制御を行う論理パス制御部と、
前記論理パス制御部から受け付けた論理パスの計算要求に応じて、論理パスの計算を行う論理パス計算部と、
ネットワークから取得して動的制御用ネットワークに割り当てたネットワークリソースの情報と、前記動的制御用ネットワーク上で設定されている論理パスの情報とを管理する記憶部を備え、前記動的制御用ネットワークのリソース量を制御する動的制御用ネットワークリソース制御部と、
を含んで構成される通信システムによる動的制御用ネットワークリソース制御方法であって、
前記論理パス制御部が、
前記クライアント上で実行される前記ユーザプログラムから、前記ネットワーク上の論理パスの設定要求を受け付ける手順と、
前記設定要求に従って、前記論理パス計算部に論理パスの計算要求を行う手順と、
を実行し、
前記論理パス計算部が、
前記論理パス制御部から前記計算要求を受け付ける手順と、
前記計算要求に従って、前記記憶部の情報を参照して、論理パスの計算を行う手順と、
前記計算の結果を前記論理パス制御部に通知する手順と、
を実行し、
前記論理パス制御部が、
前記論理パス計算部から前記計算の結果を取得する手順と、
前記動的制御用ネットワークに対して論理パスの設定を行う手順と、
を実行し、
前記動的制御用ネットワークリソース制御部が、
前記計算の結果に従った前記論理パスの設定に関する情報を、前記論理パス制御部または前記論理パス計算部から受け取る手順と、
前記論理パスの設定に関する情報に従って、前記記憶部の情報を更新する手順と、
前記記憶部の情報を参照して、利用可能な動的制御用ネットワークのリソース量と予め設定された一定期間のトラヒック傾向、もしくはパス設定の平均到着率傾向、もしくは平均パス保留時間傾向を用いて予め設定された閾値である追加設定ボーダライン及び解放ボーダラインとを比較することにより、当該リソース量が適切であるか否かを判定する手順と、
前記判定において、当該リソース量が前記追加設定ボーダラインを下回っていると判定された場合、当該リソース量が前記追加設定ボーダラインを上回るように前記ネットワークにおけるパスの設定を行い、前記判定において、当該リソース量が前記解放ボーダラインを上回っていると判定された場合、前記解放ボーダラインを下回るように前記ネットワークにおけるパスの解放を行うことによって、当該リソース量を調整する手順と、
を実行することを特徴とする動的制御用ネットワークリソース制御方法。 - 通信を行うユーザプログラムを1以上実行するクライアントから受け付けた論理パスの解放要求に応じて、論理パスの解放の制御を行う論理パス制御部と、
ネットワークから取得して動的制御用ネットワークに割り当てたネットワークリソースの情報と、前記動的制御用ネットワーク上で設定されている論理パスの情報とを管理する記憶部を備え、前記動的制御用ネットワークのリソース量を制御する動的制御用ネットワークリソース制御部と、
を含んで構成される通信システムによる動的制御用ネットワークリソース制御方法であって、
前記論理パス制御部が、
前記クライアント上で実行される前記ユーザプログラムから、前記ネットワーク上の論理パスの解放要求を受け付ける手順と、
前記解放要求に従って、動的制御用ネットワークリソース制御部へ解放の対象となる論理パスを特定する要求を行う手順と、
を実行し、
前記動的制御用ネットワークリソース制御部が、
前記解放の対象となる論理パスを特定する要求を受け付ける手順と、
前記解放の対象となる論理パスを特定する要求に従って、前記記憶部の情報を参照して、前記解放の対象となる論理パスを特定する手順と、
特定された論理パスの情報を論理パス制御部に送信する手順と、
を実行し、
前記論理パス制御部が、
前記解放の対象となる論理パスの情報を受け取り、その情報に従って、動的制御用ネットワークに対して、論理パスを解放する要求を行う手順と、
前記動的制御用ネットワークリソース制御部へ論理パスの解放に関する情報を通知する手順と、
を実行し、
前記動的制御用ネットワークリソース制御部が、
前記論理パスの解放に関する情報を前記論理パス制御部から受け取る手順と、
前記論理パスの解放に関する情報に従って、前記記憶部の情報を更新する手順と、
前記記憶部の情報を参照して、利用可能な動的制御用ネットワークのリソース量と予め設定された一定期間のトラヒック傾向、もしくはパス設定の平均到着率傾向、もしくは平均パス保留時間傾向を用いて予め設定された閾値である追加設定ボーダライン及び解放ボーダラインとを比較することにより、当該リソース量が適切であるか否かを判定する手順と、
前記判定において、当該リソース量が前記追加設定ボーダラインを下回っていると判定された場合、当該リソース量が前記追加設定ボーダラインを上回るように前記ネットワークにおけるパスの設定を行い、前記判定において、当該リソース量が前記解放ボーダラインを上回っていると判定された場合、前記解放ボーダラインを下回るように前記ネットワークにおけるパスの解放を行うことによって、当該リソース量を調整する手順と、
を実行することを特徴とする動的制御用ネットワークリソース制御方法。 - 前記動的制御用ネットワークリソース制御部は、
前記利用可能な動的制御用ネットワークのリソース量が適切であるか否かを判定する手順を、所定期間ごとに行うこと
を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の動的制御用ネットワークリソース制御方法。 - 前記動的制御用ネットワークリソース制御部は、
前記ネットワークに対して通信するためのインタフェースが、GMPLSまたはMPLSに従ったプロトコルにより前記動的制御用ネットワークのリソースの取得または解放を行うこと
を特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の動的制御用ネットワークリソース制御方法。 - 通信を行うユーザプログラムを1以上実行するクライアントから受け付けた論理パスの設定要求に応じて、論理パスの設定の制御を行う論理パス制御装置と、
前記論理パス制御装置から受け付けた論理パスの計算要求に応じて、論理パスの計算を行う論理パス計算装置と、
ネットワークから取得して動的制御用ネットワークに割り当てたネットワークリソースの情報と、前記動的制御用ネットワーク上で設定されている論理パスの情報とを管理する記憶部を備え、前記動的制御用ネットワークのリソース量を制御する動的制御用ネットワークリソース制御装置と、
を含んで構成される通信システムにおける動的制御用ネットワークリソース制御装置であって、
前記論理パス計算装置から動的制御用ネットワークリソース情報を取得するための要求を受け付け、前記記憶部の情報を参照して、当該要求に従って、動的制御用ネットワークリソース情報を取得し、その情報を、前記論理パス計算装置に送信し、論理パスの計算を行わせる動的制御用ネットワークリソース情報参照部と、
前記計算の結果に従った論理パスの設定に関する情報を、前記論理パス制御装置または前記論理パス計算装置から受け取り、当該情報に従って、前記記憶部の情報を更新する動的制御用ネットワークリソース情報・論理パス情報更新部と、
前記記憶部の情報を参照して、利用可能な動的制御用ネットワークのリソース量と予め設定された一定期間のトラヒック傾向、もしくはパス設定の平均到着率傾向、もしくは平均パス保留時間傾向を用いて予め設定された閾値である追加設定ボーダライン及び解放ボーダラインとを比較することにより、当該リソース量が適切であるか否かを判定し、前記判定において、当該リソース量が前記追加設定ボーダラインを下回っていると判定された場合、当該リソース量が前記追加設定ボーダラインを上回るように前記ネットワークにおけるパスの設定を行い、前記判定において、当該リソース量が前記解放ボーダラインを上回っていると判定された場合、前記解放ボーダラインを下回るように前記ネットワークにおけるパスの解放を行うことによって、当該リソース量を調整する動的制御用ネットワークリソース調整部と、
を含んで構成されることを特徴とする動的制御用ネットワークリソース制御装置。 - 通信を行うユーザプログラムを1以上実行するクライアントから受け付けた論理パスの解放要求に応じて、論理パスの解放の制御を行う論理パス制御装置と、
ネットワークから取得して動的制御用ネットワークに割り当てたネットワークリソースの情報と、前記動的制御用ネットワーク上で設定されている論理パスの情報とを管理する記憶部を備え、前記動的制御用ネットワークのリソース量を制御する動的制御用ネットワークリソース制御装置と、
を含んで構成される通信システムにおける動的制御用ネットワークリソース制御装置であって、
前記論理パス制御装置から論理パスの情報を取得するための要求と条件を受け取り、その要求に従って、前記記憶部の情報を参照して、当該条件を満たす論理パスの情報を取得し、取得した情報を、前記論理パス制御装置に送信する論理パス情報参照部と、
前記論理パスの解放に関する情報を前記論理パス制御装置から受け取り、当該情報に従って、前記記憶部の情報を更新する動的制御用ネットワークリソース情報・論理パス情報更新部と、
前記記憶部の情報を参照して、利用可能な動的制御用ネットワークのリソース量と予め設定された一定期間のトラヒック傾向、もしくはパス設定の平均到着率傾向、もしくは平均パス保留時間傾向を用いて予め設定された閾値である追加設定ボーダライン及び解放ボーダラインとを比較することにより、当該リソース量が適切であるか否かを判定し、前記判定において、当該リソース量が前記追加設定ボーダラインを下回っていると判定された場合、当該リソース量が前記追加設定ボーダラインを上回るように前記ネットワークにおけるパスの設定を行い、前記判定において、当該リソース量が前記解放ボーダラインを上回っていると判定された場合、前記解放ボーダラインを下回るように前記ネットワークにおけるパスの解放を行うことによって、当該リソース量を調整する動的制御用ネットワークリソース調整部と、
を含んで構成されることを特徴とする動的制御用ネットワークリソース制御装置。
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