JP7315271B2 - 通信制御方法及び通信制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、電気光ハイブリッドスイッチネットワークの通信を制御する通信制御技術に関する。
第五世代移動通信システム（５Ｇ）やインターネット・オブ・シングス（ＩｏＴ：Internet of Things）の登場は、データセンター内における通信トラフィックの増加に拍車をかけつつある。例えば、全世界のデータセンターのＩＰトラフィックは、２０２１年に２０．６ゼタバイトまで及び、その内の約７５％がデータセンター内で処理されると予想されている。一方、現状のデータセンター内ネットワークは複数階層の電気スイッチにより構築されており（例えば非特許文献１）、大規模データセンターの消費電力は数万～数十万ｋＷに達する。さらに大容量且つ大量の通信トラフィックを処理するためには、データセンター内ネットワークの通信帯域を高めると共に消費電力を下げることが好ましい。
現状のデータセンター内ネットワークにおいて電気スイッチ／ルータ構成は階層構造となっており、サーバコンピュータやストレージなどを集約するためのトップ・オブ・ラック（ＴｏＲ：Top of Rack）スイッチが下位に位置する。例えば、特許文献１において、現状の電気スイッチ／ルータに基づくデータセンター内ネットワークの構成や制御方法に関する例が開示されている。
こうしたデータセンターの需要に対して、電気スイッチと光スイッチを併用する電気光ハイブリッドスイッチネットワークが提案されている（例えば非特許文献２）。非特許文献２に記載の技術では、サーバコンピュータやストレージからＴｏＲスイッチを経由し、ＴｏＲスイッチと上位に位置する電気スイッチ及び光スイッチを相互に接続する。また、ＴｏＲスイッチを経由するトラフィックフロー或いは個々のサーバコンピュータやストレージから発生するトラフィックフローは監視され、フローの大きさに応じて電気スイッチもしくは光スイッチによる経路が選択される。例えば、１５Ｍｂ／ｓ以下の小容量のフローをＭｉｃｅフロー、それを超える大容量のフローをＥｌｅｐｈａｎｔフローと分類し、Ｍｉｃｅフローを電気スイッチ、Ｅｌｅｐｈａｎｔフローを光スイッチで処理する。このように大規模なフローを光回線で交換することにより、電気光ハイブリッドスイッチネットワークは現状のデータセンター内ネットワーク（すなわち複数階層の電気スイッチ構成）と比較して、より大容量な通信トラフィックを低い消費電力で処理できる。また、大規模データセンターに対応可能な電気光ハイブリッドスイッチネットワークでは千ポート規模の光回線交換スイッチを用いており、その構成方法なども提案されている（例えば非特許文献３）。
しかし、電気光ハイブリッドスイッチネットワークでは、送受信ＴｏＲスイッチ間に光回線を設定できない場合にはブロッキングが発生し、データ転送に失敗するという問題がある。この影響を最小限にするために、トラフィックフロー情報に加えてネットワーク全体の接続情報や使用状況を管理すると、制御機構が複雑化すると共に処理遅延が増加するという問題が生じる。ブロッキングが発生した場合に、使用していない他のＴｏＲスイッチを経由して目的の受信側ＴｏＲスイッチまでデータを送信するマルチホップ転送も考えられるが、この場合も複雑化する制御機構や増加する処理遅延が問題となる。
米国特許８４８３０９６号
Arjun Singh,et.al.,"Jupiter Rising: A Decade of Clos Topologies and Centralized Control in Google's Datacenter Network",Proc.ACM SIGCOMM 2015 Conference (SIGCOMM '15),pp.88-97,London,United Kingdom,Aug.2015 Nathan Farrington,et.al.,"Helios: A Hybrid Electrical/Optical Switch Architecture for Modular Data Centers",Proc.ACM SIGCOMM 2010 Conference (SIGCOMM '10),pp.339-350,New Delhi,India,Aug.2010 Ken-ichi Sato,"Realization and Application of Large-Scale Fast Optical Circuit Switch for Data Center Networking",IEEE/OSA Journal of Lightwave Technology,Vol.36,No.7,pp.1411-1419,Apr.2018
よって、本発明の目的は、一側面として、低遅延でデータを転送可能な電気光ハイブリッドスイッチネットワークを実現するための通信制御技術を提供することである。
本発明に係る通信制御方法は、各々光ネットワークを介して且つ電気ネットワークを介して接続され、且つ、各々１又は複数の装置を担当する、第１の電気スイッチと第２の電気スイッチとの間の通信を制御する通信制御方法である。この通信制御方法は、（Ａ）第１の電気スイッチから第２の電気スイッチへの光回線の第１の設定要求に関連してブロッキングの有無を判定し、（Ｂ）ブロッキングがある場合には、第１の電気スイッチから、第１の電気スイッチから第２の電気スイッチへの光回線の第２の設定要求を送信する第１の処理と、第１の電気スイッチから、電気ネットワークを介して第１の設定要求に係るパケット又はパケットフローを送信する第２の処理とのうち少なくともいずれかの処理を実行する処理を含む。
本発明に係る通信制御装置は、各々光ネットワークを介して且つ電気ネットワークを介して接続され、且つ、各々１又は複数の装置を担当する、第１の電気スイッチと第２の電気スイッチとの間の通信を制御する通信制御装置である。そして、この通信制御装置は、第１の電気スイッチから第２の電気スイッチへの光回線の第１の設定要求に関連してブロッキングの有無を判定し、ブロッキングがある場合には、第１の設定要求の再送要求を第１の電気スイッチへ送信する第１の処理と、第１の電気スイッチから第２の電気スイッチへの電気ネットワークを介した通信を開始させるための第２の処理とのいずれかを実行する。
図１は、本発明の実施の形態に係る電気光ハイブリッドスイッチネットワークの構成を示す図である。 図２は、電気スイッチ部の構成例を示す図である。 図３は、光スイッチ部の構成例を示す図である。 図４は、スイッチ制御部の機能構成例を示す図である。 図５は、スイッチ制御部の機能構成の詳細例を示す図である。 図６は、光回線交換スイッチの入出力ポートを管理するためのテーブルの一例を示す図である。 図７は、本発明の実施の形態に係る電気光ハイブリッドスイッチネットワークの処理シーケンス例を示す図である。 図８は、本発明の実施の形態に係る電気光ハイブリッドスイッチネットワークの処理シーケンス例を示す図である。 図９は、本発明の実施の形態に係る電気光ハイブリッドスイッチネットワークの処理シーケンス例を示す図である。 図１０は、本発明の実施の形態に係る電気光ハイブリッドスイッチネットワークの処理シーケンス例を示す図である。 図１１は、本発明の実施の形態に係る電気光ハイブリッドスイッチネットワークのブロッキング率を計算する際に使用したネットワークモデルを示す図である。 ネットワークモデルに基づき計算された光回線交換スイッチとしてのブロッキング特性を示す図である。 図１３は、本発明の第２の実施の形態に係る電気光ハイブリッドスイッチネットワークの構成を示す図である。 図１４は、ラック構成の他の例を示す図である。 図１５は、ラック構成のさらに他の例を示す図である。 図１６は、ネットワーク制御部であるコンピュータ装置のブロック構成図である。
［実施の形態１］
図１に、本発明の実施に形態に係る電気光ハイブリッドスイッチネットワークの構成例を示す。図１に示す電気光ハイブリッドスイッチネットワークは、ラック部１、ＴｏＲスイッチ部２、電気スイッチ部３、光スイッチ部４、スイッチ制御部５、ケーブル配線部６、電気スイッチ部３のための制御回線７、光スイッチ部４のための制御回線８、ＴｏＲスイッチ部２のための制御回線９を有する。この電気光ハイブリッドスイッチネットワークは、下位にＴｏＲスイッチ部２、上位に電気スイッチ部３と光スイッチ部４を有する複数階層スイッチネットワークである。以下では、下位階層を分散層、上位階層を集約層と呼ぶ。なお、光スイッチ部４は、光ネットワークの一例であり、電気スイッチ部３は、電気ネットワークの一例である。また、スイッチ制御部５は、通信制御装置の一例である。
ラック部１は、ラック１－１乃至１－ｎを含み、ＴｏＲスイッチ部２はＴｏＲスイッチ２－１乃至２－ｎを含む。ＴｏＲスイッチ部２の各ＴｏＲスイッチと電気スイッチ部３とは、電気または光ケーブル配線部６１によって接続される。ＴｏＲスイッチ部２の各ＴｏＲスイッチと光スイッチ部４とは、光ケーブル配線部６２によって接続される。例えば、非特許文献１のデータセンターでは、ＴｏＲスイッチ部２は約千個以上のＴｏＲスイッチを含む場合があり、その場合、約数万から数十万のサーバが収容される。サーバは、情報処理装置の一例であり、サーバ及びストレージ装置を含めて、ＴｏＲスイッチが担当する装置である。
図２に、図１に示した電気スイッチ部３の構成例を示す。電気スイッチ部３は単一又は複数階層の電気ルータもしくは電気パケットスイッチを含む。これらは電気通信機器の一例である。例えば、分散層のＴｏＲスイッチ部２に接続されるｈ個の電気通信機器３１１～３１ｈは、ｉ個の電気通信機器３２１～３２ｉによって、電気スイッチ部３の最上位段ｋに位置するｊ個の電気通信機器３ｋ１～３ｋｊへ各々接続される。電気スイッチ部３の段数ｋおよび電気スイッチ部３の最下位に位置する電気通信機器の並列数ｈは１以上の数値をとる。また、より上位に位置する電気通信機器の並列数ｉ、ｊは０以上の数値をとる。
図３に、図１に示した光スイッチ部４の構成例を示す。光スイッチ部４は単一又は複数の光回線交換スイッチを含む。光回線交換スイッチは光通信機器の一例である。なお、光通信機器と電気通信機器を総称して通信機器と呼ぶものとする。例えば、光回線交換スイッチ４１１～４１ｍは、分散層のＴｏＲスイッチ部２における各ＴｏＲスイッチと接続される。なお、光回線交換スイッチの並列数ｍは１以上の数値をとる。非特許文献１のデータセンターに対処するためには、千ポート数規模の光回線交換スイッチが用いられる。例えば、大規模光スイッチの構成方法の例は、非特許文献２に開示されている。
図４に、図１に示したスイッチ制御部５の構成例を示す。スイッチ制御部５は、電気スイッチ制御部５１、光スイッチ制御部５２、及びＴｏＲスイッチ制御部５３を含む。電気スイッチ制御部５１は、電気スイッチ部３のための制御回線７を介して電気スイッチ部３と接続される。光スイッチ制御部５２は、光スイッチ部４のための制御回線８を介して光スイッチ部４と接続される。ＴｏＲスイッチ制御部５３は、ＴｏＲスイッチ部３のための制御回線９を介してＴｏＲスイッチ部２と接続される。なお、スイッチ制御部５において、電気スイッチ制御部５１とＴｏＲスイッチ制御部５３が出力する制御信号、光スイッチ制御部５２とＴｏＲスイッチ制御部５３が出力する制御信号は互いに共有される場合がある。
図５に、図４に示した電気スイッチ制御部５１、光スイッチ制御部５２及びＴｏＲスイッチ制御部５３の詳細な構成例を示す。電気スイッチ制御部５１は、第１接続管理部５１１と電気スイッチ切替部５１２と第１負荷率計測部５１３とを有する。光スイッチ制御部５２は、第２接続管理部５２１とブロッキング検出部５２２と光スイッチ切替部５２３と第２負荷率計測部５２４とを有する。ＴｏＲスイッチ制御部５３は、第３接続管理部５３１とＴｏＲスイッチ切替部５３２とを有する。
第１接続管理部５１１は、電気スイッチ部３のための制御回線７、および第１負荷率計測部５１３を介して、電気スイッチ部３の接続情報（接続状態に関する情報）を収集し、電気スイッチ部３の切替に関する制御信号を電気スイッチ切替部５１２へ出力する。電気スイッチ切替部５１２は、制御信号に従って電気スイッチ部３内の電気通信機器に対する設定を行う。
第２接続管理部５２１は、光スイッチ部４のための制御回線８、および第２負荷率計測部５２４を介して、光スイッチ部４の接続情報（接続状態に関する情報）を収集し、光スイッチ４の切替に関する制御信号をブロッキング検出部５２２に出力する。第２接続管理部５２１とブロッキング検出部５２２は、光スイッチ部４の切替に関する制御信号を共有する。ブロッキング検出部５２２は、第２接続管理部５２１からの、光スイッチ部４の切替に関する制御信号を、光スイッチ切替部５２３へ出力する。光スイッチ切替部５２３は、制御信号に従って光スイッチ部４内の光回線交換スイッチに対する設定を行う。
第３接続管理部５３１は、ＴｏＲスイッチ部２のための制御回線９を介してＴｏＲスイッチ部２の接続情報（接続状態に関する情報）を収集し、ＴｏＲスイッチ部２の切替に関する制御信号をＴｏＲスイッチ切替部５３２に出力する。ＴｏＲスイッチ切替部５３２は、制御信号に従ってＴｏＲスイッチ部２内のＴｏＲスイッチに対する設定を行う。
なお、第１接続管理部５１１と第３接続管理部５３１はそれらの制御信号を、第２接続管理部５２１と第３接続管理部５３１はそれらの制御信号を共有する場合がある。また、第１負荷率計測部５１３は、電気スイッチ部２に流入及び電気スイッチ部２から流出する電気パケットもしくはパケットフローの量から負荷率を計測する。第２負荷率計算部５２４は、光スイッチ部４に流入及び光スイッチ部４から流出するパケットもしくはパケットフローの量から負荷率を計測する。ここで負荷率は，電気または光ケーブル配線部６１各々のケーブルを流れるパケットもしくはパケットフローの量或いは複数のケーブルに関するパケットもしくはパケットフローの量などから計算する。例えば、１本の１０Ｇｂｐｓのケーブルに、１Ｇｂｐｓ相当のパケットもしくはパケットフローが存在すれば、負荷率は０．１となる。また、３本の１０Ｇｂｐｓのケーブルについて、それぞれ１Ｇｂｐｓ、２Ｇｂｐｓ、３Ｇｂｐｓ相当のパケットもしくはパケットフローが存在すれば、負荷率は０．２（＝（１＋２＋３）／３０）となる。負荷率の尺度はこれに留まらず、各種方法が想定される。
次に本実施の形態に係る電気光ハイブリッドスイッチネットワークの動作について説明する。一例として、二つの異なるラックに含まれるサーバあるいは当該２つの異なるラックが光スイッチ部４を経由して情報を伝達する場合を想定する。なお、ここでは送信側のＴｏＲスイッチをＴｏＲスイッチ＃Ａ、受信側のＴｏＲスイッチをＴｏＲスイッチ＃Ｂと呼ぶものとする。
ＴｏＲスイッチ＃Ａは、ＴｏＲスイッチ＃Ｂまでの光回線設定要求をＴｏＲスイッチ部３のための第３接続管理部５３１に送信する。これに応じて、第３接続管理部５３１は、ＴｏＲスイッチ＃ＡとＴｏＲスイッチ＃Ｂの間の接続要求に関する情報を、光スイッチ部４のための第２接続管理部５２１へ伝達する。これに応じて、第２接続管理部５２１は、ブロッキング検出部５２２に、ＴｏＲスイッチ＃ＡとＴｏＲスイッチ＃Ｂの間に光回線を設定する命令を出力する。この時、ブロッキング検出部５２２は、要求されたＴｏＲスイッチ＃ＡとＴｏＲスイッチ＃Ｂの間に光回線が設定可能かどうか、つまりブロッキングの発生有無を確認する。
ブロッキングの検出方法として、ＴｏＲスイッチ部２からの光回線設定要求を満たす光回線交換スイッチの入出力ポートがすでに使用されていればブロッキングが発生したと判定する方法などが考えられる。例えば、第２接続管理部５２１は、図６に示すようなテーブルで接続状態を管理しておく。図６では、入力ポート数Ｐ及び出力ポート数Ｑである光回線交換スイッチの接続状態を示している。なお、接続状態とは、入出力ポートの組み合わせ毎に接続可能または接続不可を表すものである。
図６の例では、各行が入力ポート、各列が出力ポートに対応し、接続可能な入出力ポートの組を丸印（○）、接続済み又は除外のため接続不可の入出力ポートの組をバツ印（×）又はマイナス印（－）で示す。なお、ここでは、同じ番号の入出力ポートの組については除外（－）とされる。この例では、入力ポート２と出力ポート１、および入力ポートＰと出力ポート３が接続済みとしており、それらの入出力ポートに関連する組は接続済みのバツ印（×）又はマイナス印（－）となっている。このように、本実施の形態ではネットワーク全体の接続状態を管理することなく、図６のようなテーブルを管理してこれを参照するのみで、光スイッチ部４の接続状態を確認できる。上で述べた特許文献１や非特許文献２に示す従来技術は、電気光ハイブリッドスイッチネットワークに接続される全ての電気スイッチおよび光スイッチの使用可否を確認し、ブロッキングの有無や回線設定の可否を判定する。よって、本実施の形態は、従来技術と比較して低遅延かつ簡易な制御が可能となる。
光回線が設定可能な場合は、第２接続管理部５２１からの命令を受けた光スイッチ切替部５２３は、光スイッチ部４を介したＴｏＲスイッチ＃ＡとＴｏＲスイッチ＃Ｂの間に光回線を設定する。光回線が設定不能な場合は、ブロッキング検出部５２２は、ブロッキングが発生したと判断し、第２接続管理部５２１を経由して、ＴｏＲスイッチ部２のための第３接続管理部５３１へブロッキング情報を通知する。
ブロッキング情報の通知を受けた第３接続管理部５３１は、第１の例として、ＴｏＲスイッチ＃Ａにおいて当初光回線により伝達することを想定していたパケットおよびパケットフローを直ちに電気スイッチ部３へ転送するため、第１接続管理部５１１に、ＴｏＲスイッチ＃ＡとＴｏＲスイッチ＃Ｂの間の接続要求に関する情報を出力する。これに応じて、第１接続管理部５１１は、電気スイッチ部３の設定を、電気スイッチ切替部５１２を介して行わせる。
また、第２の例として、まず光回線による転送を再度試みるものの、ある条件を満たした場合にはＴｏＲスイッチ＃ＡからＴｏＲスイッチ＃Ｂへ電気スイッチ部３を経由してパケット又はパケットフローを転送する。このため、ブロッキング情報の通知を受けた第３接続管理部５３１は、再送要求を、光回線設定要求の送信元であるＴｏＲスイッチ＃Ａに送信する。これに応じて、ＴｏＲスイッチ＃Ａは、再度光回線設定要求を、スイッチ制御部５に送信する。
上で述べたある条件は、例えば、ブロッキングに基づく光回線設定要求の再送が一定回数に達するという条件である。この条件が満たされると、ＴｏＲスイッチ＃Ａにおいて光回線により転送することを想定していたパケット又はパケットフローを電気スイッチ部３へ転送するため、第３接続管理部５３１は、第１接続管理部５１１に、ＴｏＲスイッチ＃ＡとＴｏＲスイッチ＃Ｂの間の接続要求に関する情報を出力する。これに応じて、第１接続管理部５１１は、電気スイッチ部３の設定を、電気スイッチ切替部５１２を介して行わせる。
上で述べたある条件は、光回線設定要求に対する最初のブロッキング発生検出からの、光回線設定要求送信の継続時間が、予め設定された一定時間を経過したという条件であってもよい。
さらに、第３の例としては、ブロッキング検出部５２２と電気スイッチ部３のための第１負荷率計測部５１３の情報等を利用する方法がある。例えば、ブロッキング情報の通知を受けた、ＴｏＲスイッチ部２のための第３接続管理部５３１は、電気スイッチ部２のための第１接続管理部５１１を経由して、電気スイッチ部３の使用率又は負荷率、あるいはＴｏＲスイッチ＃Ａと電気スイッチ部３とを接続するケーブル（リンクとも呼ぶ）の使用率の情報を取得する。なお、第１接続管理部５１１は、電気スイッチ部３に含まれる電気通信機器の登録情報及び入出力ポートの占有度合いや使用可否を管理している。この登録情報は、電気通信機器の個体を識別するための情報であり、例えばＭＡＣアドレスやＩＰアドレスなどである。電気スイッチ部３における各電気通信機器は定期的に入出力ポートの占有度合いを通知するので、第１接続管理部５１１は、当該占有度合いや当該占有度合いに基づく入出力ポートの使用可否を管理する。ここで電気スイッチ部３の使用率としては、電気スイッチ部３に属する個々の電気スイッチ或いはルータにおけるパケット廃棄率或いは遅延の値を用いる方法や、電気スイッチ部３全体におけるパケット廃棄率や遅延の値に基づくものなど種々のものが適用可能である。また、ＴｏＲスイッチ＃Ａと電気スイッチ部３とを接続するケーブルの使用率として、電気または光ケーブル配線部６１各々のケーブルを流れるパケットもしくはパケットフローの量或いは複数のケーブルに関するパケットもしくはパケットフローの量などから計算する。例えば、１本の１０Ｇｂｐｓのケーブルに、１Ｇｂｐｓ相当のパケットもしくはパケットフローが存在すれば、使用率は０．１となる。また、３本の１０Ｇｂｐｓのケーブルについて、それぞれ１Ｇｂｐｓ、２Ｇｂｐｓ、３Ｇｂｐｓ相当のパケットもしくはパケットフローが存在すれば、使用率は０．２（＝（１＋２＋３）／３０）となる。使用率の尺度はこれに留まらず、各種方法が想定される。
第３接続管理部５３１は、電気スイッチ部３の使用率又は負荷率、あるいはＴｏＲスイッチ＃Ａと電気スイッチ部３とを接続するケーブルの使用率が予め設定された基準値以上であるか否かを判断する。使用率などが基準値以上である場合に、ＴｏＲスイッチ＃Ａにおいて当初光回線により転送することを想定していたパケット又はパケットフローを再度光回線で転送することを試みるために、第３接続管理部５３１は、再送要求を、光回線設定要求の送信元であるＴｏＲスイッチ＃Ａに送信する。これに応じて、ＴｏＲスイッチ＃Ａは、再度光回線設定要求を、スイッチ制御部５に送信する。
一方、電気スイッチ部３の使用率又は負荷率、あるいはＴｏＲスイッチ＃Ａと電気スイッチ部３とを接続するケーブルの使用率が予め設定された基準値未満の場合には、ＴｏＲスイッチ＃Ａにおいて当初光回線により転送することを想定していたパケット又はパケットフローを電気スイッチ部３を経由して転送する。このため、第３接続管理部５３１は、第１接続管理部５１１に、ＴｏＲスイッチ＃ＡとＴｏＲスイッチ＃Ｂの間の接続要求に関する情報を出力する。これに応じて、第１接続管理部５１１は、電気スイッチ部３の設定を、電気スイッチ切替部５１２を介して行わせる。
次に、図７乃至図１０を用いて、本実施の形態に係る電気光ハイブリッドスイッチネットワークの詳細な処理シーケンスを説明する。以下、ＴｏＲスイッチ＃Ａ（２－ｏ）が光回線によりパケット又はパケットフローをＴｏＲスイッチ＃Ｂ（２－ｐ）へ転送する場合について説明する。図７の例では、ブロッキングが発生していない場面について説明する。また、本実施の形態では、各場面において、接続設定、データ転送、接続解除の三つのフェーズを含む。
接続設定フェーズでは、まずＴｏＲスイッチ＃Ａ（２－ｏ）がスイッチ制御部５へ光回線設定要求を送信する（Ｓ１）。光回線設定要求を受信したスイッチ制御部５は、光スイッチ部４へ光回線接続要求を送信する（Ｓ２）。これによって光スイッチ部４は、ＴｏＲスイッチ＃Ａ（２－ｏ）からＴｏＲスイッチ＃Ｂ（２－ｐ）への光回線の設定を行う。また、スイッチ制御部５は、ＴｏＲスイッチ＃Ｂ（２－ｐ）へ光回線による接続設定要求を送信する（Ｓ３）。さらに、スイッチ制御部５は、ＴｏＲスイッチ＃Ａ（２－ｏ）へ送信接続要求を送信する（Ｓ４）。これに対して、ＴｏＲスイッチ＃Ａ（２－ｏ）は、送信許可通知をスイッチ制御部５へ送信する（Ｓ５）。また、ＴｏＲスイッチ＃Ｂ（２－ｐ）は、通信可能であれば、受信許可通知をスイッチ制御部５へ送信する（Ｓ６）。一方、光回線の設定の後、光スイッチ部４は、光回線接続許可をスイッチ制御部５へ送信する（Ｓ７）。このように、ＴｏＲスイッチ＃Ａ（２－ｏ）、ＴｏＲスイッチ＃Ｂ（２－ｐ）及び光スイッチ部４から肯定的な応答を受信すると、スイッチ制御部５は、ＴｏＲスイッチ＃Ａ（２－ｏ）へ送信命令を送信する（Ｓ８）。
データ転送フェーズでは、送信命令を受信したＴｏＲスイッチ＃Ａ（２－ｏ）は、ＴｏＲスイッチ＃Ｂ（２－ｐ）へパケット又はパケットフローを送信する（Ｓ１５）。パケット又はパケットフローの転送が終了したとき、ＴｏＲスイッチ＃Ａ（２－ｏ）は、ＴｏＲスイッチ＃Ｂ（２－ｐ）へデータ送信完了を通知する（Ｓ１６）。
接続解除フェーズでは、ＴｏＲスイッチ＃Ａ（２－ｏ）は、光回線解放要求をスイッチ制御部５へ送信する（Ｓ２１）。これに対してスイッチ制御部５は、光スイッチ部４へ光回線接続解除要求を送信する（Ｓ２２）。光スイッチ部４は、今回用いていた光回線を解放するための設定を行う。また、スイッチ制御部５は、ＴｏＲスイッチ＃Ｂ（２－ｐ）へ接続解除要求を送信する（Ｓ２３）。さらに、スイッチ制御部５は、ＴｏＲスイッチ＃Ａ（２－ｏ）へ送信器解放要求を送信する（Ｓ２４）。これに対して、ＴｏＲスイッチ＃Ａ（２－ｏ）は、送信器解放通知をスイッチ制御部５へ送信する（Ｓ２５）。また、ＴｏＲスイッチ＃Ｂ（２－ｐ）は、接続解除通知をスイッチ制御部５へ送信する（Ｓ２６）。さらに、光スイッチ部４は、光回線解放通知をスイッチ制御部５へ送信する（Ｓ２７）。
このような一連の処理を通じて、ＴｏＲスイッチ間における通信が光スイッチ部４における光回線を介して行われるようになる。なお、本シーケンスにおける処理に関して、送信許可や受信許可などの一部のステップを省略することで処理の高速化を図るようにしても良い。また、一連の処理においては、異常事象に対する処理は記されていないが、必要に応じて対応する処理を追加しても良い。
次に、図８を用いて、ブロッキングが検出されて、ＴｏＲスイッチ＃Ａ（２－ｏ）が電気スイッチ部３を介してデータを転送する場合の処理シーケンスの一例を説明する。接続設定フェーズでは、まずＴｏＲスイッチ＃Ａ（２－ｏ）がスイッチ制御部５へ光回線設定要求を送信する（Ｓ３１）。ここで、スイッチ制御部５のブロッキング検出部５２２は、ブロッキングの発生を検出する（Ｓ３２）。そうすると、上で述べた第１の例では、スイッチ制御部５は、直ちに電気回線接続要求を電気スイッチ部３に送信する（Ｓ３３）。一方、上で述べた第３の例では、スイッチ制御部５は、電気スイッチ部３の使用率又は負荷率、あるいはＴｏＲスイッチ＃Ａ（２－ｏ）と電気スイッチ部３とを接続するケーブルの使用率が予め設定された基準値以上であるか否かをさらに判断する。そして、この条件を満たさない場合に、スイッチ制御部５は、電気回線接続要求を電気スイッチ部３に送信する（Ｓ３３）。このように、電気スイッチ部３を経由した転送が許容される条件を満たしている（上記使用率などが基準値未満である）場合であれば、当初光回線経由の転送を想定していても電気回線経由で転送する。
そして、スイッチ制御部５は、ＴｏＲスイッチ＃Ｂ（２－ｐ）へ電気スイッチ部３経由の接続設定要求を送信する（Ｓ３４）。さらに、スイッチ制御部５は、ＴｏＲスイッチ＃Ａ（２－ｏ）へ電気スイッチ部３経由での送信接続要求を送信する（Ｓ３５）。これに対して、ＴｏＲスイッチ＃Ａ（２－ｏ）は、送信許可通知をスイッチ制御部５へ送信する（Ｓ３６）。また、ＴｏＲスイッチ＃Ｂ（２－ｐ）は、通信可能であれば、受信許可通知をスイッチ制御部５へ送信する（Ｓ３７）。一方、電気スイッチ部３の設定の後、電気スイッチ部３は、電気回線接続許可をスイッチ制御部５へ送信する（Ｓ３８）。このように、ＴｏＲスイッチ＃Ａ（２－ｏ）、ＴｏＲスイッチ＃Ｂ（２－ｐ）及び電気スイッチ部３から肯定的な応答を受信すると、スイッチ制御部５は、ＴｏＲスイッチ＃Ａ（２－ｏ）へ送信命令を送信する（Ｓ３９）。
データ転送フェーズでは、送信命令を受信したＴｏＲスイッチ＃Ａ（２－ｏ）は、ＴｏＲスイッチ＃Ｂ（２－ｐ）へ電気スイッチ部３を経由してパケット又はパケットフローを送信する（Ｓ１５）。パケット又はパケットフローの転送が終了したとき、ＴｏＲスイッチ＃Ａ（２－ｏ）は、ＴｏＲスイッチ＃Ｂ（２－ｐ）へデータ送信完了を通知する（Ｓ４６）。
接続解除フェーズでは、ＴｏＲスイッチ＃Ａ（２－ｏ）は、電気回線解放要求をスイッチ制御部５へ送信する（Ｓ５１）。これに対してスイッチ制御部５は、電気スイッチ部３へ電気回線接続解除要求を送信する（Ｓ５２）。電気スイッチ部３は、今回用いていた電気回線を解放するための設定を行う。また、スイッチ制御部５は、ＴｏＲスイッチ＃Ｂ（２－ｐ）へ接続解除要求を送信する（Ｓ５３）。さらに、スイッチ制御部５は、ＴｏＲスイッチ＃Ａ（２－ｏ）へ送信器解放要求を送信する（Ｓ５４）。これに対して、ＴｏＲスイッチ＃Ａ（２－ｏ）は、送信器解放通知をスイッチ制御部５へ送信する（Ｓ５５）。また、ＴｏＲスイッチ＃Ｂ（２－ｐ）は、接続解除通知をスイッチ制御部５へ送信する（Ｓ５６）。さらに、電気スイッチ部３は、電気回線解放通知をスイッチ制御部５へ送信する（Ｓ５７）。
このような一連の処理を通じて、ＴｏＲスイッチ間における通信が電気スイッチ部３における電気回線を介して行われるようになる。なお、本シーケンスにおける処理に関して、送信許可や受信許可などの一部のステップを省略することで処理の高速化を図るようにしても良い。また、一連の処理においては、異常事象に対する処理は記されていないが、必要に応じて対応する処理を追加しても良い。
次に、図９を用いて、ブロッキングが検出されても、上で述べた第３の例においてＴｏＲスイッチが電気スイッチ部３を介してデータを転送するのが不適切なケースの処理シーケンスの一例を説明する。接続設定フェーズでは、まずＴｏＲスイッチ＃Ａ（２－ｏ）がスイッチ制御部５へ光回線設定要求を送信する（Ｓ６１）。ここで、スイッチ制御部５のブロッキング検出部５２２は、ブロッキングの発生の有無を判断する（Ｓ６２）。ここではブロッキングの発生を検出するものとする。そうすると、上で述べた第３の例では、スイッチ制御部５は、電気スイッチ部３の使用率又は負荷率、あるいはＴｏＲスイッチ＃Ａ（２－ｏ）と電気スイッチ部３とを接続するケーブルの使用率を取得して、電気スイッチ部３の使用率又は負荷率、あるいはＴｏＲスイッチ＃Ａ（２－ｏ）と電気スイッチ部３とを接続するケーブルの使用率が予め設定された基準値以上であるか否かをさらに判断する。ここでは、この条件が満たされているものとする。この条件が満たされているにもかかわらず電気スイッチ３を経由した転送を行うと、電気スイッチ部３の負荷率又は使用率がさらに上昇して転送効率が低下する可能性があるためである。
そうすると、スイッチ制御部５は、再送要求をＴｏＲスイッチ＃Ａ（２－ｏ）に送信する（Ｓ６３）。ＴｏＲスイッチ＃Ａ（２－ｏ）は、再送要求に応じて、再度光回線設定要求をスイッチ制御部５に送信する（Ｓ６４）。これに対して、スイッチ制御部５は、再度ブロッキングの発生の有無を判断する（Ｓ６５）。ここでブロッキングの発生がないことが確認されると、以降の処理シーケンスは、図６に示したＳ２以降のシーケンスを実行することになる。よって説明は省略する。なお、ステップＳ６５でもブロッキングの発生が再度確認されて、さらに、電気スイッチ部３の使用率又は負荷率、あるいはＴｏＲスイッチ＃Ａと電気スイッチ部３とを接続するケーブルの使用率が予め設定された基準値以上であると判断されると、ステップＳ６３に戻って再送要求を、ＴｏＲスイッチ＃Ａ（２－ｏ）に送信する。
このように、当初光回線経由での転送を想定していてブロッキングが発生すると、電気回線経由での転送も検討した上で、適切な転送経路が選択される。
次に、図１０を用いて、上で述べた第２の例に関する処理シーケンスの例を説明する。接続設定フェーズでは、まずＴｏＲスイッチ＃Ａ（２－ｏ）がスイッチ制御部５へ光回線設定要求を送信する（Ｓ７１）。ここで、スイッチ制御部５のブロッキング検出部５２２は、ブロッキングの発生の有無を判断する（Ｓ７２）。ここではブロッキングの発生を検出するものとする。そうすると、上で述べた第２の例では、スイッチ制御部５は、再送要求をＴｏＲスイッチ＃Ａ（２－ｏ）に送信する（Ｓ７３）。ＴｏＲスイッチ＃Ａ（２－ｏ）は、再送要求に応じて、再度光回線設定要求をスイッチ制御部５に送信する（Ｓ７４）。再送回数ベースで判断する場合には、ここで１回目が計数される。継続時間ベースであれば、ステップＳ７２から継続時間を計測し始める。そして再度ステップＳ７２を実行し、まだブロッキングの発生状態であれば、再度ステップＳ７３及びＳ７４を実行する。
その後、ＴｏＲスイッチ＃Ａ（２－ｏ）が、再送要求を送信して（Ｓ７５）、これに対してスイッチ制御部５が、ブロッキングの発生の有無を判断する。これでもブロッキングの発生が確認されると、スイッチ制御部５は、さらに、再送回数が一定回数以上となったか否か又は継続時間が一定時間以上となったか否かを判断する（Ｓ７７）。この条件を満たしたと判断された場合には、電気スイッチ部３経由でデータ転送を行うことになるので、スイッチ制御部５は、電気回線接続要求を電気スイッチ部３に送信する（Ｓ３３）。以降は、図８のステップＳ３４以降と同じになるので、説明は省略する。
このような処理を行うことで、基本的に光回線経由でデータ転送を行うことを試みるが、なかなかブロッキングが解消されない場合には、電気スイッチ部３経由でデータ転送を行うように経路を切り替えることができるようになる。
次に、本実施の形態に係る電気光ハイブリッドスイッチネットワークのブロッキング特性について説明する。図１１はブロッキング率を計算する際に使用したネットワークモデルの一例を示している。図１１に示す例では、送信側ＴｏＲスイッチ部２－１と受信側ＴｏＲスイッチ部２－ｎ（個々のＴｏＲスイッチは、送信部と受信部が含まれる）が光スイッチ部４を経由して通信する場合を考える。送信側ＴｏＲスイッチ部２－１は、ｑ個の電気スイッチ２１１～２１ｑを含む。光スイッチ部４はｍ個の光回線交換スイッチ４１１～４１ｍを含む。受信側ＴｏＲスイッチ部２－ｎは、ｒ個の電気スイッチ２ｎ１～２ｎｒを含む。
ここで、説明の便宜上、送受信側のＴｏＲスイッチ部に配置される電気スイッチの個数が等しい場合、つまりｑ＝ｒを考える。このとき、各電気スイッチと光スイッチ部４の相互接続は、それぞれｍ個の入出力ポートを介して行われる。ＴｏＲスイッチ制御部５３および光スイッチ制御部５２では、ＴｏＲスイッチ部２と光スイッチ部４の接続状態が管理される。
図１２は、図１１のモデル図に基づき計算された光回線交換スイッチとしてのブロッキング特性を示す図である。縦軸はブロッキング率を示している。横軸は光回線交換スイッチの並列数（この場合ｍ）であり、各ＴｏＲに配置された電気スイッチの複数のポート（ｍ）を用いて接続される。簡単化のためｑ＝ｒ＝１０００とすると、例えば光回線交換スイッチの並列数ｍが６４のとき、光スイッチ部４の各光回線交換スイッチの入出力ポート数は片方向当たり１０００、光スイッチ部４の入出力ポート総数は片方向当たり６４０００（＝１０００＊６４）となる。また、各系列（１）－（４）は負荷率ρの違いを表している。系列（１）、（２）、（３）、（４）は、それぞれ負荷率ρ＝０．２、ρ＝０．４、ρ＝０．６、ρ＝０．８に対応する。
ｍ＝６４以上の並列数を得る場合、負荷率を０．６以下に設定することで、ブロッキング率を１０－５以下に抑えることができる。ブロッキングが発生した後に光回線設定要求の再送を行った場合のブロッキング率を考える。例えば、ブロッキング率１０－６の品質でブロッキングが発生した場合、当初光回線により転送することを想定していたパケット又はパケットフローを再度光回線で転送することを試みる。このとき、各送信事象が独立とすると、２回続けてブロッキングされるブロッキング率は１０－６×１０－６＝１０－１２となる。１０－１２のブロッキング率は小さな値であり、この様に再送した光回線設定要求が再度ブロッキングになる確率は非常に低くなるため、本実施の形態に記載するような再送処理は極めて有効である。
一方、１回の光回線設定による処理遅延が１００μｓの確定値とすると、遅延時間は再送を行った場合でも２００μｓの確定値となる。この値は、現状のデータセンターの遅延時間に比べて小さい。他の例として、ブロッキングが発生した場合に、当初光回線により伝送することを想定していたパケット又はパケットフローを電気スイッチ部３へ転送する場合を考える。各々のＴｏＲスイッチにおいて、光スイッチ部４と電気スイッチ部３が扱うトラフィックの割合がそれぞれ０．９、０．１とすると、ブロッキング率１０－６の品質でブロッキングが発生した場合、０．９×１０－６≒１０－６のトラフィック量が電気スイッチ部３へ転送されることとなる。電気スイッチ部３が扱う当該ＴｏＲスイッチからのトラフィックは０．１なので、１０－６のトラフィック量を受け付けた場合において当該ＴｏＲスイッチの電気スイッチ部３へのリンクの使用率の増加は１０－６／０．１＝１０－５（０．００１％）となる。０．００１％の使用率の増加は、電気スイッチ部３の遅延時間にほとんど影響を与えない値である。
一方、ＴｏＲスイッチの電気スイッチ部へのリンクの利用率を１％上昇させるブロッキング率は１０－３であり、光スイッチ部４のブロッキング率をその値以下に下げておく（１０－４以下など）ことで、ブロッキングが電気スイッチ部３へ与える影響を小さくすることできる。これにより、電気スイッチ部３と光スイッチ部４の制御機構を独立に扱うことができ、単純なソフトウエアもしくはハードウェア構成で経路選択制御が実現でき、これにより効率的な電気光ハイブリッドスイッチを用いてデータセンター内ネットワークを高性能化できる。
以上のように、本実施の形態はブロッキング発生後に電気スイッチ部３もしくは光スイッチ部４を通過する経路を選択し、送信側ＴｏＲスイッチのパケット又はパケットフローをその経路で転送することで、データの転送に失敗する可能性を下げることができる。また、適切なｍの値を設定することで、再度光回線設定要求を送信する場合における光スイッチ部４のブロッキング率や電気スイッチ部の使用率上昇値は非常に小さく、転送成功に対する遅延時間分布の期待値を下げることができる。さらに、ネットワーク全体を含めた動的なネットワーク制御を行わないため、単純なソフトウエアもしくはハードウェア構成でネットワークを制御できる。これにより、スイッチ制御部５で生じる処理遅延が小さくなり、高速なデータ転送が可能となる。
［実施の形態２］
図１３は、本発明の第２の実施の形態に係る電気光ハイブリッドスイッチネットワークの構成を示す。図１３に示す電気光ハイブリッドスイッチネットワークは、ラック部１０００、ＴｏＲスイッチ部２０００、電気スイッチ部３０００、光スイッチ部４０００、制御信号転送用のネットワーク５０００、ケーブル配線部６０００、電気スイッチ部３０００のための制御回線７０００、光スイッチ部４０００のための制御回線８０００を含む。ラック部１０００は、ラック１０００－１乃至１０００－ｎを含み、ＴｏＲスイッチ部２０００は、ＴｏＲスイッチ２０００－１乃至２０００－ｎを含む。ＴｏＲスイッチ部２０００の各ＴｏＲスイッチと電気スイッチ部３０００とは、電気または光ケーブルによって接続される。ＴｏＲスイッチ部２０００の各ＴｏＲスイッチと光スイッチ部４０００とは、光ケーブルによって接続される。
制御信号転送用のネットワーク５０００は、光スイッチ部４０００のための制御回線８０００、必要に応じて電気スイッチ部３０００のための制御回線７０００を経由して光スイッチ部４０００、また必要に応じて電気スイッチ部３０００と制御信号を共有する。なお、制御信号転送用のネットワーク５０００は制御信号を伝達し、ＴｏＲスイッチ部２０００と光スイッチ部４０００および必要に応じて電気スイッチ部３０００とを結ぶネットワークは情報を伝達する役割を持ち、ＴｏＲスイッチ同士の信号を転送する光スイッチ部３０００あるいは電気スイッチ部４０００と機能的には独立なネットワークである。
次に図１３に示す電気光ハイブリッドスイッチネットワークの動作について説明する。例えば、二つの異なるラックが光スイッチ部４０００を経由して情報を伝達する場合を考える。なお、ここでは送信側のＴｏＲスイッチをＴｏＲスイッチ＃Ｃと呼び、受信側のＴｏＲスイッチをＴｏＲスイッチ＃Ｄと呼ぶ。ＴｏＲスイッチ＃Ｃは、ＴｏＲスイッチ＃Ｄまでの光回線設定要求を制御信号転送用のネットワーク５０００を介してスイッチ制御部に通知する。ＴｏＲスイッチ制御部５３は、この光回線設定要求に応じて、ＴｏＲスイッチ＃ＣとＴｏＲスイッチ＃Ｄとの間の接続要求に関する情報を、光スイッチ部のための第２接続管理部５２１へ伝達する。光回線が設定不能な場合は、ブロッキングが発生したと判断する。このような場合には、第１の実施の形態と同様に、ＴｏＲスイッチ＃ＣからＴｏＲスイッチ＃Ｄまでの光回線設定要求の再送を試みる。
このように、光スイッチ部４０００、電気スイッチ部３０００と独立した制御信号転送用のネットワーク５０００を別途構築することにより、データセンター内ネットワーク負荷の大きさに左右されず、安定した高品質の制御信号転送が可能となる。なお、ブロッキングを検出した場合、ＴｏＲスイッチ＃Ｃにおいて当初光回線により伝達することを想定していたパケット又はパケットフローを、制御信号転送用のネットワーク５０００を経由してＴｏＲスイッチ＃Ｄへ転送することに利用することも可能である。制御信号転送用のネットワーク５０００は単一もしくは複数階層の電気ルータもしくは電気パケットスイッチから構成され、電気スイッチ部３と類似の構成を有する。そのため、本実施の形態に係る電気光ハイブリッドスイッチネットワークも、高信頼且つ低遅延にデータ転送することが可能となる。
［その他の実施の形態］
上で述べた実施の形態では、図１に示すように各ラックにＴｏＲスイッチを設置する構成を前提に説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図１４に示すように、各々１又は複数のサーバやメモリなどが配置されたラック１－１乃至１－ｎと並列に、ＴｏＲスイッチと等価な機能を有する電気スイッチ２０－１乃至２０－ｎを含むラック１－ｘをラック１－１乃至１－ｎの端に設ける場合もある。ラック１－１乃至１－ｎは電気リンク或いは光リンク１１を介して電気スイッチ２０－１乃至２０－ｎに接続する。これは、End of row構成と呼ばれる。また、図１５に示すように、ラック１－ｘをラック１－１乃至１－ｎの中程に配置するような、Middle of row構成を採用するようにしても良い。いずれの場合も、電気スイッチ２０－１がラック１－１を担当し、電気スイッチ２０－２がラック１－２を担当する、といったような一対一関係であっても良いし、１又は複数のラックを１つの電気スイッチ２０が担当するようにしても良い。さらに、ラックとは無関係に各電気スイッチ２０が担当するサーバやメモリなどが設定されている場合もある。
すなわち、ＴｏＲスイッチと等価な機能を有する電気スイッチ２０－１乃至２０－ｎについても、スイッチ制御部５と協働して、上で述べた低遅延なデータ転送を可能にする電気光ハイブリッドスイッチネットワークを実現することが出来る。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、ネットワーク制御部５の機能構成例は一例であり、プログラムモジュール構成とは対応しない場合もある。また、動作シーケンスについても、処理結果が変わらない限り、ステップの順番を入れ替えたり、複数ステップを並列に実行するようにしてもよい。
また、実施の形態の組み合わせや、各実施の形態における任意の技術的特徴の組み合わせは、その目的に応じて随時なされるものである。
なお、上で述べたスイッチ制御部５は、例えばコンピュータ装置であって、図１６に示すように、メモリ２５０１とＣＰＵ（Central Processing Unit）２５０３とハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ：Hard Disk Drive）２５０５と表示装置２５０９に接続される表示制御部２５０７とリムーバブル・ディスク２５１１用のドライブ装置２５１３と入力装置２５１５とネットワークに接続するための通信制御部２５１７と周辺機器（イメージセンサ１００、減衰機構３００、冷却機構４００などを含む）と接続するための周辺機器接続部２５２１とがバス２５１９で接続されている。なお、ＨＤＤはソリッドステート・ドライブ（ＳＳＤ：Solid State Drive）などの記憶装置でもよい。オペレーティング・システム（ＯＳ：Operating System）及び本発明の実施の形態における処理を実施するためのアプリケーション・プログラムは、ＨＤＤ２５０５に格納されており、ＣＰＵ２５０３により実行される際にはＨＤＤ２５０５からメモリ２５０１に読み出される。ＣＰＵ２５０３は、アプリケーション・プログラムの処理内容に応じて表示制御部２５０７、通信制御部２５１７、ドライブ装置２５１３を制御して、所定の動作を行わせる。また、処理途中のデータについては、主としてメモリ２５０１に格納されるが、ＨＤＤ２５０５に格納されるようにしてもよい。例えば、上で述べた処理を実施するためのアプリケーション・プログラムはコンピュータ読み取り可能なリムーバブル・ディスク２５１１に格納されて頒布され、ドライブ装置２５１３からＨＤＤ２５０５にインストールされる。インターネットなどのネットワーク及び通信制御部２５１７を経由して、ＨＤＤ２５０５にインストールされる場合もある。このようなコンピュータ装置は、上で述べたＣＰＵ２５０３、メモリ２５０１などのハードウエアとＯＳ及びアプリケーション・プログラムなどのプログラムとが有機的に協働することにより、上で述べたような各種機能を実現する。
スイッチ制御部５は、１台の装置に実装される場合だけではなく、複数台の装置にその機能が分散実装される場合もある。また、ＣＰＵは、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）或いはＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などの場合もある。
以上述べた実施の形態をまとめると以下のようになる。
本実施の形態に係る、各々光ネットワーク（例えば光スイッチ部４）を介して且つ電気ネットワーク（例えば電気スイッチ部３）を介して接続され、且つ、各々１又は複数の装置（例えばサーバなどの情報処理装置やストレージ装置など）を担当する、第１の電気スイッチ（例えばＴｏＲスイッチまたはＴｏＲスイッチと同様の機能を有する第２の電気スイッチ）との間の通信を制御する通信制御方法は、（Ａ）第１の電気スイッチから第２の電気スイッチへの光回線の第１の設定要求に関連してブロッキングの有無を判定し、（Ｂ）ブロッキングがある場合には、第１の電気スイッチから、第１の電気スイッチから第２の電気スイッチへの光回線の第２の設定要求を送信する第１の処理と、第１の電気スイッチから、電気ネットワークを介して第１の設定要求に係るパケット又はパケットフローを送信する第２の処理とのうち少なくともいずれかの処理を実行する処理を含む。
このように、ブロッキングの発生に応じて、第１の処理、すなわち光回線の設定要求の再送と、第２の処理、すなわち電気ネットワーク経由でのデータ転送への切り替えとのうち少なくともいずれかを実施することで、低遅延でデータを転送可能となる。
なお、上で述べた判定する処理が、（ａ１）光ネットワークと電気ネットワークとに含まれる通信機器の制御を行う制御部（例えばスイッチ制御部５）が、第１の設定要求により用いられることとなる、光ネットワーク内の光回線交換スイッチの入出力ポートが既に使用されているか否かによりブロッキングの有無を判定する処理を含むようにしても良い。簡易な方法でブロッキングが検出できる。
また、（ｂ１）上で述べた第２の処理を、ブロッキングがある場合に速やかに（すなわち光回線の設定要求の再送無く直ちに）実行するようにしても良い。転送の遅延を短くするためである。
さらに、（ｂ２）ブロッキングがある場合であって、電気ネットワークの使用率又は負荷率、もしくは第１の電気スイッチと電気ネットワークを接続するリンクの使用率が、所定の基準値以上である場合に、第１の処理を実行するようにしても良い。電気ネットワークの使用率などが増加して他の通信への影響が発生しないようにするためである。
さらに、（ｂ３）ブロッキングがある場合であって、電気ネットワークの使用率又は負荷率、もしくは第１の電気スイッチと電気ネットワークを接続するリンクの使用率が、所定の基準値未満である場合に、第２の処理を実行するようにしても良い。電気ネットワークの使用率などからして問題が無い場合には、転送の遅延を短くするために電気ネットワークを使用するものである。
さらに、（ｂ４）ブロッキングがある場合に第１の処理を所定回数実行した後に、第２の処理を実行するようにしても良い。一方、（ｂ５）ブロッキングがある場合に第１の処理を複数回実行して最初のブロッキング検知から所定時間経過した後、第２の処理を実行するようにしても良い。ブロッキングの発生が連続する確率は低いが、ブロッキング検出が続く場合には、電気ネットワーク経由でのデータ転送に切り替えるものである。
なお、上で述べた制御部（例えばスイッチ制御部５）が、光回線交換スイッチの入力ポートと出力ポートとの組み合わせについて少なくとも接続可能と接続不能とを管理するテーブルを管理するようにしても良い。これによって高速にブロッキングの発生を確認できるようになる。
また、第１の電気スイッチと第２の電気スイッチとの間に、さらに光ネットワークと電気ネットワークとに含まれる通信機器の制御を行う制御部が制御信号を送信するための第３のネットワークが接続されている構成であっても良い。この場合、上で述べた少なくともいずれかの処理を実行する処理が、第１の処理と、第２の処理と、第１の電気スイッチから、第３のネットワークを介して第１の設定要求に係るパケット又はパケットフローを送信する第３の処理とのうち少なくともいずれかの処理を実行する処理である場合もある。第３のネットワークを有効活用するものである。
本実施の形態に係る、各々光ネットワークを介して且つ電気ネットワークを介して接続され、且つ、各々１又は複数の装置を担当する、第１の電気スイッチと第２の電気スイッチとの間の通信を制御する通信制御装置（例えばスイッチ制御部）は、第１の電気スイッチから第２の電気スイッチへの光回線の第１の設定要求に関連してブロッキングの有無を判定し、ブロッキングがある場合には、第１の設定要求の再送要求を第１の電気スイッチへ送信する第１の処理と、第１の電気スイッチから第２の電気スイッチへの電気ネットワークを介した通信を開始させるための第２の処理とのいずれかを実行する。
上記通信制御方法を行う上で通信制御装置がこのような処理を行うことで、電気光ハイブリッドスイッチネットワークにおいて低遅延でデータを転送可能となる。なお、ブロッキングの検出には、光回線交換スイッチの入力ポートと出力ポートとの組み合わせについて少なくとも接続可能と接続不能とを管理するテーブルを用いる場合もある。
なお、上で述べたブロッキングがある場合に、上記第２の処理を速やかに実行するようにしても良い。また、ブロッキングがある場合であって、電気ネットワークの使用率又は負荷率、もしくは第１の電気スイッチと電気ネットワークを接続するリンクの使用率が、所定の基準値以上である場合に、第１の処理を実行し、電気ネットワークの使用率又は負荷率、もしくは第１の電気スイッチと電気ネットワークを接続するリンクの使用率が、所定の基準値未満である場合に、第２の処理を実行するようにしても良い。
さらに、ブロッキングがある場合に第１の処理を所定回数実行した後に、又は、ブロッキングがある場合に第１の処理を複数回実行して最初のブロッキング検知から所定時間経過した後、第２の処理を実行するようにしても良い。
以上述べた通信制御装置の処理をプロセッサに実行させるためのプログラムを作成することができて、そのプログラムは、様々な記憶媒体に記憶される。

Claims (14)

  1. 各々光ネットワークを介して且つ電気ネットワークを介して接続され、且つ、各々１又は複数の装置を担当する、第１の電気スイッチと第２の電気スイッチとの間の通信を制御する通信制御方法であって、
    前記第１の電気スイッチから前記第２の電気スイッチへの光回線の第１の設定要求に関連してブロッキングの有無を判定し、
    前記ブロッキングがある場合には、前記第１の電気スイッチから、前記第１の電気スイッチから前記第２の電気スイッチへの光回線の第２の設定要求を送信する第１の処理と、前記第１の電気スイッチから、前記電気ネットワークを介して前記第１の設定要求に係るパケット又はパケットフローを送信する第２の処理とのうち少なくともいずれかの処理を実行する
    処理を含む通信制御方法。
  2. 前記判定する処理が、
    前記光ネットワークと前記電気ネットワークとに含まれる通信機器の制御を行う制御部が、前記第１の設定要求により用いられることとなる、前記光ネットワーク内の光回線交換スイッチの入出力ポートが既に使用されているか否かにより前記ブロッキングの有無を判定する
    処理を含む請求項１の通信制御方法。
  3. 前記第２の処理を、前記ブロッキングがある場合に速やかに実行することを特徴とする
    請求項１又は２記載の通信制御方法。
  4. 前記ブロッキングがある場合であって、前記電気ネットワークの使用率又は負荷率、もしくは前記第１の電気スイッチと前記電気ネットワークを接続するリンクの使用率が、所定の基準値以上である場合に、前記第１の処理を実行する
    請求項１又は２記載の通信制御方法。
  5. 前記ブロッキングがある場合であって、前記電気ネットワークの使用率又は負荷率、もしくは前記第１の電気スイッチと前記電気ネットワークを接続するリンクの使用率が、所定の基準値未満である場合に、前記第２の処理を実行する
    請求項４記載の通信制御方法。
  6. 前記ブロッキングがある場合に前記第１の処理を所定回数実行した後に、前記第２の処理を実行する
    請求項１又は２記載の通信制御方法。
  7. 前記ブロッキングがある場合に前記第１の処理を複数回実行して最初のブロッキング検知から所定時間経過した後、前記第２の処理を実行する
    請求項１又は２記載の通信制御方法。
  8. 前記制御部が、
    前記光回線交換スイッチの入力ポートと出力ポートとの組み合わせについて少なくとも接続可能と接続不能とを管理するテーブルを管理する
    請求項２記載の通信制御方法。
  9. 前記第１の電気スイッチと前記第２の電気スイッチとの間に、さらに前記光ネットワークと前記電気ネットワークとに含まれる通信機器の制御を行う制御部が制御信号を送信するための第３のネットワークが接続されており、
    前記少なくともいずれかの処理を実行する処理が、
    前記第１の処理と、前記第２の処理と、前記第１の電気スイッチから、前記第３のネットワークを介して前記第１の設定要求に係るパケット又はパケットフローを送信する第３の処理とのうち少なくともいずれかの処理を実行する処理
    である請求項１又は２記載の通信制御方法。
  10. 各々光ネットワークを介して且つ電気ネットワークを介して接続され、且つ、各々１又は複数の装置を担当する、第１の電気スイッチと第２の電気スイッチとの間の通信を制御する通信制御装置であって、
    前記第１の電気スイッチから前記第２の電気スイッチへの光回線の第１の設定要求に関連してブロッキングの有無を判定し、
    前記ブロッキングがある場合には、前記第１の設定要求の再送要求を前記第１の電気スイッチへ送信する第１の処理と、前記第１の電気スイッチから前記第２の電気スイッチへの前記電気ネットワークを介した通信を開始させるための第２の処理とのいずれかを実行する
    通信制御装置。
  11. 前記ブロッキングがある場合に、前記第２の処理を速やかに実行する
    請求項１０記載の通信制御装置。
  12. 前記ブロッキングがある場合であって、前記電気ネットワークの使用率又は負荷率、もしくは前記第１の電気スイッチと前記電気ネットワークを接続するリンクの使用率が、所定の基準値以上である場合に、前記第１の処理を実行し、
    前記電気ネットワークの使用率又は負荷率、もしくは前記第１の電気スイッチと前記電気ネットワークを接続するリンクの使用率が、前記所定の基準値未満である場合に、前記第２の処理を実行する、
    請求項１０記載の通信制御装置。
  13. 前記ブロッキングがある場合に前記第１の処理を所定回数実行した後に、又は、前記ブロッキングがある場合に前記第１の処理を複数回実行して最初のブロッキング検知から所定時間経過した後、前記第２の処理を実行する
    請求項１０記載の通信制御装置。
  14. 各々光ネットワークを介して且つ電気ネットワークを介して接続され、且つ、各々１又は複数の装置を担当する、第１の電気スイッチと第２の電気スイッチとの間の通信を制御する通信制御装置のプロセッサに、
    前記第１の電気スイッチから前記第２の電気スイッチへの光回線の第１の設定要求に関連してブロッキングの有無を判定し、
    前記ブロッキングがある場合には、前記第１の設定要求の再送要求を前記第１の電気スイッチへ送信する第１の処理と、前記第１の電気スイッチから前記第２の電気スイッチへの前記電気ネットワークを介した通信を開始させるための第２の処理とのいずれかを実行する
    処理を実行させるためのプログラム。
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