JP7409503B2 - パス設定システム、制御装置、プログラムおよびパス設定方法 - Google Patents

パス設定システム、制御装置、プログラムおよびパス設定方法 Download PDF

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Description

本発明は、複数のドメインを跨いで、エンドツーエンド（end-to-end）のパスを設定するパス設定システム、制御装置、プログラムおよびパス設定方法に関する。
地理的領域、光伝送・パケット転送（例えば、ＩＰ（Internet Protocol））など採用されているネットワーク技術、事業／管理主体などの違いにより、ネットワークが複数のドメイン（ネットワークドメイン）から構成される場合がある。このようなネットワークを利用する場合には、複数のドメインを跨いでエンドツーエンドのパス（ネットワークパス）を設定する必要がある。
複数のドメイン（マルチドメイン）から構成されるネットワークにおいてパスを設定する手法として、パスの設定要求を受け付けるオーケストレータの下位に制御装置を階層的に配置する手法がある（非特許文献１参照）。この手法では、上位の制御装置（統合制御装置）が下位の制御装置に設定を指示したり、下位の制御装置間の調停をしたりして、パスを構成する。下位の制御装置（ドメインの制御装置）に設定を指示する際には、統合制御装置は、設定要求を下位の制御装置に適したインターフェイスやＡＰＩ（Application Programming Interface）やデータモデルに基づいて行う。
Dimitris Giatsios, et al., "Design and evaluation of a hierarchical SDN control plane for 5G transport networks," International Conference on Communications (ICC) 2019 IEEE, 2019.
上記した階層的に制御装置を配置してパスを設定する手法では、ドメイン数の増大やネットワーク技術の多様化により、統合制御装置の機能が増大し、ボトルネックとなる懸念がある。また、統合制御装置と下位の制御装置との管理責任分界点を整理することが煩雑化する懸念もある。
本発明は、このような背景を鑑みてなされたのであり、マルチドメインネットワークの制御装置に階層を設けることなくエンドツーエンドのパスの設定を可能にすることを課題とする。
前記した課題を解決するため、本発明に係るパス設定システムは、複数のドメインから構成されるネットワークを通るパスの設定要求を受け付けるオーケストレータと、前記ドメインを制御する制御装置とから構成されるパス設定システムであって、前記オーケストレータは、前記パスの候補となるパスが通る前記ドメインの列であるパス候補を生成するパス候補生成部と、前記パス候補が通るドメインの制御装置に前記パス候補を送信して前記パスの設定を要求する要求送信部とを備え、前記制御装置は、他の前記ドメインと接続する自ドメイン内のノード、および前記パスの端点となるノードのなかで２つのノード間のメトリックを格納するメトリックデータベースが記憶される記憶部と、前記要求送信部からの要求を受け付ける要求受付部と、前記パス候補が通る各ドメインの制御装置に、当該パス候補が通る前記ノード間のメトリックを要求するメトリック要求部と、前記メトリックの要求に対して、当該メトリックを応答するメトリック応答部と、当該パス候補の通算のメトリックを算出するメトリック算出部と、当該パス候補のなかから前記通算のメトリックに基づいて最適パスを選択するパス選択部と、当該最適パスが通るノードに対して、当該最適パスの設定を行うパス設定部とを備える。
本発明によれば、マルチドメインネットワークの制御装置に階層を設けることなくエンドツーエンドのパスの設定を可能にすることができる。
本実施形態に係るパス設定システム、およびパス設定システムの設定対象となるネットワークの構成図である。 本実施形態に係るオーケストレータの機能構成図である。 本実施形態に係る制御装置の機能構成図である。 本実施形態に係るメトリックデータベースのデータ構成図である。 本実施形態に係るノードインターフェイスデータベースのデータ構成図である。 本実施形態に係るパス設定処理のシーケンス図である。 本実施形態に係る制御装置の機能を実現するコンピュータの一例を示すハードウェア構成図である。
以下に、本発明を実施するための形態（実施形態）におけるマルチドメインからなるネットワークを対象としたパス設定システムについて説明する。パス設定システムは、オーケストレータと、ドメインの制御装置とを含む。オーケストレータは、ドメイン間の接続情報を有している。パス設定要求を受け付けると、オーケストレータは、ドメイン間の接続情報から、パスが通るドメイン（パス通過ドメイン）の候補を生成する。パス通過ドメインは、ドメインの列であって、列のなかで隣同士のドメインは直接接続されている。また、パス通過ドメインの最初と最後のドメインは、パスの端点となるドメインである。パス通過ドメインの候補（パス候補とも記す）が複数になる場合もある。オーケストレータは、パス通過ドメインをパス通過ドメインに含まれるドメインの制御装置に送信する。
制御装置は、ドメイン内でパスの端点となるノード（通信装置）、または他のドメインとの接続点となるノードとなる２つのノード間のメトリックを記憶するメトリックデータベースを有する。制御装置は、パス候補に含まれる各ドメインからドメイン内のノード間のメトリックを取得して、パス候補の通算のメトリック（パス通過ドメインに含まれる各ドメインから取得したメトリックの合計値）を算出する。制御装置は、通算のメトリックが最小であるパス候補（最適パスとも記す）を選択し、最適パスが自ドメインを通る場合には、自ドメイン内のノードに当該最適パスの設定を行う。
オーケストレータからパス候補を受け取り、各ドメインの制御装置が、それぞれメトリックを算出して最適パスを決定し、設定する。オーケストレータは、パス候補を生成して送信した後は、ドメインの制御装置とのやり取りはなく、処理負荷は小さい。制御装置は、他のドメイン（ドメインの制御装置）からパス候補の当該ドメイン内のメトリックを取得するが、その他のやり取りはなく、処理負荷は小さい。結果として、従来技術にあるような統合制御装置を設けることなく、最適パスを設定することができるようになる。
≪ネットワークの構成≫
図１は、本実施形態に係るパス設定システム１０、およびパス設定システム１０の設定対象となるネットワークの構成図である。パス設定システム１０は、オーケストレータ２００、および制御装置１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄを含んで構成される。制御装置１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄを総称して制御装置１００とも記す。
ネットワークは、ドメイン４１０，４２０，４３０，４４０から構成される。ドメイン４１０，４３０は、ネットワーク技術として光伝送技術を採用しており、ノード（図１ではＮと記載）がリング状に接続される。ドメイン４２０，４４０は、ネットワーク技術としてパケット転送技術（例えば、ＩＰ）を採用しており、ノードがメッシュ状に接続される。
ドメイン４１０，４２０，４３０，４４０は、ドメイン接続ノードを介して隣接するドメインと接続される。例えば、ドメイン４１０，４２０は、ノード４１２，４２１を介して接続される。また、ドメイン４２０，４４０は、ノード４２２，４４３を介して接続される。ドメイン４１０，４３０は、隣接しておらず、直接には接続されない。ドメイン４１０，４３０は、ドメイン４２０またはドメイン４３０を介して接続される。
ユーザ拠点４５３，４５４（図１ではＵと記載）は、ネットワークを利用するユーザの拠点（サイト）であって、ユーザ接続ノードであるノード４１１，４３３とそれぞれ接続されている。以下では、ユーザ拠点４５３，４５４を接続するパスを例にして説明する。このパスは、ノード４１１，４３３を接続するパスと同一視できる。
≪オーケストレータの構成≫
図２は、本実施形態に係るオーケストレータ２００の機能構成図である。オーケストレータ２００は、制御部２１０、記憶部２２０、および通信部２７０を備える。通信部２７０は、制御装置１００など他の装置との通信データを送受信する。
記憶部２２０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）やＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）などから構成される。記憶部２２０には、直接接続されるドメインの対の情報であるドメイン接続情報２３０が記憶される。図１に記載のネットワークの例では、ドメイン４１０，４２０、ドメイン４１０，４４０、ドメイン４２０，４３０、ドメイン４４０，４３０、およびドメイン４２０，４４０の対が、ドメイン接続情報２３０に記憶される。
制御部２１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）から構成され、要求受付部２１１、パス候補生成部２１２、および要求送信部２１３を備える。
要求受付部２１１は、ネットワークの利用者、ないしはユーザ拠点４５３，４５４（図１参照）が接続されているドメイン４１０，４３０の管理者からパス設定要求を受け付ける。パス設定要求には、ユーザ拠点４５３，４５４が接続されるドメイン４１０，４３０やユーザ接続ノードとなるノード４１１，４３３の識別情報が含まれる。パス設定要求は、さらにパスの帯域や品質（遅延、信頼性、パケット紛失率など）などを含んでもよい。
パス候補生成部２１２は、パスが通るドメイン（パス通過ドメイン）の候補（パス候補）を生成する。パス通過ドメインは、ドメインの列であって、隣同士のドメインは直接接続されている。また、パス通過ドメインの最初と最後のドメインは、パスの端点となるドメインであって、ユーザ拠点が接続されるドメインである。パス通過ドメインの候補（パス候補とも記す）は複数の場合もある。図１の例では、パス候補は、ドメイン４１０，４２０，４３０、およびドメイン４１０，４４０，４３０である。パス候補は、端点となるドメインと、ドメイン接続情報２３０に記憶される直接接続されるドメインの対から算出することができる。
要求送信部２１３は、パス候補ごとに共有キー（固有のキー、乱数など）を生成する。また、要求送信部２１３は、パス候補に含まれるドメインの制御装置１００に、パス候補と共有キーとパスの端点となるノードの識別情報を送信して、パスの設定を要求する。図１の例では、２つのパス候補と、２つの共有キーと、ノード４１１，４３３の識別情報とを、制御装置１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄに送信する。
≪制御装置の構成≫
図３は、本実施形態に係る制御装置１００の機能構成図である。制御装置１００は、制御部１１０、記憶部１２０、および通信部１７０を備える。通信部１７０は、オーケストレータ２００や自ドメイン内のノードなど他の装置との通信データを送受信する。
≪制御装置の構成：記憶部≫
記憶部１２０は、ＲＡＭやＨＤＤ、ＳＳＤなどから構成される。記憶部１２０には、プログラム１２１、メトリックデータベース１３０（図３ではメトリックＤＢ（Database）と記載）、ノードインターフェイスデータベース１４０（図３ではノードI/F（Interface）ＤＢと記載）、トポロジ情報データベース１５１（図３ではトポロジ情報ＤＢと記載）、ノード種別情報データベース１５２（図３ではノード種別情報ＤＢと記載）、リンク種別情報データベース１５３（図３ではリンク種別情報ＤＢと記載）、トラフィック情報データベース１５４（図３ではトラフィック情報ＤＢと記載）、障害情報データベース１５５（図３では障害情報ＤＢと記載）、仮想ネットワークデータベース１５６（図３では仮想ＮＷ（Network）情報ＤＢと記載）、装置設定情報データベース１５７（図３では装置設定情報ＤＢと記載）、インターフェイス設定情報データベース１５８（図３ではＩ／Ｆ設定情報ＤＢと記載）が記憶される。
プログラム１２１は、コンピュータを制御装置１００として機能させるためのプログラムであって、後記する図６に記載するパス設定処理における制御装置１００が実行する処理の手順を記述する。
図４は、本実施形態に係るメトリックデータベース１３０のデータ構成図である。メトリックデータベース１３０は、例えば表形式のデータであって、他のドメインと接続しているドメイン接続ノードや、ユーザ拠点と接続しているユーザ接続ノードに含まれる２つのノード間のドメイン内におけるパス（ノードをつなぐパス）のメトリックを記憶している。このパスは、ユーザが要求するパスにおけるドメイン内のパス（部分パス）になっている。メトリックは、ノード間の重み付けであって、例えば、ノード間の距離やホップ数、遅延時間などから導出される値であり、一般的には、より小さい方が望ましい。
メトリックデータベース１３０のレコード（行）は、パス１３１、メトリック１３２、およびキー１３３の属性（列）を含んで構成される。パス１３１（部分パス、ドメイン内のパス）には、部分パスの端点となる２つのノード（ノードの識別情報）が含まれる。メトリック１３２は、パス１３１のメトリックである。キー１３３には、オーケストレータ２００が、パス設定処理時にパス候補に割り振ったキー（共有キー）が格納される。キー１３３には、複数の共有キーが格納される場合もある。
レコード１３９は、識別情報がＮ４１１であるノード４１１と識別情報がＮ４１２であるノード４１２とを端点する部分パスのメトリックは１００であって、現時点では「f34ad3」というキーが付与されている。
図５は、本実施形態に係るノードインターフェイスデータベース１４０のデータ構成図である。ノードインターフェイスデータベース１４０は、例えば、表形式のデータであって、ドメイン内のノードのインターフェイスに係る情報を記憶している。ノードインターフェイスデータベース１４０のレコードは、ノード１４１、接続ノード１４２、インターフェイス１４３（図５ではI/Fと記載）、アドレス１４４（図５ではadd/λと記載）、および状態１４５の属性を含む。
ノード１４１は、インターフェイスを備えるノード（ノードの識別情報）を示す。接続ノード１４２は、インターフェイスの接続先のユーザ拠点やドメイン、ないしは、その接続先のノードを示す。インターフェイス１４３は、インターフェイスの識別情報である。アドレス１４４は、インターフェイスに割り振られたアドレスまたは波長である。状態１４５は、Ｒ（稼働中、Running）やＤ（停止、Down）などのインターフェイスの状態を示す。
レコード１４８は、識別情報がＮ４１２であるノード４１２のｂ０１で識別されるインターフェイスには、ドメイン４２０（ドメイン４２０のドメイン接続ノード）が接続されて稼働中であることを示す。レコード１４９は、識別情報がＮ４１１であるノード４１１のａ０３で識別されるインターフェイスには、ユーザ拠点４５３が接続されて稼働中であることを示す。
図３に戻って、トポロジ情報データベース１５１には、ドメイン内のトポロジ情報（ノード間の接続情報）が格納される。ノード種別情報データベース１５２には、ドメイン内のノードの種別（ＩＰパケットの転送装置、光伝送装置など）が格納される。リンク種別情報データベース１５３には、リンクの帯域が格納される。トラフィック情報データベース１５４には、ノードやリンクを通る通信量の統計情報が格納される。障害情報データベース１５５には、ノードやリンクで発生した障害に係る情報が格納される。仮想ネットワークデータベース１５６には、ドメインを通る仮想ネットワークの端点やアドレス、上位プロトコルに係る情報が格納される。装置設定情報データベース１５７には、ノードの設定情報が格納される。インターフェイス設定情報データベース１５８には、ノードのインターフェイスの状態（開放／遮断）が格納される。
≪制御装置の構成：制御部≫
制御部１１０は、ＣＰＵから構成され、要求受付部１１１、メトリック要求部１１２、メトリック応答部１１３、メトリック算出部１１４、パス選択部１１５、およびパス設定部１１６を備える。
要求受付部１１１は、オーケストレータ２００からパスの設定要求を受け付ける。設定要求には、パス候補や共有キーが含まれる。要求受付部１１１は、共有キーをパス候補に対応するメトリックデータベース１３０のレコードのキー１３３に設定する。
メトリック要求部１１２は、他のドメインの制御装置１００に、共有キーを指定して当該ドメインにおける部分パスのメトリックを要求する。
メトリック応答部１１３は、指定された共有キーに対応するメトリックを応答する。
メトリック算出部１１４は、部分パスのメトリックから、パス全体の通算のメトリックを算出する。
パス選択部１１５は、パス全体の通算のメトリックに基づいて、パス候補から１つのパス（最適パス）を選択する。
パス設定部１１６は、ドメイン内のノードに対して、最適パスを構成するための設定を行う。
≪パス設定処理≫
図６は、本実施形態に係るパス設定処理のシーケンス図である。以下の説明では、ユーザ拠点４５３，４５４（図１参照）を接続するエンドツーエンドのパスの設定を例にして説明する。
ステップＳ１１においてオーケストレータ２００の要求受付部２１１は、エンドツーエンドのパスの設定要求を受け付ける。設定要求には、ユーザ拠点が接続されるドメイン４１０，４３０やユーザ接続ノードであるノード４１１，４３３の識別情報が含まれる。
ステップＳ１２においてオーケストレータ２００のパス候補生成部２１２は、パスが通るドメイン（パス通過ドメイン）の候補であるパス候補を生成する。ユーザ拠点４５３，４５４を結ぶパスの候補としては、ドメイン４１０，４２０，４３０の順に通るパスと、ドメイン４１０，４４０，４３０の順に通るパスとの２つのパス候補がある。パス候補生成部２１２は、ドメイン接続情報２３０（図２参照）に格納されるドメインの接続情報に基づいてパス候補を生成する。
ステップＳ１３においてオーケストレータ２００の要求送信部２１３は、パス候補ごとに共有キー（乱数など）を生成する。
ステップＳ１４において要求送信部２１３は、制御装置１００にパス候補と共有キーとユーザ接続ノードであるノード４１１，４３３の識別情報とを送信して、パス設定を要求する。送信先の制御装置１００は、何れかのパス候補に含まれるドメインの制御装置１００であって、今の説明では、制御装置１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄである。
ステップＳ１５において制御装置１００の要求受付部１１１は、メトリックデータベース１３０（図６ではメトリックＤＢと記載）に共有キーを設定する。詳しくは、要求受付部１１１は、パス候補における自ドメイン内の部分パスに対応するメトリックデータベース１３０のレコードのキー１３３に、パス候補に対応する共有キーを設定する。以下、パス候補がドメイン４１０，４２０，４３０であって、このパス候補に対する共有キーがf34ad3として説明する。
ドメイン４１０において、自ドメインはパス候補の最初のドメインであって、パス候補の端点であり、自ドメインにユーザ接続ノードがあることが判る。ユーザ拠点４５３のユーザ接続ノードはノード４１１である。また、パス候補のなかで、自ドメインであるドメイン４１０の次のドメインであるドメイン４２０のドメイン接続ノードはノード４１２である（図５記載のレコード１４８参照）。ドメイン４１０の制御装置１００Ａの要求受付部１１１は、メトリックデータベース１３０のなかでパス１３１がノード４１１，４１２であるレコードのキー１３３に共有キーf34ad3を設定する（図４のレコード１３９参照）。
ドメイン４２０において、自ドメインであるドメイン４２０の前のドメインはドメイン４１０であり、次のドメインはドメイン４３０である。ドメイン４２０においてドメイン４１０とのドメイン接続ノードはノード４２１であり、ドメイン４３０とのドメイン接続ノードはノード４２３である（図１参照）。ドメイン４２０の制御装置１００Ｂの要求受付部１１１は、メトリックデータベース１３０のなかでパス１３１がノード４２１，４２３であるレコードのキー１３３に共有キーf34ad3を設定する。
ドメイン４３０において、自ドメインはパス候補の最後のドメインであって、パス候補の端点であり、自ドメインにユーザ接続ノードがあることが判る。ユーザ拠点４５４のユーザ接続ノードはノード４３３である。また、パス候補のなかで、自ドメインであるドメイン４３０の前のドメインであるドメイン４２０のドメイン接続ノードはノード４３２である。ドメイン４３０の制御装置１００Ｃの要求受付部１１１は、メトリックデータベース１３０のなかでパス１３１がノード４３２，４３３であるレコードのキー１３３に共有キーf34ad3を設定する。
ドメイン４４０において、パス候補のドメイン４１０，４２０，４３０には自ドメインであるドメイン４４０は含まれていないため、自ドメイン内の部分パスは存在しない。このため、メトリックデータベース１３０への共有キーの設定は不要である。
制御装置１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄの要求受付部１１１は、他のパス候補であるドメイン４１０，４４０，４３０についても同様の処理を行う。
図６に戻って、ステップＳ１６において制御装置１００のメトリック要求部１１２は、何れかのパス候補に含まれる他のドメインの制御装置１００に共有キーを送信して、他のドメインにおけるパス候補のメトリックを要求する。
ステップＳ１７において制御装置１００のメトリック応答部１１３は、メトリックデータベース１３０を参照して、共有キーに対応するメトリックを当該共有キーと関連付けて要求元の制御装置１００に返信して応答する。この応答を受信することで、それぞれの制御装置１００は、パス候補に含まれる各ドメインの部分パスのメトリックを取得したことになる。
ステップＳ１８において制御装置１００のメトリック算出部１１４は、パス候補それぞれについて、自ドメインの部分パスや取得した部分パスのメトリックの和を求めて、パス候補の通算のメトリックを算出する。
ステップＳ１９において制御装置１００のパス選択部１１５は、ステップＳ１８で算出した通算のメトリックが最小のパスを最適パスとして選択する。
ステップＳ２０において制御装置１００のパス設定部１１６は、自ドメイン内のノードに対して、ステップＳ１９で選択した最適パスの設定を行う。さらに、パス設定部１１６は、メトリックデータベース１３０に記憶されるパス候補の共有キーを削除する。なお、自ドメインが最適パスに含まれない場合には、設定は不要である。
≪パス設定システムの特徴≫
それぞれの制御装置１００は、オーケストレータ２００が生成したパス候補の通算のメトリックを算出して、最適パスを決定し、最適パスを構成するようにノードを設定する。メトリック算出の際には、他の制御装置１００に問い合わせて当該制御装置１００のドメインにおける部分パスのメトリックを取得する。
パスのメトリック算出やノードにおけるパス設定では、制御装置１００同士が連携して、自律分散的に処理しており、処理を統括／調停する従来技術の統合制御装置は不要となっている。このため、パス設定システム１０には、処理のボトルネックとなるポイント（装置）や単一障害点が存在せず、全体構成が単純で、処理効率や信頼性が向上することになる。
≪変形例：メトリックの算出≫
上記した実施形態では、各ドメイン内における部分パスのメトリックの合計値を通算のメトリックとし、この通算のメトリックに基づいて最適パスを決定している。これに対して、通算のメトリックに、ドメイン間メトリック（ドメインを接続するドメイン接続ノード間のメトリック）を加えるようにしてもよい。ドメイン間メトリックは、メトリック取得（図６記載のステップＳ１６，Ｓ１７参照）において、接続される２つのドメインの何れかのドメインの制御装置１００から得るようにしてもよいし、予め全てのドメイン間メトリックを取得しておいてもよい。
≪変形例：優先ドメイン≫
上記した実施形態では、通算のメトリックが最小のものを最適パスとして選択している（図６記載のステップＳ１９参照）。これに対して、通算メトリックの差が所定値以下ならば、パス選択部１１５は、予め決められた優先ドメインを通るパス候補を最適パスとして選択するようにしてもよい。優先ドメインは、パス設定要求時に指定され、オーケストレータ２００が指定してもよい。なお、優先ドメインは、ドメインの信頼性や料金などに応じて決められる場合がある。
≪変形例：共有キー≫
上記した実施形態では、オーケストレータ２００は、パス候補ごとに共有キーを割り振っている（図６のステップＳ１３参照）。これに対して、共通の共有キーを割り振るようにしてもよい。この場合、ステップＳ１７においてメトリック応答部１１３は、どのパス候補に対する部分パスのメトリックか区別がつくように、メトリックを返す。
≪変形例：メトリック取得≫
上記した実施形態では、制御装置１００は、他のドメインにおける部分パスのメトリックを要求して取得している（図６記載のステップＳ１６，Ｓ１７参照）。これに対して、制御装置１００は、ステップＳ１４でパス設定要求を受け付けた後に、部分パスのメトリックを他の制御装置１００に送信する（プッシュ）するようにしてもよい。
≪変形例：パス候補の生成≫
上記した実施形態では、オーケストレータ２００がドメイン接続情報２３０を参照してパス候補を生成して制御装置１００に送信している。制御装置１００がドメイン接続情報２３０を記憶し、パス候補生成部２１２と同様のパス候補生成部を備えてパス候補を生成するようにしてもよい。詳しくは、オーケストレータ２００は、受け付けた設定要求のパスの何れかの端点となるドメインの制御装置１００に設定要求を転送する。設定要求を受領した制御装置１００は、ドメイン接続情報に基づいてパス候補を生成し、パス候補に含まれるドメインの制御装置１００にパス候補を送信する。その後の処理は上記した実施形態と同様である。このように処理することで、オーケストレータ２００の処理負担を削減することができる。
上記した実施形態や変形例では、ドメイン接続情報２３０からパス候補が生成されているが、別の手法で生成されてもよい。例えば、２つのドメイン間のパス候補を予め生成して記憶しておいて、これを参照するようにしてもよい。オーケストレータ２００や制御装置１００とは異なる装置で、パス候補を生成する装置から取得して、パス候補を生成するようにしてもよい。
≪その他の変形例≫
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、これらの実施形態は、例示に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。本発明はその他の様々な実施形態を取ることが可能であり、さらに、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、省略や置換等種々の変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、本明細書等に記載された発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
≪ハードウェア構成≫
本実施形態に係る制御装置１００は、例えば図７に示すような構成のコンピュータ９００によって実現される。図７は、本実施形態に係る制御装置１００の機能を実現するコンピュータ９００の一例を示すハードウェア構成図である。コンピュータ９００は、ＣＰＵ９０１、ＲＯＭ９０２、ＲＡＭ９０３、ＨＤＤ９０４、入出力インターフェイス９０５（図７では入出力I/Fと記載）、通信インターフェイス９０６（図７では通信I/Fと記載）、およびメディアインターフェイス９０７（図７ではメディアI/Fと記載）を備える。
ＣＰＵ９０１は、ＲＯＭ９０２またはＨＤＤ９０４に記憶されたプログラムに基づき作動し、制御部１１０（図３参照）による制御を行う。ＲＯＭ９０２は、コンピュータ９００の起動時にＣＰＵ９０１により実行されるブートプログラムや、コンピュータ９００のハードウェアに係るプログラムなどを記憶する。
ＣＰＵ９０１は、入出力インターフェイス９０５を介して、マウスやキーボードなどの入力装置９１０、およびディスプレイやプリンタなどの出力装置９１１を制御する。ＣＰＵ９０１は、入出力インターフェイス９０５を介して、入力装置９１０からデータを取得するともに、生成したデータを出力装置９１１へ出力する。
ＨＤＤ９０４は、ＣＰＵ９０１により実行されるプログラムおよび当該プログラムによって使用されるデータなどを記憶する。通信インターフェイス９０６は、通信網を介して図示せぬ他の装置（例えば、オーケストレータ２００やノード）からデータを受信してＣＰＵ９０１へ出力し、また、ＣＰＵ９０１が生成したデータを、通信網を介して他の装置へ送信する。
メディアインターフェイス９０７は、記録媒体９１２に格納されたプログラム（図３記載のプログラム１２１参照）またはデータを読み取り、ＲＡＭ９０３を介してＣＰＵ９０１へ出力する。ＣＰＵ９０１は、プログラムを、メディアインターフェイス９０７を介して記録媒体９１２からＲＡＭ９０３上にロードし、ロードしたプログラムを実行する。記録媒体９１２は、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）などの光学記録媒体、ＭＯ（Magneto Optical disk）などの光磁気記録媒体、磁気記録媒体、導体メモリテープ媒体または半導体メモリなどである。
例えば、コンピュータ９００が本実施形態に係る制御装置１００として機能する場合、コンピュータ９００のＣＰＵ９０１は、ＲＡＭ９０３上にロードされたプログラム１２１（図３参照）を実行することにより、制御装置１００の機能を実現する。ＣＰＵ９０１は、プログラムを記録媒体９１２から読み取って実行する。この他、ＣＰＵ９０１は、他の装置から通信網を介してプログラムを読み込んでもよいし、記録媒体９１２からＨＤＤ９０４にプログラム１２１をインストールして実行してもよい。
≪効果≫
以下に、パス設定システム１０の効果を説明する。
本実施形態に係るパス設定システム１０は、複数のドメインから構成されるネットワークを通るパスの設定要求を受け付けるオーケストレータ２００と、ドメインを制御する制御装置１００とから構成されるパス設定システム１０であって、オーケストレータ２００は、パスの候補となるパスが通るドメインの列であるパス候補を生成するパス候補生成部２１２と、パス候補が通るドメインの制御装置１００にパス候補を送信してパスの設定を要求する要求送信部２１３とを備え、制御装置１００は、他のドメインと接続する自ドメイン内のノード（ドメイン接続ノード）、およびパスの端点となるノード（ユーザ接続ノード）のなかで２つのノード間のメトリックを格納するメトリックデータベース１３０が記憶される記憶部１２０と、要求送信部２１３からの要求を受け付ける要求受付部１１１と、パス候補が通る各ドメインの制御装置１００に、当該パス候補が通るノード間のメトリックを要求するメトリック要求部１１２と、メトリックの要求に対して、メトリック１３２を応答するメトリック応答部１１３と、当該パス候補の通算のメトリックを算出するメトリック算出部１１４と、当該パス候補のなかから通算のメトリックに基づいて最適パスを選択するパス選択部１１５と、当該最適パスが通るノードに対して、当該最適パスの設定を行うパス設定部１１６とを備えることを特徴とする。
このようなパス設定システム１０によれば、制御装置１００同士が連携して、自律分散的に処理しており、処理を統括／調停する従来技術の統合制御装置は不要となっている。このため、パス設定システム１０には、処理のボトルネックとなるポイント（装置）や単一障害点が存在せず、全体構成が単純で、処理効率や信頼性が向上することになる。
本実施形態に係るパス設定システム１０は、要求送信部２１３は、パスまたはパス候補に固有のキーを生成して、パス候補とともに当該キーを送信し、要求受付部１１１は、メトリックデータベース１３０において、パス候補が通る自ドメイン内の前記２つのノード間のメトリックに関連付けて当該キー１３３を設定し、メトリック要求部１１２は、当該キーを指定してメトリックを要求し、メトリック応答部１１３は、当該キー対応するメトリック１３２を前記メトリックデータベースから取得して応答することを特徴とする。
このようなパス設定システム１０によれば、共有キー（キー１３３）をインデックスにして高速に、制御装置１００の負荷を小さくしてメトリックの要求に対して応答することができるようになる。
本実施形態に係るパス設定システム１０は、要求送信部２１３は、パス候補とともにドメインの優先順位を送信し、パス選択部１１５は、パス候補の通算のメトリックと、ドメインの優先順位とに基づいて最適パスを選択することを特徴とする。
このようなパス設定システム１０によれば、メトリックだけではなく、優先するドメインを優先したパス設定が可能となる。
本実施形態に係る制御装置１００は、複数のドメインから構成されるネットワークを通るパスの設定要求を受け付けるオーケストレータ２００と、ドメインを制御する制御装置１００とから構成されるパス設定システム１０の制御装置１００であって、他のドメインと接続する自ドメイン内のノード（ドメイン接続ノード）、およびパスの端点となるノード（ユーザ接続ノード）のなかで２つのノード間のメトリック１３２を格納するメトリックデータベース１３０が記憶される記憶部と、オーケストレータ２００からのパスの設定要求を受け付ける要求受付部１１１と、当該パスの候補となるパスが通るドメインの列であるパス候補を生成するパス候補生成部と、当該パス候補が通る各ドメインの制御装置１００に、当該パス候補が通るノード間のメトリックを要求するメトリック要求部１１２と、メトリックの要求に対して、当該メトリックを応答するメトリック応答部１１３と、当該パス候補の通算のメトリックを算出するメトリック算出部１１４と、当該パス候補のなかから通算のメトリックに基づいて最適パスを選択するパス選択部１１５と、当該最適パスが通るノードに対して、当該最適パスの設定を行うパス設定部１１６とを備えることを特徴とする。
このような制御装置１００によれば、制御装置１００同士が連携して、自律分散的に処理しており、処理を統括／調停する従来技術の統合制御装置は不要となっている。このため、パス設定システム１０には、処理のボトルネックとなるポイント（装置）や単一障害点が存在せず、全体構成が単純で、処理効率や信頼性が向上することになる。また、オーケストレータ２００の処理は、上記したパス設定システム１０のオーケストレータ２００より、さらに小さくなっている。
１０ パス設定システム
１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ 制御装置
１１１ 要求受付部
１１２ メトリック要求部
１１３ メトリック応答部
１１４ メトリック算出部
１１５ パス選択部
１１６ パス設定部
１３０ メトリックデータベース
１３２ メトリック
２００ オーケストレータ
２１１ 要求受付部
２１２ パス候補生成部
２１３ 要求送信部
２３０ ドメイン接続情報（ドメイン間の接続情報）
４１０，４２０，４３０，４４０ ドメイン
４１１，４３３ ノード（ユーザ接続ノード）
４１２，４１３，４２１，４２２，４２３，４３１，４３２，４４１，４４２，４４３ ノード（ドメイン接続ノード）
４５３，４５４ ユーザ拠点

Claims (7)

  1. 複数のドメインから構成されるネットワークを通るパスの設定要求を受け付けるオーケストレータと、前記ドメインを制御する制御装置とから構成されるパス設定システムであって、
    前記オーケストレータは、
    前記パスの候補となるパスが通る前記ドメインの列であるパス候補を生成するパス候補生成部と、
    前記パス候補が通るドメインの制御装置に前記パス候補を送信して前記パスの設定を要求する要求送信部とを備え、
    前記制御装置は、
    他の前記ドメインと接続する自ドメイン内のノード、および前記パスの端点となるノードのなかで２つのノード間のメトリックを格納するメトリックデータベースが記憶される記憶部と、
    前記要求送信部からの要求を受け付ける要求受付部と、
    前記パス候補が通る各ドメインの制御装置に、当該パス候補が通る前記ノード間のメトリックを要求するメトリック要求部と、
    前記メトリックの要求に対して、当該メトリックを応答するメトリック応答部と、
    当該パス候補の通算のメトリックを算出するメトリック算出部と、
    当該パス候補のなかから前記通算のメトリックに基づいて最適パスを選択するパス選択部と、
    当該最適パスが通るノードに対して、当該最適パスの設定を行うパス設定部とを備える
    ことを特徴とするパス設定システム。
  2. 前記要求送信部は、前記パスまたは前記パス候補に固有のキーを生成して、前記パス候補とともに当該キーを送信し、
    前記要求受付部は、前記メトリックデータベースにおいて、前記パス候補が通る自ドメイン内の前記２つのノード間のメトリックに関連付けて当該キーを設定し、
    前記メトリック要求部は、当該キーを指定して前記メトリックを要求し、
    前記メトリック応答部は、当該キー対応するメトリックを前記メトリックデータベースから取得して応答する
    ことを特徴とする請求項１に記載のパス設定システム。
  3. 前記要求送信部は、前記パス候補とともに前記ドメインの優先順位を送信し、
    前記パス選択部は、前記パス候補の通算のメトリックと、前記ドメインの優先順位とに基づいて前記最適パスを選択する
    ことを特徴とする請求項１に記載のパス設定システム。
  4. 複数のドメインから構成されるネットワークを通るパスの設定要求を受け付けるオーケストレータと、前記ドメインを制御する制御装置とから構成されるパス設定システムの制御装置であって、
    他の前記ドメインと接続する自ドメイン内のノード、および前記パスの端点となるノードのなかで２つのノード間のメトリックを格納するメトリックデータベースが記憶される記憶部と、
    前記オーケストレータが送信した前記パスの候補となるパスが通る前記ドメインの列であるパス候補を含むパスの設定要求を受け付ける要求受付部と、
    前記パス候補が通る各ドメインの制御装置に、当該パス候補が通る前記ノード間のメトリックを要求するメトリック要求部と、
    前記メトリックの要求に対して、当該メトリックを応答するメトリック応答部と、
    当該パス候補の通算のメトリックを算出するメトリック算出部と、
    当該パス候補のなかから前記通算のメトリックに基づいて最適パスを選択するパス選択部と、
    当該最適パスが通るノードに対して、当該最適パスの設定を行うパス設定部とを備える
    ことを特徴とする制御装置。
  5. 複数のドメインから構成されるネットワークを通るパスの設定要求を受け付けるオーケストレータと、前記ドメインを制御する制御装置とから構成されるパス設定システムの制御装置であって、
    他の前記ドメインと接続する自ドメイン内のノード、および前記パスの端点となるノードのなかで２つのノード間のメトリックを格納するメトリックデータベースが記憶される記憶部と、
    前記オーケストレータからの前記パスの設定要求を受け付ける要求受付部と、
    当該パスの候補となるパスが通る前記ドメインの列であるパス候補を生成するパス候補生成部と、
    当該パス候補が通る各ドメインの制御装置に、当該パス候補が通る前記ノード間のメトリックを要求するメトリック要求部と、
    前記メトリックの要求に対して、当該メトリックを応答するメトリック応答部と、
    当該パス候補の通算のメトリックを算出するメトリック算出部と、
    当該パス候補のなかから前記通算のメトリックに基づいて最適パスを選択するパス選択部と、
    当該最適パスが通るノードに対して、当該最適パスの設定を行うパス設定部とを備える
    ことを特徴とする制御装置。
  6. コンピュータを請求項４または５に記載の制御装置として機能させるためのプログラム。
  7. 複数のドメインから構成されるネットワークを通るパスの設定要求を受け付けるオーケストレータと、前記ドメインを制御する制御装置とから構成されるパス設定システムのパス設定方法であって、
    前記オーケストレータは、
    前記パスの候補となるパスが通る前記ドメインの列であるパス候補を生成するステップと、
    前記パス候補が通るドメインの制御装置に前記パス候補を送信して前記パスの設定を要求するステップとを実行し、
    前記制御装置は、
    他の前記ドメインと接続する自ドメイン内のノード、および前記パスの端点となるノードのなかで２つのノード間のメトリックを格納するメトリックデータベースが記憶される記憶部を備え、
    前記オーケストレータからの前記パスの設定要求を受け付けるステップと、
    前記パス候補が通る各ドメインの制御装置に、当該パス候補が通る前記ノード間のメトリックを要求するステップと、
    前記メトリックの要求に対して、当該メトリックを応答するステップと、
    当該パス候補の通算のメトリックを算出するステップと、
    当該パス候補のなかから前記通算のメトリックに基づいて最適パスを選択するステップと、
    当該最適パスが通るノードに対して、当該最適パスの設定を行うステップとを実行する
    ことを特徴とするパス設定方法。
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