JP5194025B2 - 複数のアプリケーション・フローの間での複数のネットワーク・リソースの共有を最適化する方法 - Google Patents

複数のアプリケーション・フローの間での複数のネットワーク・リソースの共有を最適化する方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5194025B2
JP5194025B2 JP2009542041A JP2009542041A JP5194025B2 JP 5194025 B2 JP5194025 B2 JP 5194025B2 JP 2009542041 A JP2009542041 A JP 2009542041A JP 2009542041 A JP2009542041 A JP 2009542041A JP 5194025 B2 JP5194025 B2 JP 5194025B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flow
value
network
abi
path
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2009542041A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2010514299A (ja
Inventor
ティエリー・グルノ
Original Assignee
イパネマ・テクノロジーズ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by イパネマ・テクノロジーズ filed Critical イパネマ・テクノロジーズ
Publication of JP2010514299A publication Critical patent/JP2010514299A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5194025B2 publication Critical patent/JP5194025B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/70—Admission control; Resource allocation
    • H04L47/82—Miscellaneous aspects
    • H04L47/822—Collecting or measuring resource availability data
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/54—Store-and-forward switching systems 
    • H04L12/56—Packet switching systems
    • H04L12/5601—Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H04L12/5602—Bandwidth control in ATM Networks, e.g. leaky bucket
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10—Flow control; Congestion control
    • H04L47/12—Avoiding congestion; Recovering from congestion
    • H04L47/125—Avoiding congestion; Recovering from congestion by balancing the load, e.g. traffic engineering
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10—Flow control; Congestion control
    • H04L47/15—Flow control; Congestion control in relation to multipoint traffic
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/10—Flow control; Congestion control
    • H04L47/29—Flow control; Congestion control using a combination of thresholds
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/70—Admission control; Resource allocation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/70—Admission control; Resource allocation
    • H04L47/74—Admission control; Resource allocation measures in reaction to resource unavailability
    • H04L47/745—Reaction in network
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/70—Admission control; Resource allocation
    • H04L47/76—Admission control; Resource allocation using dynamic resource allocation, e.g. in-call renegotiation requested by the user or requested by the network in response to changing network conditions
    • H04L47/762—Admission control; Resource allocation using dynamic resource allocation, e.g. in-call renegotiation requested by the user or requested by the network in response to changing network conditions triggered by the network
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/70—Admission control; Resource allocation
    • H04L47/80—Actions related to the user profile or the type of traffic
    • H04L47/803—Application aware
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L47/00—Traffic control in data switching networks
    • H04L47/70—Admission control; Resource allocation
    • H04L47/83—Admission control; Resource allocation based on usage prediction
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/54—Store-and-forward switching systems 
    • H04L12/56—Packet switching systems
    • H04L12/5601—Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H04L2012/5629—Admission control
    • H04L2012/5631—Resource management and allocation
    • H04L2012/5632—Bandwidth allocation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/54—Store-and-forward switching systems 
    • H04L12/56—Packet switching systems
    • H04L12/5601—Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H04L2012/5629—Admission control
    • H04L2012/5631—Resource management and allocation
    • H04L2012/5636—Monitoring or policing, e.g. compliance with allocated rate, corrective actions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Information Transfer Between Computers (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)
  • Use Of Switch Circuits For Exchanges And Methods Of Control Of Multiplex Exchanges (AREA)
  • Gyroscopes (AREA)
  • Stored Programmes (AREA)
  • Telephonic Communication Services (AREA)

Description

本発明は、通信の分野に関し、より詳しくは、複数のアプリケーションによって生成される複数のデータ・フローの間での複数のネットワーク・リソースの共有を最適化する方法に関し、前記フローは、通信ネットワークにおいて少なくとも１つのサイトＡと少なくとも１つのサイトＢを結合するｎ個の経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）を通ることが可能である。
また、本発明は、前記方法を実現するように構成された装置およびソフトウェアに関する。
前記方法および装置は、ネットワークの地理的範囲、ネットワークによる伝送速度、ネットワークのユーザ数に関係なく実現することができる。
パケット・モード通信ネットワークは、伝送される情報が、実質的に、ネットワーク内でのパケットのルーティングのための情報を含むヘッダと、伝送されるデータとを含む、パケットと呼ばれるグループで伝送されることを特徴とする。
最終的なアプリケーションによる情報フローの識別を可能とするために、ヘッダにアドレス情報が挿入される。パケットはネットワーク上を伝送され、このネットワーク上の様々な伝送およびスイッチングの手段を通る。
これらのパケット・モードの通信ネットワークのために実現された現在の主要な技術はＩＰプロトコル（インターネット・プロトコル）である。このプロトコルはエンド・エンド間で使用され、非常に多様な伝送ネットワーク上で使用することができる。パケット・モード・ネットワークの一例は、ＩＰプロトコルを用いて動作するインターネットである。ＩＰプロトコルに関する伝送およびスイッチングの手段の例はイーサネット（登録商標）、ＩＳＤＮ（統合サービスデジタル網）、ＦＲ（フレーム・リレー）、ＡＴＭ（非同期転送モード）、ＳＤＨ（同期デジタル・ハイアラーキ）、ＳＯＮＥＴ（同期式光ファイバ網）、ＭＰＬＳ（マルチプロトコル・ラベル・スイッチング）、ＤＷＤＭ（高密度波長分割多重）ネットワーク、等である。
ＩＰプロトコルを用いて動作するネットワークの使用例は、ＶＰＮ（仮想プライベート・ネットワーク）を含む。これらのネットワークは、共有ネットワーク基盤（例えば、インターネット）を使用するが、所定のユーザ・グループ（典型的に、いくつかの事業所を有する会社または組織）のためにプライベートな方法で、ＩＰレベルでの相互接続を提供する。
パケットは、典型的に、互いに独立に動作する多数の送信元から、互いに独立に動作する多数の宛先に向けて送出される。
図１は、そのようなネットワーク２の一例を表わす。
ユーザ４は、個人ユーザ、事務所、自身の内部ローカルネットワークを有する会社、等でありうる。
伝送ネットワーク６は中央部を表わし、一般に、大容量で、広い領域（インターネットの場合は全世界）を覆う。このネットワークは、一般に、複数のユーザおよび／またはプライベート・ネットワークによって共有される。
アクセス・ネットワーク８は、一般に、低速または平均的な速度であり、限られた地理的地域に位置するユーザ間で共有される。ユーザとアクセス・サービス・プロバイダとの間の“加入者線”、有線、光、無線、等のリンクは、アクセス・ネットワークの一部であると考えられる。
図２は、アクセス・ネットワークの個々の可能な事例を表わす。略記規則は次の通りである。
ネットワークについて：
通信事業者：長距離にわたる大量の情報の搬送者。他の通信事業者との相互接続も実現し、インターネットの場合に、各種のＩＳＰ（インターネット・サービス・プロバイダ）のユーザ間で相互運用性を可能とする。
ＩＡＰ：（インターネット・アクセス・プロバイダ）ネットワークへのアクセスの提供者。これは、ＩＳＰのためにトラフィックを集め、典型的に、伝送ネットワークへのアクセスとともに、認証、ウェブサイト・ホスティング、料金の決定、メッセージング、等のための各種サーバをユーザに提供する。
加入者線：ユーザをネットワークに結合するリンク（有線、光、無線、等）。
ＴＥＬＣＯ：電話事業者。多くの場合、加入者線の所有者。
装置について：
ＣＰＥ：（顧客構内装置）ネットワークに接続されたユーザ装置（一般に、アクセス・ルータ）。
ＭＵＸ：マルチプレクサ／デマルチプレクサ（電話、ｘＤＳＬ、ＳＤＨ、等の多くの種類が存在する）。
ＮＡＳ：（ネットワーク・アクセス・サーバ）ネットワークへのサクセスサーバ。アクセス・ルータとすることもできる。
Ｒ：ルータ（またはスイッチ）。
多数の構成が可能であることが理解できる。各装置（ＣＰＥ、ＭＵＸ、ＮＡＳ、Ｒ、等）は、トラフィックを集約し、通信リソースを共有する機能に対応する。
通信ネットワーク上の情報交換の大規模な開発とともに、通信事業者は彼らの顧客にサービス品質を保証することが不可欠となっている。サービス品質は、ネットワークの所定の２地点間での情報伝送に影響する全ての関係する特性を含む。特に、
・サービスへのアクセス品質、
・サービスの可用性、
・故障時のサービス復旧のための時間、
・情報伝送サービスの品質、
・送信元と宛先との間の情報の伝送遅延、
・情報の伝送遅延の変動（ジッタ）、
・伝送される情報の劣化（損失、エラー）
がある。
サービス品質は、主に、伝送中に情報が通るネットワークの個々の構成要素の混雑状態に関係する。無数の段階が存在するが、動作事例は、
・リソース予約が存在せず、情報を宛先に中継するためにネットワークが最善を尽くす、
・または、リソース予約が存在し、ネットワークに送り込まれる情報の量が多かれ少なかれ統計的に制御される、
のいずれかによる２つのモードによって図式的に表わすことができる。
いずれの場合も、多重化、集約、または、スイッチングの各ポイントに位置する、待ち行列を作る一時的な記憶システム（メモリ）は、パケット到着と同時に処理することを可能とする。パケットが遭遇する瞬時のメモリ使用率、および、各キューに実装される管理ポリシー（優先度、キューの数、廃棄の規則、拒否、等）は、起こりうる拒否とともに、この装置内のパケットに費やされる時間を決定する。
＜エンド・エンド間の性能＞
フローの送信元であるアプリケーションおよびこれらのアプリケーションを使用するユーザ（人または機器）によって観察されるようなエンド・エンド間の性能は、ネットワークの規模だけでなく、ネットワーク内に実装される、トラフィックを管理する仕組みに依存する。これらの仕組みのいくつかは、たいへん汎用的で、たいへん大まかに動作し、他は、たいへん洗練され、フロー毎に異なって動作する。これらのアプリケーションの生産性は、遅延、損失、および、帯域幅に関する交信のための容量のような、エンド・エンド間のネットワークの技術的特性にたいへん関連する。
＜混雑＞
サイト間のリンクは、一方では伝送される通信の量、他方ではこれらの通信の各々の実際の動作によって変動する負荷を被る。
与えられる負荷は、もちろん、リンクの容量より高くなりうる。これは混雑と呼ぶ。
混雑の場合において、ネットワークは、アプリケーションのエンド・エンド間の性能に関して支配的な要素となる。従って、ネットワークを必要以上に大きくすることによって混雑を防止するか、または、所定の閾値を下回って性能が劣化しないように混雑を管理することが必要である。
＜アプリケーション・フローの順応性（elasticity）＞
生成されるアプリケーション・フローは、ネットワークの特性とともにフローを生成するアプリケーションの特性によって異なって動作しうる。考慮することが特に重要である要因は、フローの順応性、すなわち、利用可能なネットワーク・リソース、特に、帯域幅をより多くまたはより少なく使用する容量である。
この特性は、一方ではアプリケーションの特性、他方では使用されるエンド・エンド間のプロトコルの種類に関係する。例えば、ＵＤＰプロトコルによって交換されるフローは、一般に、順応性がないが、ＴＣＰプロトコルによって交換されるフローは、一般に、平均的または高い順応性を有する。
例えば、
リアルタイムのフローは、一般に、実際、順応性がなく、利用可能なネットワーク・リソースに適応しない。これは、結果として、そのフローが不十分なリソースに正しく適応することができず、従って、その場合、アプリケーションは機能しないことになる。さらに、リソースが過剰であるとき、アプリケーションは利用可能な追加のリソースを使用しない。順応性がないリアルタイムな送信元アプリケーションの一例は音声の伝送である。
トランザクションのフローは、平均的な順応性を有する。それは、利用可能なリソースに平均的な程度に適応する。これは、結果として、リソースが不十分ならばトランザクションは実行に長時間を要し、リソースが過剰ならばアプリケーションは限られた程度までのみ追加のリソースを使用する。順応性があるトランザクションのフローを有する送信元アプリケーションの一例は、情報入力様式である。
一方、データ伝送のフローは、多くの場合、高度の順応性によって特徴付けられ、利用可能なリソースに適応する。リソースが不十分であるとき、伝送のために要する時間は増加するが、逆に、このフローは、大きなネットワーク・リソースを使用することができ、データ伝送のために要する時間を減少させる。順応性がある伝送フローを有する送信元アプリケーションの一例は、ファイルのコピーである。
＜ネットワークのコスト＞
ネットワーク事業者、あるいは、事業者からサービスを購入する顧客のためのネットワークのコストは、個々のユーザ間でアプリケーション・フローを伝送するために利用可能なリソースのレベル、特に、速度に関係する主要な部分である。一般に、利用可能な速度が高くなるほど、ネットワークは高価になる。従って、ネットワークのコストを制御するために、その規模は、利用可能なリソースを最良に使用するように制限すべきである。
＜最良のリンクを選択する課題＞
いくつかの場合において、例えば、相互に接続されたサイトの可用性を向上させ、サイトにおいて利用可能な全体のリソースを増加させるように、送信元のサイトと宛先のサイトとの間で利用可能ないくつかのリンクを有することが有効でありうる。
一般に、これらの個々のリンクは異なる特性を有しうる。
速度：例えば、低速での高価なアクセス、および、高速での安価なアクセス、
性能：例えば、伝送時間、および、情報を損失する確率、
瞬時の負荷、
セキュリティ・レベル：例えば、ＭＰＬＳ（マルチプロトコル・レベル・スイッチング）の主要なアクセス、および、インターネット型の補助的なアクセス。
可用性（アクセスの全体故障の確率）、
等。
他方、個々の通信は、アプリケーションの種類および交換される情報の感度によって異なるレベルの要求条件（性能、可用性、セキュリティ、等）を有しうる。
そこで、最良のコスト／性能の歩み寄りを得るために、利用可能なリンク間でのアプリケーション・フローの最良の配分を決定する課題が生じる。
図３は、アプリケーションの性能と、アプリケーションがデータを交換するために割り当てられるリソースとの間の概略の関係を表わす。３つの異なる領域、不十分な容量の第１領域Ｚ１、適合した容量の第２領域Ｚ２、および、過剰な容量の第３領域Ｚ３が存在する。第１領域Ｚ１と第３領域Ｚ３との間で、アプリケーションの生産性は、ネットワークの性能とともに増加し、そして過剰な容量の領域に対応する漸近線の値で最高値に達する。例えば、それを引き起こすキー入力操作より迅速に実行されることが可能なトランザクションのためには有効でない。これらの領域は、情報を交換するアプリケーションの種類とともに、ネットワーク内に実装される、トラフィックを管理するための方法に大部分が依存する。過剰な容量は、過剰な運用コストをもたらし、不十分な容量は劣った生産性をもたらす。
先行技術において知られたこの課題の解決策は、例えば、次のような、独立に、または組み合わせて使用される、個々の基準の使用に基づく。
これらのフローを含むデータを生成するアプリケーションの種類（または、送信器または受信器の識別情報）によってフローを指示する静的な配分、
各々の新たなフローが利用可能なリンクのうち１つにおいて定義される確率を有する統計的な配分、
リンクの平均的な負荷によってフローを指示する動的な配分、
等。
これらの仕組みは、特に、大多数のアプリケーション・フローの順応性の特性により、それらの目的を不十分にのみ達成する。リンクは、少数の順応性があるアプリケーション・フローによって負荷をかけられ（混雑させられ）、全てのフローは、個々のアプリケーションにおいてこの混雑への影響に関して独立に配分される。
もう１つの知られた解決策は、リンクを過剰に大きくすることからなる。しかし、このネットワークを使用するエンティティの目的によって実際に必要なネットワークの容量を決定することはたいへん難しい。例えば、会社において、インターネットへの個人的なアクセス、オンライン・ミュージック、電子メールの大容量の添付物、等のような“気楽な”フローは、単にバランスを調整することを可能とせずに、会社に関してより重要なアプリケーション（ビジネス・アプリケーション、財務、等）と競合する。
その追加コストに加えて、長年、過剰に大きくすることは、ネットワーク使用の“悪い習慣”を助長し、ネットワーク上の重要でないフローの習慣的な増加をもたらす。
本発明の目的は、ネットワークを介して交換されるフローを生成するアプリケーションの生産性を保証して、ネットワークのリソースの最適な使用を得るように、エンド・エンド間の性能、ネットワークのコスト、ネットワーク容量の大きさ、各種の混雑の状態を最良に制御することを可能とする負荷の配分を確保することである。
この目的は、複数のアプリケーションによって生成される複数のデータ・フローの間での複数のネットワーク・リソースの共有を最適化する方法によって達成され、前記フローは、通信ネットワークにおいて少なくとも１つのサイトＡと少なくとも１つのサイトＢを結合するｎ個の経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）を通ることができる。
本発明による方法は、
利用可能な複数のネットワーク・リソースのうちの少なくとも１つのネットワーク・リソースの前記フローによる使用を表わす値Ｕ（ｔ）と、前記フローが前記アプリケーションについて予め決定された性能の目標を満たすために要求される十分なネットワーク・リソースの要求を表わす値Ｄ（ｔ）と、前記フローに割り当てることができるネットワーク・リソースを制限する制約を表わす値Ｃ（ｔ）とを各フローについて各時点ｔにおいて判定する第１段階と、
前記性能の目標を満たすために、時点ｔにおいて実際に要求されるネットワーク・リソースの量を表わす値ＤＥ（ｔ）を計算し、前記計算は前記値Ｕ（ｔ）、Ｄ（ｔ）、Ｃ（ｔ）に基づいており、
個々の値ＤＥ（ｔ）によって、各伝送経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）について、前記サイトＡとＢの間で交換される全てのフローを考慮して前記経路上の実効要求密度を表わす値ＤＤＥｉ（ｔ）を計算する第２段階と、
前記経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）上の実効要求密度ＤＤＥｉ（ｔ）によって、個々の経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）の間で個々のアプリケーションによって生成されるフローを動的に配分する第３段階と、を有する。
前記値ＤＤＥｉ（ｔ）は、前記経路の容量に関する前記リソースについての実効要求を特徴付ける。
本発明によれば、前記調整段階は、前記サイトＡとＢの間で交換される各フローについて、
前記使用の値Ｕ（ｔ）を判定する段階と、
前記要求の値Ｄ（ｔ）を判定する段階と、
前記制約の値Ｃ（ｔ）を判定する段階と、
前記実効要求の値ＤＥ（ｔ）を計算する段階と、
前記サイトＡとＢの間で交換される全てのフローを考慮して各経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）上の実効要求密度ＤＤＥｉ（ｔ）を計算する段階と、
利用可能な経路上で実効要求密度のバランスを保つように、前記経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）上のフローの配分を修正する段階と、を有する。
本発明による方法は、最良の経路、すなわち、ルーティングが実行されたとき、全ての可能な経路の中で最小の実効要求密度を有する経路に向けて１つまたはいくつかの新たに生成されたフローをルーティングするためにも適合する。
この場合において、前記調整段階は、
前記サイトＡとＢの間で交換されなければならない新たなフローが出現したとき、
前記新たなフローを生成しているアプリケーションの種類を識別する段階と、
前記新たなフローと最初に対応付けされる値Ｄ（ｔ）を判定する段階と、
前記新たなフローが前記経路の各々を通ると仮定して、各経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）上の実効要求密度ＤＤＥｉ（ｔ）の評価を実行する段階と、
最小の実効要求密度ＤＤＥｉ（ｔ）の評価を有する経路に向けて前記新たなフローをルーティングする段階と、を有する非連続処理を含む。
利用可能な経路上の実効要求密度の予測は、新たなアプリケーション・フローが通るならば、それらの経路上の実効要求密度となる評価である。
個々の経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）の間でのフローの配分は、前記経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）の各々のセキュリティ・レベル、および／または、前記経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）の各々によって提供される品質レベル、および／または、前記経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）の各々を使用する経済的コストに従って実行されることに留意すべきである。
本発明による方法の代わりの実施形態において、前記サイトＡとＢの間で交換される各フローは、いくつかの個々のフローの集約である。
その代わりに、前記個々のフローは、ネットワークのトポロジー、および／または、フローのトポロジー、および／または、各アプリケーションについてのフローの数、および／または、各フローの重要度に従って集約される。
本発明による方法の応用例において、個々のフローの間で共有されるネットワーク・リソースは、前記サイトＡとＢの間での通信中にフローを交換するために利用可能な全体の帯域幅を表わす。
この応用において、前記値Ｕ（ｔ）は、前記サイトＡとＢの間でフローを伝送するために実際に使用される速度を表わし、前記値Ｄ（ｔ）は、前記生成されたフローが前記フローを生成するアプリケーションと対応付けされる予め決定された性能の目標を満たすために要求される十分な速度を表わし、前記値Ｃ（ｔ）は、前記フローを伝送するためにネットワークによって許可された速度の最大値を表わし、前記値ＤＥ（ｔ）は、順応性の特性を考慮することによって前記フローがその性能の目標を満たすために要求される十分な速度の評価を表わす。
前記値ＤＥ（ｔ）は次のように定義される。
速度の制限が存在しない（アプリケーション・フローがネットワークによって制限されない）場合、ＤＥ（ｔ）＝Ｍｉｎ［Ｕ（ｔ），Ｄ（ｔ）］。
速度の制限が存在する（アプリケーション・フローがネットワークによって値Ｃ（ｔ）に制限される）場合、
・Ｃ（ｔ）がＤ（ｔ）より大きいとき、また、ＤＥ（ｔ）＝Ｍｉｎ［Ｕ（ｔ），Ｄ（ｔ）］である。
しかし、制約Ｃ（ｔ）の定義からＵ（ｔ）〜Ｃ（ｔ）（「〜」は「ほぼ等しい」を意味する。）であり、かつ、Ｃ（ｔ）＞Ｄ（ｔ）であり、結局、
ＤＥ（ｔ）＝Ｍｉｎ［使用（ｔ），要求（ｔ）］
であることに留意すべきである。
・Ｃ（ｔ）がＤ（ｔ）以下であるとき、実効要求ＤＥ（ｔ）の経験的な評価
ＤＥ（ｔ）＝Ｍｉｎ［使用（ｔ），制約（ｔ）］
のみ行うことができる。
この実施形態において、複数のフローＦｊ（ｊ＝１からＦ）が通る、利用可能な帯域幅ＢＷｉの与えられた経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）について、時点ｔにおける実効要求密度ＤＤＥｉ（ｔ）は、各フローの実効要求ＤＥｊ（ｔ）の合計が前記経路の全体の帯域幅によって除算された
ＤＤＥｉ（ｔ）＝［Σ（ｊ＝１からＦ）ＤＥｊ（ｔ）］／ＢＷｉ
に等しい。
前記サイトＡとＢの間で交換される新たなフローの事象において、各経路の実施の要求密度ＤＤＥｉ（ｔ）が既に決定されると仮定すると、前記新たなフロー（ｎｆ）の到達時点における経路についての実効要求密度の予測は
Ｐｒｏｊ［ＤＤＥｉ（ｔ）］＝ＤＤＥｉ（ｔ）＋Ｄｎｆ（ｔ）／ＢＷｉ
として計算される。
１００％より小さいＰｒｏｊ［ＤＤＥｉ（ｔ）］は、経路は負荷が少なく、従って、既に存在する性能を満たし続け、新たなアプリケーション・フローを収容することが可能であることを示し、
１００％以上のＰｒｏｊ［ＤＤＥｉ（ｔ）］は、経路は負荷が過剰であり、全てのフローの性能を満たすために十分なリソースを割り当てることができないことを示す。
この場合において、より重要であるとみなされる、他を保護するために、あまり重要でないとみなされる、あるフローの優先度を減少させるか、または、全てのフローを同様に制約するか、のいずれかが可能である。
本発明による方法は、
利用可能な複数のネットワーク・リソースのうちの少なくとも１つのネットワーク・リソースの前記フローによる使用を表わす値Ｕ（ｔ）と、前記フローが前記アプリケーションについて予め決定された性能の目標を満たすために要求される十分なネットワーク・リソースの要求を表わす値Ｄ（ｔ）と、前記フローに割り当てることができるネットワーク・リソースを制限する制約を表わす値Ｃ（ｔ）とを各フローについて各時点ｔにおいて判定し、前記値Ｕ（ｔ）、Ｄ（ｔ）、Ｃ（ｔ）によって時点ｔにおいて実際に要求されるネットワーク・リソースを表わす値ＤＥ（ｔ）を計算する手段と、
個々の値ＤＥ（ｔ）によって、各伝送経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）について、前記サイトＡとＢの間で交換される全てのフローを考慮して前記経路上の実効要求密度を表わす値ＤＤＥｉ（ｔ）を計算し、前記経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）の実効要求密度ＤＤＥｉ（ｔ）によって、個々の経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）の間で生成されるフローを動的に配分する手段と、を備える装置を用いて実現される。
本発明によれば、前記手段は、
前記サイトＡとＢの間での通信中に交換される各フローについて、前記値Ｕ（ｔ）を測定するモジュールと、
前記値Ｄ（ｔ）を判定するモジュールと、
前記値Ｃ（ｔ）を判定するモジュールと、
前記値ＤＥ（ｔ）を計算するモジュールと、
前記サイトＡとＢの間で交換される全てのフローを考慮して各経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）上の実効要求密度ＤＤＥｉ（ｔ）を計算するモジュールと、
利用可能な経路の実効要求密度のバランスを保つように、前記経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）上のフローを配分するモジュールと、を備える。
好ましくは、前記手段は、
前記サイトＡとＢの間で情報を交換する新たなフローを識別するモジュールと、
前記新たなフローと最初に対応付けされる値Ｄ（ｔ）を判定するモジュールと、
前記新たなフローが前記経路の各々を通ると仮定して、各経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）上の実効要求密度の予測を実行するモジュールと、
最小の実効要求密度ＤＤＥｉ（ｔ）の予測を有する経路ｉに向けて前記新たなフローをルーティングするモジュールと、をさらに備える。
本発明による方法は、複数のアプリケーションによって生成される複数のデータ・フローの間での複数のネットワーク・リソースの共有を最適化するように構成された、通信ネットワークに接続可能な媒体上に記憶されたソフトウェアによって実現され、前記フローは、通信ネットワークにおいて少なくとも１つのサイトＡと少なくとも１つのサイトＢを結合するｎ個の経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）を通ることができる。
前記ソフトウェアは、
利用可能な複数のネットワーク・リソースのうちの少なくとも１つのネットワーク・リソースの前記フローによる使用を表わす値Ｕ（ｔ）と、前記フローが前記アプリケーションについて予め決定された性能の目標を満たすために要求される十分なネットワーク・リソースの要求を表わす値Ｄ（ｔ）と、前記フローに割り当てることができるネットワーク・リソースを制限する制約を表わす値Ｃ（ｔ）とを各フローについて各時点ｔにおいて判定する命令と、
前記値Ｕ（ｔ）、Ｄ（ｔ）、Ｃ（ｔ）によって時点ｔにおいて実際に要求されるネットワーク・リソースの量を表わす値ＤＥ（ｔ）を計算し、
個々の値ＤＥ（ｔ）によって、各伝送経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）について、前記サイトＡとＢの間で交換される全てのフローを考慮して前記経路上の実効要求密度を表わす値ＤＤＥｉ（ｔ）を計算する命令と、
前記経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）上の実効要求密度ＤＤＥｉ（ｔ）によって、個々の経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）の間で個々のアプリケーションによって生成されるフローを動的に配分する命令と、
前記サイトＡとＢの間での通信中に交換される各フローについて、前記値Ｕ（ｔ）を測定する命令と、
前記値Ｄ（ｔ）を判定する命令と、
前記値Ｃ（ｔ）を判定する命令と、
前記値ＤＥ（ｔ）を計算する命令と、
前記サイトＡとＢの間で交換される全てのフローを考慮して各経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）上のそれぞれの実効要求密度ＤＤＥｉ（ｔ）を計算する命令と、
利用可能な経路上で実効要求密度のバランスを保つように、前記経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）上のフローの配分する命令と、を含む。
好ましい実施形態において、本発明によるソフトウェアは、
前記サイトＡとＢの間で交換される新たなフローを識別する命令と、
前記新たなフローと最初に対応付けされる値Ｄ（ｔ）を判定する命令と、
前記新たなフローが前記経路の各々を通ると仮定して、各経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）の実効要求密度ＤＤＥｉ（ｔ）の予測を計算する命令と、
最小の実効要求密度ＤＤＥｉ（ｔ）の予測を有する経路ｉに向けて前記新たなフローをルーティングする命令と、をさらに含む。
本発明の他の特徴および効果は、添付図面を参照して、限定しない例によって、続く説明から明らかになる。
本発明による方法が実装される伝送ネットワークの全体図を表わす。 アクセス・ネットワークの個々のトポロジーを表わす。 ネットワークの性能によるアプリケーションの性能を表わす曲線を表わす。 通信ネットワークへのいくつかのアクセスを介してデータを交換する２つのサイトＡとＢを表わす図である。 通信ネットワークへのいくつかのアクセスを介してデータを交換する２つのサイトＡとＢを表わす図である。 サイトＡとＢの間のフローを生成するアプリケーションによる、使用時間および速度の要求の経過にわたる変動を表わす曲線の一例を表わす。 本発明による、制約されないフローの実効要求の、時間の経過にわたる変動を表わす。 本発明による、制約が要求より大きいフローの実効要求の、時間の経過にわたる変動を表わす。 本発明による、制約が要求より小さいフローの実効要求の、時間にわたる変動を表わす。 本発明による、一組の共有リソースに確立されたフローの配分を最適化する方法を表わすフローチャートを表わす。 本発明による、一組の共有リソースに新たなフローをルーティングする方法を表わすフローチャートを表わす。
図４を参照すると、相互接続ネットワーク６に接続された２つのサイトＡとＢは、ｎ個の経路［ＡＢ１］，［ＡＢ２］，・・・，［ＡＢｎ］を介して情報を交換することができる。これらの経路の各々の容量は、（ビット／秒で）ＢＷ［ＡＢｉ］と示され、ｉは［１・・・ｉ］に属す。
図５を参照すると、サイトＡとＢの各々は、ネットワークへの少なくとも１つのアクセス装置１１、少なくとも１つの集約装置／スイッチ１４、おそらく、少なくとも１つのワークステーション１６、少なくとも１つのアプリケーション・サーバ１８を備える。
ワークステーション１６およびサーバ１８は、サイトＡとＢの間での通信中にアプリケーション・フローを交換することが可能な異なる特性の端末（電話、カメラ、画面、コンピュータ、記憶装置、等）である。
本発明によれば、サイトＡとＢの各々は、サイトＡとＢの間で利用可能な個々の経路上でアプリケーション・フローの配分を最適化するようにプログラムされた少なくとも１つのルータ／調整装置１９をさらに備える。このため、各アプリケーション・フローは、それを特徴付ける値の集合：通信（トランザクション、通話、ビデオ会議、等）の間の速度の、使用、要求、制約、および、実効要求、と対応付けされる。
＜アプリケーション・フローと対応付けされる使用＞
アプリケーション・フローは、ユーザの活動によって、交換される情報の数、特性、量がたえず変動する。
使用は時間にわたって変動し、アプリケーション・フローによるネットワークの実際の使用を（典型的に、秒毎の２進キャラクタの数−ビット−として）表わす。従って、その測定は客観的である。次に、各フローに対応する使用は、次の個々の基準に従って分類および収集することができる。
・ネットワーク・トポロジー：入ってくるアクセス、出て行くアクセス。
・フローのトポロジー：各アプリケーションについていくつのフローが存在するか。
・フローの重要度：各フローの重要度のレベル。
＜アプリケーション・フローと対応付けされる要求＞
要求の値は、各アプリケーション・フローと対応付けされた目標と関係する。この値は、フローがそれを生成しているアプリケーションと対応付けされた性能の目標を満たすために、（典型的に、ビット／秒で）要求される十分な速度を与える。要求は、使用とは直接には関連しないことに留意すべきである。特に、図６に表わされているように、
・フローに適用される制約がその目標を達成することを可能としないので、要求は使用より大きくすることができる。この場合、速度を制限するのはネットワークである。
・アプリケーションはそのようなリソースを、実際、必要としないので（例えば、伝送されるデータは多くはなく、フローはそれに提供される全てのネットワーク容量を使用するとは限らない。）、要求は使用より大きくすることができる。この場合、速度を制限するのはアプリケーションである。
・ネットワーク・リソースが十分で、過剰でさえあり、アプリケーションはそのリソースを使用するために十分に順応性があるので、要求は使用より小さくすることができる。この場合、速度はアプリケーションまたはネットワークによって制限されうるが、要求は大部分は提供される。
アプリケーション・フローと対応付けされる要求の値は、様々な手段によって得ることができる。
・アプリケーション・フローに要求の値が予め割り当てられ、フローが認識されるとき要求との対応付けが実行される静的な構成定義によって。
・シグナリングによって。：アプリケーションはそれら自身の要求をネットワークにシグナリングする。これは、特に、例えば、ＩＰプロトコルを使用するネットワークのための、電話通信のようなリアルタイムなフローを用いる場合である。この場合において、アプリケーションは、ＲＳＶＰ（Resource ReSerVation Protocol）プロトコルまたはＳＩＰ（Session Initiation Protocol）プロトコルによって、それら自身の要求をネットワークにシグナリングする。この場合、フローと要求の間の対応付けは、シグナリングされた値を動的に考慮する。
・デフォルトによって。：先立つ構成定義およびアプリケーションによる要求のシグナリングが存在しない場合、要求のデフォルト値をフローに割り当てることができる。
説明を簡単にするために、アプリケーション・フローが検出されるとすぐに、その要求が有効にされ、フローがとだえると、その要求はゼロに等しいと考える。
しかし、本発明による方法は、与えられたアプリケーション・フローの要求が時間にわたって連続的に変動しても適合する。
＜アプリケーション・フローに適用される制約＞
アプリケーション・フローへの制約パラメータは、当該アプリケーション・フローへのネットワークによって適用されるリソース制限を（典型的に、ビット／秒で）表わす。
制約する仕組みは異なる形態をとりうる。
特に、この仕組みは、次でありうる。
・リンクの全体の速度の単純な制限：この場合、フローの間で、多かれ少なかれ、任意の形態で、リソースが共有される。それは、主に、例えば、それらが直接に競合するとき、ＴＣＰ、ＵＤＰ、ＳＴＰ型のトランスポート・プロトコルの動作である。そして、最終的な結果は、ネットワーク・リソース、競合するフローの数、および、それらの順応性に実質的に依存する。
・リソースを割り当てる仕組み：この場合、割り当てる装置は、アプリケーション・フローを調整する。この制約は、様々な方法で計算し、フローに適用することができる。また、それは、独立のフローに、または、フローのグループに適用することができる。
リソースを割り当てるメカニズムの例によって、以下を述べることができる：固定または半固定の予約（静的な構成定義）のための仕組み、（アプリケーションによって送出されるシグナリングの要素を分析および処理し、これからアプリケーション・フローのために必要なリソースの評価を導き出す）動的な予約のための仕組み、生じうる混雑の状況によってアクティブな全てのフローの間でリソースを動的に配分することを要求する、（エンド・エンド間の）ネットワークへの局所的または大域的な範囲のアクセスのための適応的な仕組み。
そして、サイトＡとＢの間での通信中に、アプリケーション・フローが検出されると、その制約が評価され、適用可能ならば使用され、そのフローの伝送がとだえると、その対応付けされた制約は未定となる。
実現される装置によって、制約を評価することは常に可能であるとは限らない。例えば、混雑が存在しないとき、決定することができる唯一の情報は、フローが制約されていないことである（すなわち、制約＞使用）、ということができる。本発明による方法は、フローに適用される制約が時間の経過にわたって変動するときでも適合することに留意すべきである。
＜アプリケーション・フローと対応付けされる実効要求＞
多くのアプリケーションのために、アプリケーション・フローによって実際に消費される（ネットワークに関する制約を除く）リソースは、時間にわたって著しく変動する。この変動は、通信プロトコル（ＴＣＰ）の動作によるもの、アプリケーションそれ自身に関する機能の段階によるものでありうる。例えば、アプリケーション・フローが新たな情報入力様式の表示の間にかなりのリソースの量を消費するが、操作者によってこの様式を埋める段階では少ないリソースを消費する。従って、要求は多くの状況において大きすぎるので、一定の要求をフローに対応付けることは最適ではない。
本発明の好ましい実施形態によれば、次のように、時点ｔにおける実効要求（ＤＥ（ｔ）と示す）の概念が導入される。
・図７に表わされているように、アプリケーション・フローが制約されないとき、すなわち、その速度がネットワークによって制限されないとき、制約（ｔ）＞使用（ｔ）であり、
ＤＥ（ｔ）＝Ｍｉｎ［使用（ｔ），要求（ｔ）］
である。
・図８に表わされているように、制約が要求より大きいように、アプリケーション・フローがネットワークによって制約されるとき、制約（ｔ）＞要求（ｔ）であり、
ＤＥ（ｔ）＝Ｍｉｎ［使用（ｔ），要求（ｔ）］
である。
・図９に表わされているように、制約が要求より小さいように、アプリケーション・フローがネットワークによって制約されるとき、制約（ｔ）≦要求（ｔ）であり、
ＤＥ（ｔ）＝Ｍｉｎ［使用（ｔ），制約（ｔ）］
である。
実効要求ＤＥ（ｔ）は時間にわたって変動することに留意すべきである。
＜実効要求密度ＤＤＥ（ｔ）＞
ある経路上の実効要求密度（ＤＤＥ）は、実効要求に関して、その実際の負荷率を特徴付ける。
本発明の目的は、最良の全体の可能な出力を得るように、２つのサイト間で利用可能な各経路の実効要求密度のバランスを保つことである。
本発明によれば、アプリケーション・フロー１からＦが通る、全体の容量ＢＷの与えられた経路について、実効要求密度の値は、各フローの実効要求を加算して、その値を経路の全体の容量で除算することによって、時点ｔにおいて定義される。
ＤＤＥ（ｔ）＝［Σ（ｊ＝１からＦ）ＤＥｊ（ｔ）］／ＢＷ
次に留意すべきである。
１００％より小さいＤＤＥ（ｔ）は、経路は負荷が少なく、従って、既に存在するアプリケーション・フローを満たし、新たなアプリケーション・フローを収容することが可能であることを意味する。
１００％以上のＤＤＥ（ｔ）は、経路は負荷が過剰であり、各フローに十分なリソースを割り当てることができないことを意味する。この場合において、より重要である他のフローを保護するために、あまり重要でないあるフローの優先度を減少させ、または、全てのフローを同様に制約することが可能である。
実効要求密度の概念は経路の混雑の概念と異なることに留意することが重要である。
実際、経路は混雑しうる、すなわち、使用の合計はその最大の容量に到達するが、特に、フローの順応性のために、この経路の実効要求密度は１００％より小さい。他方、混雑していない経路、すなわち、使用の合計が経路の最大の容量に到達していない経路は、１００％より小さい実効要求密度を有する。
サイトＡとＢの間で利用可能な各種の経路上のいつかのアプリケーション・フローの配分の最適化は、新たなフローが存在しない連続処理（図１０）、または、サイトＡとＢの間で新たなフローが交換されなければならないときの非連続処理（図１１）、のいずれかによって行うことができる。
連続処理は、個々の可能な経路の間でアプリケーション・フローを周期的に再構成することを可能とするが、非連続処理は、新たなアプリケーション・フローが出現したときにそのための最良の経路を選択することを可能とする。後者の処理は、アプリケーション・フローの活動中の経過の間に適用される。それは、実質的に、どの経路にこの新たなフローをルーティングするかを決定することを伴う。
新たなアプリケーション・フローの到達以外に、他のパラメータは、経路の各々において変動し、従って、これらの経路の実効要求密度に影響を与えうる。これらのパラメータの中には、例えば、次のものがある。
・あるフローの停止。
・あるフローの実効要求の変動（それらの活動のプロファイルの変更）。
・経路の容量の変動（全く利用不可能になったことまでを含みうる）。
２つの可能なストラテジーが存在する。
・良好なバランスを段階的に計算するために、古いフローの停止（これは実効要求密度を減少させる）、および、新たなフローの到達に依存して、フローを再構成することに干渉しない。
・利用可能な経路において実効要求密度のバランスを再び保つために、各種のフローを再構成することによって周期的に干渉する。
再構成の周期は、実装、個々のパラメータの変動の速度、求められるバランスの精度に依存する。現在のネットワークにおいて、合理的な周期は、典型的に数秒から数分の範囲である。
図１０は、連続処理の主要なステップを表わす図である。
ステップ２０は、再構成の新たな周期の開始に該当する。
ステップ２２において、ルータ／調整装置１９は、各アプリケーション・フローの使用Ｕ（ｔ）を判定する。
ステップ２４において、ルータ／調整装置１９は、各アプリケーション・フローの要求Ｄ（ｔ）を判定する。
ステップ２６において、ルータ／調整装置１９は、各アプリケーション・フローに適用される制約Ｃ（ｔ）を判定する。この制約は、ルータ／調整装置１９それ自身、または、装置の外部、例えば、ネットワーク１１へのアクセス装置に適用することができる。それは、フローの特性、重要度、等を考慮することが可能である。
ステップ２８において、ルータ／調整装置１９は、各アプリケーション・フローの実効要求ＤＥ（ｔ）を計算し、各経路の実効要求密度ＤＤＥ（ｔ）を決定する。
ステップ３０において、ルータ／調整装置１９は、各経路の実効要求密度ＤＤＥ（ｔ）のバランスを保つために選択されたポリシーに従って、最適な再構成を決定する。
本発明の方法の特性によれば、ａｆと示す、既存のフローの置換の影響を経験的に評価するために、ＢＷａｃと示す、古い経路の容量から、ＢＷｎｃと示す、新たな経路の容量に向けて、これら２つの経路のそれぞれの実効要求密度について、実効要求密度の実際の予測を表わす関数ＰｒｏｊＥｆｆ［ＤＤＥ（ｔ）］が使用され、次のように定義される。
・新たな経路への影響：
ＰｒｏｊＥｆｆ［ＤＤＥｎｃ（ｔ）］＝ＤＤＥｎｃ（ｔ）＋ＤＥａｆ（ｔ）／ＢＷｎｃ
・古い経路への影響：
ＰｒｏｊＥｆｆ［ＤＤＥａｃ（ｔ）］＝ＤＤＥａｃ（ｔ）−ＤＥａｆ（ｔ）／ＢＷａｃ
ルータ／調整装置１９は、次の再構成の基準のうち１つまたはいくつかを使用するようにプログラムされる。
・何もしない。実効要求密度を減少させるためにフローの停止に依存し、経路の間のバランスに段階的に近づくために新たなフローの到達に依存する。
・高い要求（高いＤ（ｔ）の値）または高い実効要求（高いＤＥ（ｔ）の値）を有するフローのみ再構成する。
・（フローの特性によって、または、過去の類似のアプリケーション・フローの存続期間の習得によって評価された）長い存続期間を有するフローのみ再構成する。
本発明による方法は、様々な大きさの情報のブロックを記憶する装置（ハード・ディスク、等）を最適化するために実現されたアルゴリズムに類似のアルゴリズムによって実現することができることに留意すべきである。
ステップ３２において、ルータ／調整装置１９は、再構成を決定したアプリケーション・フローの各々について可能な経路の変更を適用する。
図１１において、非連続処理が説明される。
ステップ４０は、サイトＡとＢの間で交換される新たなフローの出現を検出することに該当する。
ステップ４２において、ルータ／調整装置１９は新たなフローを識別する。このタスクは、一方で、この新たなフローによって情報が伝送されるアプリケーションの特性を認識し、他方で、このフローの宛先サイトを決定することからなる。この新たなアプリケーション・フローは“ｎｆ”と示す。
ステップ４４において、アプリケーションの特性を知り、これからルータ／調整装置１９は、（例えば、外部装置を使用して構成されたテーブル、または、このフローが伴いうるシグナリングの要素を分析することによって）新たなアプリケーション・フローと対応付けされる要求を導き出す。この要求Ｄｎｆ（ｔ）は、フローの全体の存続の間、経験的に一定であり、フローが存在しなくなるとゼロに戻る。また、これは、（例えば、シグナリングの要素によって）時間にわたって可変としうる。このステップにおいて、新たなフローの実際の動作はまだ知られていないことに留意すべきである。
ステップ４６において、ルータ／調整装置１９は、利用可能な全ての経路について、実効要求密度ＤＤＥ（ｔ）の予測を実行する。これは、新たなアプリケーション・フローがこれらの経路を通るとき、これらの経路の実効要求密度ＤＤＥ（ｔ）の評価を伴う。
例えば連続処理によって、各経路の実効要求密度ＤＤＥ（ｔ）が既に決定されていると仮定するならば、新たなフロー（ｎｆ）が到達した時点で経路について実効要求密度の予測がステップ４６において次のように計算される。
Ｐｒｏｊ［ＤＤＥ（ｔ）］＝ＤＤＥ（ｔ）＋Ｄｎｆ（ｔ）／ＢＷ
ステップ４８において、ルータ／調整装置１９は、全ての可能な経路の中から実効要求密度の予測の最小値を有する新たなアプリケーション・フローについて最適な経路ＯＰを決定する。ステップ５０において、ルータ／調整装置１９は、前のステップで決定された最適な経路（ＯＰ）に新たなフロー（ｎｆ）をルーティングする。
このルーティングは、ネットワーク技術（アクセス装置のインタフェースを選択するために使用される表示を用いてフローをトークン化する特定の物理インタフェース、経路のどこかに位置するルーティング要素への命令の伝送、等）によって、様々な方法で実行することができる。
本発明による方法は、本発明の範囲に存在しない個々のフローでなく、アプリケーション・フローのグループに適用されることに留意すべきである。
この場合、次の置換はそれを満たす。
・アプリケーション・フローの使用Ｕ（ｔ）をフローのグループの使用Ｕｇ（ｔ）と置換する、
・アプリケーション・フローの要求Ｄ（ｔ）をフローのグループの要求Ｄｇ（ｔ）と置換する、
・アプリケーション・フローに適用される制約Ｃ（ｔ）をフローのグループに適用される制約Ｃｇ（ｔ）と置換する、
・アプリケーション・フローの実効要求ＤＥ（ｔ）をフローのグループの実効要求ＤＥｇ（ｔ）と置換する、等。
サービス・クラスを有するＭＰＬＳ型のネットワークにおいて、アプリケーション・フローのグループを用いて動作することに特に関心がある場合が生じ、グループは“動作集約（Behavior Aggregate）”と呼ばれる。
また、経路の選択の基準は、環境、および、例えば、
・セキュリティ・レベル、
・コスト、
・品質レベル、
・等、
のような利用可能なリンクに関する他のパラメータを有するコンテキストによって補足することができることに留意すべきである。
本発明による方法を実現する装置は、相互接続ネットワークの入口に配置されるアクセス・ルータ、または、相互接続ネットワークに配置されたマルチプレクサ、または、ネットワークへのアクセス・サーバのいずれかである。
２ ・・・ ネットワーク
４ ・・・ ユーザ
６ ・・・ 伝送ネットワーク
８ ・・・ アクセス・ネットワーク
１１ ・・・ アクセス装置
１４ ・・・ 集約装置／スイッチ
１６ ・・・ ワークステーション
１８ ・・・ アプリケーション・サーバ
１９ ・・・ ルータ／調整装置

Claims (19)

  1. 複数のアプリケーションによって生成される複数のデータ・フローの間での複数のネットワーク・リソースの共有を最適化する方法であって、
    前記フローは、通信ネットワーク（６）において少なくとも１つのサイトＡと少なくとも１つのサイトＢを結合するｎ個の経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）を通ることができ、 前記方法は、
    利用可能な複数のネットワーク・リソースのうちの少なくとも１つのネットワーク・リソースの前記フローによる使用を表わす値Ｕ（ｔ）と、前記フローが前記アプリケーションについて予め決定された性能の目標を満たすために要求される十分なネットワーク・リソースの要求を表わす値Ｄ（ｔ）と、前記フローに割り当てることができるネットワーク・リソースを制限する制約を表わす値Ｃ（ｔ）とを各フローについて各時点ｔにおいて判定する第１段階と、
    前記性能の目標を満たすために、時点ｔにおいて実際に要求されるネットワーク・リソースの量を表わす値ＤＥ（ｔ）を計算し、前記計算は前記値Ｕ（ｔ）、Ｄ（ｔ）、Ｃ（ｔ）に基づいており、
    個々の値ＤＥ（ｔ）によって、各伝送経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）について、前記サイトＡとＢの間で交換される全てのフローを考慮して前記経路上の実効要求密度を表わす値ＤＤＥｉ（ｔ）を計算する第２段階と、
    前記経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）上の実効要求密度ＤＤＥｉ（ｔ）によって、個々の経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）の間で個々のアプリケーションによって生成されるフローを動的に配分する第３段階と、
    を有することを特徴とする方法。
  2. 前記第１段階および第２段階の各々を周期的に実行するフロー調整段階をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 前記サイトＡとＢの間で交換されなければならない新たなフローが出現したとき、
    前記新たなフローを生成しているアプリケーションの種類を識別する段階と、
    前記新たなフローと最初に対応付けされる値Ｄ（ｔ）を判定する段階と、
    前記新たなフローが前記経路の各々を通ると仮定して、各経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）上の実効要求密度の予測Ｐｒｏｊ［ＤＤＥｉ（ｔ）］を実行する段階と、
    最小の実効要求密度の予測Ｐｒｏｊ［ＤＤＥｉ（ｔ）］を有する経路に向けて前記新たなフローをルーティングする段階と、
    をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
  4. 個々の経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）の間でのフローの配分は、前記経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）の各々のセキュリティ・レベル、および／または、前記経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）の各々によって提供される品質レベル、および／または、前記経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）の各々を使用する経済的コストに従って実行されることを特徴とする請求項２または３に記載の方法。
  5. 前記サイトＡとＢの間で交換される各フローは、いくつかの個々のフローの集約であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
  6. 前記個々のフローは、ネットワークのトポロジー、および／または、フローのトポロジー、および／または、各アプリケーションについてのフローの数、および／または、各フローの重要度に従って集約されることを特徴とする請求項５に記載の方法。
  7. 前記ネットワーク・リソースは、前記サイトＡとＢの間での通信中にフローを交換するために利用可能な全体の帯域幅を表わし、前記値Ｕ（ｔ）は、前記サイトＡとＢの間でフローを伝送するために実際に使用される速度を表わし、前記値Ｄ（ｔ）は、前記生成されたフローが前記フローを生成するアプリケーションと対応付けされる予め決定された性能の目標を満たすために要求される十分な速度を表わし、前記値Ｃ（ｔ）は、前記フローを伝送するためにネットワークによって許可された速度の最大値を表わし、前記値ＤＥ（ｔ）は、前記サイトＡとＢの間での通信中に前記性能の目標を満たすために、速度の制限、前記フローを生成するアプリケーションの種類、および、前記アプリケーションの使用の種類に従って前記フローによって実際に要求される速度を表わすことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
  8. 前記値ＤＥ（ｔ）は時間にわたって可変であり、
    前記フローによって消費されるリソースが前記ネットワークによって制限されないとき、ＤＥ（ｔ）＝Ｍｉｎ［Ｕ（ｔ），Ｄ（ｔ）］で定義され、
    前記フローによって消費されるリソースが前記ネットワークによって前記値Ｃ（ｔ）に制限されるとき、ＤＥ（ｔ）＝Ｄ（ｔ）で定義されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
  9. 複数のフローＦｊ（ｊ＝１からＦ）が通る、利用可能な帯域幅ＢＷｉの与えられた経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）について、時点ｔにおける実効要求密度の値ＤＤＥｉ（ｔ）は、各フローの実効要求ＤＥｊ（ｔ）の合計が前記経路の全体の帯域幅によって除算された
    ＤＤＥｉ（ｔ）＝［Σ（ｊ＝１からＦ）ＤＥｊ（ｔ）］／ＢＷｉ
    に等しいことを特徴とする請求項７に記載の方法。
  10. 前記サイトＡとＢの間で交換される新たなフローが出現すると、前記新たなフロー（ｎｆ）の到達時点における経路［ＡＢｉ］についての実効要求密度の予測は
    Ｐｒｏｊ［ＤＤＥｉ（ｔ）］＝ＤＤＥｉ（ｔ）＋Ｄｎｆ（ｔ）／ＢＷｉ
    として計算され、ＢＷｉは前記経路［ＡＢｉ］上のフローを生成するアプリケーション間で共有されるリソースを表わすことを特徴とする請求項３に記載の方法。
  11. 複数のアプリケーションによって生成される複数のデータ・フローの間での複数のネットワーク・リソースの共有を最適化する装置であって、
    前記フローは、通信ネットワーク（６）において少なくとも１つのサイトＡと少なくとも１つのサイトＢを結合するｎ個の経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）を通ることができ、 前記装置は、
    利用可能な複数のネットワーク・リソースのうちの少なくとも１つのネットワーク・リソースの前記フローによる使用を表わす値Ｕ（ｔ）と、前記フローが前記アプリケーションについて予め決定された性能の目標を満たすために要求される十分なネットワーク・リソースの要求を表わす値Ｄ（ｔ）と、前記フローに割り当てることができるネットワーク・リソースを制限する制約を表わす値Ｃ（ｔ）とを各フローについて各時点ｔにおいて判定し、前記値Ｕ（ｔ）、Ｄ（ｔ）、Ｃ（ｔ）によって時点ｔにおいて実際に要求されるネットワーク・リソースを表わす値ＤＥ（ｔ）を計算する手段（１９）と、
    個々の値ＤＥ（ｔ）によって、各伝送経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）について、前記サイトＡとＢの間で交換される全てのフローを考慮して前記経路上の前記ネットワーク・リソースの実効要求密度を表わす値ＤＤＥｉ（ｔ）を計算し、前記経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）の実効要求密度ＤＤＥｉ（ｔ）によって、個々の経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）の間で生成されるフローを動的に配分する手段（１９）と、
    を備えることを特徴とする装置。
  12. 前記各手段（１９）を周期的に実行してフロー調整するモジュールをさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
  13. 前記手段（１９）は、
    前記サイトＡとＢの間で情報を交換する新たなフローを識別するモジュールと、
    前記新たなフローと最初に対応付けされる値Ｄ（ｔ）を判定するモジュールと、
    前記新たなフローが前記経路の各々を通ると仮定して、各経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）上の実効要求密度の予測を実行するモジュールと、
    最小の実効要求密度の予測Ｐｒｏｊ［ＤＤＥｉ（ｔ）］を有する経路ｉに向けて前記新たなフローをルーティングするモジュールと、
    をさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載の装置。
  14. 前記装置は、相互接続ネットワークの入口に配置されるアクセス・ルータであることを特徴とする請求項１２または１３に記載の装置。
  15. 前記装置は、相互接続ネットワークに配置されるマルチプレクサであることを特徴とする請求項１２または１３に記載の装置。
  16. 前記装置は、ネットワークへのアクセス・サーバであることを特徴とする請求項１２または１３に記載の装置。
  17. 複数のアプリケーションによって生成される複数のデータ・フローの間での複数のネットワーク・リソースの共有を最適化するように構成された、通信ネットワークに接続可能な媒体上に記憶されたソフトウェアであって、
    前記フローは、通信ネットワーク（６）において少なくとも１つのサイトＡと少なくとも１つのサイトＢを結合するｎ個の経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）を通ることができ、 前記ソフトウェアは、
    利用可能な複数のネットワーク・リソースのうちの少なくとも１つのネットワーク・リソースの前記フローによる使用を表わす値Ｕ（ｔ）と、前記フローが前記アプリケーションについて予め決定された性能の目標を満たすために要求される十分なネットワーク・リソースの要求を表わす値Ｄ（ｔ）と、前記フローに割り当てることができるネットワーク・リソースを制限する制約を表わす値Ｃ（ｔ）とを各フローについて各時点ｔにおいて判定する命令と、
    前記値Ｕ（ｔ）、Ｄ（ｔ）、Ｃ（ｔ）によって時点ｔにおいて実際に要求されるネットワーク・リソースの量を表わす値ＤＥ（ｔ）を計算し、
    個々の値ＤＥ（ｔ）によって、各伝送経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）について、前記サイトＡとＢの間で交換される全てのフローを考慮して前記経路上の実効要求密度を表わす値ＤＤＥｉ（ｔ）を計算する命令と、
    前記経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）上の実効要求密度ＤＤＥｉ（ｔ）によって、個々の経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）の間で個々のアプリケーションによって生成されるフローを動的に配分する命令と、
    を含むことを特徴とするソフトウェア。
  18. 前記各命令を周期的に実行してフロー調整する命令をさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載ソフトウェア。
  19. 前記サイトＡとＢの間で交換される新たなフローを識別する命令と、
    前記新たなフローと最初に対応付けされる値Ｄ（ｔ）を測定する命令と、
    前記新たなフローが前記経路の各々を通ると仮定して、各経路［ＡＢｉ］（ｉ＝１からｎ）の実効要求密度の予測Ｐｒｏｊ［ＤＤＥｉ（ｔ）］を計算する命令と、
    最小の実効要求密度の予測Ｐｒｏｊ［ＤＤＥｉ（ｔ）］を有する経路ｉに向けて前記新たなフローをルーティングする命令と、
    をさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載ソフトウェア。
JP2009542041A 2006-12-20 2007-12-19 複数のアプリケーション・フローの間での複数のネットワーク・リソースの共有を最適化する方法 Expired - Fee Related JP5194025B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0655722A FR2910760B1 (fr) 2006-12-20 2006-12-20 Procede d'optimisation du partage d'une pluralite de ressources reseau entre une pluralite de flux applicatifs
FR06/55722 2006-12-20
PCT/EP2007/064172 WO2008074817A1 (fr) 2006-12-20 2007-12-19 Procédé d'optimisation du partage d'une pluralité de ressources réseau entre une pluralité de flux applicatifs

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010514299A JP2010514299A (ja) 2010-04-30
JP5194025B2 true JP5194025B2 (ja) 2013-05-08

Family

ID=38510310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009542041A Expired - Fee Related JP5194025B2 (ja) 2006-12-20 2007-12-19 複数のアプリケーション・フローの間での複数のネットワーク・リソースの共有を最適化する方法

Country Status (14)

Country Link
US (1) US8126004B2 (ja)
EP (1) EP2103055B1 (ja)
JP (1) JP5194025B2 (ja)
AT (1) ATE487307T1 (ja)
AU (1) AU2007336220B2 (ja)
BR (1) BRPI0720233A2 (ja)
CA (1) CA2673325C (ja)
DE (1) DE602007010349D1 (ja)
DK (1) DK2103055T3 (ja)
ES (1) ES2355687T3 (ja)
FR (1) FR2910760B1 (ja)
PL (1) PL2103055T3 (ja)
PT (1) PT2103055E (ja)
WO (1) WO2008074817A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9270610B2 (en) * 2013-02-27 2016-02-23 Apple Inc. Apparatus and method for controlling transaction flow in integrated circuits
US9390269B2 (en) 2013-09-30 2016-07-12 Globalfoundries Inc. Security testing using semantic modeling
US11638259B2 (en) * 2019-10-17 2023-04-25 Qualcomm Incorporated Uplink and downlink streaming bit rate assistance in 4G and 5G networks

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5359593A (en) * 1993-08-26 1994-10-25 International Business Machines Corporation Dynamic bandwidth estimation and adaptation for packet communications networks
JPH09238142A (ja) * 1996-02-29 1997-09-09 Toshiba Corp 網リソース割り当て方法及び装置
JP3566038B2 (ja) * 1997-08-06 2004-09-15 株式会社東芝 資源割当て装置、資源割当て方法及び記録媒体、並びに、表示装置、表示方法及び記録媒体
US6594268B1 (en) * 1999-03-11 2003-07-15 Lucent Technologies Inc. Adaptive routing system and method for QOS packet networks
FR2842677B1 (fr) * 2002-07-16 2005-02-11 Ipanema Technologies Procede de dimensionnement de la capacite d'un reseau de telecommunication
JP4186615B2 (ja) * 2002-12-18 2008-11-26 日本電気株式会社 帯域オンデマンドサービス方法及びそれを用いたシステム
US7477607B2 (en) * 2004-10-29 2009-01-13 Telcordia Technologies, Inc. Method for allocating blocks of internet protocol (IP) addresses in networks
FR2894746B1 (fr) * 2005-12-09 2008-06-13 Ipanema Technologies Sa Procede et dispositif de controle a distance de la congestion de flux mailles dans un reseau de telecommunication en mode paquet

Also Published As

Publication number Publication date
AU2007336220B2 (en) 2010-11-11
BRPI0720233A2 (pt) 2013-12-24
ATE487307T1 (de) 2010-11-15
US8126004B2 (en) 2012-02-28
EP2103055B1 (fr) 2010-11-03
ES2355687T3 (es) 2011-03-30
US20100067542A1 (en) 2010-03-18
AU2007336220A1 (en) 2008-06-26
FR2910760A1 (fr) 2008-06-27
JP2010514299A (ja) 2010-04-30
CA2673325A1 (en) 2008-06-26
DK2103055T3 (da) 2011-02-14
PT2103055E (pt) 2011-01-10
EP2103055A1 (fr) 2009-09-23
DE602007010349D1 (de) 2010-12-16
CA2673325C (en) 2015-11-24
PL2103055T3 (pl) 2011-04-29
WO2008074817A1 (fr) 2008-06-26
FR2910760B1 (fr) 2009-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6594268B1 (en) Adaptive routing system and method for QOS packet networks
Awduche et al. Overview and principles of Internet traffic engineering
US6459682B1 (en) Architecture for supporting service level agreements in an IP network
US6976087B1 (en) Service provisioning methods and apparatus
Oueslati et al. A new direction for quality of service: Flow-aware networking
EP1069801B1 (en) Connections bandwidth right sizing based on network resources occupancy monitoring
Roberts et al. Quality of service by flow–aware networking
US8077621B2 (en) Method and apparatus for managing end-to-end quality of service policies in a communication system
KR20060064661A (ko) 통신 네트워크 내의 상이한 트래픽 클래스에 대한 플렉시블승인 제어
US20070121505A1 (en) Providing Proportionally Fair Bandwidth Allocation in Communication Systems
US10355974B2 (en) Admission control in a packet network
JP4419541B2 (ja) ポリシング装置
Awduche et al. RFC3272: Overview and principles of Internet traffic engineering
Santos et al. An online strategy for service degradation with proportional qos in elastic optical networks
JP5194025B2 (ja) 複数のアプリケーション・フローの間での複数のネットワーク・リソースの共有を最適化する方法
Saad et al. Optimal network rate allocation under end-to-end quality-of-service requirements
Lakkakorpi et al. Adaptive connection admission control for differentiated services access networks
Gopalan Efficient network resource allocation with QoS guarantees
JP2011135443A (ja) パケット転送システム、パケット転送装置、パケット転送方法、及びパケット転送プログラム
JP4346032B2 (ja) 品質保証サービスを実現する受付判定方法とトラヒック制御方法およびそのシステム
Uzunalioglu et al. Call admission control for voice over IP
Menth et al. Network admission control for fault-tolerant QoS provisioning
Rhee et al. Scalable qDPM sub 2 mechanism: admission control for differentiated service networks
Pitts et al. Using AF-PHB BOUDICCA configuration for reliable real-time precedence-based SLAs in degraded IP networks
Sharafeddine et al. A dimensioning strategy for almost guaranteed quality of service in voice over IP networks

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20101213

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120709

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120717

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121017

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130104

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130204

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160208

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees