JP4977153B2 - Node, network, node control device, link control method and program thereof - Google Patents
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Description
本発明は、ネットワーク内のリンクを可能な限りパワーオフする技術に関する。 The present invention relates to a technique for powering off links in a network as much as possible.
従来、ネットワーク内のマルチパスを用いることで、ネットワーク内の負荷分散を図る技術や、マルチパスのQoS(Quality of Service)やスループットを向上させる技術がある(特許文献1等参照)。 Conventionally, there are a technique for distributing the load in the network by using multipaths in the network, and a technique for improving multipath QoS (Quality of Service) and throughput (see Patent Document 1).
しかし、前記した技術のいずれもが、ノード間を接続するリンクのリンク使用率(そのリンクのトラヒック量÷そのリンクの最大利用帯域)を低下させたとしても、そのリンクによる通信を可能とするための電力が必要となる。例えば、リンクにイーサネット(登録商標)を用いた場合、10Gbpsのリンク1本あたり約40Wの電力を必要とする。これは、リンク使用率が比較的低い場合も同様である。また、光リンクを用いた場合も、PLL(Phase-Locked Light)の関係で、通信速度を落とすことができない。よって、リンク使用率を低下させたとしても、フルレートで通信する場合と消費電力はほとんど変わらない。 However, all of the above-described technologies enable communication via a link even if the link usage rate of the link connecting the nodes (the traffic volume of the link ÷ the maximum bandwidth used for the link) is reduced. Power is required. For example, when Ethernet (registered trademark) is used for a link, about 40 W of power is required for each 10 Gbps link. This is the same when the link usage rate is relatively low. Even when an optical link is used, the communication speed cannot be reduced due to the PLL (Phase-Locked Light). Therefore, even if the link usage rate is reduced, the power consumption is almost the same as when communicating at the full rate.
そこで、本発明は、前記した問題を解決し、ネットワーク全体の消費電力を低減することを目的する。 Therefore, the present invention aims to solve the above-described problems and reduce the power consumption of the entire network.
前記した課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、ネットワーク内の経路をショーテストパスルーチングにより決定するノードであって、ネットワークのトポロジおよびネットワーク内の各リンクのリンクコストの値を示したトポロジ情報と、ノードに接続されるリンクそれぞれの最大利用可能帯域およびリンク使用率を示したリンク使用率情報とを記憶する記憶部と、コネクションの確立要求および切断要求を受け付けるコネクション受付部と、トポロジ情報に示されるトポロジおよび各リンクのリンクコストを参照して、確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定する経路計算部と、決定されたリンク上におけるコネクションの確立および切断要求の対象のコネクションの切断を行うコネクション確立部と、確立されたコネクションのトラヒック量および切断されたコネクションのトラヒック量をもとに、リンク使用率情報におけるリンク使用率を更新するリンク使用率更新部と、更新されたリンク使用率情報にもとづき、当該リンクのリンクコストを、所定のリンク使用率を上限値として、そのリンクのリンク使用率が高いほど低い値として計算し、この計算した値を用いて、トポロジ情報における当該リンクのリンクコストを更新するコスト計算部と、ノードに接続されるリンクのパワーオフまたはパワーオンの制御を行うパワー制御部と、更新されたリンク使用率情報を参照して、自身のノードに接続されるリンクのリンク使用率が0であると判断したとき、パワー制御部に、当該リンクのパワーオフを指示するパワー制御判断部とを備え、コネクション受付部により、新たなコネクションの確立要求を受け付けたとき、経路計算部は、更新されたトポロジ情報に示される各リンクのリンクコストを参照して、確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを計算することを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, the invention according to
請求項7に記載の発明は、ネットワークのトポロジおよびネットワーク内の各リンクのリンクコストの値を示したトポロジ情報と、ノードに接続されるリンクそれぞれの最大利用可能帯域およびリンク使用率を示したリンク使用率情報とを記憶する記憶部を備えるノードが、コネクションの確立要求および切断要求を受け付けるステップと、トポロジ情報に示されるトポロジおよび各リンクのリンクコストを参照して、確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定するステップと、決定されたリンク上におけるコネクションの確立および切断要求の対象のコネクションの切断を行うステップと、確立されたコネクションのトラヒック量または切断されたコネクションのトラヒック量をもとに、リンク使用率情報におけるリンク使用率を更新するステップと、更新されたリンク使用率情報にもとづき、当該リンクのリンクコストを、所定のリンク使用率を上限値として、そのリンクのリンク使用率が高いほど低い値として計算し、この計算した値を用いて、トポロジ情報における当該リンクのリンクコストを更新するステップと、リンク使用率の更新の結果、自身のノードに接続されるリンクのリンク使用率が0になったとき、当該リンクを備えるノードに、当該リンクのパワーオフを指示するステップと、新たなコネクションの確立要求を受け付けたとき、更新されたトポロジ情報に示される各リンクのリンクコストを参照して、確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定するステップとを実行することを特徴とするリンク制御方法とした。 The invention according to claim 7 is a topology information indicating a network topology and a link cost value of each link in the network, and a link indicating a maximum available bandwidth and a link usage rate of each link connected to the node. A node having a storage unit for storing usage rate information accepts a connection establishment request and a disconnection request, refers to the topology indicated in the topology information and the link cost of each link, and A step of determining a link to be used in the shortest path, a step of establishing a connection on the determined link and disconnecting a connection for which a disconnection request is requested, and a traffic volume of the established connection or a traffic volume of the disconnected connection Based on link usage information Based on the updated link usage rate information and the link usage rate information, the link cost of the link is calculated as a lower value as the link usage rate of the link is higher with the predetermined link usage rate as the upper limit. When the link usage rate of the link connected to its own node becomes 0 as a result of the step of updating the link cost of the link in the topology information using the calculated value and the update of the link usage rate Instructing the node comprising the link to power off the link and, when receiving a request for establishing a new connection, refer to the link cost of each link indicated in the updated topology information and Determining a link to be used in the show test pass of the target connection. And the control method.
このようにすることで、ノード(例えば、ルータ)は、リンクのリンクコストの値を、所定のリンク使用率(例えば、「0.8」)を上限値として、そのリンクのリンク使用率(そのリンクに確立されたコネクションのトラヒック量÷そのリンクの最大利用可能帯域)が高いほど低い値に更新する。ここで、ノードはコネクションの経路を計算するとき、ショーテストパスにより、できるだけリンクコストの値が小さいリンクを選ぶので、ノードは、新規コネクションの確立要求を受け付けたとき、より多くのトラヒック量が流れるリンクの方を選択することになる。つまり、ノードが、新規コネクションの確立要求を受け付けるたびに上記の処理を繰り返すことで、より多くのトラヒックの流れるリンクに新規コネクションが確立されていくことになる。ここで、ノードは、既存のコネクションについては、コネクションの切断要求を受け付けるたびに、切断していく。よって、トラヒック量の少ないリンクに確立されていたコネクションは徐々に消滅していくことになる。そして、ノードは、このようにしてコネクションが消滅したリンク(つまり、トラヒック量が「0」になったリンク)について、そのリンクをパワーオフにする。よって、ノードの消費電力を低減することができ、また、このようなノードにより構成されるネットワーク全体の消費電力も低減することができる。なお、ノードは、リンクコストを計算するとき、リンク使用率が高いほど、リンクコストの値を低い値として計算するのは、所定のリンク使用率(例えば、「0.8」)までとする。よって、ノードは、過度なリンク使用率(例えば、「0.9」)のリンクが発生しないようにすることができる。 By doing so, a node (for example, a router) sets the link cost value of a link (that is, “0.8”) as the upper limit value of the link cost of the link (that is, the link cost of the link) The higher the (traffic volume of the connection established on the link / the maximum usable bandwidth of the link), the lower the value. Here, when a node calculates a connection route, a link with the smallest possible link cost is selected by the show test path. Therefore, when the node accepts a request for establishing a new connection, a larger amount of traffic flows. The link will be selected. That is, a new connection is established in a link through which more traffic flows by repeating the above process every time the node receives a request for establishing a new connection. Here, the node disconnects the existing connection every time it receives a connection disconnection request. Therefore, the connection established in the link with a small amount of traffic is gradually disappeared. Then, the node powers off the link for the link in which the connection disappears in this way (that is, the link whose traffic volume becomes “0”). Therefore, the power consumption of the node can be reduced, and the power consumption of the entire network constituted by such nodes can also be reduced. Note that when the node calculates the link cost, the higher the link usage rate, the lower the link cost value is calculated to a predetermined link usage rate (eg, “0.8”). Therefore, the node can prevent a link having an excessive link usage rate (for example, “0.9”) from occurring.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のノードが、パワーオフとなったリンクの識別情報を示したリンク情報を記憶部に記憶し、トポロジ情報における、パワーオフとなったリンクのリンクコストの値として、所定のリンク使用率に対応するリンクコストの値よりも小さい所定の値を設定するリンク管理部を備え、経路計算部により確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを計算した結果、そのショーテストパスで用いるリンクに、リンク使用率情報におけるリンク使用率が所定のリンク使用率以上のリンクがある場合、パワー制御判断部は、リンク情報およびトポロジ情報を参照して、リンク使用率が所定のリンク使用率以上のリンクと接続先が同じリンクで、かつ、パワーオフとなっているリンクがあると判断したとき、パワー制御部に、当該リンクのパワーオンを指示し、経路計算部は、パワーオンとなったリンクを含めて、再度、確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定し、コネクション確立部は、決定されたリンク上にコネクションを確立し、リンク使用率更新部は、確立されたコネクションのトラヒック量をもとに、リンク使用率情報を更新し、コスト計算部は、更新されたリンク使用率情報にもとづき、当該リンクのリンクコストを、そのリンクのリンク使用率が高いほど高い値として計算し、この計算した値を用いて、トポロジ情報における当該リンクのリンクコストを更新し、コネクション受付部により、新たなコネクションの確立要求を受け付けたとき、経路計算部は、更新されたトポロジ情報に示される各リンクのリンクコストを参照して、確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定することを特徴とする。 In the invention according to claim 2, the node according to claim 1 stores the link information indicating the identification information of the link turned off in the storage unit, and the link of the link turned off in the topology information is stored. A link management unit that sets a predetermined value smaller than the link cost value corresponding to a predetermined link usage rate as a link cost value, and is used in the shortest test path of the connection that is the target of the establishment request by the route calculation unit If the link used in the shortest test path includes a link whose link usage rate is equal to or higher than the predetermined link usage rate, the power control determination unit refers to the link information and topology information. When there is a link whose link usage rate is equal to or higher than the predetermined link usage rate and a link that is connected to the same link and that is powered off When it is disconnected, the power control unit is instructed to power on the link, and the route calculation unit again determines the link to be used in the shortest test path of the connection for which the establishment request is made, including the link that is powered on. The connection establishment unit establishes a connection on the determined link, the link usage rate update unit updates the link usage rate information based on the traffic volume of the established connection, and the cost calculation unit Based on the updated link usage rate information, the link cost of the link is calculated as a higher value as the link usage rate of the link is higher, and the link cost of the link in the topology information is updated using this calculated value. When the connection accepting unit accepts a request for establishing a new connection, the route calculating unit displays updated topology information. Referring to the link cost of each link represented, and determines the link to be used in the Shortest Path object of connection establishment request.
請求項8に記載の発明は、請求項7に記載のリンク制御方法において、ノードが、パワーオフとなったリンクの識別情報を示したリンク情報を記憶部に記憶するステップと、トポロジ情報における、パワーオフとなったリンクのリンクコストの値として、所定のリンク使用率に対応するリンクコストの値より小さい所定の値を設定するステップと、確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定した結果、そのショーテストパスで用いるリンクに、リンク使用率情報におけるリンク使用率が所定のリンク使用率以上のリンクがある場合、リンク情報およびトポロジ情報を参照して、リンク使用率が所定のリンク使用率以上のリンクと接続先が同じリンクで、かつ、パワーオフとなっているリンクがあると判断したとき、当該リンクを備えるノードに、当該リンクのパワーオンを指示するステップと、パワーオンとなったリンクを含めて、再度、確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定するステップと、決定されたリンク上にコネクションを確立するステップと、確立されたコネクションのトラヒック量をもとに、リンク使用率情報を更新するステップと、更新されたリンク使用率情報にもとづき、当該リンクのリンクコストを、そのリンクのリンク使用率が高いほど高い値として計算し、この計算した値を用いて、トポロジ情報における当該リンクのリンクコストを更新するステップと、新たなコネクションの確立要求を受け付けたとき、更新されたトポロジ情報に示される各リンクのリンクコストを参照して、確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定するステップとを実行することを特徴とする。 The invention according to claim 8 is the link control method according to claim 7, wherein the node stores link information indicating identification information of the link that is powered off in the storage unit, and topology information, As a link cost value of a link that has been powered off, a step of setting a predetermined value smaller than a link cost value corresponding to a predetermined link usage rate, and a link used in a show test path of a connection for which an establishment request is made As a result of the determination, if there is a link whose link usage rate in the link usage rate information is equal to or higher than the predetermined link usage rate, the link usage rate is determined to It is determined that there is a link that has the same link destination as the link usage rate or higher and that is powered off. A step of instructing a node including the link to power on the link; a step of determining a link to be used again in a show test path of a connection for which an establishment request is made, including the link that is powered on; A step of establishing a connection on the determined link, a step of updating link usage rate information based on the traffic volume of the established connection, and a link cost of the link based on the updated link usage rate information Is calculated as a higher value as the link usage rate of the link is higher, and using this calculated value, a step of updating the link cost of the link in the topology information and a request for establishing a new connection are received. Request establishment by referring to the link cost of each link indicated in the updated topology information And executes a step of determining a link used in the Shortest Path of the target connection.
このようなノードによれば、所定のリンク使用率(例えば、「0.9」)以上のリンク(過負荷リンク)があったとき、いままでパワーオフだったリンクの中から、この過負荷リンクの接続先と同じ接続先のリンクを選択し、パワーオンにする。なお、ノードは、パワーオフだったリンクをパワーオンにした後、更新したリンク使用率情報をもとに、リンク使用率が高いほどリンクコストの値を高い値として計算する。また、パワーオンになったリンクには、このリンクがパワーオフになったときに、この所定のリンク使用率(例えば、「0.9」)に対応するリンクコストの値(例えば、「99」)よりも小さい値が設定されているので、そのパワーオンにしたリンクを新規コネクションの経路として選択する。つまり、過度にトラヒックが集中しているリンクがあったとき、今までパワーオフだったリンクに新規コネクションを確立するようにする。したがって、ネットワーク内のリンクにおける過度のトラヒックの集中を解消し、安定した通信環境を確保できる。 According to such a node, when there is a link (overload link) having a predetermined link usage rate (for example, “0.9”) or more, this overload link is selected from among the links that have been powered off. Select the link with the same connection destination as, and power it on. Note that the node calculates the link cost as a higher value as the link usage rate is higher based on the updated link usage rate information after powering on the link that was powered off. For a link that is powered on, when the link is powered off, a link cost value (for example, “99”) corresponding to the predetermined link usage rate (for example, “0.9”). Since a value smaller than () is set, the power-on link is selected as a route for a new connection. In other words, when there is a link where traffic is excessively concentrated, a new connection is established on the link that was previously powered off. Therefore, it is possible to eliminate excessive traffic concentration on the links in the network and secure a stable communication environment.
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載のノードを複数含んでなることを特徴とするネットワークである。 A third aspect of the present invention is a network comprising a plurality of nodes according to the first or second aspect.
このようなネットワークによれば、ネットワーク全体の消費電力を低減し、かつ、安定した通信環境を確保できる。 According to such a network, the power consumption of the whole network can be reduced and a stable communication environment can be ensured.
請求項4に記載の発明は、ネットワーク内のノードを制御するノード制御装置であって、ネットワークのトポロジおよびネットワーク内の各リンクのリンクコストの値を示したトポロジ情報と、ノードに接続されるリンクそれぞれの最大利用可能帯域およびリンク使用率を示したリンク使用率情報とを記憶する記憶部と、コネクションの確立要求および切断要求を受け付けるコネクション受付部と、トポロジ情報に示されるトポロジおよび各リンクのリンクコストを参照して、確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定する経路計算部と、決定されたリンク上におけるコネクションの確立および切断要求の対象のコネクションの切断の指示を、ノードに対し送信するコネクション確立制御部と、確立されたコネクションのトラヒック量および切断されたコネクションのトラヒック量をもとに、リンク使用率情報におけるリンク使用率を更新するリンク使用率更新部と、更新されたリンク使用率情報にもとづき、当該リンクのリンクコストを、所定のリンク使用率を上限値として、そのリンクのリンク使用率が高いほど低い値として計算し、この計算した値を用いて、トポロジ情報における当該リンクのリンクコストを更新するコスト計算部と、ノードに対し、当該ノードに接続されるリンクのパワーオフまたはパワーオンの指示を送信するパワー制御部と、リンク使用率更新部によるリンク使用率の計算の結果、そのリンク使用率が0になったとき、パワー制御部に、当該リンクのパワーオフを指示するパワー制御判断部とを備えることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a node control apparatus for controlling a node in a network, the topology information indicating a network topology and a link cost value of each link in the network, and a link connected to the node. A storage unit that stores link usage rate information indicating the maximum available bandwidth and link usage rate, a connection reception unit that receives connection establishment requests and disconnection requests, and the topology and link of each link indicated in the topology information Referring to the cost, the path calculation unit that determines the link to be used in the show test path of the connection that is the target of the establishment request, and the instruction for the establishment of the connection on the determined link and the disconnection of the target connection of the disconnection request Connection establishment control unit to send to the The link usage rate update unit that updates the link usage rate in the link usage rate information based on the traffic volume of the link and the traffic volume of the disconnected connection, and the link cost of the link based on the updated link usage rate information A cost calculation unit that updates the link cost of the link in the topology information using the calculated value as a lower value as the link usage rate of the link is higher. As a result of calculation of the link usage rate by the power control unit that transmits to the node a power off or power on instruction of the link connected to the node and the link usage rate update unit, the link usage rate becomes zero. A power control determining unit that instructs the power control unit to turn off the link.
このようにすることで、ノード制御装置は、ネットワーク内の各ノードを制御し、新規コネクションを所定のリンクに偏らせて確立させていく。その結果、トラヒック量が「0」が生じやすくなるので、そのトラヒック量が「0」となったリンクをパワーオフにすることができる。よって、ノードの消費電力を低減することができ、また、このようなノードにより構成されるネットワーク全体の消費電力も低減することができる。なお、このノード制御装置は、PCE(Path Computation Element)により実現される。 By doing so, the node control device controls each node in the network and establishes a new connection by biasing it to a predetermined link. As a result, the traffic volume is likely to be “0”, so the link whose traffic volume is “0” can be powered off. Therefore, the power consumption of the node can be reduced, and the power consumption of the entire network constituted by such nodes can also be reduced. This node control device is realized by a PCE (Path Computation Element).
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載のノード制御装置が、ノードから、OSPF経路情報により、パワーオフとなったリンクの識別情報およびそのリンクのリンクコストの値を示した情報を受信するOSPF経路情報受信部と、受信したOSPF経路情報に示されるパワーオフとなったリンクの識別情報を示したリンク情報を記憶部に記憶し、トポロジ情報における、パワーオフとなったリンクのリンクコストの値として、所定のリンク使用率に対応するリンクコストの値よりも小さい値を設定するリンク管理部を備え、経路計算部により確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定した結果、そのショーテストパスで用いるリンクに、リンク使用率情報におけるリンク使用率が所定のリンク使用率以上のリンクがある場合、パワー制御判断部は、リンク情報およびトポロジ情報を参照して、リンク使用率が所定のリンク使用率以上のリンクと接続先が同じリンクで、かつ、パワーオフとなっているリンクがあると判断したとき、パワー制御部に、当該リンクのパワーオンを指示し、経路計算部は、パワーオンとなったリンクを含めて、再度、確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定し、コネクション確立制御部は、決定されたリンク上へのコネクションの確立の指示をノードに対し送信し、リンク使用率更新部は、確立されたコネクションのトラヒック量をもとに、リンク使用率情報を更新し、コスト計算部は、更新されたリンク使用率情報にもとづき、当該リンクのリンクコストを、そのリンクのリンク使用率が高いほど高い値として計算し、この計算した値を用いて、トポロジ情報における当該リンクのリンクコストを更新し、コネクション受付部により、新たなコネクションの確立要求を受け付けたとき、経路計算部は、更新されたトポロジ情報に示される各リンクのリンクコストを参照して、確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定することを特徴とする。 In the fifth aspect of the invention, the node control device according to the fourth aspect of the present invention provides the node control device according to the fourth aspect of the present invention, by using the OSPF path information, the identification information of the link that has been powered off and the information indicating the link cost value of the link. The received OSPF path information receiving unit and the link information indicating the identification information of the link turned off shown in the received OSPF path information are stored in the storage unit, and the link of the link turned off in the topology information A link management unit that sets a value smaller than the link cost value corresponding to a predetermined link usage rate as a cost value is determined, and the link used in the shortest test path of the connection of the establishment request is determined by the route calculation unit As a result, the link usage rate in the link usage rate information is higher than the predetermined link usage rate for the link used in the show test pass. If there is a link, the power control determination unit refers to the link information and the topology information, and the link whose link usage rate is equal to or higher than the predetermined link usage rate is the same link as the connection destination, and the link is powered off. When it is determined that there is a link, the power control unit is instructed to power on the link, and the path calculation unit includes the link that has been turned on again and uses it again in the show test path of the connection for which the establishment request is made. The link is determined, the connection establishment control unit transmits an instruction to establish the connection on the determined link to the node, and the link usage rate update unit determines the link based on the traffic volume of the established connection. The usage rate information is updated, and the cost calculation unit calculates the link cost of the link based on the updated link usage rate information. The higher the value is, the higher the value is calculated, and using this calculated value, the link cost of the link in the topology information is updated, and when the connection reception unit receives a request for establishing a new connection, the route calculation unit The link cost of each link indicated in the updated topology information is referred to determine a link to be used in the short test path of the connection that is the target of the establishment request.
このようにすることで、ノード制御装置は、リンク使用率が所定の値以上のリンク(過負荷リンク)があったとき、いままでパワーオフだったリンクの中から、この過負荷リンクの接続先と同じ接続先のリンクを選択し、パワーオンにする。そして、そのパワーオンにしたリンクを用いて新規コネクションを確立する。したがって、ネットワーク内の過度のトラヒックの集中を解消し、安定した通信環境を確保できる。 In this way, when there is a link whose link usage rate exceeds a predetermined value (overload link), the node controller can connect the destination of this overload link from the links that have been powered off until now. Select the same destination link and power on. Then, a new connection is established using the power-on link. Therefore, excessive traffic concentration in the network can be eliminated and a stable communication environment can be secured.
請求項6に記載の発明は、請求項4または請求項5に記載のノード制御装置からの指示にもとづき、リンクのパワーオフおよびパワーオフを行うノードであって、リンクのパワーオフを行ったとき、このリンクの識別情報およびそのリンクのリンクコストの値を設定したOSPF経路情報をノード制御装置へ広告することを特徴とする。 The invention according to claim 6 is a node that performs power-off and power-off of a link based on an instruction from the node control device according to claim 4 or 5, and when the power of the link is performed. The OSPF path information in which the link identification information and the link cost value of the link are set is advertised to the node control device.
このようにすることで、ノードは、OSPF経路情報によりパワーオフしたリンクの識別情報と、そのリンクに設定したリンクコストをノード制御装置へ通知する。よって、このノード制御装置は、このノードにおいて確かに当該リンクがパワーオフされたことおよびそのパワーオフされたリンクのリンクコストを知ることができる。 By doing in this way, the node notifies the node control apparatus of the identification information of the link powered off by the OSPF path information and the link cost set for the link. Therefore, the node control apparatus can know that the link is surely powered off at this node and the link cost of the powered off link.
請求項9に記載の発明は、請求項7または請求項8に記載のリンク制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとした。 The invention according to claim 9 is a program for causing a computer to execute the link control method according to claim 7 or claim 8.
このようなプログラムによれば、一般的なコンピュータ(例えば、ルータ)に請求項7または請求項8に記載のリンク制御方法を実行させることができる。 According to such a program, it is possible to cause a general computer (for example, a router) to execute the link control method according to claim 7 or claim 8.
本発明によれば、ネットワーク全体の消費電力を低減することができる。 According to the present invention, the power consumption of the entire network can be reduced.
以下、本発明を実施するための形態を、第1の実施の形態および第2の実施の形態に分けて説明する。 Hereinafter, modes for carrying out the present invention will be described by dividing them into a first embodiment and a second embodiment.
≪第1の実施の形態≫
まず、図1および図2を用いて、第1の実施の形態のノードによるリンクのパワーオフまたはパワーオンの制御の概要を説明する。ここでは、ノードは、コネクションを確立し、この確立したコネクションによりデータを送受信するノードである。このノードは、OSPF(Open Shortest Path First)等のショーテストパスルーチングにより、このコネクションで用いる経路(リンク)の選択を行う。つまり、コネクションの確立要求を受け付けたノードは、このノードに接続されるリンクのうち、よりリンクコストの小さいリンクにコネクションを確立するものとする。なお、以下の説明におけるリンク使用率とは、(そのリンクに確立されたコネクションのトラヒック量÷そのリンクの最大利用帯域)とする。また、このノード10は、図1の左下に示すように、他のノード10と複数のリンク、例えば、第1リンクおよび第2リンクにより接続されるものとする。
<< First Embodiment >>
First, an outline of link power-off or power-on control by a node according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. Here, the node is a node that establishes a connection and transmits / receives data through the established connection. This node selects a path (link) used in this connection by show test path routing such as OSPF (Open Shortest Path First). That is, it is assumed that a node that has received a connection establishment request establishes a connection to a link with a lower link cost among links connected to this node. The link usage rate in the following description is (traffic amount of connection established for the link / maximum usable bandwidth of the link). Further, as shown in the lower left of FIG. 1, this
ここで、ノードは、例えば、式(1)に基づき、自身のノードに接続されるリンクのリンクコストを計算する。
Max(10×1/(1−リンク使用率),10×1/(リンク使用率))…式(1)
つまり、ノードは、リンクの未使用率の逆数に10をかけた値と、リンク使用率の逆数に10をかけた値のうち、大きい方の値をリンクコストとして選択する。図1の右のグラフは、式(1)により計算されるリンクコストをグラフ化したものである。つまり、リンク使用率が「0.5」未満であれば、リンク使用率が高くなるほど、リンクコストの値は小さくなる。したがって、リンク使用率が「0.5」未満であれば、リンク使用率が高いリンクは、ショーテストパスルーチングで使われやすくなる。一方、リンク使用率が「0.5」以上になると、リンク使用率が高くなるほど、リンクコストの値は大きくなる。つまり、ショーテストパスルーチングで使われにくくなる。
Here, the node calculates the link cost of the link connected to its own node based on, for example, Expression (1).
Max (10 × 1 / (1-link usage rate), 10 × 1 / (link usage rate)) (1)
That is, the node selects, as the link cost, the larger one of the value obtained by multiplying the reciprocal of the link unused ratio by 10 and the value obtained by multiplying the reciprocal of the link utilization ratio by 10. The graph on the right side of FIG. 1 is a graph showing the link cost calculated by equation (1). That is, if the link usage rate is less than “0.5”, the higher the link usage rate, the smaller the value of the link cost. Therefore, if the link usage rate is less than “0.5”, a link with a high link usage rate is likely to be used in the show test path routing. On the other hand, when the link usage rate becomes “0.5” or more, the higher the link usage rate, the larger the link cost value. In other words, it is difficult to use in show test pass routing.
したがって、例えば、ノードに接続される第1リンクおよび第2リンクのリンク使用率がいずれも「0.5」以下で、図1の左上に示すように、第2リンクの使用率に対し第1リンクのリンク使用率が高かった場合、第1リンクのコストは低く計算される。よって、ノードは、新規コネクションの確立先として第1リンクを選択するので、この第1リンクのトラヒック量が増加する。つまり、リンク使用率が高くなる。このことでさらに、第1リンクのリンクコストが低くなり、新規コネクションは第1リンクに集中する。一方、第2リンクには、新規コネクションは確立されず、既存のコネクションが消滅すれば、そのままトラヒック量が減り、最終的にトラヒックは消滅する。そして、トラヒックが消滅したリンクをパワーオンしておく必要はないので、ノードはこのリンクをパワーオフする。 Therefore, for example, the link usage rates of the first link and the second link connected to the node are both “0.5” or less, and as shown in the upper left of FIG. If the link usage rate of the link is high, the cost of the first link is calculated low. Therefore, since the node selects the first link as the establishment destination of the new connection, the traffic amount of the first link increases. That is, the link usage rate increases. This further reduces the link cost of the first link and concentrates new connections on the first link. On the other hand, no new connection is established on the second link, and if the existing connection disappears, the traffic amount is reduced as it is, and finally the traffic disappears. And since there is no need to power on the link whose traffic has disappeared, the node powers off this link.
このことを、図2(a)を用いて、詳細に説明する。例えば、最初、第1リンク、第2リンクともにリンク使用率が「0.2」のとき、リンクコストはともに「50」となる。この場合、ノードは新規コネクションの確立先として任意のリンクを選択する。ここで、ノードが新規コネクションの確立先として第1リンクを選択すると、第1リンクのトラヒック量が増加し、例えば、リンク使用率は「0.3」、リンクコストは「33」になる。また、第2リンクのリンク使用率は「0.1」、リンクコストは「70」になる。よって、ノードは新規コネクションの確立先として低コストリンク、つまり、第1リンクを選択し、第2リンクには新規コネクションは確立されなくなる。したがって、第2リンクのコネクションは徐々に減っていき、第2リンクのリンク使用率は低下する(これによりリンクコストは増加する)。そして、ノードは、第2リンクのコネクションがすべて消滅すると、第2リンクをパワーオフする。なお、ノードはこのパワーオフしたリンクのリンクコストを、例えば「99」に設定しておく。一方、第1リンクは新規コネクションが確立されていくので、リンク使用率は「0.4」、リンクコストは「25」になる。 This will be described in detail with reference to FIG. For example, when the link usage rate is “0.2” for both the first link and the second link, the link cost is both “50”. In this case, the node selects an arbitrary link as the establishment destination of the new connection. Here, when the node selects the first link as the establishment destination of the new connection, the traffic amount of the first link increases. For example, the link usage rate becomes “0.3” and the link cost becomes “33”. Further, the link usage rate of the second link is “0.1”, and the link cost is “70”. Therefore, the node selects the low-cost link, that is, the first link as the establishment destination of the new connection, and no new connection is established on the second link. Therefore, the connection of the second link gradually decreases, and the link usage rate of the second link decreases (this increases the link cost). Then, when all the connections of the second link disappear, the node powers off the second link. Note that the node sets the link cost of the power-off link to, for example, “99”. On the other hand, since new connections are established for the first link, the link usage rate is “0.4” and the link cost is “25”.
この後、第1リンクのトラヒック量がさらに増加したときの処理手順を、図2(b)を用いて説明する。ノードが第2リンクをパワーオフすると、ノードは第1リンクに新規コネクションを確立し続ける。この結果、例えば、第1リンクのリンク使用率が「0.7」となると、ノードは、前記した式(1)に基づき、リンクコストを約「33」と計算する。なお、このリンク使用率は「0.5」以上なので、ノードは、式(1)の10×1(1−リンク使用率))の値を用いてリンクコストを計算する(図1のグラフのリンク使用率「0.5」以上の部分参照)。 Thereafter, a processing procedure when the traffic amount of the first link further increases will be described with reference to FIG. When the node powers off the second link, the node continues to establish new connections on the first link. As a result, for example, when the link usage rate of the first link becomes “0.7”, the node calculates the link cost as about “33” based on the above-described equation (1). Since the link usage rate is “0.5” or more, the node calculates the link cost by using the value of 10 × 1 (1-link usage rate) in the equation (1) (in the graph of FIG. 1). (Refer to the link usage rate of “0.5” or higher).
この後、第1リンクに新規コネクションが確立され続けると、第1リンクが高負荷となり、さらにリンクコストは増加する。例えば、第1リンクのリンクコストは「120」になり、リンク使用率は約「0.83」になる。このまま第1リンクに新規コネクションが確立され続けると、第1リンクは過負荷の状態になるので、ノードは、第2リンクをパワーオンする。つまり、図1のグラフのリンク使用率が「0.9」以上の状態なので、現在パワーオフとなっている第2リンクをパワーオンする。ここで、パワーオンされた第2リンクのリンクコストは、前記したとおり、「99」である。つまり、このリンクコストの値は、第1リンクのリンクコスト(「120」)よりも低い値なので、ノードは、第2リンクを新規コネクションの確立先として選択する。その結果、第2リンクに、新規コネクションのトラヒックが流れ始め、例えば、第1リンクのリンク使用率は「0.85」、リンクコストは約「66」となり、第2リンクのリンク使用率は「0.15」、リンクコストも約「66」となる。つまり、片方のリンク(例えば、第1リンク)にトラヒックが集中しすぎるのを防止できる。 Thereafter, if new connections continue to be established on the first link, the first link becomes heavily loaded, and the link cost further increases. For example, the link cost of the first link is “120”, and the link usage rate is approximately “0.83”. If new connections continue to be established on the first link, the first link becomes overloaded, and the node powers on the second link. That is, since the link usage rate in the graph of FIG. 1 is “0.9” or more, the second link that is currently powered off is powered on. Here, the link cost of the second link that is powered on is “99” as described above. That is, since this link cost value is lower than the link cost (“120”) of the first link, the node selects the second link as the establishment destination of the new connection. As a result, traffic of a new connection starts to flow through the second link. For example, the link usage rate of the first link is “0.85”, the link cost is about “66”, and the link usage rate of the second link is “ 0.15 "and the link cost is also about" 66 ". That is, it is possible to prevent traffic from being concentrated on one link (for example, the first link).
このように、ノードは、リンク使用率が所定の値(例えば、「0.9」)を超えたときには、パワーオフしていたリンクをパワーオンして、このリンクへも新規コネクションを確立するようにする。ここで、ノードは、リンク使用率が所定の値(例えば、「0.5」)を超えると、リンク使用率が増加するほど、リンクコストを高い値として計算する(式(1)およびグラフ参照)。つまり、高負荷のリンクには、新規コネクションが確立されにくくなる。さらに、パワーオフしたリンクのリンクコストとして、この高負荷のリンクのリンクコストよりも低い値(例えば、「99」)を設定しておく。このようにすることで、このリンクをパワーオンしたときに、高負荷のリンクよりも、このパワーオンしたリンクの方が低リンクコストとなり、このパワーオンしたリンクに新規コネクションが確立されるので、高負荷のリンクの負荷が軽減される。 As described above, when the link usage rate exceeds a predetermined value (for example, “0.9”), the node powers on the link that has been powered off and establishes a new connection to this link. To. Here, when the link usage rate exceeds a predetermined value (for example, “0.5”), the node calculates the link cost as a higher value as the link usage rate increases (see Expression (1) and the graph). ). That is, it is difficult to establish a new connection for a high-load link. Further, a value (for example, “99”) lower than the link cost of the high-load link is set as the link cost of the link that is powered off. By doing this, when this link is powered on, the link that is powered on has a lower link cost than a heavily loaded link, and a new connection is established on this powered on link. The load on high-load links is reduced.
以上説明したノードを用いてネットワークを構成することで、ノード間を流れるトラヒックを所定のリンクに寄せ、トラヒックが流れなくなったリンクを作ることができる。そして、このトラヒックが流れなくなったリンクをパワーオフするので、ネットワーク全体の消費電力を低減することができる。また、ノードは、高負荷のリンクがあるとき、パワーオフしていたリンクをパワーオンして復活させ、このリンクへもトラヒックを流すようにする。よって、ネットワーク全体の消費電力をできるだけ低減しつつ、安定した通信環境を確保できる。 By constructing a network using the nodes described above, traffic flowing between the nodes can be brought to a predetermined link, and a link where traffic does not flow can be created. And since the link where this traffic stops flowing is powered off, the power consumption of the entire network can be reduced. In addition, when there is a high load link, the node powers on and restores the link that has been powered off, and allows traffic to flow to this link. Therefore, it is possible to secure a stable communication environment while reducing the power consumption of the entire network as much as possible.
<構成>
このようなノードの構成を、図3を用いて説明する。図3に示すように、ノード10は、インタフェース部11(11A,11B,…,11N)、処理部12、記憶部13およびパワー制御部14を備える。このノード10は、他のノード10との間にコネクションを確立するルータにより実現される。処理部12は、このノード10が備えるCPU(Central Processing Unit)によるプログラム実行処理や、専用回路等により実現される。さらに、記憶部13は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、フラッシュメモリ等の記憶媒体から構成される。なお、ノード10をプログラム実行処理により実現する場合、記憶部13には、ノード10の機能を実現するためのプログラムが格納される。
<Configuration>
The configuration of such a node will be described with reference to FIG. As illustrated in FIG. 3, the
インタフェース部11は、他のノード10(図示省略)とのデータ伝送路であるリンクを収容する。インタフェース部11は、リンク経由で受信したデータを処理部12へ出力したり、処理部12から出力されたデータをリンク経由で他のノード10へ出力したりする。このインタフェース部11は、光リンクのインタフェースであってもよいし、イーサネット等のインタフェースであってもよい。このインタフェース部11は、パワー制御部14(詳細は後記)により、パワーオンされたり、パワーオフされたりする。パワーオンされると、このインタフェース部11に収容されるリンクによるデータ通信が可能となり、パワーオフされると、このインタフェース部11に収容されるリンクによるデータ通信はできなくなる。
The
処理部12は、このノード10全体の制御を司り、ここでは主にコネクションで用いる経路(リンク)を決定したり、リンクのパワーオフやパワーオフの制御を行ったりする。このような処理部12は、コネクション受付部121と、経路計算部122と、コネクション確立部123と、リンク使用率更新部124と、コスト計算部125と、コスト設定部126と、パワー制御判断部127と、リンク管理部128とを備える。
The
コネクション受付部121は、インタフェース部11経由で外部装置から、コネクションの確立要求を受け付ける。このコネクション確立要求は、コネクションの始点ノード、終点ノード、このコネクションに割り当てるトラヒック量等の情報を含む。
The
経路計算部122は、トポロジ情報131(後記)に示されるネットワークのトポロジおよび各リンクのリンクコストを参照して、確立要求の対象のコネクションで用いる経路(リンク)を決定する。ここでの経路計算は、この経路計算部122が、OSPF等のショーテストパスルーチングを用いて、リンクコストが最小となるリンクを選択することにより行われる。なお、この経路計算部122で用いる、プロトコルは、リンクコスト値に基づくショーテストパス(最短経路)から経路を決定するプロトコルであればOSPFに限定されない。例えば、IS−IS(Intermediate System-to-Intermediate System)プロトコルを用いてもよい。
The
コネクション確立部123は、経路計算部122により選択されたリンクを用いて、始点ノードから終点ノードまでのコネクションを確立する。
The
リンク使用率更新部124は、リンク上に確立されたコネクションのトラヒック量および切断されたコネクションのトラヒック量をもとに、リンク使用率情報132(後記)における各リンクのリンク使用率を更新する。
The link usage
コスト計算部125は、更新されたリンク使用率情報132に基づき、トポロジ情報131における当該リンクのリンクコストを計算し、その計算した値を用いてトポロジ情報131におけるリンクコストの値を更新する。ここでのリンクコストの値は、例えば、前記した式(1)に基づき計算される。すなわち、コスト計算部125は、図1のグラフに例示したように、リンク使用率が所定の値(式(1)の場合、「0.5」)未満であれば、リンク使用率が高くなるほど、リンクコストの値を小さい値として計算する。つまり、トラヒック量が多いリンクほどリンクコストを小さい値として計算する。一方、リンク使用率が所定の値(式(1)の場合、「0.5」)以上であれば、リンク使用率が高くなるほど、リンクコストの値を大きな値として計算する。つまり、トラヒック量が多いリンクほどリンクコストを大きい値として計算する。ここで、経路計算部122は、前記したショーテストパスルーチングにより、よりリンクコストの小さいリンクを選ぶので、リンク使用率が所定の値(式(1)の場合、「0.5」)になるまでは、よりトラヒック量の多いリンクに新規コネクションが確立されるようになる。また、リンク使用率が所定の値(式(1)の場合、「0.5」)を超えると、リンク使用率が高くなるほど、リンクコストは高い値となる。よって、例えば、このリンクのリンク使用率が「0.9」を超えたあたりで、新規にリンクをパワーオンすると、この新規にパワーオンされたリンクの方が、リンクコストが低くなる可能性が高くなる。よって、この新規にパワーオンされたリンクの方に新規コネクションが確立されやすくなり、高負荷だったリンクの負荷分散を図ることができる。
The
コスト設定部126は、このコスト計算部125により計算された各リンクのリンクコストを、このリンクを収容するインタフェース部11に対し設定する。
The
パワー制御判断部127は、パワー制御部14(後記)に対し、リンクのパワーオフを指示するか、パワーオンを指示するかの判断を行う。具体的には、パワー制御判断部127は、リンク使用率情報132において、自身のノード10に接続されるリンクのリンク使用率が「0」になったとき、パワー制御部14に、このリンクのパワーオフを指示する。つまり、トラヒックを流す必要のないリンクをパワーオフする。また、リンク使用率情報132において、自身のノード10に接続されるリンクのリンク使用率が所定の値(例えば、「0.9」)を超えたとき、パワー制御判断部127は、パワー制御部14に対し、自身のノード10に接続されるパワーオフのリンクのパワーオンを指示する。ここでパワーオンを指示するリンクは、このリンク使用率が所定の値を超えたリンク(高負荷リンク)と、同じ接続先(ノード10)へ接続するリンクである。なお、このリンク使用率が所定の値を超えたリンク(高負荷リンク)と、同じ接続先(ノード10)へ接続するリンクがなかったときには、パワー制御判断部127は、この高負荷リンクをブロックする。つまり、この高負荷リンクを通信に用いないようにする。このようにすることで、高負荷リンクの負荷がさらに高くなることを避けることができる。
The power
リンク管理部128は、リンク情報133(後記)にリンクごとのパワーオン/パワーオンの情報を書き込む。例えば、パワー制御部14によりパワーオフされたリンクの識別情報をリンク情報133に書き込む。また、リンクがパワーオンされたときには、リンク管理部128は、このパワーオンされたリンクの識別情報をリンク情報133から削除する。また、リンク管理部128は、トポロジ情報131において、パワーオフとなったリンクのリンクコストとして、所定の値に設定する。ここでパワーオフとなったリンクに設定するリンクコストの値は、前記したパワー制御判断部127が、他のリンクをパワーオンすると判断するときに用いるリンク使用率の閾値(例えば、「0.9」)に対応するリンクコストの値よりも小さい値を設定するものとする。例えば、リンク使用率の閾値が「0.9」の場合、式(1)において、リンク使用率「0.9」に対応するリンクコストの値は「100」なので、このパワーオフしたリンクのリンクコストとして「100」よりも小さい値「99」を設定する。このようにすることで、パワーオンとなったリンクに新規コネクションが確立されやすくなる。
The
パワー制御部14は、パワー制御判断部127からの指示に基づき、パワーオンまたはパワーオフするリンクを収容するインタフェース部11に対し、当該リンクのパワーオンまたはパワーオフを実行する。
Based on an instruction from the power
記憶部13は、トポロジ情報131と、リンク使用率情報132と、リンク情報133とを記憶する。
The
トポロジ情報131は、ネットワークにおいてどのノード10とどのノード10とがリンク接続されるかを示した情報であり、このネットワーク内の各リンクのリンクコストの値を含む。このトポロジ情報131は、例えば、図4に示すように、ネットワーク内のノード10(10A,10B,10C,10D)と、そのノード10それぞれがどのようにリンク接続されるかを示した情報であり、そのリンクそれぞれのリンクコストの値を含む。例えば、図4のトポロジ情報131において、ノード10Aは、ノード10Bと2本のリンクにより接続され、そのリンクのリンクコストはそれぞれ「30」と「10」であることを示す。また、このノード10Aは、ノード10Cと1本のリンクにより接続され、そのリンクのリンクコストは「10」であることを示す。その他についても同様である。このトポロジ情報131は、経路計算部122が、コネクションの経路を計算するときに参照される。また、トポロジ情報131におけるリンクコストの値は、最初は初期値が設定され、その後、コスト計算部125により計算されたリンクコストの値に更新される。
The
リンク使用率情報132は、自身のノードに接続されるリンクそれぞれのリンク使用率を示した情報である。このリンク使用率情報132は、以下の表1に例示するように、自身のノード10に接続されるリンクのリンクIDごとに、そのリンクの最大利用可能帯域と、そのリンクにおけるトラヒック量と、そのトラヒック量÷最大利用可能帯域の値であるリンク使用率とが示される。このリンク使用率情報132は、リンク使用率更新部124により更新される。例えば、リンク使用率更新部124は、新規コネクションが確立されると、その新規コネクションの経路であるリンクのトラヒック量を増加させ、リンク使用率の値もそれに応じて増加させる。また、リンク使用率更新部124は、コネクションが切断されると、そのコネクションの経路であったリンクのトラヒック量を減少させ、リンク使用率の値もそれに応じて減少させる。このリンク使用率情報132におけるリンク使用率の値は、経路計算部122がリンクコストを計算するときや、パワー制御判断部127が、リンクのパワーオン、パワーオフの判断をするときに参照される。
The link
リンク情報133(パワーオフ/オン情報)は、自身のノード10においてパワーオフとなったリンクの識別情報を示した情報である。このリンク情報133は、パワーオンとなったリンクの識別情報を含んでいてもよく、例えば、以下の表2に例示するように、リンクの識別情報ごとに、そのリンクがパワーオンかパワーオフかを記載するようにしてもよい。このようなリンク情報を参照することで、パワー制御判断部127は、各リンクがパワーオンかパワーオフかを知ることができる。
The link information 133 (power-off / on information) is information indicating identification information of a link that is powered off in its
<処理手順>
次に、適宜図3を参照しつつ、図5を用いて、ノード10の処理手順を説明する。まず、図3のノード10のコネクション受付部121は、新規コネクションの確立要求を受け付ける(S101)。次に、経路計算部122は、ショーテストパスの計算を行う(S102)。つまり、経路計算部122は、トポロジ情報131に示されるネットワークのトポロジおよび各リンクのリンクコストを参照して、自身のノード10に接続されるリンクのうち、この確立要求の対象のコネクションで用いるリンクの中から、リンクコストの低いものを選択する。
<Processing procedure>
Next, the processing procedure of the
ここで、パワー制御判断部127は、この選択したリンクのうち、リンク使用率が所定の値(例えば、「0.9」)以上のリンク(高負荷リンク)があるか否かを判断する(S103)。ここで、リンク使用率が所定の値(例えば、「0.9」)以上のリンクがなければ(S103のNo)、コネクション確立部123は、コネクション受付部121で受け付けた新規コネクションの確立処理を行う。これにより、S102で計算したショーテストパスのリンク(新規コネクション)にパケットが転送される(S107)。よって、このショーテストパスのリンクのトラヒック量が増加する。
Here, the power
その後、ノード10は、リンクコストのアップデートを行う(S108)。すなわち、まず、ノード10のリンク使用率更新部124は、新規コネクションのトラヒック量を加算した当該リンクのトラヒック量をもとに、このリンクのリンク使用率を計算し、リンク使用率情報132を更新する。そして、コスト計算部125は、この更新されたリンク使用率情報132に示されるリンク使用率をもとに、前記した式(1)等を用いて、この新規コネクションを確立したリンクのリンクコストを計算する。次に、コスト計算部125は、トポロジ情報131における、新規コネクションを確立したリンクのリンクコストの値を、この計算したリンクコストの値に更新する。また、コスト設定部126は、コスト計算部125により計算されたリンクコストの値を、インタフェース部11へ設定する。
Thereafter, the
このようなリンクコストのアップデートが行われた後、パワー制御判断部127は、リンク使用率情報132を参照して、自身のノード10に接続されるリンクに、リンク使用率が「0」のリンクがあるか否かを判断する(S109)。つまり、トラヒック量が「0」のリンクがあるか否かを判断する。ここで、リンク使用率が「0」のリンクがあれば(S109のYes)、パワー制御判断部127は、そのリンクのパワーオフをパワー制御部14に指示する(S110)。これを受けて、パワー制御部14は、当該リンクのパワーオフを実行する。そして、リンク管理部128は、当該リンクがパワーオフしたことを、リンク情報133に書き込む。また、リンク管理部128は、トポロジ情報131に、このパワーオフしたリンクのリンクコストの値として、所定の値(例えば、「99」)を設定する。一方、S109において、リンク使用率が「0」のリンクがなければ(S109のNo)、そのまま処理を終了する。
After the link cost is updated, the power
なお、S103において、パワー制御判断部127が、この選択したリンクのうち、リンク使用率が所定の値(例えば、「0.9」)以上のリンク(高負荷リンク)があると判断したとき(S103のYes)、パワー制御判断部127は、トポロジ情報131およびリンク情報133を参照して、この高負荷リンクと同じ接続先(ノード10)へ接続するリンクで、パワーオフとなっているリンクがあるか否かを判断する(S104)。ここで、この高負荷リンクと同じ接続先(ノード10)へ接続するリンクで、パワーオフとなっているリンクがあれば(S104のYes)、パワー制御判断部127は、パワー制御部14に、このパワーオフとなっているリンクへのパワーオンを指示する。そして、パワー制御部14は、このパワーオフとなっているリンクをパワーオンする(S105)。そして、リンク管理部128は、このリンクがパワーオンになったことをリンク情報133に書き込み、S102へ戻る。つまり、このパワーオンしたリンクを含めて再度、ショーテストパスの計算を行う。一方、S104において、パワー制御判断部127は、トポロジ情報131およびリンク情報133を参照して、この高負荷リンクと同じ接続先(ノード10)へ接続するリンクで、パワーオフとなっているリンクがないとき(S104のNo)、その高負荷リンクをブロックする(S106)。そして、処理を終了する。このようにすることで、高負荷リンクの負荷がさらに高くなるのを避けることができる。
In S103, when the power
なお、ここでは説明を省略したが、ノード10は、コネクション受付部121によりコネクションの切断要求を受け付けるたび、コネクション確立部123により当該コネクションの切断処理を行い、リンク使用率更新部124は、このコネクションが切断されたリンクのトラヒック量を削減し、リンク使用率情報132を更新する。そして、S109と同様に、パワー制御判断部127が、この更新されたリンク使用率情報132を参照して、リンク使用率が「0」のリンクがあった場合には、このリンクのパワーオフをパワー制御部14に指示する。したがって、ノード10が、以上説明した処理を新規コネクションの確立要求を受け付けるたびに実行することで、所定のリンク使用率を上限として、複数のリンクを流れるトラヒックを所定のリンクに集中させることができる。その結果、コネクションが徐々に消滅し、トラヒック量が「0」となるリンクができやすくなるので、このリンクをパワーオフすることで、ネットワーク全体の消費電力を低減することができる。また、このようにリンクをパワーオフした後、パワーオンのリンクが高負荷になった場合、パワーオフしたリンクを復活させ、このリンクに新規コネクションを確立するようにするので、所定のノードが過負荷になるのを防止できる。
Although not described here, every time the
≪第2の実施の形態≫
次に、図6を用いて、本発明の第2の実施の形態を説明する。第2の実施の形態は、ノード30と、このノード30間のコネクションの確立や、このコネクションにおける経路計算を行うノード制御装置20を含むシステムである。このノード制御装置20が、各ノード30のリンクのパワーオフまたはパワーオンを制御する。つまり、ノード制御装置20は、ネットワークのリンクそれぞれのトラヒック量を取得し、この取得したトラック量をもとにリンクそれぞれのリンクコストを更新する。よって、ノード制御装置20は、ネットワーク全体のリンクのうち、どのリンクをパワーオフし、どのリンクをパワーオフすればよいかを判断できる。このノード制御装置20は、例えば、ノード30(30A,30B,30C,30D)を遠隔で制御するPCEにより実現される。
<< Second Embodiment >>
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The second embodiment is a system including a
<構成>
このようなノード制御装置20の構成を、図7を用いて説明する。図7に示すように、ノード制御装置20は、インタフェース部21、処理部22、記憶部23およびパワー制御部24を備える。処理部22は、このノード制御装置20が備えるCPUによるプログラム実行処理や、専用回路等により実現される。さらに、記憶部23は、RAM、ROM、HDD、フラッシュメモリ等の記憶媒体から構成される。なお、ノード制御装置20をプログラム実行処理により実現する場合、記憶部23には、このノード制御装置20の機能を実現するためのプログラムが格納される。
<Configuration>
The configuration of such a
インタフェース部21は、ノード30等の外部装置から新規コネクションの確立要求を受け付けたり、ノード30間にコネクションを確立させたりする。また、ノード30へリンクのパワーオフの指示や、パワーオンの指示を送信する。また、ノード30から広告されるOSPF経路情報を受信する。
The
処理部22は、このノード制御装置20全体の制御を司り、ここでは主に、コネクションに用いる経路を決定したり、リンクのパワーオフやパワーオンを制御したりする。このような処理部22は、コネクション受付部221と、経路計算部222と、コネクション確立部223と、リンク使用率更新部224と、コスト計算部225と、パワー制御判断部227と、リンク管理部228と、OSPF経路情報受信部229とを備える。
The
コネクション受付部221、経路計算部222、コスト計算部225、パワー制御判断部227の機能はそれぞれ、ノード10のコネクション受付部121、経路計算部122、コスト計算部125、パワー制御判断部127の機能と同様なので説明を省略する。
The functions of the
コネクション確立部(コネクション確立制御部)223は、経路計算部222により選択されたリンクを用いて、始点ノードから終点ノードまでのコネクションを確立するよう指示する経路制御情報を、このコネクションの経路となるリンクを持つノード10へ送信する。
The connection establishment unit (connection establishment control unit) 223 uses the link selected by the
リンク使用率更新部224は、ネットワークの各リンク上に確立されたコネクションのトラヒック量および切断されたコネクションのトラヒック量をもとに、リンク使用率情報232(後記)における、リンク使用率を更新する。
The link usage
リンク管理部228は、OSPF経路情報受信部229で受信した、OSPF経路情報に示されるリンクのパワーオフ、パワーオンの状態をリンク情報233に書き込む。さらに、リンク管理部228は、OSPF経路情報に示されるリンクコストの値をトポロジ情報231(詳細は後記)に設定する。つまり、ノード30から送信されたOSPF経路情報に示されるリンクコストの値をトポロジ情報231に反映させる。
The
OSPF経路情報受信部229は、ノード30から送信されたOSPF経路情報を受信する。このOSPF経路情報は、当該ノード30においてパワーオフまたはパワーオンとなったリンクの識別情報と、そのリンクのリンクコストとを含む。つまり、OSPF経路情報受信部229が、ノード30からOSPF経路情報を受信することで、このノード30において確かにリンクがパワーオフになったか、パワーオンになったかを知ることできる。このOSPF経路情報受信部229において受信したOSPF経路情報は、リンク管理部228へ出力する。
The OSPF route
パワー制御部24は、パワー制御判断部227からの指示に基づき、各ノード30へリンクのパワーオフまたはパワーオンを指示する。この指示は、当該ノードのどのリンクをパワーオフするか、または、パワーオンするかを示した指示情報である。
The
記憶部23は、トポロジ情報231と、リンク使用率情報232と、リンク情報233とを記憶する。
The
トポロジ情報231は、前記したノード10のトポロジ情報131と同様であるが、ここでのリンクコストの値は、ネットワーク全体の各リンクのリンクコストの値である。
The
リンク使用率情報232も、前記したノード10のリンク使用率情報132と同様であるが、ネットワーク全体の各リンクのリンク使用率が記載される。
The link
リンク情報233(パワーオフ/オン情報)も、前記したノード10のリンク情報133と同様であるが、ネットワークにおいてパワーオフとなっているリンクすべての情報が記載される。
The link information 233 (power off / on information) is the same as the
次に、ノード30の構成を説明する。このノード30は、ノード制御装置20からの制御に基づき、他のノード10との間にコネクションを確立したり、リンクのパワーオフやパワーオンを行ったりするルータである。このノード30は、図8に示すように、インタフェース部31(31A,31B,…,31N)、処理部32、記憶部33およびパワー制御部34を備える。処理部32も、ノード30が備えるCPUによるプログラム実行処理や、専用回路等により実現される。さらに、記憶部33は、RAM、ROM、HDD、フラッシュメモリ等の記憶媒体から構成される。なお、ノード30をプログラム実行処理により実現する場合、記憶部33には、ノード30の機能を実現するためのプログラムが格納される。
Next, the configuration of the
インタフェース部31は、ノード10のインタフェース部11と同様なので説明を省略する。
Since the
処理部32は、ノード制御装置20から経路制御情報に基づきコネクションを確立したり、切断したりする。この処理部32は、コネクション確立部323と、OSPF経路情報広告部325と、コスト設定部326と、リンク管理部328とを備える。
The
コネクション確立部323は、ノード制御装置20からの経路制御情報に基づき、他のノード30との間にコネクションを確立する。
The
OSPF経路情報広告部325は、リンクをパワーオフしたとき、このパワーオフしたリンクの識別情報と、リンク管理部328により、このリンクに設定されたリンクコストとを示したOSPF経路情報をノード制御装置20へ送信する。また、リンクをパワーオンしたとき、このパワーオンしたリンクの識別情報と、このリンクのリンクコストとを示したOSPF経路情報をノード制御装置20へ送信する。
When the link is powered off, the OSPF path
コスト設定部326およびリンク管理部328は、ノード10のコスト設定部126およびリンク管理部128と同様なので説明を省略する。
The
パワー制御部34は、ノード制御装置20からの制御情報にもとづき、リンクをパワーオフまたはパワーオフする。
The
記憶部33は、トポロジ情報331と、リンク情報333とを記憶する。トポロジ情報331は、ノード制御装置20のトポロジ情報231と同じ情報である。リンク情報333は、自身のノード30においてパワーオフとなったリンクの識別情報を示した情報である。
The
<処理手順>
次に、適宜図7,8を参照しつつ、図9を用いて、ノード制御装置20の処理手順を説明する。
<Processing procedure>
Next, the processing procedure of the
まず、図7のノード制御装置20のコネクション受付部221は、外部装置等から新規コネクションの確立要求を受け付ける(S201)。次に、経路計算部222は、この新規コネクションのショーテストパスの計算を行う(S202)。つまり、経路計算部222は、トポロジ情報231に示されるネットワークのトポロジおよび各リンクのリンクコストを参照して、この確立要求の対象のコネクションの始点ノードから終点ノードまでの経路(リンクのつながり)で、リンクコストの合計値が最小になる経路を計算する。
First, the
次に、パワー制御判断部227は、前記した図5のS103と同様に、S202で計算した経路のリンクのうち、リンク使用率が所定の値(例えば、「0.9」)以上のリンク(高負荷リンク)があるか否かを判断する(S203)。ここで、リンク使用率が所定の値(例えば、「0.9」)以上のリンクがなければ(S203のNo)、コネクション確立部223は、ショーテストパスの経路となるノード30に対し、このショーテストパスの経路制御情報を送信する(S209)。つまり、コネクション確立部223は、ショーテストパスの経路上に新規コネクションを確立するよう、ノード30(図8参照)へ指示する。これにより、各ノード30はこのショーテストパスの経路上にコネクションを確立し、トラヒックが流れるようになる。
Next, similarly to S103 of FIG. 5 described above, the power
この後、図5のS108と同様に、ノード制御装置20は、リンクコストのアップデートを行う(S210)。すなわち、ノード制御装置20のリンク使用率更新部224は、新規コネクションのトラヒック量を加算した当該リンクのトラヒック量をもとに、このリンクのリンク使用率を計算し、リンク使用率情報232を更新する。そして、コスト計算部225は、この更新されたリンク使用率情報232に示されるリンク使用率をもとに、前記した式(1)等を用いて、この新規コネクションを確立したリンクのリンクコストを計算する。次に、コスト計算部225は、この計算したリンクコストの値を、トポロジ情報231に書き込む。
Thereafter, similarly to S108 of FIG. 5, the
S210でリンクコストのアップデートが行われた後、パワー制御判断部227は、リンク使用率情報232を参照して、このショーテストパスの経路(リンク)に、リンク使用率が「0」のリンクがあるか否かを判断する(S211)。ここで、リンク使用率が「0」のリンクがあれば(S211のYes)、パワー制御判断部227は、パワー制御部24経由で、そのリンクを持つノード30へ、そのリンクのパワーオフを指示する(S212)。そして、この後、ノード30が当該リンクをパワーオフし、このノード30から当該リンクのパワーオフを示すOSPF経路情報を受信すると(S213)、リンク管理部228は、リンク情報233の更新と、リンクコストのアップデートとを行う(S214)。つまり、リンク管理部228は、当該リンクがパワーオフしたことを、リンク情報233に書き込む。また、リンク管理部228は、受信したOSPF経路情報に示されるパワーオフしたリンクコストの値を用いてトポロジ情報231を更新する。一方、このショーテストパスの経路(リンク)に、リンク使用率が「0」のリンクはないと判断したとき(S211のNo)、そのまま処理を終了する。
After the link cost is updated in S210, the power
また、S203において、パワー制御判断部227が、この選択したリンクのうち、リンク使用率が所定の値(例えば、「0.9」)以上のリンク(高負荷リンク)があると判断したとき(S203のYes)、パワー制御判断部227は、図5のS104と同様に、トポロジ情報231およびリンク情報233を参照して、この高負荷リンクと同じ接続先(ノード10)へ接続するリンクで、パワーオフとなっているリンクがあるか否かを判断する(S204)。ここで、この高負荷リンクと同じ接続先(ノード10)へ接続するリンクで、パワーオフとなっているリンクがあれば(S204のYes)、パワー制御部24経由で、そのリンクを持つノード30へ、そのリンクのパワーオンを指示する(S205)。この後、ノード30が当該リンクをパワーオンし、このノード30から、当該リンクのパワーオンを示すOSPF経路情報を受信すると(S206)、リンク管理部228は、リンク情報233の更新と、リンクコストのアップデートとを行う(S207)。つまり、リンク管理部228は、当該リンクがパワーオンしたことを、リンク情報233に書き込む。また、リンク管理部228は、受信したOSPF経路情報に示されるパワーオンしたリンクコストの値を用いてトポロジ情報231を更新する。
In S203, when the power
ノード制御装置20は、以上説明した処理を新規コネクションの確立要求を受け付けるたびに実行する。なお、ここでも、ノード制御装置20は、コネクション受付部221によりコネクションの切断要求を受け付けるたび、コネクション確立部223により当該コネクションの切断処理を行い、リンク使用率更新部224は、このコネクションが切断されたリンクのトラヒック量を削減し、リンク使用率情報232を更新する。そして、S211と同様に、パワー制御判断部227が、この更新されたリンク使用率情報232を参照して、リンク使用率が「0」のリンクがあった場合には、このリンクのパワーオフをパワー制御部24経由で、このリンクを持つノード30へ指示する。
The
このようなノード制御装置20を用いてネットワーク内のノード30を制御することで、ネットワーク全体の消費電力をできるだけ低減しつつ、安定した通信環境を確保できる。なお、第2の実施の形態において、パワーオフしたリンク(パワーオンしたリンク)のリンクコストの値は、ノード30で決定した値でもよいしノード制御装置20側で決定した値でもよい。
By controlling the
以上説明したノード10、ノード制御装置20によれば、例えば、図10に示すように、複数のリンクを用いる場合において、第1リンクおよび第2リンクの合計の負荷が比較的低いとき(低負荷時)には、片方のリンク(例えば、第1リンク)に新規コネクションを確立し、第2リンクには新規コネクションを確立しないようにする。よって、第2リンクのコネクションは自然消滅し、トラヒック量が「0」になれば、パワーオフできる。また、第1リンクおよび第2リンクの合計の負荷が比較的高いとき(高負荷時)には、パワーオフだったリンク(例えば、第2リンク)をパワーオンし、第2リンクにも新規コネクションを確立するようにする。すなわち、図10の右側のグラフに示すようにトラヒック量が多いときには、複数のリンクを用いてトラヒックを流すが、トラヒック量が少ないときには、できるだけリンクをパワーオフする。よって、ネットワーク内において常に複数のリンクを利用する場合に比べて、ネットワーク全体の消費電力を低減できる。
According to the
なお、前記したノード10、ノード制御装置20において、コスト計算部125,225がリンクコスト計算に用いる式は、式(1)に限定されない。式(1)の場合、リンク使用率が「0.5」のときに、リンクコストの値が最小となるようにしたが、例えば、リンクコストの値が最小となるリンク使用率の値を約「0.7」とするためには、以下の式(2)を用いてもよい。
Max(5×1/(1−リンク使用率),10×1/(リンク使用率))…式(2)
In the
Max (5 × 1 / (1-link usage rate), 10 × 1 / (link usage rate)) (2)
つまり、1/(1−リンク使用率)と、1/(リンク使用率)の係数をアレンジすることでリンクコストの値が最小となるリンク使用率の値を変更できる。
That is, the value of the link usage rate that minimizes the link cost value can be changed by arranging the
また、このコスト計算部225が用いる計算式は、(1)リンク使用率が、所定のリンク使用率(例えば、「0.5」や「0.7」)以下のときは、リンク使用率が高くなるほど、リンクコストの値を小さな値として計算し、(2)リンク使用率が、この所定のリンク使用率を超えたとき、リンク使用率が高くなるほど、リンクコストの値を大きな値として計算する計算式であれば、式(1)や式(2)に限定されない。例えば、以下の式(3)に示すような式であってもよい。
y=a|x−A|+B…式(3)
y:リンクコストの値
x:リンク使用率
a:所定の係数
A:リンク使用率が高くなるほど、リンクコストの値が小さくするか否かの境目となるリンク使用率の値
B:リンクコストの最低値
この式(3)をグラフで示すと、図11の右のグラフとなる。
The calculation formula used by the
y = a | x-A | + B (3)
y: Link cost value x: Link usage rate a: Predetermined coefficient A: The higher the link usage rate, the higher the link usage rate, the lower the link cost value, the lower the link cost value B: The lowest link cost Value If this equation (3) is shown in a graph, the graph on the right side of FIG. 11 is obtained.
なお、ノード30は、図12(a)に例示するようなマルチリンクにより接続されるノードでもよいし、図12(b)に例示するようにマルチルートをとるノードであってもよい。つまり、ある始点ノードから終点ノードまで複数の経路(ルート)上にコネクションを確立し、この両方のルートにトラヒックを流すようなノードであってもよい。また、前記したリンクコストの計算や、その計算したリンクコストに基づくショーテストパスルーチングを、IP(Internet Protocol)等のコネクションレスな通信を行うノードのルーチングに適用してもよい。例えば、図12(c)に示すように、ネットワークがコネクションレスな通信を行うノード40(40A,40B,40C,40D,40E)で構成される場合を考える。この場合において、ノード40Aから、ノード40Eへパケットを転送するため、複数ルートのなかで、コスト(リンクコストの合計値)の低いルートA,Bを選択したとする。そして、ルートAのコストは「100」であり、ルートBのコストは「50」である場合、ノード40Aは、転送するパケットを、それぞれのルートのコストの逆数で割り振るようにする。つまり、図12(a)に示す例の場合、「ルートAのトラヒック量:ルートBのトラヒック量」は、およそ「1:2」になる。このようなパケットの割り振りをするノード40(40A)において、前記したコスト計算部125,225と同様に、リンク使用率が高くなるほど(つまりトラヒック量が増加するほど)、リンクコストの値を小さくし、リンク使用率が低くなるほど(つまりトラヒック量が減少するほど)、リンクコストの値を大きくする。このようにすることで、ルートBへのトラヒックは増加し続け、ルートAのトラヒック量は減少し続ける。つまり、トラヒックはルートBに偏っていく。そして、最終的にはルートAのトラヒック量が所定の閾値を下回ったとき(例えば、トラヒック量が「0」になったとき)、このルートAのリンクをパワーオフするようにする。このようにすることで、コネクションレスな通信を行うネットワークにおいても、消費電力を低減することができる。
Note that the
本実施の形態に係るノード10,ノード制御装置20は、前記したような処理を実行させるプログラムによって実現することができ、そのプログラムをコンピュータによる読み取り可能な記録媒体(CD−ROM等)に記憶して提供することが可能である。
The
10,30(30A,30B,…,30N),40(40A〜40E) ノード
11,21,31 インタフェース部
12,22,32 処理部
13,23,33 記憶部
14,24,34 パワー制御部
20 ノード制御装置
121,221 コネクション受付部
122,222 経路計算部
123,223,323 コネクション確立部
124,224 リンク使用率更新部
125,225,325 コスト計算部
126,326 コスト設定部
127,227 パワー制御判断部
128,228,328 リンク管理部
131,231,331 トポロジ情報
132,232 リンク使用率情報
133,233,333 リンク情報
229 OSPF経路情報受信部
325 OSPF経路情報広告部
10, 30 (30A, 30B, ..., 30N), 40 (40A to 40E)
Claims (9)
前記ネットワークのトポロジおよび前記ネットワーク内の各リンクのリンクコストの値を示したトポロジ情報と、前記ノードに接続されるリンクそれぞれの最大利用可能帯域およびリンク使用率を示したリンク使用率情報とを記憶する記憶部と、
前記コネクションの確立要求および切断要求を受け付けるコネクション受付部と、
前記トポロジ情報に示されるトポロジおよび各リンクのリンクコストを参照して、前記確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定する経路計算部と、
前記決定されたリンク上におけるコネクションの確立および前記切断要求の対象のコネクションの切断を行うコネクション確立処理部と、
前記確立されたコネクションのトラヒック量および前記切断されたコネクションのトラヒック量をもとに、前記リンク使用率情報におけるリンク使用率を更新するリンク使用率更新部と、
前記更新されたリンク使用率情報にもとづき、当該リンクのリンクコストを、所定のリンク使用率を上限値として、そのリンクのリンク使用率が高いほど低い値として計算し、この計算した値を用いて、前記トポロジ情報における当該リンクのリンクコストを更新するコスト計算部と、
前記ノードに接続されるリンクのパワーオフまたはパワーオンの制御を行うパワー制御部と、
前記更新されたリンク使用率情報を参照して、自身のノードに接続されるリンクのリンク使用率が0であると判断したとき、前記パワー制御部に、当該リンクのパワーオフを指示するパワー制御判断部とを備え、
前記コネクション受付部により、新たなコネクションの確立要求を受け付けたとき、前記経路計算部は、前記更新されたトポロジ情報に示される各リンクのリンクコストを参照して、前記確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを計算することを特徴とするノード。 A node that determines a route in a network by show test path routing,
Stores topology information indicating the topology of the network and the link cost of each link in the network, and link usage rate information indicating the maximum available bandwidth and link usage rate of each link connected to the node. A storage unit to
A connection accepting unit that accepts the connection establishment request and the disconnection request;
A path calculation unit that refers to the topology indicated in the topology information and the link cost of each link, and determines a link to be used in a show test path of the connection of the target of the establishment request;
A connection establishment processing unit that establishes a connection on the determined link and disconnects the target connection of the disconnection request;
A link usage rate updating unit that updates a link usage rate in the link usage rate information based on the traffic volume of the established connection and the traffic volume of the disconnected connection;
Based on the updated link usage rate information, the link cost of the link is calculated as a lower value as the link usage rate of the link is higher, with the predetermined link usage rate as the upper limit value, and using this calculated value A cost calculation unit for updating the link cost of the link in the topology information;
A power control unit for controlling power off or power on of a link connected to the node;
Power control for instructing the power control unit to power off the link when it is determined that the link usage rate of the link connected to its own node is 0 with reference to the updated link usage rate information A determination unit,
When the connection accepting unit accepts a request for establishing a new connection, the route calculating unit refers to the link cost of each link indicated in the updated topology information, and A node characterized by calculating a link used in a show test pass.
前記経路計算部により前記確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを計算した結果、そのショーテストパスで用いるリンクに、前記リンク使用率情報におけるリンク使用率が前記所定のリンク使用率以上のリンクがある場合、
前記パワー制御判断部は、前記リンク情報および前記トポロジ情報を参照して、前記リンク使用率が前記所定のリンク使用率以上のリンクと接続先が同じリンクで、かつ、パワーオフとなっているリンクがあると判断したとき、前記パワー制御部に、当該リンクのパワーオンを指示し、
前記経路計算部は、前記パワーオンとなったリンクを含めて、再度、前記確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定し、
前記コネクション確立処理部は、前記決定されたリンク上にコネクションを確立し、
前記リンク使用率更新部は、前記確立されたコネクションのトラヒック量をもとに、前記リンク使用率情報を更新し、
前記コスト計算部は、前記更新されたリンク使用率情報にもとづき、当該リンクのリンクコストを、そのリンクのリンク使用率が高いほど高い値として計算し、この計算した値を用いて、前記トポロジ情報における当該リンクのリンクコストを更新し、
前記コネクション受付部により、新たなコネクションの確立要求を受け付けたとき、前記経路計算部は、前記更新されたトポロジ情報に示される各リンクのリンクコストを参照して、前記確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定することを特徴とする請求項1に記載のノード。 Link information indicating identification information of the power-off link is stored in the storage unit, and the link cost value of the power-off link in the topology information corresponds to a predetermined link usage rate. A link management unit for setting a predetermined value smaller than the link cost value;
As a result of calculating the link used in the show test path of the connection of the establishment request target by the route calculation unit, the link usage rate in the link usage rate information is equal to or higher than the predetermined link usage rate for the link used in the show test path. If you have a link,
The power control determination unit refers to the link information and the topology information, and a link whose link usage rate is equal to or higher than the predetermined link usage rate and a connection destination is the same link and is a power-off link When it is determined that there is, the power control unit is instructed to power on the link,
The path calculation unit determines the link to be used in the shortest test path of the connection of the establishment request again, including the link that has been powered on,
The connection establishment processing unit establishes a connection on the determined link;
The link usage rate update unit updates the link usage rate information based on the traffic volume of the established connection,
The cost calculation unit calculates the link cost of the link as a higher value as the link usage rate of the link is higher based on the updated link usage rate information, and uses the calculated value to calculate the topology information. Update the link cost of the link at
When the connection accepting unit accepts a request for establishing a new connection, the route calculating unit refers to the link cost of each link indicated in the updated topology information, and The node according to claim 1, wherein a link used in the show test path is determined.
前記ネットワークのトポロジおよび前記ネットワーク内の各リンクのリンクコストの値を示したトポロジ情報と、前記ノードに接続されるリンクそれぞれの最大利用可能帯域およびリンク使用率を示したリンク使用率情報とを記憶する記憶部と、
前記コネクションの確立要求および切断要求を受け付けるコネクション受付部と、
前記トポロジ情報に示されるトポロジおよび各リンクのリンクコストを参照して、前記確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定する経路計算部と、
前記決定されたリンク上におけるコネクションの確立および前記切断要求の対象のコネクションの切断の指示を、前記ノードに対し送信するコネクション確立制御部と、
前記確立されたコネクションのトラヒック量および前記切断されたコネクションのトラヒック量をもとに、前記リンク使用率情報におけるリンク使用率を更新するリンク使用率更新部と、
前記更新されたリンク使用率情報にもとづき、当該リンクのリンクコストを、所定のリンク使用率を上限値として、そのリンクのリンク使用率が高いほど低い値として計算し、この計算した値を用いて、前記トポロジ情報における当該リンクのリンクコストを更新するコスト計算部と、
前記ノードに対し、当該ノードに接続されるリンクのパワーオフまたはパワーオンの指示を送信するパワー制御部と、
前記リンク使用率更新部によるリンク使用率の計算の結果、そのリンク使用率が0になったとき、前記パワー制御部に、当該リンクのパワーオフを指示するパワー制御判断部とを備えることを特徴とするノード制御装置。 A node control device for controlling a node in a network,
Stores topology information indicating the topology of the network and the link cost of each link in the network, and link usage rate information indicating the maximum available bandwidth and link usage rate of each link connected to the node. A storage unit to
A connection accepting unit that accepts the connection establishment request and the disconnection request;
A path calculation unit that refers to the topology indicated in the topology information and the link cost of each link, and determines a link to be used in a show test path of the connection of the target of the establishment request;
A connection establishment control unit for transmitting an instruction to establish a connection on the determined link and to disconnect the target connection of the disconnection request to the node;
A link usage rate updating unit that updates a link usage rate in the link usage rate information based on the traffic volume of the established connection and the traffic volume of the disconnected connection;
Based on the updated link usage rate information, the link cost of the link is calculated as a lower value as the link usage rate of the link is higher, with the predetermined link usage rate as the upper limit value, and using this calculated value A cost calculation unit for updating the link cost of the link in the topology information;
A power control unit for transmitting to the node a power-off or power-on instruction of a link connected to the node;
As a result of calculation of the link usage rate by the link usage rate update unit, when the link usage rate becomes 0, the power control unit is provided with a power control determination unit that instructs to power off the link. Node control device.
前記受信したOSPF経路情報に示されるパワーオフとなったリンクの識別情報を示したリンク情報を前記記憶部に記憶し、前記トポロジ情報における、前記パワーオフとなったリンクのリンクコストの値として、前記所定のリンク使用率に対応するリンクコストの値よりも小さい値を設定するリンク管理部を備え、
前記経路計算部により前記確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定した結果、そのショーテストパスで用いるリンクに、前記リンク使用率情報におけるリンク使用率が所定のリンク使用率以上のリンクがある場合、
前記パワー制御判断部は、前記リンク情報および前記トポロジ情報を参照して、前記リンク使用率が前記所定のリンク使用率以上のリンクと接続先が同じリンクで、かつ、パワーオフとなっているリンクがあると判断したとき、前記パワー制御部に、当該リンクのパワーオンを指示し、
前記経路計算部は、前記パワーオンとなったリンクを含めて、再度、前記確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定し、
前記コネクション確立制御部は、前記決定されたリンク上へのコネクションの確立の指示を前記ノードに対し送信し、
前記リンク使用率更新部は、前記確立されたコネクションのトラヒック量をもとに、前記リンク使用率情報を更新し、
前記コスト計算部は、前記更新されたリンク使用率情報にもとづき、当該リンクのリンクコストを、そのリンクのリンク使用率が高いほど高い値として計算し、この計算した値を用いて、前記トポロジ情報における当該リンクのリンクコストを更新し、
前記コネクション受付部により、新たなコネクションの確立要求を受け付けたとき、前記経路計算部は、前記更新されたトポロジ情報に示される各リンクのリンクコストを参照して、前記確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定することを特徴とする請求項4に記載のノード制御装置。 An OSPF path information receiving unit that receives, from the node, the identification information of the link that has been powered off and information indicating the value of the link cost of the link by OSPF path information;
The link information indicating identification information of the link turned off shown in the received OSPF path information is stored in the storage unit, and the value of the link cost of the link turned off in the topology information is as follows: A link management unit for setting a value smaller than the value of the link cost corresponding to the predetermined link usage rate;
As a result of determining the link used in the shortest test path of the connection of the establishment request target by the path calculation unit, the link usage rate in the link usage rate information is equal to or higher than a predetermined link usage rate for the link used in the shortest test path If there is a link,
The power control determination unit refers to the link information and the topology information, and a link whose link usage rate is equal to or higher than the predetermined link usage rate and a connection destination is the same link and is a power off link When it is determined that there is, the power control unit is instructed to power on the link,
The path calculation unit determines the link to be used in the shortest test path of the connection of the establishment request again, including the link that has been powered on,
The connection establishment control unit transmits an instruction to establish a connection on the determined link to the node;
The link usage rate update unit updates the link usage rate information based on the traffic volume of the established connection,
The cost calculation unit calculates the link cost of the link as a higher value as the link usage rate of the link is higher based on the updated link usage rate information, and uses the calculated value to calculate the topology information. Update the link cost of the link at
When the connection accepting unit accepts a request for establishing a new connection, the route calculating unit refers to the link cost of each link indicated in the updated topology information, and 5. The node control device according to claim 4, wherein a link used in the show test path is determined.
前記リンクのパワーオフを行ったとき、このリンクの識別情報およびそのリンクのリンクコストの値を設定したOSPF経路情報を前記ノード制御装置へ広告することを特徴とするノード。 Based on an instruction from the node control device according to claim 4 or 5, the node performs link power off and power off,
A node characterized in that when the link is powered off, OSPF path information in which identification information of the link and a link cost value of the link are set is advertised to the node control device.
前記コネクションの確立要求および切断要求を受け付けるステップと、
前記トポロジ情報に示されるトポロジおよび各リンクのリンクコストを参照して、前記確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定するステップと、
前記決定されたリンク上におけるコネクションの確立および前記切断要求の対象のコネクションの切断を行うステップと、
前記確立されたコネクションのトラヒック量または前記切断されたコネクションのトラヒック量をもとに、前記リンク使用率情報におけるリンク使用率を更新するステップと、
前記更新されたリンク使用率情報にもとづき、当該リンクのリンクコストを、所定のリンク使用率を上限値として、そのリンクのリンク使用率が高いほど低い値として計算し、この計算した値を用いて、前記トポロジ情報における当該リンクのリンクコストを更新するステップと、
前記リンク使用率の更新の結果、自身のノードに接続されるリンクのリンク使用率が0になったとき、当該リンクを備えるノードに、当該リンクのパワーオフを指示するステップと、
前記コネクション受付部により、新たなコネクションの確立要求を受け付けたとき、前記更新されたトポロジ情報に示される各リンクのリンクコストを参照して、前記確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定するステップとを実行することを特徴とするリンク制御方法。 The topology information indicating the topology of the network and the link cost value of each link in the network, and the link usage rate information indicating the maximum available bandwidth and the link usage rate of each link connected to the node are stored. A node comprising a storage unit
Receiving a connection establishment request and a disconnection request;
Determining a link to be used in a shortest test path of the connection of the establishment request with reference to the topology indicated in the topology information and the link cost of each link;
Establishing a connection on the determined link and disconnecting the target connection of the disconnection request;
Updating the link usage rate in the link usage rate information based on the traffic volume of the established connection or the traffic volume of the disconnected connection;
Based on the updated link usage rate information, the link cost of the link is calculated as a lower value as the link usage rate of the link is higher, with the predetermined link usage rate as the upper limit value, and using this calculated value Updating the link cost of the link in the topology information;
As a result of updating the link usage rate, when the link usage rate of a link connected to its own node becomes 0, instructing a node including the link to power off the link;
When the connection accepting unit accepts a request for establishing a new connection, the link used in the shortest test path of the connection of the establishment request is referred to by referring to the link cost of each link indicated in the updated topology information And a step of determining the link control method.
前記パワーオフとなったリンクの識別情報を示したリンク情報を前記記憶部に記憶するステップと、
前記トポロジ情報における、前記パワーオフとなったリンクのリンクコストの値として、前記所定のリンク使用率に対応するリンクコストの値より小さい所定の値を設定するステップと、
前記確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定した結果、そのショーテストパスで用いるリンクに、前記リンク使用率情報におけるリンク使用率が所定のリンク使用率以上のリンクがある場合、
前記リンク情報および前記トポロジ情報を参照して、前記リンク使用率が前記所定のリンク使用率以上のリンクと接続先が同じリンクで、かつ、パワーオフとなっているリンクがあると判断したとき、当該リンクを備えるノードに、当該リンクのパワーオンを指示するステップと、
前記パワーオンとなったリンクを含めて、再度、前記確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定するステップと、
前記決定されたリンク上にコネクションを確立するステップと、
前記確立されたコネクションのトラヒック量をもとに、前記リンク使用率情報を更新するステップと、
前記更新されたリンク使用率情報にもとづき、当該リンクのリンクコストを、そのリンクのリンク使用率が高いほど高い値として計算し、この計算した値を用いて、前記トポロジ情報における当該リンクのリンクコストを更新するステップと、
新たなコネクションの確立要求を受け付けたとき、前記更新されたトポロジ情報に示される各リンクのリンクコストを参照して、前記確立要求の対象のコネクションのショーテストパスで用いるリンクを決定するステップとを実行することを特徴とする請求項7に記載のリンク制御方法。 The node is
Storing link information indicating identification information of the link that has been powered off in the storage unit;
Setting a predetermined value smaller than the link cost value corresponding to the predetermined link usage rate as the link cost value of the link that has been powered off in the topology information;
As a result of determining a link to be used in the shortest test path of the connection of the establishment request target, when there is a link whose link usage rate in the link usage rate information is equal to or higher than a predetermined link usage rate,
With reference to the link information and the topology information, when it is determined that there is a link in which the link usage rate is equal to or higher than the predetermined link usage rate and the connection destination is the same link and is powered off, Instructing a node comprising the link to power on the link;
Determining the link to be used in the shortest test path of the connection for which the establishment request is made, including the power-on link;
Establishing a connection on the determined link;
Updating the link usage rate information based on the traffic volume of the established connection;
Based on the updated link usage rate information, the link cost of the link is calculated as a higher value as the link usage rate of the link is higher, and using this calculated value, the link cost of the link in the topology information is calculated. A step of updating
Determining a link to be used in a shortest test path of the connection of the target of the establishment request with reference to a link cost of each link indicated in the updated topology information when a new connection establishment request is received; The link control method according to claim 7, wherein the link control method is executed.
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