JPH06152603A - ネットワーク中継装置 - Google Patents

ネットワーク中継装置

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JPH06152603A
JPH06152603A JP4302067A JP30206792A JPH06152603A JP H06152603 A JPH06152603 A JP H06152603A JP 4302067 A JP4302067 A JP 4302067A JP 30206792 A JP30206792 A JP 30206792A JP H06152603 A JPH06152603 A JP H06152603A
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throughput
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lan
layer control
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Teruji Shiroshita
輝治 城下
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数のネットワークを経由してコンピュータ
等が通信を行う場合、そのネットワークの転送能力であ
るところのスループットに着目し、この変動に応じて動
的に接続リンクを切り換え、効率的な通信を可能にす
る。 【構成】 リンクのスループットを測定するリンクモニ
タと、その結果を記録、比較、評価する手段を持ち、そ
の結果により、必要なリンクを選択し、マルチリンク選
択部を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複数のネットワークを
経由してコンピュータ等が通信を行う場合の、ネットワ
ーク間の接続、経路選択を行うネットワーク中継技術に
係わり、特にネットワークの転送能力であるスループッ
トの変動に応じて動的に接続リンクを切り換えて効率的
な通信を可能とするのに好適なネットワーク中継装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】最近、遠隔にある複数のLAN(oc
al rea etwork)間をWAN(id
rea etwork)で接続してLAN間通
信を行うコンピュータ通信の形態が普及しつつある。こ
のようなネットワーク間中継では、ネットワークレイヤ
制御の機能により異なるネットワークの接続、経路選択
を行うネットワーク中継システムが用いられる(JIS
X5003:日本規格協会の『ネットワーク層中継実
装規約』参照)。この場合、ネットワーク中継システム
のWAN側の回線に対応するリンクは、マルチリンク手
順処理機能(ISO7478)により複数リンク設定
し、相手ネットワーク中継システムを介して相手LAN
と接続することができる(電子情報通信学会編、(社)
電子情報通信学会発行『情報通信システムのプロトコ
ル』、90頁参照)。従来の技術では、ネットワーク中
継システムのLAN側のスループット(単位時間当りの
実データ転送可能量)とWANの各リンクのスループッ
トとの関係を考慮せずに、WAN側の回線が選択されて
いた。これでは、公衆のISDNやフレームリレー等の
ように他ユーザのトラヒックの影響を受けてWANのス
ループットの低下が起こる場合にLAN間通信のスルー
プットの保証ができない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術では、W
ANのリンクのスループットの低下により、LANで本
来実現可能な高スループットがWANを介すことにより
実現できない。すなわち、WANを介したLAN間通信
において、LANが本来実現可能な安定した高スループ
ットを両端のLANに接続されたエンドシステム間で保
証できないので問題である。
【0004】また、LANのスループットを実現するの
に十分な余裕がある場合でも、余分なWANのリンクを
占有しWAN回線を必要以上に冗長に使用してしまうこ
ともある。
【0005】本発明は前記問題点を解決するためになさ
れたものであり、本発明の目的は、LANとWANのよ
うな性能の異なるネットワーク間において、高スループ
ットを安定させることが可能な技術を提供することにあ
る。
【0006】本発明の他の目的は、それぞれのリンクで
の変動する転送能力に応じて動的に適切なリンクの集合
を決定し、効率的なネットワーク中継を提供することに
ある。
【0007】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
にする。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、異なる種別の複数のネットワークと接続
し、接続しているネットワークごとに物理レイヤ制御手
段と、データリンクレイヤ制御手段と、ネットワーク間
の接続と経路選択を行うネットワークレイヤ制御手段と
を有し、データ通信の中継を行うネットワーク中継装置
において、リンクの転送能力を測定するリンクモニタ
と、該リンクモニタにより測定された転送能力を比較し
た結果に基づいて選択すべきリンクを通知するリンク選
択部と、該リンク選択部からの通知に基づいてリンクを
設定するマルチリンク手順処理手段とを有することを特
徴とする。
【0009】
【作用】前述の手段によれば、リンクモニタはリンクの
スループットを常時あるいは定期的に観測し、変化があ
ったときにリンク管理テーブルに記録し、マルチリンク
手順を採用しているネットワークの接続リンクのスルー
プットが十分であるか、また、無駄に大きすぎないかス
ループットの不均衡をチェックする。リンクモニタは、
スループットの不均衡を発見したときは、スループット
の均衡がとれるようにマルチリンク手順のネットワーク
のリンクを再選択し、マルチリンク手順処理部にリンク
を通知するとともに、リンク管理テーブルを更新する。
マルチリンク手順処理部は、通知されたリンクに再設定
しなおす。
【0010】このようにして、接続されているネットワ
ークの転送能力の変動に応じて、マルチリンク手順のリ
ンクを決定することができ、エンドシステム間に必要な
スループットを保証するとともに無駄なリンクも節約で
きる。
【0011】以下、本発明の構成について、実施例とと
もに説明する。
【0012】なお、実施例を説明するための全図におい
て、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り
返しの説明は省略する。
【0013】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
する。
【0014】図1は本発明の一実施例であるネットワー
ク中継装置の機能を示すブロック構成図であり、1は物
理レイヤ制御部(PC)、2はデータリンクレイヤ制御
部(DLC)、3はリンクモニタ部、4はリンク選択
部、5はマルチリンク手順処理部(MLP)、6はシン
グルリンク手順処理部(SLP)、7はネットワークレ
イヤ制御部(NC)である。
【0015】本実施例のネットワーク中継装置(NR
S)8は、図1、図2に示すように、LANおよびWA
Nとの間に接続されている。LAN側にシングルリンク
手順を採用し、WAN側にマルチリンク手順を採用して
いる。LAN、WANのそれぞれにリンクのスループッ
トを測定するリンクモニタ3を設けている。各リンクモ
ニタ3からスループットの報告を受け、リンク管理テー
ブルを管理し、スループットの均衡をチェックし、リン
クの再設定をマルチリンク手順処理部7に通知するリン
ク選択部4を設けている。
【0016】図2は、本発明の一実施例の全体の概略構
成を示す模式構成図であり、WANを介して、2つのL
ANが接続され、2つのLANに接続されているエンド
システム間で通信を行う例を示している。LANとWA
Nは本発明のネットワーク中継装置8で接続される。
【0017】ESはエンドシステム、LANはローカル
エリアネットワーク、WANは広域ネットワーク、NR
Sは、本発明のネットワーク中継装置である。
【0018】図3は、前記リンク選択部4のリンク管理
テーブルを示している。LAN,WANの各リンクごと
にスループットを記録し、また、そのリンクが空いてい
るか否かを空/塞により示している。スループットの記
録については、リンクが使われていない場合でもその直
前に使用されていた時のスループット値を残しておき、
リンク選択のためのスループット比較に使用する。
【0019】図4は本実施例の動作を説明するためのフ
ローチャートであり、図1に示した各部の略号を用いて
いる。
【0020】次に、本実施例の動作処理手順を図4に沿
って説明する。
【0021】まず、始めにLANからNRS8にWAN
への接続要求がくる(ステップ401)。次に、NRS
8のLAN側のPC1,DLC2においてLANとNR
S8のデータリンクレイヤ以下の接続が行われ(ステッ
プ402)、NC7において相手LANのエンドシステ
ムのアドレスから接続相手のNRSのアドレスを割り出
す(ステップ403)。NC7からDLC2(WAN)
に対してNRS8アドレスを含めて接続要求を出す(ス
テップ404)。リンク選択部においてリンク管理テー
ブルのスループットの比較評価を行い、マルチリンク手
順のリンクを選択し、MLP5に通知する(ステップ4
05)。
【0022】スループットの比較評価は、例えば次のよ
うに行う。
【0023】TL:LANのリンクのスループット(こ
の場合1つ) TWk(k=1,2,…,n:nはシステムのWAN最
大リンク数) :WANのリンクのスループット としたとき、
【0024】
【数1】 TL≦TW11+TW22+・・・+TWn
n, xk=0 or 1 (k=1,2,…,n) TW11+TW22+・・・+TWnn−−−−>最小
化 を満たすxk=0 or 1(k=1,2,…,n)の組を
選ぶと、リンク容量に関して最適となるリンクがxk
1に対応して得られる。
【0025】ただし、当該通信以外の理由(故障、他の
通信のための使用等)でリンクが塞になっている場合
は、そのリンクを選択肢から除いておく。
【0026】これはナップザック問題の一種であり解法
はよく知られている(参考:「基礎の数学11数理計
画」刀根薫著,朝倉書店§18,頁167)。
【0027】もちろん、計算の効率化のため最適解でな
くとも適当に空きリンクのスループットを加えていき上
記不等式を満たす空きリンクを選んでもよい。また、突
然のスループットの低下に対処するため、最適解に加え
て余裕をもつようにリンクを選んでおいてもよい。
【0028】MLP5において通知されたリンクのSL
P6をMLP5と接続する(ステップ406)。次い
で、WANの相手NRSとデータリンクレイヤ以下(M
LP,SLP,PC)の接続を行う(ステップ40
7)。NRS間のネットワークレイヤの接続[ネットワ
ークコネクション確立]を行う[コネクション型ネット
ワークサービスの場合](ステップ408)。この後、
相手NRSと相手LANとのネットワークレイヤの接続
を行う[コネクション型ネットワークサービスの場合]
(ステップ409)。
【0029】LANの相手データリンクレイヤ以下の接
続は事前にあるいは同時に行われているとする。また、
ステップ408,409のネットワークコネクション確
立は、コネネクションレス型ネットワークサービスの場
合は行われない。
【0030】ステップ409まででES間のネットワー
クのネットワークレイヤ以下の接続はすべて完了する。
【0031】ES間のトランスポートレイヤ以上の接続
が行われ(ステップ410)、ES間のアプリケーショ
ンの通信が開始される(ステップ411)。
【0032】リンクモニタにおいて各リンクでのスルー
プットの変動があるかを監視し(ステップ412)、ス
ループットの変動があった場合は、(ステップ405)
と同様のスループット比較を行う(ステップ413)。
【0033】ステップ413の結果に基づいてMLP5
/SLP6間のリンクの接続替えを行う(ステップ41
4)。この際、通信の瞬断の可能性は否定出来ないが、
これによるデータの紛失、誤りが発生しても、データリ
ンク層の機能により、回復可能である。
【0034】WAN側のSLP,PCの接続替えが相手
NRSとの間で行われる(ステップ415)。
【0035】以後、ES間の通信を継続する場合は、リ
ンクモニタでのスループット監視を継続する『(ステッ
プ412)へ』(ステップ416)。
【0036】また、ES間の通信を終了する場合は、ト
ランスポートレイヤ以上から下位へ順次接続を解放し通
信を終了する(ステップ417)。
【0037】以上の説明からわかるように、本実施例に
よれば、リンクモニタ3は、リンクのスループットの不
均衡を常時あるいは定期的に観測し、リンク選択部4に
よりスループットを比較する。スループットの不均衡を
発見したときリンク選択部4は、スループットの均衡が
とれるように、マルチリンク手順のネットワークリンク
を再選択し、マルチリンク手順処理部5にリンクを通知
するとともに、リンク管理テーブルを更新する。マルチ
リンク手順処理部5は、通知されたリンクに設定を変更
する。以下、順次物理レイヤ制御部1、データリンクレ
イヤ制御部2により、LAN及びWANのリンクレイヤ
以下の接続替えを行い、エンドシステム間における必要
なスループットを保証し、かつ、無駄なリンクも節約す
る。
【0038】前記実施例では、リンクの決定は、スルー
プットのみによりリンク容量の最適化を行う例を示した
が、伝送遅延等の要因も考慮してリンクを決定してもよ
い。
【0039】また、単一のLANと単一のWANがNR
Sにより中継されている例を示したが、複数のLAN、
複数のWANをNRSに接続してネットワーク層中継機
能が経路選択を行ってもよい。
【0040】また、WANは単一の場合を示したが複数
WANをNRSで接続してWAN間を中継していくモデ
ルでもよい。
【0041】また、ES間のアプリケーションの通信が
終了したとき、トランスポートレイヤ以下の接続をすべ
て解放する例を示したが、トランスポートレイヤ、ネッ
トワークレイヤ、データリンクレイヤ、物理レイヤの接
続を各々継続してもよい。
【0042】データリンクレイヤの接続を継続する場合
は、実施例のステップ416の後、ステップ412を継
続する。
【0043】以上、本発明を前記実施例に基づき具体的
に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更
可能であることは勿論である。
【0044】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
マルチリンク手順をネットワーク中継システムに適用す
る場合に、マルチリンクのスループットが低下した場合
でも、リンクのスループットの均衡を考慮してマルチリ
ンクのリンクを再設定できるので、結合されたネットワ
ーク全体のエンドエンド間のスループットを高速に保つ
ことができる。
【0045】また、マルチリンクのリンクを無駄に使用
することも解消できるので、効率の向上を図ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のネットワーク中継装置の一構成例。
【図2】 本発明の一実施例の全体構成を示す模式構成
図。
【図3】 リンク選択部のリンク管理テーブル。
【図4】 本発明の一実施例を示すフローチャート。
【符号の説明】
1…物理レイヤ制御部(PC)、2…データリンクレイ
ヤ制御部(DLC)、3…リンクモニタ部、4…リンク
選択部、5…マルチリンク手順処理部(MLP)、6…
シングルリンク手順処理部(SLP)、7…ネットワー
クレイヤ制御部(NC)、8…ネットワーク中継装置
(NRS)。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】異なる種別の複数のネットワークと接続
    し、接続しているネットワークごとに物理レイヤ制御手
    段とデータリンクレイヤ制御手段と、ネットワーク間の
    接続と経路選択を行うネットワークレイヤ制御手段とを
    有し、データ通信の中継を行うネットワーク中継装置に
    おいて、リンクの転送能力を測定するリンクモニタと、
    該リンクモニタにより測定された転送能力を比較した結
    果に基づいて選択すべきリンクを通知するリンク選択部
    と、該リンク選択部からの通知に基づいてリンクを設定
    するマルチリンク手順処理手段とを有することを特徴と
    するネットワーク中継装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07202943A (ja) * 1993-12-28 1995-08-04 Nec Corp ネットワークインタフェース選択システム
JP2006121414A (ja) * 2004-10-21 2006-05-11 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 負荷分配/集束数可変通信装置および負荷分配/集束数可変方法
JP2010109491A (ja) * 2008-10-28 2010-05-13 Canon Inc 通信装置、通信制御方法及びプログラム
JP2014107650A (ja) * 2012-11-27 2014-06-09 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> リンクアグリゲーション故障検出装置およびリンクアグリゲーション故障検出プログラム

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JP2014107650A (ja) * 2012-11-27 2014-06-09 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> リンクアグリゲーション故障検出装置およびリンクアグリゲーション故障検出プログラム

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