JP5671629B2 - サービス名付きルーティングのための方法およびルータ - Google Patents
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Description
a)拡張性の不足(ユーザおよびサービスの数の両方について)、
b)単一障害点、
c)リソースルックアップおよび更新クエリーのための負荷分散装置とサービスとの間の多数のクエリー、
d)分散装置とサーバーとの間の通信コストの上昇につながる3つの手がかり、および/または
e)特定のサービスに要求を転送するためにラウンドロビンなどのアルゴリズムを使用する集中型の要求ハンドラーを用いると、ウェブベースのサービス同様に、要求のリダイレクションのために余分なラウンドトリップ時間が必要であり、他のケースで使用されるURLリダイレクションと同様に、論理サービスURLからIPアドレスのプールの中の1つに割り当てる処理が多用される。
i)ルーティングはサービスまたは名前ベースなので、ルータは分散型の方法で負荷を分散することができる。
ii)ルーティング決定、つまりサービスパフォーマンスデータの評価および計算は、異なる測定基準に依存して、サービスまたはコンテンツの要件を考慮して構成することができる。
iii)ルーティング決定、つまりサービスパフォーマンスデータの評価および計算は、サービス要求から独立して構成できるため、ルータが、高速パスにおいて、つまり、高速パス制御によって、回線速度で要求を転送することが可能になる。
iv)キャッシュおよび位置に依存しない名前、つまりサービスパフォーマンスデータおよびサーバーの位置により移動性を実現できる。
v)マルチキャストを提供することができる。通信ネットワークにおいて中間ノードまたはルータにコンテンツ構成および/またはサービスをインストールできるため、構成の後に複数のクライアントに送信される前に、単一コピーのコンテンツがコンテンツサーバーからサービスへ送信される。これにより、構成されたコンテンツの複数のコピーを異なるクライアントに伝えることによって引き起こされるオーバヘッドを減らすことができる。
vi)最適なサービス選択(エニーキャスト)を提供することができる。本発明の実施形態は、最も近くにあるサービス、負荷が軽いサービスなど、測定基準に基づいて最適なサービスに要求を転送することができるからである。
vii)現在のNBRレイヤは、最適化されたコンテンツ伝達のための唯一の測定基準としてレイテンシを使用しているため、本発明の実施形態は、帯域幅、サービス負荷など、CCNを超える利点である追加的な測定基準を含めることができる。
vii)本発明の実施形態は、サービスルックアップおよび解決を必要としない場合がある。従来のサービスとは対照的に、サービスをインスタンス化すると、通信ネットワークのすべてのノードが、利用可能度メッセージを使ってサービスに関して通知される公開ステップが得られ、さらに名前ベースのルーティングのために解決ステップがないため、遅延が減る結果となるからである。および/または
viii)本発明の実施形態は、サービスデータのキャッシングまたはサービスパフォーマンスデータのキャッシングを提供することができる。ルータは、サービスコンテンツをキャッシュできるため、同じ処理済みコンテンツを要求する他のクライアントには、コンテンツのキャッシュされたバージョンを送信することができる。これにより、人気のあるコンテンツを伝える際のオーバヘッドを減らせる。
図2は、本発明によるサービス名付きルーティングのルータNを示している。ルータNは、図1a、図1b、および図1cに示すルータN1、…、N9に対応している。しかし、サーバーS1およびS2は、通信ネットワーク1のルータでもよく、および/または、さらに本発明によるルータの機能を提供することができる。ルータNは、制御ユニットN、および3つの記憶ユニットM1、M2、およびM3を含む。記憶ユニットM1、M2、およびM3は、興味ルートテーブル7、サービスパフォーマンステーブル5、およびルーティングテーブル6をそれぞれ保持している。あるいは、3つの記憶ユニットを単一の記憶ユニットによって提供することも可能である。記憶ユニットは、ランダムアクセスメモリもしくはハードディスクなどのメモリデバイス、またはソフトウェアおよび/またはハードウェアによる手段を使ったデータベースエンティティである。ルータNは、入力だけでなく出力の接続ポートとして機能できる2つ以上の接続ポートを提供するネットワークインターフェイスNIをさらに含む。ルータNは、高速パス制御、制御ユニットNC、およびネットワークインターフェイスNIを使って、ルータNのルーティングテーブル6により通信パケットをルーティングする。ルーティングテーブル6は、高速パス制御の一部である。
図4aは、本発明によるサービスパフォーマンステーブル5を示している。サービスパフォーマンステーブル5は、サービス名インジケータ3aによって識別される各サービスについて、およびそれぞれのルータの各接続ポート5bについて、接続ポート5bを介して到達可能な少なくとも2つのサーバーS1、S2のサーバーに関連する負荷データ4d、サーバーに向かうルーティングパスのそれぞれの最小帯域幅4e、それぞれの遅延時間5c、それぞれの評価データ5f、およびそれに関連する確率5gを含む。しかし、また、これらの例示的な測定基準、つまりサーバーの負荷、帯域幅、および遅延時間の代わりに、1つまたは複数の代替測定基準、たとえばルーティングパスに沿ったホップの数または干渉対雑音比など信号品質などを使用することも可能である。
第2のルータN2、第1のルータN3、およびルータN6は、この例において、興味パケットの到着または転送の時間を示すそれぞれのタイムスタンプデータをそれぞれ第2のルータN2、第1のルータN3、およびルータN6で添付する。第2のルータN2、第1のルータN3、およびルータN6は、それぞれ第2のルータN2、第1のルータN3、およびルータN6で興味パケットのそれぞれのローカル時間または受信時間に基づいて、それらのサービスパフォーマンステーブル5の興味タグ3bを使って、興味パケットに関連するサービスパフォーマンスデータの一部である遅延時間データ、およびそれぞれ第2のルータN2、第1のルータN3、およびルータN6によって以前は興味パケットに添付されていたそれぞれのタイムスタンプデータを計算する。
Claims (12)
- パケットベースの通信ネットワーク(1)におけるサービス名付きルーティングの方法であって、通信ネットワーク(1)は、少なくとも1つのサービスを提供する少なくとも2つのサーバー(S1、S2)および複数のルータ(N1、…、N9)を含み、
複数のルータ(N1、…、N9)の各ルータによって、ルーティングテーブル(6)、サービスパフォーマンステーブル(5)、および興味ルートテーブル(7)を提供するステップと、
各ルータ(N1、…、N9)によって、少なくとも1つのサービスの各サービスのそのルーティングテーブル(6)に、少なくとも1つのサービスに関連する少なくとも1つの接続ポートを格納するステップと、
各ルータ(N1、…、N9)によって、少なくとも1つのサービスの各サービスのそのサービスパフォーマンステーブル(5)に、ルータの2つ以上の接続ポート(NI)に関連するサービスパフォーマンスデータを格納するステップと
を含み、
複数のルータ(N1、…、N9)の第1のルータ(N3)によって、2つ以上の隣接するルータ(N1、N2、N4、N6、N7)に、その接続ポート(NI)の2つ以上を介して、サービス名インジケータ(3a)および一意の興味タグ(3b)を含む少なくとも1つのサービスに関連する興味パケットを送信するステップと、
複数のルータ(N1、…、N9)の第2のルータ(N2)によって、入力の接続ポートを介して興味パケットを受信し、そのルーティングテーブル(6)の少なくとも1つのサービスに関連する出力の接続ポートを介して興味パケットを送信し、その興味ルートテーブル(7)に、入力の接続ポートおよび出力の接続ポートとともに受信された興味パケットの興味タグ(3b)を格納するステップと、
少なくとも2つのサーバー(S1、S2)の1つのサーバー(S1)によって、興味パケットを受信するステップと、
サーバー(S1)によって、少なくとも1つのサービスの負荷データを含むデータを興味パケットに付け、第2のルータ(N2)に興味パケットを送信して戻すステップと、
第2のルータ(N2)によって、興味パケットを受信するステップと、
第2のルータ(N2)によって、興味パケットに添付されたデータに基づいてサービスパフォーマンスデータを計算し、第2のルータ(N2)のサービスパフォーマンステーブル(5)にサービスパフォーマンスデータを格納し、第2のルータ(N2)のサービスパフォーマンステーブル(5)に格納されているサービスパフォーマンスデータの評価に基づいて第2のルータ(N2)のルーティングテーブル(6)を更新し、興味ルートテーブル(7)によって関連する入力の接続ポートを介して興味パケットを第1のルータ(N3)に送信するステップと
をさらに含むことを特徴とする、方法。 - 第1のルータ(N3)および/または第2のルータ(N2)によって、興味パケットの到着または転送の時間を示すタイムスタンプデータを興味パケットに添付するステップと、
第1のルータ(N3)および/または第2のルータ(N2)によって、それぞれ第1のルータおよび/または第2のルータ(N2)で興味パケットのローカル時間または受信時間に基づいて、サービスパフォーマンステーブル(5)の興味タグ(3b)を使って興味パケットに関連するサービスパフォーマンスデータの一部である遅延時間データ、およびそれぞれ第1のルータおよび/または第2のルータ(N2)によって以前に興味パケットに添付されていたそれぞれのタイムスタンプデータを計算するステップと
を含む、請求項1に記載のサービス名付きルーティングの方法。 - サーバー(S1)および/または第2のルータ(N2)によって、興味パケットにサービスパフォーマンスデータを添付するステップと、
第2のルータ(N2)および/または第1のルータ(N3)によって、興味パケットに格納されているサービスパフォーマンスデータを入力および/または出力の接続ポートに関連するローカルのサービスパフォーマンスデータと比較し、ローカルの帯域幅が格納されている帯域幅より小さい場合、サービスパフォーマンスデータをローカルのサービスパフォーマンスデータに置き換えるステップと、
第2のルータ(N2)および/または第1のルータ(N3)によって、サービスパフォーマンステーブル(5)の興味タグ(3b)を使って興味パケットに関連するサービスパフォーマンスデータを計算するために、ローカルのサービスパフォーマンスデータ、および興味パケットに格納されているサービスパフォーマンスデータを使用するステップと
を含む、請求項1に記載のサービス名付きルーティングの方法。 - 第1のルータ(N3)および/または第2のルータ(N2)によって、係数の乗算によって、定期的に1分から10分ごとに、サービスパフォーマンスデータ計算の計算結果を減らすステップであって、係数が、0と1との間の数値である、減らすステップ
を含む、請求項1に記載のサービス名付きルーティングの方法。 - 少なくとも2つのサーバー(S1、S2)によって、複数のルータ(N1、…、N9)のうち、該サーバーに隣接しているルータに、少なくとも1つのサービスの利用可能度メッセージを送信するステップと、
ルータが利用可能度メッセージを受信するときに、複数のルータ(N1、…、N9)の1つのルータによって、複数のルータ(N1、…、N9)の隣接するルータに、利用可能度メッセージを転送するステップと
を含む、請求項1に記載のサービス名付きルーティングの方法。 - 各ルータによって、2つ以上の隣接するルータ(N1、N2、N4、N6、N7)に、その接続ポート(NI)の2つ以上を介して、事前定義された時間周期内に、少なくとも1つのサービスからランダムに選択されたサービスについて、サービス名インジケータ(3a)および一意の興味タグ(3b)を含む少なくとも1つのサービスに関連する興味パケットを送信するステップから該方法を、定期的に再開するステップ
を含む、請求項1に記載のサービス名付きルーティングの方法。 - 少なくとも1つのサービスに関連する出力の接続ポートを介して興味パケットを送信するために、第2のルータ(N2)によって、ルータのその興味ルートテーブル(7)および/またはルーティングテーブル(6)に記載されている対応する出力の接続ポートがあるかどうかをチェックし、対応する出力の接続ポートが記載されていない場合、第2のルータ(N2)によって、2つ以上の隣接するルータ(N1、N3、N4、N6、N7)に、その接続ポート(NI)の2つ以上を介して、サービス名インジケータ(3a)および一意の興味タグ(3b)を含む少なくとも1つのサービスに関連する興味パケットを送信するステップを用いる方法を第2のルータ(N2)によって開始するステップ
を含む、請求項1に記載のサービス名付きルーティングの方法。 - 複数のルータ(N1、…、N9)の各ルータによって、ルータのルーティングテーブル(6)により通信パケットをルーティングするステップ
を含む、請求項1に記載のサービス名付きルーティングの方法。 - 第1のルータ(N3)によって、第1のルータ(N3)の興味ルートテーブル(7)に格納されている興味タグ(3b)に関連する出力の接続ポートを介して興味パケットを受信するステップと、
第1のルータ(N3)によって、興味パケットに添付されたデータに基づいてサービスパフォーマンスデータを計算し、第1のルータ(N3)のサービスパフォーマンステーブル(5)にサービスパフォーマンスデータを格納し、第1のルータ(N3)のサービスパフォーマンステーブル(5)に格納されているサービスパフォーマンスデータの評価に基づいて第1のルータ(N3)のルーティングテーブル(6)を更新するステップと
を含む、請求項1に記載のサービス名付きルーティングの方法。 - 第1のルータ(N3)および/または第2のルータ(N2)によって、サーバー(S1)の負荷データに反比例し、遅延時間データに反比例し、および/または少なくとも1つのサービスに関連するサービスパフォーマンスデータに比例する、そのサービスパフォーマンステーブル(5)にサービスパフォーマンスデータ計算の計算結果に関連する評価データを格納するステップと、
第1のルータ(N3)および/または第2のルータ(N2)によって、評価データに基づいて少なくとも1つのサービスに関連する各出力の接続ポートの確率データを計算するステップと、
第1のルータ(N3)および/または第2のルータ(N2)によって、最大の確率を持つ少なくとも1つのサービスに関連する少なくとも1つの接続ポートを格納することで、ルーティングテーブル(6)を更新するステップと
を含む、請求項1に記載のサービス名付きルーティングの方法。 - 少なくとも1つのサービスを提供する少なくとも2つのサーバー(S1、S2)および複数のルータ(N1、…、N9)を含むパケットベースの通信ネットワーク(1)におけるサービス名付きルーティングのためのルータ(N、N2)であって、ルータ(N、N2、N3)は、ルーティングテーブル(6)と、少なくとも1つのサービスの各サービスについて、ルータの2つ以上の接続ポート(NI)に関連するサービスパフォーマンスデータを格納するサービスパフォーマンステーブル(5)と、興味ルートテーブル(7)とを格納する少なくとも1つの記憶ユニット(M1、M2、M3)と、2つ以上の接続ポートを含むネットワークインターフェイス(NI)と、制御ユニット(NC)と
を含み、
前記2つ以上の接続ポートおよび制御ユニット(NC)は、前記2つ以上の接続ポートのうちの入力の接続ポートを介してサービス名インジケータ(3a)および一意の興味タグ(3b)を含む少なくとも1つのサービスに関連する、複数のルータ(N1、…、N9)の他のルータ(N3)によって送信された、興味パケットを受信し、ルーティングテーブル(6)の少なくとも1つのサービスに関連する前記2つ以上の接続ポートのうちの出力の接続ポートを介して興味パケットを送信し、興味ルートテーブル(7)に入力の接続ポートおよび出力の接続ポートとともに受信された興味パケットの興味タグ(3b)を格納するように、興味ルートテーブル(7)に格納されている興味タグ(3b)に関連する出力の接続ポートを介して少なくとも2つのサーバー(S1、S2)のサーバー(S1)によって興味パケットに添付された、少なくとも1つのサービスの負荷データを含む、データを含む興味パケットを受信するように、興味パケットに添付されたデータに基づいてサービスパフォーマンスデータを計算し、サービスパフォーマンステーブル(5)にサービスパフォーマンスデータを格納し、サービスパフォーマンステーブル(5)に格納されているサービスパフォーマンスデータの評価に基づいてルーティングテーブル(6)を更新するように、および興味ルートテーブル(7)によって関連する入力の接続ポートを介して興味パケットを他方のルータ(N3)に送信するように構成されていることを特徴とする、ルータ(N、N2)。 - 前記係数が0.9に等しい、請求項4に記載のサービス名付きルーティングの方法。
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