JP6606032B2 - 輻輳通知装置、および、輻輳通知方法 - Google Patents
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Description
本発明は、輻輳通知装置、および、輻輳通知方法の技術に関する。
ＩＰ（Internet Protocol）網においてＳＩＰ（Session Initiation Protocol）サーバが着側の電話端末を特定するには、ＳＩＰ ＵＲＩ（Uniform Resource Identifiers）と呼ばれる識別子を特定する必要がある。そこで、ＥＮＵＭ（E.164 Number Mapping）サーバは、ＥＮＵＭクエリとして受信した発呼先の電話番号から、対応するＳＩＰ ＵＲＩを求めて、ＥＮＵＭアンサとして応答する。これにより、ＳＩＰサーバはＳＩＰ ＵＲＩから転送先を判断し、ＳＩＰの発呼信号を転送することができる。
なお、ＩＰ網を提供する事業者は、それぞれ総務省から割り当てられた電話番号を管理している。そして、この管理対象の電話番号は、番号ポータビリティによって事業者間でやりとりされ、そのたびに適切なＳＩＰ ＵＲＩへの変更を行う可能性がある。よって、各事業者はそれぞれ自身のＥＮＵＭサーバを用意し、他事業者からの電話番号のＥＮＵＭクエリに応答する仕組みが必要となる。
このように、ＩＰ網を相互接続するときには、複数の事業者間でパケット内のパラメータの記述方法などの詳細をあらかじめ決めておく必要がある。そこで、ＥＮＵＭを相互接続するときの共通インタフェースが非特許文献１において提案されている。
このように、ＩＰ網を相互接続するときには、複数の事業者間でパケット内のパラメータの記述方法などの詳細をあらかじめ決めておく必要がある。そこで、ＥＮＵＭを相互接続するときの共通インタフェースが非特許文献１において提案されている。
一般社団法人情報通信技術委員会、"キャリアＥＮＵＭの相互接続 共通インタフェース"、［online］、2015年8月27日、［平成28年7月28日検索］、インターネット〈URL：http://www.ttc.or.jp/jp/document_list/pdf/j/STD/JJ-90.31v1.pdf〉
以下、図６〜図８を参照して、ＥＮＵＭシステムの概要と、そのＥＮＵＭシステムに発生した輻輳への対策について検討する。
図６は、ＥＮＵＭシステムにおける各信号の経路を示す。
図面左側の自網には、各電話端末を収容する電話網１８，１９と、その電話網１８，１９からの呼信号（ＳＩＰ信号）を中継する自網ＳＩＰサーバ１１と、自網ＳＩＰサーバ１１からのＥＮＵＭクエリを受け、ＳＩＰ信号の接続先を含めたＥＮＵＭアンサを応答する自網ＥＮＵＭサーバ１０とがそれぞれ配置されている。この自網ＥＮＵＭサーバ１０は、接続先情報１３ａを提供するＥＮＵＭ権威サーバ１３と、その接続先情報１３ａのコピーであるキャッシュ１２ａを提供するＥＮＵＭキャッシュサーバ１２とで構成される。
図面右側の他網も同様に、電話網２８，２９と、他網ＳＩＰサーバ２１と、他網ＥＮＵＭサーバ２０とがそれぞれ配置されている。
図６は、ＥＮＵＭシステムにおける各信号の経路を示す。
図面左側の自網には、各電話端末を収容する電話網１８，１９と、その電話網１８，１９からの呼信号（ＳＩＰ信号）を中継する自網ＳＩＰサーバ１１と、自網ＳＩＰサーバ１１からのＥＮＵＭクエリを受け、ＳＩＰ信号の接続先を含めたＥＮＵＭアンサを応答する自網ＥＮＵＭサーバ１０とがそれぞれ配置されている。この自網ＥＮＵＭサーバ１０は、接続先情報１３ａを提供するＥＮＵＭ権威サーバ１３と、その接続先情報１３ａのコピーであるキャッシュ１２ａを提供するＥＮＵＭキャッシュサーバ１２とで構成される。
図面右側の他網も同様に、電話網２８，２９と、他網ＳＩＰサーバ２１と、他網ＥＮＵＭサーバ２０とがそれぞれ配置されている。
なお、ＥＮＵＭ権威サーバ１３は、他サーバ（自網ＳＩＰサーバ１１、他網ＥＮＵＭサーバ２０など）からのＥＮＵＭクエリを受け、接続先情報１３ａから該当する接続先情報を取得してＥＮＵＭクエリに応答する。以下の説明では、ＥＮＵＭクエリを送信する他サーバ（自網ＳＩＰサーバ１１、他網ＥＮＵＭサーバ２０など）を「対向サーバ」と呼ぶこともある。これらＥＮＵＭの仕組みは、ＤＮＳ（Domain Name System）プロトコルを利用して実現されている。
また、ＥＮＵＭキャッシュサーバ１２は自網ＳＩＰサーバ１１からＥＮＵＭクエリを受け付け、ＥＮＵＭ権威サーバ１３や適切な他網ＥＮＵＭサーバ２０にＥＮＵＭクエリを転送し、目的の接続先情報を含むＥＮＵＭアンサを自網ＳＩＰサーバ１１に応答する。この際、接続先情報はＥＮＵＭキャッシュサーバ１２のキャッシュ１２ａにも保存される。これにより、次回の同一のＥＮＵＭクエリ（同一番号の問い合わせ）に対して、ＥＮＵＭキャッシュサーバ１２がキャッシュ１２ａから読み込むことで、ＥＮＵＭ権威サーバ１３や他網ＥＮＵＭサーバ２０の負荷を軽減できる。
また、ＥＮＵＭキャッシュサーバ１２は自網ＳＩＰサーバ１１からＥＮＵＭクエリを受け付け、ＥＮＵＭ権威サーバ１３や適切な他網ＥＮＵＭサーバ２０にＥＮＵＭクエリを転送し、目的の接続先情報を含むＥＮＵＭアンサを自網ＳＩＰサーバ１１に応答する。この際、接続先情報はＥＮＵＭキャッシュサーバ１２のキャッシュ１２ａにも保存される。これにより、次回の同一のＥＮＵＭクエリ（同一番号の問い合わせ）に対して、ＥＮＵＭキャッシュサーバ１２がキャッシュ１２ａから読み込むことで、ＥＮＵＭ権威サーバ１３や他網ＥＮＵＭサーバ２０の負荷を軽減できる。
図６では、番号ポータビリティがない場合の信号の流れを以下の３種類（１）〜（３）で区別している。
（１）［実線矢印］は、自網（電話網１８）→自網（電話網１９）の信号を示す。自網ＳＩＰサーバ１１は、電話網１８から発呼のＳＩＰ信号を受けると、そのＳＩＰ信号のあて先を尋ねるＥＮＵＭクエリを自網ＥＮＵＭサーバ１０（ＥＮＵＭ権威サーバ１３）に送信する。そして、自網ＳＩＰサーバ１１は、ＥＮＵＭ権威サーバ１３が接続先情報１３ａから検索した結果をＥＮＵＭクエリへの応答として受けると、その応答が示す送信先が自網（電話網１９）であることを確認し、ＳＩＰ信号を自身が収容する電話網１９へと転送する。
（１）［実線矢印］は、自網（電話網１８）→自網（電話網１９）の信号を示す。自網ＳＩＰサーバ１１は、電話網１８から発呼のＳＩＰ信号を受けると、そのＳＩＰ信号のあて先を尋ねるＥＮＵＭクエリを自網ＥＮＵＭサーバ１０（ＥＮＵＭ権威サーバ１３）に送信する。そして、自網ＳＩＰサーバ１１は、ＥＮＵＭ権威サーバ１３が接続先情報１３ａから検索した結果をＥＮＵＭクエリへの応答として受けると、その応答が示す送信先が自網（電話網１９）であることを確認し、ＳＩＰ信号を自身が収容する電話網１９へと転送する。
（２）［太線破線矢印］は、自網（電話網１８）→他網（電話網２９）の信号を示す。自網ＳＩＰサーバ１１は、電話網１８から発呼のＳＩＰ信号を受けると、そのＳＩＰ信号のあて先を尋ねるＥＮＵＭクエリを自網ＥＮＵＭサーバ１０（ＥＮＵＭキャッシュサーバ１２）に送信する。
ＥＮＵＭキャッシュサーバ１２は、ＳＩＰ信号のあて先を収容する（つまり、番号管理元の）他網ＥＮＵＭサーバ２０にＥＮＵＭクエリを転送することで、ＳＩＰ信号のあて先が電話網２９であることを取得する。ＥＮＵＭキャッシュサーバ１２は、ＥＮＵＭクエリへの応答として、他網ＥＮＵＭサーバ２０から通知された送信先を自網ＳＩＰサーバ１１に通知する。
そして、自網ＳＩＰサーバ１１は、ＥＮＵＭキャッシュサーバ１２から通知された送信先が他網（電話網２９）であることを確認し、ＳＩＰ信号を電話網２９が収容される他網ＳＩＰサーバ２１へと転送する。
ＥＮＵＭキャッシュサーバ１２は、ＳＩＰ信号のあて先を収容する（つまり、番号管理元の）他網ＥＮＵＭサーバ２０にＥＮＵＭクエリを転送することで、ＳＩＰ信号のあて先が電話網２９であることを取得する。ＥＮＵＭキャッシュサーバ１２は、ＥＮＵＭクエリへの応答として、他網ＥＮＵＭサーバ２０から通知された送信先を自網ＳＩＰサーバ１１に通知する。
そして、自網ＳＩＰサーバ１１は、ＥＮＵＭキャッシュサーバ１２から通知された送信先が他網（電話網２９）であることを確認し、ＳＩＰ信号を電話網２９が収容される他網ＳＩＰサーバ２１へと転送する。
（３）［細線破線矢印］は、他網（電話網２８）→自網（電話網１９）の信号を示す。他網ＳＩＰサーバ２１は、電話網２８から発呼のＳＩＰ信号を受けると、そのＳＩＰ信号のあて先を尋ねるＥＮＵＭクエリを他網ＥＮＵＭサーバ２０に送信する。
他網ＥＮＵＭサーバ２０は、ＳＩＰ信号のあて先を収容する（つまり、番号管理元の）自網ＥＮＵＭサーバ１０（ＥＮＵＭ権威サーバ１３）にＥＮＵＭクエリを転送することで、ＳＩＰ信号のあて先が電話網１９であることを取得する。他網ＥＮＵＭサーバ２０は、ＥＮＵＭクエリへの応答として、ＥＮＵＭ権威サーバ１３から通知された送信先を他網ＳＩＰサーバ２１に通知する。
そして、他網ＳＩＰサーバ２１は、他網ＥＮＵＭサーバ２０から通知された送信先が電話網１９であることを確認し、ＳＩＰ信号を電話網１９が収容される自網ＳＩＰサーバ１１へと転送する。
他網ＥＮＵＭサーバ２０は、ＳＩＰ信号のあて先を収容する（つまり、番号管理元の）自網ＥＮＵＭサーバ１０（ＥＮＵＭ権威サーバ１３）にＥＮＵＭクエリを転送することで、ＳＩＰ信号のあて先が電話網１９であることを取得する。他網ＥＮＵＭサーバ２０は、ＥＮＵＭクエリへの応答として、ＥＮＵＭ権威サーバ１３から通知された送信先を他網ＳＩＰサーバ２１に通知する。
そして、他網ＳＩＰサーバ２１は、他網ＥＮＵＭサーバ２０から通知された送信先が電話網１９であることを確認し、ＳＩＰ信号を電話網１９が収容される自網ＳＩＰサーバ１１へと転送する。
図７は、図６のＥＮＵＭシステムに対して、輻輳が発生した例を示す。自網ＥＮＵＭサーバ１０を構成するＥＮＵＭ権威サーバ１３と、ＥＮＵＭキャッシュサーバ１２とでそれぞれ受信するＥＮＵＭクエリが増大したことにより、符号１２ｚ、１３ｚに示すように輻輳が発生する。このまま輻輳の対策を行わずにＥＮＵＭクエリを受信し続けてしまうと、ＥＮＵＭクエリの処理量が装置の処理能力を超えてしまい、システムダウンの恐れがある。
そこで、自網ＥＮＵＭサーバ１０（ＥＮＵＭ権威サーバ１３、ＥＮＵＭキャッシュサーバ１２）は、自身が受信するＥＮＵＭクエリの量を減らす（または一切受信しない）ように、受信規制により自身を保護する。これにより、ＥＮＵＭクエリに対して普段は充分な処理能力を有している自網ＥＮＵＭサーバ１０を、突発的な負荷に対して適切に保護することができる。
そこで、自網ＥＮＵＭサーバ１０（ＥＮＵＭ権威サーバ１３、ＥＮＵＭキャッシュサーバ１２）は、自身が受信するＥＮＵＭクエリの量を減らす（または一切受信しない）ように、受信規制により自身を保護する。これにより、ＥＮＵＭクエリに対して普段は充分な処理能力を有している自網ＥＮＵＭサーバ１０を、突発的な負荷に対して適切に保護することができる。
図８は、図６のＥＮＵＭシステムに対して、激甚災害が発生した例を示す。例えば、電話網１９の地域（被災エリア）に対して広範囲に災害１９ｚが発生した場合を考える。これにより、被災エリアの番号を管理する自網ＥＮＵＭサーバ１０にＥＮＵＭクエリが大量に発生し、符号１２ｚ、１３ｚに示すように輻輳が発生する。
そのため、自網ＥＮＵＭサーバ１０は、まず図７に示したように受信規制により自身を保護する。しかし、被災エリアが広範囲であり、多くの各電話端末が含まれているときには、電話端末の台数に応じてＥＮＵＭクエリの数も大量になる。さらに、対向サーバは、自身が過去に送信したＥＮＵＭクエリへの応答が到着しないことにより、そのＥＮＵＭクエリを再送する可能性がある。この再送処理により、対向サーバ自体の負荷が増える上、輻輳が収束しなくなってしまう。よって、自網ＥＮＵＭサーバ１０を装置単体で保護するだけでなく、対向サーバも含めてネットワーク全体で輻輳に対策する必要がある。
なお、基本的には、自網の事業者は、管理対象外である他網についての情報をあまり知らない。しかし、他網の輻輳状況を知らない状況下では、自網の装置はＥＮＵＭクエリの再送を繰り返すなどの無駄な通信を発生させてしまうこともある。そこで、事業者をまたがるなどネットワーク全体でＥＮＵＭクエリに関する輻輳対策を行う必要がある。
そこで、本発明は、ネットワーク全体でのＥＮＵＭクエリに関する輻輳対策を効率的に支援することを、主な課題とする。
前記課題を解決するために、本発明の輻輳通知装置は、以下の特徴を有する。
つまり、本発明は、電話番号を含むＥＮＵＭクエリを受信し、その電話番号に対応する接続先情報を応答するＥＮＵＭサーバとして構成される輻輳通知装置であって、
前記輻輳通知装置が属する自網とは別の網に位置する対向サーバである他網ＥＮＵＭサーバから受信する前記ＥＮＵＭクエリに関する負荷を監視し、その負荷が輻輳状態を示す所定水準を超過したときに、自網の輻輳状態を示す輻輳通知を生成する監視部と、
前記受信したＥＮＵＭクエリへの応答として前記生成された輻輳通知を前記対向サーバに通知することで、前記対向サーバに対してこれからの前記ＥＮＵＭクエリの送信規制を促す他網輻輳通知部と、を備えており、
前記監視部は、前記対向サーバからの送信を許容する上限のＥＮＵＭクエリ数として、他網ごとの輻輳前のクエリ数比で配分したＥＮＵＭクエリ数を含めて、前記輻輳通知を生成することを特徴とする。
つまり、本発明は、電話番号を含むＥＮＵＭクエリを受信し、その電話番号に対応する接続先情報を応答するＥＮＵＭサーバとして構成される輻輳通知装置であって、
前記輻輳通知装置が属する自網とは別の網に位置する対向サーバである他網ＥＮＵＭサーバから受信する前記ＥＮＵＭクエリに関する負荷を監視し、その負荷が輻輳状態を示す所定水準を超過したときに、自網の輻輳状態を示す輻輳通知を生成する監視部と、
前記受信したＥＮＵＭクエリへの応答として前記生成された輻輳通知を前記対向サーバに通知することで、前記対向サーバに対してこれからの前記ＥＮＵＭクエリの送信規制を促す他網輻輳通知部と、を備えており、
前記監視部は、前記対向サーバからの送信を許容する上限のＥＮＵＭクエリ数として、他網ごとの輻輳前のクエリ数比で配分したＥＮＵＭクエリ数を含めて、前記輻輳通知を生成することを特徴とする。
これにより、他網ＥＮＵＭサーバに自網の輻輳状態を適切に通知することで、他網ＥＮＵＭサーバがこれからのＥＮＵＭクエリの送信規制を実行できる。よって、ネットワーク全体でのＥＮＵＭクエリに関する輻輳対策を効率的に支援することができる。
本発明は、電話番号を含むＥＮＵＭクエリを受信し、その電話番号に対応する接続先情報を応答するＥＮＵＭサーバとして構成される輻輳通知装置であって、
前記輻輳通知装置が属する自網とは別の網に位置する対向サーバである他網ＥＮＵＭサーバから受信する前記ＥＮＵＭクエリに関する負荷を監視し、その負荷が輻輳状態を示す所定水準を超過したときに、自網の輻輳状態を示す輻輳通知を生成する監視部と、
前記受信したＥＮＵＭクエリへの応答として前記生成された輻輳通知を前記対向サーバに通知することで、前記対向サーバに対してこれからの前記ＥＮＵＭクエリの送信規制を促す他網輻輳通知部と、を備えており、
前記監視部は、輻輳している電話番号帯の接続先情報を含めて、前記輻輳通知を生成することを特徴とする。
前記輻輳通知装置が属する自網とは別の網に位置する対向サーバである他網ＥＮＵＭサーバから受信する前記ＥＮＵＭクエリに関する負荷を監視し、その負荷が輻輳状態を示す所定水準を超過したときに、自網の輻輳状態を示す輻輳通知を生成する監視部と、
前記受信したＥＮＵＭクエリへの応答として前記生成された輻輳通知を前記対向サーバに通知することで、前記対向サーバに対してこれからの前記ＥＮＵＭクエリの送信規制を促す他網輻輳通知部と、を備えており、
前記監視部は、輻輳している電話番号帯の接続先情報を含めて、前記輻輳通知を生成することを特徴とする。
これにより、他網ＥＮＵＭサーバに自網の輻輳状態を適切に通知することで、他網ＥＮＵＭサーバがこれからのＥＮＵＭクエリの送信規制を実行できる。よって、ネットワーク全体でのＥＮＵＭクエリに関する輻輳対策を効率的に支援することができる。
本発明は、前記監視部が、あらかじめ登録されている自身の前記輻輳通知装置と同じ網内に配備されている他の輻輳通知装置の所在を迂回先情報とし、前記輻輳通知に含めて生成することで、その通知先の前記対向サーバに対して、前記自身の輻輳通知装置から前記他の輻輳通知装置へ前記ＥＮＵＭクエリを迂回して送信するように促すことを特徴とする。
これにより、自網に複数のＥＮＵＭサーバ（輻輳通知装置）が配備されている構成において、ＥＮＵＭクエリの負荷分散により特定のＥＮＵＭサーバへの輻輳を緩和できる。
本発明は、前記監視部が、自網の輻輳状態の輻輳度合いを前記輻輳通知に含めて生成することで、その通知先の前記対向サーバに対して、これからの前記ＥＮＵＭクエリの前記送信規制の度合いを決定させることを特徴とする。
これにより、対向サーバがこれから行う送信規制の内容を輻輳状態に合わせて決定できる。
本発明によれば、ネットワーク全体でのＥＮＵＭクエリに関する輻輳対策を効率的に支援することができる。
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、ＥＮＵＭシステムのうちの自網ＥＮＵＭサーバ１０に着目したときの構成図である。
自網ＥＮＵＭサーバ１０は、キャッシュ部５１と、監視部５２と、権威部５３とを各処理部として有する。自網ＥＮＵＭサーバ１０の記憶部には、処理部が扱うデータとして、統計情報６１と、輻輳通知設定ファイル６２と、自網輻輳通知内容ファイル６３と、他網輻輳通知内容ファイル６４と、輻輳通知対応ファイル６５とが格納されている。
なお、自網ＥＮＵＭサーバ１０などのＥＮＵＭシステムの各装置は、それぞれＣＰＵ（Central Processing Unit）と、メモリと、ハードディスクなどの記憶手段（記憶部）と、ネットワークインタフェースとを有するコンピュータとして構成される。
このコンピュータは、ＣＰＵが、メモリ上に読み込んだプログラム（アプリケーションや、その略のアプリとも呼ばれる）を実行することにより、各処理部により構成される制御部（制御手段）を動作させる。
自網ＥＮＵＭサーバ１０は、キャッシュ部５１と、監視部５２と、権威部５３とを各処理部として有する。自網ＥＮＵＭサーバ１０の記憶部には、処理部が扱うデータとして、統計情報６１と、輻輳通知設定ファイル６２と、自網輻輳通知内容ファイル６３と、他網輻輳通知内容ファイル６４と、輻輳通知対応ファイル６５とが格納されている。
なお、自網ＥＮＵＭサーバ１０などのＥＮＵＭシステムの各装置は、それぞれＣＰＵ（Central Processing Unit）と、メモリと、ハードディスクなどの記憶手段（記憶部）と、ネットワークインタフェースとを有するコンピュータとして構成される。
このコンピュータは、ＣＰＵが、メモリ上に読み込んだプログラム（アプリケーションや、その略のアプリとも呼ばれる）を実行することにより、各処理部により構成される制御部（制御手段）を動作させる。
権威部５３は、図６ではＥＮＵＭ権威サーバ１３として機能する処理部である。つまり、権威部５３は、対向サーバである他網ＥＮＵＭサーバ２０から自身が管理する接続先情報１３ａのＥＮＵＭクエリを受け、該当する接続先情報を取得してＥＮＵＭクエリに応答する。さらに、権威部５３は、自網ＥＮＵＭサーバ１０に発生した輻輳についての情報（輻輳状態）を輻輳通知として他網ＥＮＵＭサーバ２０に通知することで、他網に自網の輻輳の状況を通知し、過剰なＥＮＵＭクエリの送信抑制を促す。なお、輻輳通知を独立した１つのメッセージとして通知してもよいし、ＥＮＵＭクエリへの応答（ＥＮＵＭアンサ）に輻輳通知を含めて通知してもよい。
キャッシュ部５１は、図６ではＥＮＵＭキャッシュサーバ１２として機能する処理部である。つまり、キャッシュ部５１は、対向サーバである自網ＳＩＰサーバ１１からＥＮＵＭクエリを受け、該当する接続先情報をキャッシュ１２ａから取得してＥＮＵＭクエリに応答する。キャッシュがない場合はＥＮＵＭ権威サーバ１３または他網ＥＮＵＭサーバ２０等にＥＮＵＭクエリを転送し、得られたＥＮＵＭアンサをキャッシュするとともに自網ＳＩＰサーバ１１にＥＮＵＭアンサを転送する。さらに、キャッシュ部５１は、自網ＥＮＵＭサーバ１０に発生した輻輳についての情報を輻輳通知として自網ＳＩＰサーバ１１に通知することで、輻輳の状況を通知し、過剰なＥＮＵＭクエリの送信抑制を促す。
つまり、輻輳状況を対向サーバに通知することにより、対向サーバの再送の抑止や、他事業者に対する状況共有が可能となり、輻輳状態からの円滑な復旧を図ることができる。
つまり、輻輳状況を対向サーバに通知することにより、対向サーバの再送の抑止や、他事業者に対する状況共有が可能となり、輻輳状態からの円滑な復旧を図ることができる。
監視部５２は、キャッシュ部５１や権威部５３に輻輳通知を行わせるための制御部である。まず、監視部５２は、キャッシュ部５１および権威部５３からそれぞれ受信したＥＮＵＭクエリに記載の送信先を含む呼情報を収集し、それらの呼情報を統計情報６１として記録する。そして、監視部５２は、統計情報６１と輻輳通知設定ファイル６２とを照合することで、輻輳通知をするか否かを決定する。または、保守者から直接入力されたコマンドを契機として輻輳通知を発生させてもよい。
輻輳通知をする場合、監視部５２は、自網輻輳通知内容ファイル６３を参照して、輻輳通知の内容を決定する。そして、監視部５２は、作成した輻輳通知について、キャッシュ部５１および権威部５３にそれぞれ通知するように輻輳通知要求を出す。
輻輳通知をする場合、監視部５２は、自網輻輳通知内容ファイル６３を参照して、輻輳通知の内容を決定する。そして、監視部５２は、作成した輻輳通知について、キャッシュ部５１および権威部５３にそれぞれ通知するように輻輳通知要求を出す。
また、監視部５２は、他網ＥＮＵＭサーバ２０から同様に輻輳通知を受けることもある。そのときには、監視部５２は、他網の輻輳通知を他網輻輳通知内容ファイル６４として記憶する。そして、監視部５２は、他網輻輳通知内容ファイル６４と事前に設定してある輻輳通知対応ファイル６５とを照合することで、自網ＥＮＵＭサーバ１０（自網）から他網ＥＮＵＭサーバ２０（他網）に送信するＥＮＵＭクエリの送信抑制を行う。これにより、他網が輻輳しているときでも、その輻輳拡大を予防できる。
以上説明した各処理部（キャッシュ部５１、監視部５２、権威部５３）は、図１に示したように１台のサーバに集約してもよいし、別々のサーバに分散させて構成してもよい。
以上説明した各処理部（キャッシュ部５１、監視部５２、権威部５３）は、図１に示したように１台のサーバに集約してもよいし、別々のサーバに分散させて構成してもよい。
図２は、自網の輻輳前後における処理を示すフローチャートである。フローチャート右側の「対向サーバ」とは、自網ＳＩＰサーバ１１および他網ＥＮＵＭサーバ２０のうちの少なくとも１つである。ここで、対向サーバのうちの自網ＳＩＰサーバ１１は、自網ＥＮＵＭサーバ１０に自網側からＥＮＵＭクエリを送信するＥＮＵＭクライアントの一例である。他のＥＮＵＭクライアントとしては、例えば、ＳＢＣ（Session Border Controller）が挙げられる。
Ｓ１０１として、対向サーバは、自網ＥＮＵＭサーバ１０にＥＮＵＭクエリを送信する。しかし、自網ＥＮＵＭサーバ１０には輻輳が発生してしまい（Ｓ１１１）、ＥＮＵＭクエリに応答することができない。緊急措置として、自網ＥＮＵＭサーバ１０は、以降の受信規制を開始する（Ｓ１１２）。そのため、対向サーバからのＥＮＵＭクエリの再送（Ｓ１０２，Ｓ１０３）は受信規制により受信されなくなる。
Ｓ１０１として、対向サーバは、自網ＥＮＵＭサーバ１０にＥＮＵＭクエリを送信する。しかし、自網ＥＮＵＭサーバ１０には輻輳が発生してしまい（Ｓ１１１）、ＥＮＵＭクエリに応答することができない。緊急措置として、自網ＥＮＵＭサーバ１０は、以降の受信規制を開始する（Ｓ１１２）。そのため、対向サーバからのＥＮＵＭクエリの再送（Ｓ１０２，Ｓ１０３）は受信規制により受信されなくなる。
受信規制だけでは輻輳が拡大してしまうので、自網ＥＮＵＭサーバ１０は、ＤＮＳプロトコルを利用して対向サーバに対してＳ１１１の輻輳について輻輳通知を行う（Ｓ１１４）。具体的には、ＤＮＳのＴＸＴレコードやＳＯＡレコードなどに輻輳通知を含めたＥＮＵＭアンサを、対向サーバに送信する（輻輳通知の詳細は図３で説明）。
輻輳通知を受信した対向サーバは、指定された時間の間送信を抑制する（Ｓ１０４〜Ｓ１０５）。その他、対向サーバは、他網ＥＮＵＭサーバ２０、他網ＳＩＰサーバ２１等の別のサーバに輻輳通知を転送してもよいし、輻輳通知を送信した自網ＥＮＵＭサーバ１０とは別の自網ＥＮＵＭサーバ１０に迂回してもよい。
そして、輻輳が緩和され、自網ＥＮＵＭサーバ１０側の受信規制（Ｓ１１２〜Ｓ１１３）と、対向サーバ側の送信規制（Ｓ１０４〜Ｓ１０５）とが解除された後、通常通り対向サーバから自網ＥＮＵＭサーバ１０へのＥＮＵＭクエリ（Ｓ１０６）と、その応答（Ｓ１１５）とが送信可能となる。
そして、輻輳が緩和され、自網ＥＮＵＭサーバ１０側の受信規制（Ｓ１１２〜Ｓ１１３）と、対向サーバ側の送信規制（Ｓ１０４〜Ｓ１０５）とが解除された後、通常通り対向サーバから自網ＥＮＵＭサーバ１０へのＥＮＵＭクエリ（Ｓ１０６）と、その応答（Ｓ１１５）とが送信可能となる。
図３は、自網輻輳通知内容ファイル６３および輻輳通知対応ファイル６５の一例を示す。
自網輻輳通知内容ファイル６３は、輻輳通知（Ｓ１１４）を作成するための設定ファイルである。自網輻輳通知内容ファイル６３は、通知対象の設定項目ごとに、その通知可否（通知許可（Ｙ）／通知不可（Ｎ））と、その通知内容がとりうる値である設定値とを対応付けて構成される。
なお、通知可否（Ｙ／Ｎ）や通知内容について、対向サーバごとに異なる設定としてもよい。例えば、通知する情報（IPアドレス）は自網側（自網ＳＩＰサーバ１１）に見せるものと他網側（他網ＥＮＵＭサーバ２０）に見せるもので異なる可能性がある。また、「輻輳度合い」は内部情報として他網に出さない設定や、「上限qps」、「抑制時間」は事業者の規模によって適切な値とする設定など、通知する設定を事業者ごとに変えてもよい。
自網輻輳通知内容ファイル６３は、輻輳通知（Ｓ１１４）を作成するための設定ファイルである。自網輻輳通知内容ファイル６３は、通知対象の設定項目ごとに、その通知可否（通知許可（Ｙ）／通知不可（Ｎ））と、その通知内容がとりうる値である設定値とを対応付けて構成される。
なお、通知可否（Ｙ／Ｎ）や通知内容について、対向サーバごとに異なる設定としてもよい。例えば、通知する情報（IPアドレス）は自網側（自網ＳＩＰサーバ１１）に見せるものと他網側（他網ＥＮＵＭサーバ２０）に見せるもので異なる可能性がある。また、「輻輳度合い」は内部情報として他網に出さない設定や、「上限qps」、「抑制時間」は事業者の規模によって適切な値とする設定など、通知する設定を事業者ごとに変えてもよい。
設定項目「輻輳度合い」は、「0」は輻輳が発生していない正常状態、以降の整数値は数字が大きくなるほど輻輳の甚大度が大きくなる。輻輳度合いの設定値は、あらかじめ各段階の基準を決めておき、輻輳通知設定ファイル６２のＣＰＵ使用率の規制値（上限値）や正常クエリ数の規制値（上限値）などから決定する。
設定項目「抑制時間」は、対向サーバに送信規制を依頼する秒数が指定される。秒数経過後は規制を解除可能となるが、輻輳が継続している場合は輻輳通知を再送することで、送信規制の延長も可能である。何秒規制するかは、各事業者間であらかじめ協議の上決定される。
設定項目「抑制時間」は、対向サーバに送信規制を依頼する秒数が指定される。秒数経過後は規制を解除可能となるが、輻輳が継続している場合は輻輳通知を再送することで、送信規制の延長も可能である。何秒規制するかは、各事業者間であらかじめ協議の上決定される。
設定項目「上限qps」は、対向サーバからの送信を許容する上限のqps(query per second)が指定される。どのように計算するかは、各事業者間であらかじめ協議の上決定される。例えば、自網ＥＮＵＭサーバ１０の性能を、各事業者の通常のクエリ数比で配分した値とするか、各事業者で等分した値とする。
設定項目「迂回先情報」は、迂回先の自網ＥＮＵＭサーバ１０のIPアドレスが１つ以上指定される（迂回処理の詳細は図５）。
設定項目「輻輳番号帯」は、輻輳している電話番号帯が指定される。固定電話の場合、電話番号の上の桁が広い地域を、下の桁が狭い地域を示す。したがってより広い地域を指定する際は03****（東京）、狭い地域を指定する際は042259（武蔵野市）などが指定されるなど、一定の基準値以上のクエリがきている番号帯が指定される。また、基準値は番号帯のピーク時のクエリ数の何倍か、などで設定される。
設定項目「迂回先情報」は、迂回先の自網ＥＮＵＭサーバ１０のIPアドレスが１つ以上指定される（迂回処理の詳細は図５）。
設定項目「輻輳番号帯」は、輻輳している電話番号帯が指定される。固定電話の場合、電話番号の上の桁が広い地域を、下の桁が狭い地域を示す。したがってより広い地域を指定する際は03****（東京）、狭い地域を指定する際は042259（武蔵野市）などが指定されるなど、一定の基準値以上のクエリがきている番号帯が指定される。また、基準値は番号帯のピーク時のクエリ数の何倍か、などで設定される。
例えば、「輻輳度合い＝2、抑制時間＝60、上限ｑｐｓ＝100、輻輳番号帯＝number=0422**」という自網輻輳通知内容ファイル６３から、以下の輻輳通知が生成される。
ＤＮＳのＴＸＴレコード＝ns1.exmaple.com. IN TXT 「level=2, time=60, qps=100, number=0422**」
なお、「ns1.exmaple.com.」は自網のドメイン名である。
このように、輻輳の具体的な内容とその影響を対向サーバに通知することで、他事業者は自網の輻輳を把握し、余計な再送を抑えるなどの適切な対策を行うことができる。例えば、輻輳度合いが深刻であるほど、対向サーバは送信規制の内容を強化（規制時間の延長など）する。
ＤＮＳのＴＸＴレコード＝ns1.exmaple.com. IN TXT 「level=2, time=60, qps=100, number=0422**」
なお、「ns1.exmaple.com.」は自網のドメイン名である。
このように、輻輳の具体的な内容とその影響を対向サーバに通知することで、他事業者は自網の輻輳を把握し、余計な再送を抑えるなどの適切な対策を行うことができる。例えば、輻輳度合いが深刻であるほど、対向サーバは送信規制の内容を強化（規制時間の延長など）する。
前記したように、自網からみた送信対象の自網輻輳通知内容ファイル６３は、他網からみた受信対象の他網輻輳通知内容ファイル６４となる。よって、自網ＥＮＵＭサーバ１０が他網から受信した他網輻輳通知内容ファイル６４をどのように扱うかを示す設定ファイルを、輻輳通知対応ファイル６５とする。輻輳通知対応ファイル６５は、設定項目ごとの設定値の組み合わせである。
設定項目「輻輳通知転送先」は、受信した輻輳通知を他のＥＮＵＭサーバやＳＩＰサーバに転送するときの転送先を示す。転送先はIPアドレスなどにより複数指定してもよい。転送を行うことにより、他サーバによる余分な送信を抑えることができる。
設定項目「迂回方法」は、受信した輻輳通知に「迂回先情報」が指定されているときに、下記のいずれかの動作を行うものである。
・迂回しない：送信上限までは規定のＥＮＵＭサーバに送信し、上限以上は迂回せずに破棄する。換言すると、他網が指定した「迂回先情報」を無視して迂回しないことで、他網からの輻輳通知にそのまま従わない設定も許容する。これは、事業者が異なると、運用ポリシも異なることもあるためである。
・規制上限以上のクエリを迂回する：送信上限までは規定のＥＮＵＭサーバに送信し、上限以上は迂回先のサーバに送信する。
・すべて迂回：すべての送信クエリを、指定のあった迂回先サーバに送信する。
設定項目「迂回方法」は、受信した輻輳通知に「迂回先情報」が指定されているときに、下記のいずれかの動作を行うものである。
・迂回しない：送信上限までは規定のＥＮＵＭサーバに送信し、上限以上は迂回せずに破棄する。換言すると、他網が指定した「迂回先情報」を無視して迂回しないことで、他網からの輻輳通知にそのまま従わない設定も許容する。これは、事業者が異なると、運用ポリシも異なることもあるためである。
・規制上限以上のクエリを迂回する：送信上限までは規定のＥＮＵＭサーバに送信し、上限以上は迂回先のサーバに送信する。
・すべて迂回：すべての送信クエリを、指定のあった迂回先サーバに送信する。
図４は、輻輳通知設定ファイル６２の一例を示す。
輻輳通知設定ファイル６２は、輻輳通知（Ｓ１１４）をするか否かを判定するときに参照される設定ファイルである。輻輳通知設定ファイル６２には、例えば、以下の設定項目が記載される。
（１）Ｓ１１２の受信規制とＳ１１４の輻輳通知とを行う契機を決定する設定項目（トリガに列挙された各設定項目）
（２）前記（１）のトリガに列挙された各設定項目についての輻輳通知の規制値。この規制値を現在値が超過したときに輻輳通知を行う。
（３）前記（２）のトリガに列挙された各設定項目についての輻輳通知を解除するときの規制解除値。この規制解除値を現在値が下回ったときに輻輳通知を解除する。
（４）輻輳通知の輻輳が解除されたことを別途対向サーバに通知する（ON）か否か（OFF）を示す輻輳解除通知
（５）受信規制の制御方法
輻輳通知設定ファイル６２は、輻輳通知（Ｓ１１４）をするか否かを判定するときに参照される設定ファイルである。輻輳通知設定ファイル６２には、例えば、以下の設定項目が記載される。
（１）Ｓ１１２の受信規制とＳ１１４の輻輳通知とを行う契機を決定する設定項目（トリガに列挙された各設定項目）
（２）前記（１）のトリガに列挙された各設定項目についての輻輳通知の規制値。この規制値を現在値が超過したときに輻輳通知を行う。
（３）前記（２）のトリガに列挙された各設定項目についての輻輳通知を解除するときの規制解除値。この規制解除値を現在値が下回ったときに輻輳通知を解除する。
（４）輻輳通知の輻輳が解除されたことを別途対向サーバに通知する（ON）か否か（OFF）を示す輻輳解除通知
（５）受信規制の制御方法
（１）設定項目「トリガ」の各設定値は、次のような意味である。
「マニュアル」とは、コマンド入力により輻輳通知をする設定を意味する。
「ＣＰＵ使用率」とは、自網ＥＮＵＭサーバ１０自身の装置のＣＰＵの使用率である。
「正常クエリ数」とは、正常なＥＮＵＭアンサ（RFC1035におけるRCODE=0,3）のカウント数である。
「異常クエリ数」とは、異常なＥＮＵＭアンサ（RFC1035におけるRCODE=0,3以外）のカウント数である。
「マニュアル」とは、コマンド入力により輻輳通知をする設定を意味する。
「ＣＰＵ使用率」とは、自網ＥＮＵＭサーバ１０自身の装置のＣＰＵの使用率である。
「正常クエリ数」とは、正常なＥＮＵＭアンサ（RFC1035におけるRCODE=0,3）のカウント数である。
「異常クエリ数」とは、異常なＥＮＵＭアンサ（RFC1035におけるRCODE=0,3以外）のカウント数である。
（５）設定項目「制御方法」は、例えば、以下の３種類である。
・呼数密度制御：対向サーバに対して、ｑｐｓで送信上限を指定する。
・％制御：対向サーバに対して、現状の呼量の何％かで送信上限を指定する。本方式をとる場合、輻輳通知内容ファイルの上限ｑｐｓは、送信上限の％が指定される。
・全規制：対向サーバに対して、送信停止を指定する。
・呼数密度制御：対向サーバに対して、ｑｐｓで送信上限を指定する。
・％制御：対向サーバに対して、現状の呼量の何％かで送信上限を指定する。本方式をとる場合、輻輳通知内容ファイルの上限ｑｐｓは、送信上限の％が指定される。
・全規制：対向サーバに対して、送信停止を指定する。
図５は、ＥＮＵＭクエリの迂回処理の説明図である。図５のＥＮＵＭシステムは、図６のＥＮＵＭシステムと比較すると、自網を構成する各装置（ＥＮＵＭ権威サーバ１３、ＥＮＵＭキャッシュサーバ１２）を複数台（２台）に増設（スケールアウト）し、自網ＳＩＰサーバ１１の前段にロードバランサであるＬＢ１４を配備する構成である。このようにスケールアウトされたシステムは、恒常的な負荷に対してシステム全体に処理能力に余裕を持たせる輻輳対策である。
他網ＥＮＵＭサーバ２０は、第１の自網ＥＮＵＭサーバ１３に対してＥＮＵＭクエリを送信するが（Ｓ１１）、第１の自網ＥＮＵＭサーバ１３からは輻輳中である旨の輻輳通知が応答される（Ｓ１２）。そこで、他網ＥＮＵＭサーバ２０は、輻輳通知に記載された迂回先情報が示す第２の自網ＥＮＵＭサーバ１３に対してＥＮＵＭクエリを送信することで（Ｓ１３）、輻輳していない第２の自網ＥＮＵＭサーバ１３からＥＮＵＭアンサを得ることができる。
以上説明した本実施形態によれば、輻輳が発生した自網ＥＮＵＭサーバ１０は、その輻輳について対向サーバ（自網ＳＩＰサーバ１１、他網ＥＮＵＭサーバ２０）に輻輳通知することで、対向サーバにＥＮＵＭクエリの送信規制を促す。これにより、他事業者の管理下であり通常は自網の状況を知らない他網ＥＮＵＭサーバ２０であっても、なぜ過去に送信したＥＮＵＭクエリへの応答が無いのかを把握することができ、迂回などの送信側での対策が取れる。
なお、本実施形態は、輻輳通知の機構を適用する対象として、ＤＮＳサーバ上に構築されたＥＮＵＭサーバを例示したが、ＥＮＵＭサーバを用いないＤＮＳサーバに輻輳通知の機構を適用してもよいし、ＨＴＴＰ（Hypertext Transfer Protocol）サーバなどの任意のサーバに対して輻輳通知の機構を適用してもよい。
なお、本実施形態は、輻輳通知の機構を適用する対象として、ＤＮＳサーバ上に構築されたＥＮＵＭサーバを例示したが、ＥＮＵＭサーバを用いないＤＮＳサーバに輻輳通知の機構を適用してもよいし、ＨＴＴＰ（Hypertext Transfer Protocol）サーバなどの任意のサーバに対して輻輳通知の機構を適用してもよい。
１０ 自網ＥＮＵＭサーバ
１１ 自網ＳＩＰサーバ
１２ ＥＮＵＭキャッシュサーバ
１２ａ キャッシュ
１３ ＥＮＵＭ権威サーバ
１３ａ 接続先情報
１４ ＬＢ
１８ 電話網
１９ 電話網
２０ 他網ＥＮＵＭサーバ
２１ 他網ＳＩＰサーバ
２８ 電話網
２９ 電話網
５１ キャッシュ部（自網輻輳通知部）
５２ 監視部
５３ 権威部（他網輻輳通知部）
６１ 統計情報
６２ 輻輳通知設定ファイル
６３ 自網輻輳通知内容ファイル
６４ 他網輻輳通知内容ファイル
６５ 輻輳通知対応ファイル
１１ 自網ＳＩＰサーバ
１２ ＥＮＵＭキャッシュサーバ
１２ａ キャッシュ
１３ ＥＮＵＭ権威サーバ
１３ａ 接続先情報
１４ ＬＢ
１８ 電話網
１９ 電話網
２０ 他網ＥＮＵＭサーバ
２１ 他網ＳＩＰサーバ
２８ 電話網
２９ 電話網
５１ キャッシュ部（自網輻輳通知部）
５２ 監視部
５３ 権威部（他網輻輳通知部）
６１ 統計情報
６２ 輻輳通知設定ファイル
６３ 自網輻輳通知内容ファイル
６４ 他網輻輳通知内容ファイル
６５ 輻輳通知対応ファイル
Claims (6)
- 電話番号を含むＥＮＵＭクエリを受信し、その電話番号に対応する接続先情報を応答するＥＮＵＭサーバとして構成される輻輳通知装置であって、
前記輻輳通知装置が属する自網とは別の網に位置する対向サーバである他網ＥＮＵＭサーバから受信する前記ＥＮＵＭクエリに関する負荷を監視し、その負荷が輻輳状態を示す所定水準を超過したときに、自網の輻輳状態を示す輻輳通知を生成する監視部と、
前記受信したＥＮＵＭクエリへの応答として前記生成された輻輳通知を前記対向サーバに通知することで、前記対向サーバに対してこれからの前記ＥＮＵＭクエリの送信規制を促す他網輻輳通知部と、を備えており、
前記監視部は、前記対向サーバからの送信を許容する上限のＥＮＵＭクエリ数として、他網ごとの輻輳前のクエリ数比で配分したＥＮＵＭクエリ数を含めて、前記輻輳通知を生成することを特徴とする
輻輳通知装置。 - 電話番号を含むＥＮＵＭクエリを受信し、その電話番号に対応する接続先情報を応答するＥＮＵＭサーバとして構成される輻輳通知装置であって、
前記輻輳通知装置が属する自網とは別の網に位置する対向サーバである他網ＥＮＵＭサーバから受信する前記ＥＮＵＭクエリに関する負荷を監視し、その負荷が輻輳状態を示す所定水準を超過したときに、自網の輻輳状態を示す輻輳通知を生成する監視部と、
前記受信したＥＮＵＭクエリへの応答として前記生成された輻輳通知を前記対向サーバに通知することで、前記対向サーバに対してこれからの前記ＥＮＵＭクエリの送信規制を促す他網輻輳通知部と、を備えており、
前記監視部は、輻輳している電話番号帯の接続先情報を含めて、前記輻輳通知を生成することを特徴とする
輻輳通知装置。 - 前記監視部は、あらかじめ登録されている自身の前記輻輳通知装置と同じ網内に配備されている他の輻輳通知装置の所在を迂回先情報とし、前記輻輳通知に含めて生成することで、その通知先の前記対向サーバに対して、前記自身の輻輳通知装置から前記他の輻輳通知装置へ前記ＥＮＵＭクエリを迂回して送信するように促すことを特徴とする
請求項１または請求項２に記載の輻輳通知装置。 - 前記監視部は、自網の輻輳状態の輻輳度合いを前記輻輳通知に含めて生成することで、その通知先の前記対向サーバに対して、これからの前記ＥＮＵＭクエリの前記送信規制の度合いを決定させることを特徴とする
請求項１または請求項２に記載の輻輳通知装置。 - 電話番号を含むＥＮＵＭクエリを受信し、その電話番号に対応する接続先情報を応答するＥＮＵＭサーバとして構成される輻輳通知装置の輻輳通知方法であって、
前記輻輳通知装置は、監視部と、他網輻輳通知部とを備えており、
前記監視部は、前記輻輳通知装置が属する自網とは別の網に位置する対向サーバである他網ＥＮＵＭサーバから受信する前記ＥＮＵＭクエリに関する負荷を監視し、その負荷が輻輳状態を示す所定水準を超過したときに、自網の輻輳状態を示す輻輳通知を生成し、
前記生成された輻輳通知は、前記対向サーバからの送信を許容する上限のＥＮＵＭクエリ数として、他網ごとの輻輳前のクエリ数比で配分したＥＮＵＭクエリ数を含み、
前記他網輻輳通知部は、前記受信したＥＮＵＭクエリへの応答として前記生成された輻輳通知を前記対向サーバに通知することで、前記対向サーバに対してこれからの前記ＥＮＵＭクエリの送信規制を促すことを特徴とする
輻輳通知方法。 - 電話番号を含むＥＮＵＭクエリを受信し、その電話番号に対応する接続先情報を応答するＥＮＵＭサーバとして構成される輻輳通知装置の輻輳通知方法であって、
前記輻輳通知装置は、監視部と、他網輻輳通知部とを備えており、
前記監視部は、前記輻輳通知装置が属する自網とは別の網に位置する対向サーバである他網ＥＮＵＭサーバから受信する前記ＥＮＵＭクエリに関する負荷を監視し、その負荷が輻輳状態を示す所定水準を超過したときに、自網の輻輳状態を示す輻輳通知を生成し、
前記生成された輻輳通知は、輻輳している電話番号帯の接続先情報を含み、
前記他網輻輳通知部は、前記受信したＥＮＵＭクエリへの応答として前記生成された輻輳通知を前記対向サーバに通知することで、前記対向サーバに対してこれからの前記ＥＮＵＭクエリの送信規制を促すことを特徴とする
輻輳通知方法。
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|---|---|---|---|
| JP2016155827A JP6606032B2 (ja) | 2016-08-08 | 2016-08-08 | 輻輳通知装置、および、輻輳通知方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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