JPH10336202A

JPH10336202A - データ転送装置および方法

Info

Publication number: JPH10336202A
Application number: JP14479197A
Authority: JP
Inventors: 浩一 ▲吉▼村; Koichi Yoshimura; Isao Uesawa; 功上澤; Katsuya Mitsutake; 克也光武
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1997-06-03
Filing date: 1997-06-03
Publication date: 1998-12-18
Also published as: US6125397A

Abstract

(57)【要約】【課題】回復型輻輳制御と回避型輻輳制御とを同時に
行えるようにする。【解決手段】要求帯域取得手段１は、データ転送に先
だってアプリケーション間で交換される制御情報から、
輻輳回避型データ転送の要求伝送帯域を取得する。伝送
帯域推定手段２は、データ転送に先だってアプリケーシ
ョン間で交換される制御情報から、輻輳回復型データ転
送の伝送帯域を推定する。管理情報記憶手段３は、現時
点で伝送路帯域を使用中の輻輳回避型データ転送、輻輳
回復型データ転送の全てについて、その管理情報を記憶
する。伝送帯域割当て手段４は、伝送路帯域の未使用量
と、新規に要求されたデータ転送の要求伝送帯域とか
ら、前記データ転送の実行の可否を判定すると共に、新
規要求の輻輳回避型データ転送に対して伝送帯域を割当
てる。データ転送指示手段５は、新規のデータ転送要求
について、アプリケーションに送信を指示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複数のコンピュ
ータがネットワークを共有してデータ転送を行う環境に
好適なデータ転送技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】先ず、説明のために、本発明の対象とす
るコンピュータネットワークについて述べる。

【０００３】図１にコンピュータネットワークの概略構
成図を示す。図中、複数のコンピュータ１００が物理的
に分散された場所に配置される。これらコンピュータ１
００は、お互いにネットワーク１０１を介して接続され
る。各々のコンピュータ１００には、複数のアプリケー
ション（適応業務対応のプログラム）１０２が存在す
る。データ通信制御ソフトウェア１０３は、アプリケー
ション１０２の要求するデータ通信を所定の手順に従っ
て実行する。ネットワーク１０１はこのデータ通信を実
現する伝送媒体である。これによって、複数のコンピュ
ータ１００間で、アプリケーション１０２の要求するデ
ータ転送を実現している。この構成は、一般にＬＡＮ
（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）として知ら
れ、例えば、Ｅｔｈｅｒｎｅｔなどで常套的に実現され
ている。

【０００４】ところで、このようなコンピュータネット
ワークにおいては、分散したコンピュータ１００上のア
プリケーション１０２が、実質的なデータ転送の主体で
ある。アプリケーション１０２の機能から、以下のよう
にデータ転送の総量、速度が規定される。これを一般的
に、トラヒックと呼んでいる。分散されたアプリケーション１０２間の制御・分散したアプリケーション１０２間での情報交換が目
的である。・１回の転送データ量は数キロ・バイト（１キロは１０
の３乗）程度である。例えば、ＲＰＣ（ＩＥＴＦＲＦ
Ｃ１０５７）の転送データ量は約１．５キロ・バイトで
ある。・伝送遅延に対する制約が高い。アプリケーション１０２の処理結果の転送・主に蓄積されている処理結果データを要求しているコ
ンピュータに転送することが目的である。・１回の転送データ量は数百キロ・バイトから数百メガ
・バイト（１メガは１０の６乗）程度まで、データの内
容や処理の総量によって異なる。例えば、Ａ４サイズ、
４００ｄｐｉ、白黒１６階調画像のプリントでは、転送
データ量は約８メガ・バイトである。・伝送遅延に対する制約は、比較的少ない。一方、伝送
媒体の速度に対する要求はデータ量に大きく依存する。

【０００５】いずれのトラヒックも、コンピュータ間通
信という用途から、以下の要求条件を満足する必要があ
る。前記通信制御プログラム１０３は、これを実現する
ための手順をパケット単位に実行する。１）伝送誤りからの回復。すなわち送達確認手順の実
行。２）アプリケーション１０２が起動した時刻にデータ転
送を即時に実行する。すなわち即時データ転送開始。

【０００６】一般にこれをコネクションレス通信と呼
び、コンピュータ起動中は、常時ネットワークを使用可
能な状態に維持する。

【０００７】一方、ネットワーク１０１は、データ転送
を行うための手段と位置づけられる。伝送媒体は、伝送
路とそれを接続するパケット交換スイッチとから構成さ
れる。一般に、このようなネットワーク１０１をスイッ
チ型パケット交換ネットワークと呼ぶ。前記パケット交
換スイッチには、パケットが一時的に滞留するバッファ
１０１ａ（図２参照）が伝送パス毎に存在する。

【０００８】つぎに、前記コンピュータネットワーク上
での従来のデータ転送装置に関して説明する。図２は、
従来のデータ転送装置の概略構成を示したものである。
図中、輻輳検知手段１０４は、ネットワーク上１０１で
の後述する輻輳状態を検出し、送信側に輻輳状態である
ことを通知するフィードバック制御部である。送信側の
輻輳回復型送信帯域規制手段１０５では、アプリケーシ
ョン１０２によってデータ転送が要求された時点で、要
求された送出速度、もしくは自らの最大能力の送出速度
でデータ転送を開始する。輻輳検知手段１０４から輻輳
状態を通知されている期間、パケットデータの送出を規
制、又は、送出速度を低減させ、輻輳状態から復帰する
ための手順を実行する。

【０００９】このような制御が必要となる理由について
説明する。

【００１０】各コンピュータ間のデータ転送は、任意の
構成のネットワーク、即ち伝送媒体を一定時間占有す
る。この占有の程度を、ネットワーク資源の使用量と呼
ぶ。具体的には、送信側と、受信側を結ぶ伝送媒体の伝
送路帯域と継続時間で定義される。

【００１１】ＬＡＮではこの一定の伝送媒体（伝送パ
ス）上に複数のコンピュータ、又は、複数のアプリケー
ションを同時に接続する。これにより、伝送媒体の規
模、構成コストを最小化する。このことから、前記ネッ
トワーク上では、複数の伝送要求が競合する事を前提と
する制御が必要となる。

【００１２】伝送媒体が提供しうるネットワーク資源は
一定である。競合の結果、必要となる占有量が資源の量
を超過した場合、ネットワーク内で、いずれかのパケッ
トデータが消失することは明らかである。これを輻輳状
態と呼ぶ。送信側では、パケット送出を規制することで
このデータの消失を防ぐ事が、前記１）、２）から必要
となる。これを輻輳制御と呼ぶ。

【００１３】一方、大容量の結果データを短時間に伝送
するためには、前記のような輻輳の制御を行なわないこ
ともある。データ転送に先立ち、ネットワーク上の特定
の伝送パスを事前に設定し、一定時間ネットワーク資源
を占有する。伝送パスは、アプリケーション起動時に設定する場合（例えば、電
話網などの回線交換）アプリケーション起動後、データ転送時に動的に伝送
パスを設定する場合（例えば、ＲＳＶＰ：ＡＮｅｗ
ＲｅｓｏｕｒｃｅＲｅＳｅｒＶａｔｉｏｎＰｒｏｔ
ｏｃｏｌ）の２通りがある。図３は、データ転送時に動的に伝送パ
スを設定するデータ転送装置の概略構成を示したもので
ある。図中、輻輳回避型送信帯域規制手段１０６は、デ
ータ転送に先立ち、資源配分手段１０７に対して送信要
求を行う。資源配分手段１０７は、送信要求を受信する
と伝送パスを設定した後、データ転送の開始を指示す
る。伝送パスの設定に際し、伝送路の伝送路帯域が既
知、かつ、占有できるものとして送出速度を決定する。
伝送路の実際の使用状況は観測できない。

【００１４】以上をまとめると、輻輳制御には次のふた
つの方法があることになる。

【００１５】回復型輻輳制御（図２）：前提：ネットワークの資源量と、他のデータ転送の資源
使用状況とを知ることができない。原理：アプリケーションの要求通りにネットワーク資源
の使用を開始する。輻輳発生のフィードバックによって
使用量を低減する。輻輳発生後、輻輳状態から回復す
る。特徴：各送信局は、任意のタイミングで遅滞なくデータ
転送を開始できる。特性：伝送効率は、ネットワークが低負荷の場合にはよ
いが、高負荷では低下する。伝送効率は、１回の転送デ
ータ量には依存しない。従来例：ＡＢＲ（ＡｖａｉｌａｂｌｅＢｉｔＲａｔ
ｅ）、ＴＣＰ（ＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＣｏｎｔｒ
ｏｌＰｒｏｔｏｃｏｌ）回避型輻輳制御（図３）：前提：ネットワークの資源量と、他のデータ転送の資源
使用状況とを知ることができる。原理：アプリケーションの要求使用量の申告とネットワ
ーク資源の未使用量から、各データ転送の資源使用量を
配分する。輻輳状態を未然に回避する。特徴：各送信局は、データ転送の要求発生からその開始
までに遅延が生じる。特性：伝送効率は、１回の転送データ量が大きいとよい
が、小さいと低下する。伝送効率は、負荷に依存しな
い。従来例：ＲＳＶＰ近年、アプリケーションの要求するデータ量が大幅に増
大している。しかし、ＬＡＮという前提から、従来どお
りのデータ量まで同時にカバーする必要がある。そこ
で、前記２種類の輻輳制御方式の利点を同一のネットワ
ークで享受したいという要求がある。

【００１６】例えば、従来のアプリケーションは、データ転送を回復型輻輳
制御によって実行する大容量の処理結果データを広帯域で転送するアプリケ
ーションは、データ転送を回避型輻輳制御によって実行
するというように、ひとつのネットワーク上で、アプリケー
ション、もしくは、要求転送データ量に応じて２種類の
輻輳制御方式を使い分けることで、高い伝送効率を得る
ことができる。

【００１７】このような状況においては、回復型輻輳制
御に従うデータ転送（以下、輻輳回避型データ転送）と
回避型輻輳制御に従うデータ転送（以下、輻輳回復型デ
ータ転送）とが、同一の伝送パスを流れる場合がある。
その場合、両者は伝送パス上の同一のネットワーク資源
を使用する。使用されるネットワーク資源は、いずれか
一方の輻輳制御方式によって単独で制御されるときと同
様に、２種類の輻輳制御方式によって同時に制御される
ときも、輻輳状態が制御される必要がある。

【００１８】ところが、実際には、同一のネットワーク
資源の輻輳を前記２種類の輻輳制御方式によって同時に
制御する場合には、輻輳制御に破たんをきたし、伝送効
率が著しく低下するという問題がある。

【００１９】以下、クライアント−サーバ型データ転送
装置を例に、この問題を説明する。

【００２０】まず、クライアント−サーバ型データ転送
装置に関して説明する。クライアント−サーバ型とは、
図４にその概念を示すように、サービスの受益者（クラ
イアント）１１０とサービスの提供者（サーバ）１１１
の通信を表すモデルである。クライアント−サーバ型デ
ータ転送装置では、複数のクライアント１１０からのデ
ータ転送が、ひとつのサーバ１１１に同時に集中するこ
とがある。

【００２１】図５は、クライアント−サーバ型データ転
送装置において、前記２種類の輻輳制御方式によるデー
タ転送を同時に収容する構成を示したものである。図
中、クライアント１１０ａ上のアプリケーション（プロ
グラム）１０２は輻輳回復型データ転送を行い、クライ
アント１１０ｂのアプリケーション１０２は輻輳回避型
データ転送を行う。輻輳回避型データ転送と輻輳回復型
データ転送は、サーバ１１１への入口である伝送路に集
中し、混合される。サーバ１１１のデータ転送分離手段
１１２は、前記２種類のデータ転送を受信して分離し
て、アプリケーションに渡す。

【００２２】このとき、サーバ１１１への入口である伝
送路において、輻輳回避型データ転送の伝送帯域と輻輳
回復型データ転送の伝送帯域の総和が伝送路帯域を上回
る過負荷状態が発生することがある。伝送路帯域を上回
る分のデータはバッファ１０１ａに一時的に滞留する
が、バッファ１０１ａは有限であるから、過負荷状態が
継続するとバッファが溢れる。溢れたデータは消失す
る。これが輻輳である。

【００２３】輻輳が発生すると、輻輳検知手段１０４が
輻輳を検出し、輻輳回復型送信帯域規制手段１０５に通
知することで、輻輳回復型送信帯域規制手段１０５がデ
ータ転送の送出速度を低減する。

【００２４】しかし、輻輳回避型送信帯域規制手段１０
６は輻輳状態にかかわりなく、データ転送開始時の送出
速度のままデータ転送を継続する。

【００２５】以上をまとめると、前記の問題が発生する
理由は次のとおりである。回復型輻輳制御は、輻輳状態のフィードバックを受け
て資源使用量を低減することで、資源を共有する。とこ
ろが、回避型輻輳制御は輻輳状態が発生しているにもか
かわらず、あらかじめ配分された資源量を使用し続けよ
うとする。これは回復型輻輳制御の原理に反し、回復型
輻輳制御が破たんする。回避型輻輳制御は、ネットワーク資源の要求量の申告
と資源の未使用量から使用量を配分して伝送パスを設定
する。ところが、回復型輻輳制御は要求量の申告を行わ
ずに、任意のタイミングでデータ転送を開始する。その
ため、回避型輻輳制御は資源の未使用量を正しく把握す
ることができない。これは回避型輻輳制御の原理に反
し、回避型輻輳制御が破たんする。

【００２６】このように、本来は共存しえない回復型輻
輳制御と回避型輻輳制御とによって、同一のネットワー
ク資源を使用してデータ転送を行うためには、次のふた
つの方法がある。

【００２７】第一は、ネットワーク資源を分離して、そ
れぞれ異なる輻輳制御方式を適用する方法である。ネッ
トワーク資源の分離は、物理的に分離する場合（例えば、無線伝送媒体による
空間分割や周波数分割）論理的に分離する場合（例えば、ＡＴＭＰＶＣ−Ｃ
ＢＲのような伝送路帯域予約、ＡＴＭＦｏｒｕｍ
ＴＭＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎＶｅｒｓｉｏｎ
４．０、ＡＴＭＦｏｒｕｍＡＴＭＵＮＩＳｐｅ
ｃｉｆｉｃａｔｉｏｎＶｅｒｓｉｏｎ３．１）の２通りがある。この場合、両者はひとつのネットワー
ク資源を共有しないで独立しているため、輻輳状態を制
御できる。しかし、この方法は、一方の輻輳制御方式で
のデータ転送が行われていない期間もネットワーク資源
は確保されているため、ネットワークの使用効率が悪い
という問題がある。

【００２８】第二は、ネットワークを共有するすべての
データ転送装置が、最大能力で同時にデータ転送を行っ
ても、足りるだけのネットワーク資源をあらかじめ用意
する方法である。例えば、伝送路を超広帯域化する。こ
の場合、事実上輻輳は発生しない。しかし、この方法
は、通常の使用では非常な低負荷であり、ネットワーク
の使用効率が悪いという問題がある。

【００２９】どちらの方法も、ネットワークの使用効率
が悪いという問題に加え、新たなアプリケーションの導
入のたびにネットワークを再構築する必要がある。

【００３０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ネッ
トワークの分離や再構築を行うことなく、回復型輻輳制
御と回避型輻輳制御とをコンピュータネットワーク上で
共存させることである。ここで、共存とは、輻輳回避型
データ転送と輻輳回復型データ転送とが、同一の伝送パ
スを経由し、かつ、伝送パス上の同一のネットワーク資
源を共有するときも資源の輻輳状態を制御できることを
意味する。

【００３１】

【発明の基本原理】本発明に於ける、輻輳制御型データ
転送装置は複数のクライアントとサーバの間でデータ転
送をネットワークを介して行う。以下、本発明における
共存を可能とする手法に関して説明する。

【００３２】本装置に収容される前記回避型輻輳制御お
よび回復型輻輳制御は、以下の手順をアプリケーション
との間で実行する。・回避型輻輳制御は、アプリケーションのデータ転送要
求時に、伝送路帯域から帯域使用量を順次割当てる。・回復型輻輳制御は、アプリケーションのデータ転送要
求時に、データ転送の帯域使用量を要求しない。そこ
で、輻輳回復型データ転送の帯域使用量の推定値に基づ
き、輻輳回避型データ転送の帯域使用量を割当てる。

【００３３】輻輳回復型データ転送の帯域使用量は、伝
送要求を受信する側のアプリケーション（以下、受信側
アプリケーションと称する）の持つパラメータに基づい
て推定される。

【００３４】受信側アプリケーションが持つパラメータ
には、次の３つがある。・アプリケーションの種別・転送されるデータ量・送信側アプリケーションが動作するコンピュータ種
別。

【００３５】コンピュータ種別からは、送信側アプリケ
ーションの概略伝送帯域が推定される。伝送帯域は、帯
域使用量の中心値Ｗ０とその時間変動量の２軸で推定さ
れる。先ず、中心値Ｗ０の値は、帯域使用量の長時間で
平均した値となり、例えば中心値Ｗ０は、以下のように
カテゴリーに分類される。・低レート：中心値Ｗ０＝１Ｍｂｐｓ（リモートプロシ
ージャコールなど）・中レート：中心値Ｗ０＝１０Ｍｂｐｓ（メール、ツー
ルサービスなど）・高レート：中心値Ｗ０＝２５Ｍｂｐｓ（ファイル転
送、文字原稿中心のプリントなど）次に、その時間変動量を推定する。この場合、以下の条
件のいづれかのケースでは、中心値のみで推定は完了す
る。それ以外のケースでは、中心値に加えて、時間変動
量の推定を行う。このケースは、システム構成を決定す
る時点で選定される。・送信局において送出速度の上限が規制（シェーピン
グ）される。・送信側アプリケーションが固定帯域でデータを送信す
る。

【００３６】以上をまとめると、推定は、フェーズ１
（中心値の推定）、フェーズ２（時間変動量の推定）の
２段階に分割される。フェーズ１では、受信側アプリケ
ーションの持つパラメータから、そのアプリケーション
が行う輻輳回復型データ転送の中心値を推定する。尚、
回復型データ転送が複数実行されている場合、推定総量
は、中心値Ｗ０の累計ΣＷ０、時間変動量を含めた総量
ΣＷ（ｔ）と定義される。

【００３７】以上の手順を実行するために、本発明に係
わる輻輳制御型データ転送装置は、次の５つの手段から
構成される。図６は本発明の手段構成を示したものであ
る。

【００３８】要求帯域取得手段１要求帯域取得手段１は、データ転送に先だってアプリケ
ーション間で交換される制御情報から、輻輳回避型デー
タ転送の要求伝送帯域を取得する手段である。前記制御
情報には、転送データ量、要求伝送時間などがある。

【００３９】伝送帯域推定手段２伝送帯域推定手段２は、データ転送に先だってアプリケ
ーション間で交換される制御情報から、輻輳回復型デー
タ転送の伝送帯域を推定する手段である。前記制御情報
には、転送データ量、送信側アプリケーションが動作す
るコンピュータの種別などがある。

【００４０】図７は伝送帯域の推定について示したもの
である。伝送帯域の推定には次のふたつのフェーズがあ
る。フェーズ１．伝送帯域の中心値の選択フェーズ２．短時間変動の補正管理情報記憶手段３管理情報記憶手段３は、現時点で伝送路帯域を使用中の
輻輳回避型データ転送と、輻輳回復型データ転送との全
てについて、その管理情報を記憶している手段である。
前記管理情報には、各データ転送の伝送帯域が含まれ
る。

【００４１】伝送帯域割当て手段４伝送帯域割当て手段４は、伝送路帯域の未使用量と、ア
プリケーションによって新規に要求されたデータ転送の
要求伝送帯域とから、前記データ転送の実行の可否を判
定すると共に、新規要求の輻輳回避型データ転送に対し
て伝送帯域を割当てる手段である。

【００４２】図８は伝送帯域の割当て方法を模式的に示
したものである。伝送路帯域の未使用量は、既知の伝送
路帯域ＷＴから、管理情報記憶手段３に登録される輻輳
回避型データ転送の伝送帯域の総計ＷＡと、管理情報記
憶手段３に登録される輻輳回復型データ転送の総伝送帯
域の推定量の総計ＷＢとを差し引くことで算出する。

【００４３】データ転送指示手段５データ転送指示手段５は、新規のデータ転送要求につい
て、アプリケーションに送信を指示する手段である。新
規要求のデータ転送が輻輳回避型データ転送である場
合、前記指示には伝送帯域割当て手段４で割当てられた
伝送帯域が含まれる。

【００４４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上述の
基本原理にしたがって、時分割交換ネットワークに接続
された複数のコンピュータ上のアプリケーションが前記
ネットワークを介してデータ転送を行い、特定のコンピ
ュータに対して他の複数のコンピュータから単一の経路
を介して同時にデータ転送が行われるネットワークシス
テムにおいて用いるデータ転送装置に、前記時分割交換
ネットワークにおける輻輳を検出する輻輳検出手段と、
前記特定のコンピュータによる前記アプリケーションの
データ転送要求の受信を監視して前記時分割交換ネット
ワークの資源使用総量を判別する資源使用量観測手段
と、新規に要求されるデータ転送が第１の種類のデータ
転送（輻輳回復型データ転送）のときに、前記時分割交
換ネットワーク上で、前記データ転送の要求に応じてデ
ータ転送を開始し、前記輻輳検出のフィードバックによ
り、前記時分割交換ネットワークの資源使用量を制御す
る第１の転送制御手段と、新規に要求されるデータ転送
が第２の種類のデータ転送（輻輳回避型のデータ転送）
のときに、前記資源使用量観測手段で判別した資源使用
量に基づき前記新規要求されるデータ転送に対する前記
時分割ネットワークの資源使用可能量を求め、前記資源
使用可能量の範囲で資源割当て量を通知する資源割り当
て手段と、前記資源割当量の通知に基づいて、前記新規
に要求された第２の種類のデータ転送を前記資源割当量
の帯域で実行する第２の転送制御手段とを設けるように
している。

【００４５】この構成においては、データ転送要求を監
視して、輻輳回復型のデータ転送に使用するネットワー
ク資源も決定するようにし、輻輳回復型のデータ転送と
輻輳回避型のデータ転送とを同時に行うことができる。

【００４６】また、この構成において、前記資源使用量
観測手段は、前記第１のデータ転送の転送パスおよび前
記第２のデータ転送の転送パスが集中する位置におい
て、前記複数のコンピュータと前記特定のコンピュータ
間の接続手順のための制御パケットを監視して前記時分
割交換ネットワークの資源使用総量を判別するようにし
てもよい。

【００４７】また、前記資源使用量観測手段は、前記第
１のデータ転送の要求を受信した時点でこのデータ転送
に要するネットワーク帯域の中心値とその時間変動量を
推定して、前記第１のデータ転送による前記時分割交換
ネットワークの資源使用量を集計し、さらに前記第２の
データ転送による前記時分割交換ネットワークの資源使
用量を集計し、これら集計した値を加算して前記時分割
交換ネットワークの資源使用総量を判別するようにして
もよい。

【００４８】また、前記第１のデータ転送を、対応する
アプリケーションの種別および対応するアプリケーショ
ンの処理パラメータの少なくとも１つから予め設定した
複数のカテゴリーに分類し、前記カテゴリーに対応して
予め設定した伝送帯域値を前記第１のデータ転送のネッ
トワーク帯域の中心値と推定するようにしてもよい。

【００４９】また、前記第１のデータ転送に要するネッ
トワーク帯域の時間変動量は、前記前記資源使用量観測
手段において集計したデータ転送の総量の短時間変動量
観測値に、一定の係数を乗じることにより決定するよう
にしてもよい。

【００５０】また、前記資源割り当て手段は、前記第２
のデータ転送の許可時間間隔を一定の時間に分割し、こ
の時間間隔ごとに資源割当を実行し、前記資源使用量観
測手段は一定のデータパケット到着時間間隔に基づいて
前記データ転送の総量の短時間変動量観測値を算出する
ようにしてもよい。

【００５１】また、前記他の複数のコンピュータはクラ
イアントであって、前記特定のコンピュータはサーバー
であってもよい。また、前記特定のコンピュータはプリ
ントサーバーであってもよい。また、前記特定のコンピ
ュータは前記ネットワーク内のスイッチであってもよ
い。また、前記特定のコンピュータは、前記データ転送
の相手先を選択するネットワーク通信制御サーバであっ
てもよい。

【００５２】また、本発明によれば、ネットワークによ
り接続された複数のコンピュータの間のデータ転送を行
うデータ転送装置に、前記ネットワークにおける輻輳を
検出する輻輳検出手段と、前記輻輳検出手段による輻輳
検出をフィードバックして前記ネットワークの資源利用
量を制御しながら前記コンピュータ間のデータ転送を行
う第１の転送制御手段と、前記データ転送が集中する経
路における前記ネットワークの資源使用量を観測する資
源使用量観測手段と、前記資源使用量観測手段で観測さ
れた資源使用量に基づいて、使用可能な範囲で前記ネッ
トワークの資源を割り当てて、前記コンピュータ間のデ
ータ転送を実行する第２の転送制御手段とを設けるよう
にしている。

【００５３】この構成においても、データ転送が集中す
る経路においてネットワークの資源利用量を観測し、こ
れにより輻輳回復型のデータ転送の資源利用量をも決定
し、これにより、輻輳回復型のデータ転送と輻輳回避型
のデータ転送とを同時に実行させることができる。

【００５４】また、本発明は、データ転送方法としても
実現可能であり、またコンピュータ・プログラム製品と
しても実装可能である。

【００５５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図９に示
す。図９において、図５または図６と対応する個所には
対応する符号を付した。ここでは、まず、本発明のデー
タ転送手法が実装される位置に関して説明する。

【００５６】本発明に係わる、輻輳制御型データ転送装
置は、輻輳回復型データ転送と輻輳回復型データ転送が
同時に集中して輻輳が発生しうるコンピュータ（例えば
サーバ）のアプリケーションと、データ転送制御プログ
ラムの間に位置する。即ち、ネットワーク上で、実質上
データ転送要求が集中する場所である。そこで、複数の
データ転送が集中する位置に着目する。

【００５７】クライアント−サーバ型のアプリケーショ
ンでは、多数のクライアントとのデータ転送がサーバに
集約される。この場合、スイッチ型のネットワークで
は、輻輳回復型データ転送と輻輳回避型データ転送と
は、サーバとネットワークとを接続する伝送路に集中す
る。このとき、伝送路の一方の端であるネットワークの
接続ポート、もしくは、もう一方の端であるサーバの入
口において、伝送路に集中した全てのデータ転送を観測
できる。

【００５８】このように、データ転送が集中して輻輳が
発生する位置が局在し、かつ、あらかじめその位置を設
計できるため、その位置において本発明を実施できる。

【００５９】図９において、クライアント１１０ａから
サーバ１１１に対して輻輳回復型のデータ転送が行われ
ると、伝送帯域推定手段２がこれを監視して、資源利用
量を推定する。推定した資源利用量は間情報記憶手段３
に記憶される。他方、クライアント１１０ｂからサーバ
１１１に対して輻輳回避型のデータ転送を行うには、輻
輳回避型送信帯域規制手段１０６が輻輳回避型のデータ
転送要求を送出する。要求帯域取得手段１はこのデータ
転送要求から要求帯域を判別する。伝送帯域割当て手段
４は、管理情報記憶手段３にアクセスし、輻輳回復型デ
ータ転送に使用されている資源推定値および、他の輻輳
回避型データ転送に用いられている資源を把握し、これ
に応じて、先の輻輳回避型データ転送要求に対して帯域
を割り当てる。データ転送指示手段５は資源割り当てに
応じて輻輳回避型送信帯域規制手段１０６に送信指示を
送る。

【００６０】このようにして、輻輳回復型のデータ転送
と輻輳回避型のデータ転送とを同時に行うことが可能に
なる。

【００６１】

【実施例】

［実施例１］次に、クライアント−サーバ型アプリケー
ションのデータ転送装置を例にとって、本発明の一実施
例を説明する。

【００６２】図１０は実施例１のデータ転送装置の全体
構成を示したものである。図中、データ転送はクライア
ント１１０ａ、１１０ｂからサーバ１１１に対して行わ
れ、クライアント１１０ａ、１１０ｂが送信局、サーバ
１１１が受信局である。データ転送装置は、輻輳回復型
送信帯域規制手段１０５を有するクライアント１１０ａ
と、輻輳回避型送信帯域規制手段１０６を有するクライ
アント１１０ｂと、データ転送分離手段１１２と、デー
タ転送観測部１１と、資源使用量推定部１２と、資源配
分部１３とを有するサーバ１１１と、それらを相互に接
続してパケットによるデータ転送を実行する、輻輳検知
手段１０４と、バッファ１０１ａとを有するパケット交
換スイッチ１０１ｂから成る。

【００６３】サーバ１１１のアプリケーション１０２
は、輻輳回復型データ転送を用いたデータ転送を受け付
けたことを契機に、データ転送観測部１１のデータ転送
検知機能１４（図１１）に対して、受信開始信号を通知
する。また、同データ転送が完了したことを契機に、デ
ータ転送観測部１１のデータ転送検知機能１４に対し
て、受信完了信号を通知する。

【００６４】輻輳回復型送信帯域規制手段１０５、輻輳
検知手段１０４は、従来技術のＡＢＲと同様である。一
方、輻輳回避型送信帯域規制手段１０６は、本出願人が
先に提案した競合制御機能を備えたデータ伝送手法（特
願平８−１７９４９号）と同等である。すなわち、特願
平８−１７９４９号の手法においては、各データ伝送の
開始時刻、終了時刻、送信端末、受信端末、経路、使用
帯域の変化等の伝送状況を確定的に掌握し、これに基づ
いて、輻輳を回避するように一元的にデータ転送を制御
している。ただし、この実施例では、従来の輻輳回復型
データ転送も含まれ、この種類のデータ伝送については
その状況をすべて確定的に掌握することができない。し
たがって、輻輳回復型データ転送については資源使用量
を推定し、この推定値を利用して、輻輳回避型データ転
送にネットワーク資源の割り当てを行う。輻輳回避型送
信帯域規制手段１０６はアプリケーション１０２によっ
てデータ転送要求が発生すると、資源配分部１３に対し
て、送信要求を通知する。

【００６５】資源配分部１３から、送信指示が通知され
ると、その指示内容の送信帯域でデータ転送を実行す
る。データ転送が完了すると、資源配分部１３に対し
て、送信完了を通知する。

【００６６】以下、各部の構成、動作に関して説明す
る。

【００６７】図１１は実施例１のデータ転送観測部１１
の構成を、図１２は動作を示したものである。

【００６８】データ転送観測部１１には、データ転送検
知機能１４と、データ転送計数機能１５と、伝送帯域統
計機能１６がある。

【００６９】適応業務対応のプログラム１０２は、輻輳
回復型データ転送を用いたデータ転送を受け付けたこと
を契機に、データ転送観測部１１のデータ転送検知機能
１４に対して、受信開始信号を通知する。また、同デー
タ転送が完了したことを契機に、データ転送観測部１１
のデータ転送検知機能１４に対して、受信完了信号を通
知する。

【００７０】データ転送検知機能１４は、初期化ののち
（Ｓ１１）、適応業務対応のプログラム１０２から受信
開始信号を通知されると、データ転送計数機能１５に対
して転送開始信号を通知するとともに、データ転送管理
テーブルに登録する（Ｓ１２、Ｓ１３）。図１３は実施
例１のデータ転送管理テーブルの形式を示したものであ
る。つまり、データ転送管理テーブルには現時点で継続
中のデータ転送がエントリされている。

【００７１】また、データ転送検知機能１４は、アプリ
ケーション１０２から受信完了信号を通知されると、デ
ータ転送管理テーブルのエントリを検査する。エントリ
に一致する場合、データ転送計数機能１５に対して転送
完了信号を通知するとともに、データ転送管理テーブル
のエントリを削除する（Ｓ１２、Ｓ１５）。

【００７２】データ転送計数機能１５は、計数カウンタ
を有し、データ転送検知機能１４から転送開始信号を通
知されたことを契機にカウンタ値を増加し（Ｓ１４）、
転送完了信号を通知されたことを契機にカウンタ値を減
少させる（Ｓ１６）。すなわち、計数カウンタは生存デ
ータ転送数を保持している。データ転送計数機能１５
は、カウンタ値が変化する毎に、伝送帯域統計機能１６
および資源使用量推定部１２に対して生存データ転送数
を通知する（Ｓ１７）。

【００７３】伝送帯域統計機能１６は、伝送帯域統計テ
ーブルと、計数カウンタと、タイマとを有している。

【００７４】伝送帯域統計テーブルは、生存データ転送
数毎に累計受信時間と累計受信パケット数を保持する。
図１４はその形式を示したものである。

【００７５】伝送帯域統計機能は１６、データ転送計数
機能１５から生存データ転送数が通知されることを契機
にタイマをリセットして、再スタートする。すなわち、
タイマは、生存データ転送数が一定である期間の時間長
を計測している。リセットに際し、伝送帯域統計テーブ
ルに生存データ転送数毎に保持されている累計受信時間
にタイマ値を加算する。

【００７６】伝送帯域統計機能１６は、輻輳回復型デー
タ転送のパケットを受信したことを契機として、計数カ
ウンタのカウンタ値を増加させる。すなわち、計数カウ
ンタは受信パケット数を計数している。伝送帯域統計機
能１６は、タイマがリセットされたことを契機として、
伝送帯域統計テーブルに生存データ転送数毎に保持され
ている累計受信パケット数にカウンタ値を加算し、計数
カウンタをリセットする。

【００７７】伝送帯域統計機能１６は、データ転送計数
機能１５から生存データ転送数が通知されることを契機
に、伝送帯域統計テーブルに生存データ転送数毎に保持
されている累計受信時間と累計受信パケット数から、生
存データ転送数に対応する平均伝送帯域［ｂｐｓ］を次
式によって算出し、資源使用量推定部１２に対して通知
する。

【００７８】

【数１】データ転送ひとつ当たりの伝送帯域の長時間平均値は、
ユーザ・インタフェースを介して、ユーザがあらかじめ
入力した固定値を用いるように構成してもよい。あるい
は、ネットワーク管理情報を用いてもよい。

【００７９】さらに別の実施例では、データ転送ひとつ
当たりの伝送帯域の長時間平均値の代わりに、データ転
送速度の上限を規制するシェーピング速度を用いてもよ
い。

【００８０】図１５は実施例１の資源使用量推定部１２
の構成を、図１６は動作を示したものである。

【００８１】資源使用量推定部１２には、総使用帯域算
出機能１７と、短時間変動補正機能１８がある。

【００８２】総使用帯域算出機能１７は、初期化の後
（Ｓ２１）、データ転送観部１１から、生存データ転送
数Ｎとデータ転送ひとつ当たりの伝送帯域の長時間平均
値Ｒａｖｅが通知されると、輻輳回復型データ転送の総
使用帯域Ｒｕｓｅｄを（２）式により算出する（Ｓ２
２、Ｓ２３）。

【００８３】

【数２】短時間変動補正機能１８は、総使用帯域算出機能１７か
ら輻輳回復型データ転送の総使用帯域の推定値Ｒｕｓｅ
ｄが通知されると、それに対して短時間変動分の補正を
行う（Ｓ２４）。

【００８４】補正方法を説明する。データ転送の、ある
計測期間中の伝送帯域の時間平均値は、計測期間が長け
れば長いほど長時間平均値（統計平均値）に近づく。逆
に、計測期間が短い場合には短時間変動分が誤差として
無視できない。輻輳回避制御の制御周期時間内の輻輳回
復型データ転送の使用帯域を推定することが目的である
から、（３）式で示される輻輳回避制御の制御周期時間
が、前記計測期間に相当する。

【００８５】

【数３】そこで、制御周期時間長に反比例する短時間変動分を、
伝送帯域の増加方向にマージンとしてとる。補正後の輻
輳回復型データ転送の使用帯域の推定値Ｒｕｓｅｄ’の
算出式を（４）式に示す。

【００８６】

【数４】短時間変動補正機能１８は、補正を行って輻輳回復型デ
ータ転送の使用帯域Ｒｕｓｅｄ’を算出すると、それを
使用帯域記憶メモリに記憶する（Ｓ２５）。使用帯域記
憶メモリを更新する度に、資源配分部１３に資源配分信
号を通知する（Ｓ２６）。

【００８７】他の実施例では、送信局毎に記憶媒体の入
出力速度が異なるという前提の下で、送信局毎に異なる
データ転送ひとつ当たりの伝送帯域の長時間平均値Ｒａ
ｖｅ（ｉ）（ｉ＝０，１，２，．．．，ｍ；ｉは送信局
を識別する識別子）から輻輳回復型データ転送の使用帯
域を推定してもよい。その場合、輻輳回復型データ転送
の使用帯域の推定値Ｒｕｓｅｄの算出式は（５）式とな
る。

【００８８】

【数５】図１７は実施例１の資源配分部１３の構成を、図１８、
図１９、図２０は動作を示したものである。

【００８９】資源配分部１３には、送信待ち行列機能１
９、送信帯域決定機能２０、送信帯域指示機能２１があ
る。

【００９０】資源配分部１３には、自らが各輻輳回避型
データ転送に対して既に通知した送信帯域値を記憶する
資源使用量管理テーブルを有している。図２１は資源使
用量管理テーブルの形式を示したものである。

【００９１】送信待ち行列機能１９は、ＦＩＦＯ（Ｆｉ
ｒｓｔＩｎ，ＦｉｒｓｔＯｕｔ）待ち行列を有して
いる。送信局から送信要求を通知されると、その内容を
待ち行列にキューイングする（Ｓ３１、Ｓ３２、Ｓ３
３）。送信待ち行列機能１９は、待ち行列内の待ち要求
の有無を送信帯域決定機能２０に対して常時表示する。

【００９２】また、送信局から送信完了を通知される
と、資源使用量管理テーブル中の対応するエントリを削
除し、送信帯域決定機能２０に対してデータ転送完了信
号を通知する（Ｓ３１、Ｓ３４、Ｓ３５、Ｓ３３）。

【００９３】送信帯域決定機能２０は、伝送路帯域値を
固定値として保持している。

【００９４】送信帯域決定機能２０は、資源使用量推定
部１２から輻輳回復型データ転送の使用帯域が通知され
ると、輻輳回避型データ転送への送信帯域の割当て、な
らびに送信局から送信完了を通知されることを契機とし
て、エントリを更新される。

【００９５】送信帯域決定機能２０は、伝送路帯域値Ｒ
ｌｉｎｋから、輻輳回復型データ転送の使用帯域の推定
値Ｒｕｓｅｄと、実行中の輻輳回避型データ転送に対し
て既に配分した帯域値Ｒｉ（ｉ＝０，１，２，．．．，
ｍ；ｍは実行中の輻輳回避型データ転送数）の総計とを
差し引いくことで、空き帯域値Ｒｍａｘを算出する。

【００９６】算出式を（６）式に示す。

【００９７】

【数６】送信待ち行列機能１９においてキューイングされている
先頭の送信要求に対して、算出された空き帯域値の範囲
内で、要求送信帯域に基づいて送信帯域を割当てる。す
なわち、送信待ち行列の先頭の送信要求を取り出してこ
れを解析し要求送信帯域を求める（Ｓ４１、Ｓ４２）。
そして、空き帯域値を算出し、割り当て可能であれば、
送信帯域値を決定し（Ｓ４３、Ｓ４４）、資源使用量管
理テーブルにエントリを追加し（Ｓ４５）、送信帯域指
示機能２１に送信帯域値を通知する（Ｓ４６）。空き帯
域が少ないせいで所望の帯域を割当てられない場合は、
他のデータ転送が完了して割当てられるようになるま
で、送信待ち行列機能１９に保持しつづける（Ｓ４
７）。

【００９８】送信帯域指示機能２１は、送信帯域決定機
能２０において決定した送信帯域値を含む送信指示を生
成し、送信要求の送信元である送信局に対して通知する
（Ｓ５１〜Ｓ５３）。

【００９９】本実施例において、輻輳回避型データ転送
と輻輳回復型データ転送とがクライアント１１０からサ
ーバ１１１に対して同時に実行された場合に、サーバ１
１１の入口である伝送路において輻輳回避型データ転送
の伝送効率の評価を行った。図２２は評価結果の一例を
示したものである。図中、代表的なサービス例えばプリ
ントサービス等を想定し、以下に設定している。回避型データ転送数（即ち、同時伝送データ本数）：
１本。最大伝送路帯域までの帯域を使用。回復型データ転送数：ネットワークの空き帯域に依存
して、最低１本から、最大２０本まで。更に、伝送帯域
は、中心値を伝送路帯域の４％。各々のデータ転送帯域
の時間変動は、ポアソン過程に従うものとした。輻輳の判断基準：データ消失率１０^-7以下先ず、従来の構成のままの場合、帯域乗利用効率は１５
％に止まる。資源使用量推定部において、フェーズ１
（平均値）のみで推定した場合、７０％の空き帯域利用
効率を得た。

【０１００】更に、フェーズ２（時間変動量補正）まで
含めると９５％の空き帯域利用効率を得た。この時、第
４式における制御間隔Ｔを一定の回避型輻輳制御の伝送
間隔とし、補正係数ａを実験解的に最適化した。また、
複数の輻輳回復型データ転送トラヒックの集合の時間変
動分布は、実験的に一定分布とした場合が、最適、即ち
固定レートとした場合が最適であった。

【０１０１】なお、上述の実験からも容易に理解できる
ように、輻輳回避型データ転送の制御期間を、輻輳回避
型データ転送に許容された期間を分割した一定の時間間
隔とし、この時間間隔ごとに割り当てを行うようにして
もよい。また、一定のパケットの到着時間間隔に基づい
て短時間変動量観測値を算出するようにしてもよい。

【０１０２】また、図１０において、１１１ａは、この
実施例のデータ転送制御をサーバ１１１に実行させるた
めにインストールされるプログラムを保持しているプロ
グラム製品であり、これを用いて本実施例の手法をサー
バ１１１に実装できる。

【０１０３】［実施例２］実施例２では、クライアント
−サーバ型アプリケーションのデータ転送装置を例にし
て説明する。図２３は実施例２の全体構成を示す。デー
タ転送はクライアント１１０ａ、１１０ｂからサーバ１
１１に対して行われ、クライアント１１０ａ、１１０ｂ
が送信局、サーバ１１１が受信局である。

【０１０４】実施例２の観測点に関して説明する。実施
例２はクライアント−サーバ型アプリケーションであっ
て、輻輳回復型データ転送と輻輳回避型データ転送とが
集中して輻輳が発生しうる位置は、受信局への入口であ
ることから、中継スイッチ（パケット交換スイッチ１０
１ｂ）の接続ポートに観測点を設ける。

【０１０５】また、中継スイッチの配置を設計すること
によって、輻輳回復型データ転送と輻輳回避型データ転
送とが集中して輻輳が発生しうる位置を、この一点だけ
とするように設計している。

【０１０６】実施例２の観測対象に関して説明する。

【０１０７】アプリケーションプログラムの処理結果の
伝送は、通常、データ転送制御ソフトウェアにおいて接
続指向のデータ転送により実行される。ここで接続指向
のデータ転送とは、データ転送毎に接続の確立、維持、
解放と呼ばれる制御手順を制御パケットによって行うデ
ータ転送をいう。

【０１０８】すなわち、データ転送制御ソフトウェアの
接続の確立と解放の間に、アプリケーションプログラム
のの情報交換、および、アプリケーションプログラムの
処理結果の伝送が実行される。

【０１０９】そこで、データ転送制御ソフトウェアの接
続の確立と解放のためのパケットを観測することは、ア
プリケーションプログラムの情報交換を観測することの
代用となる。

【０１１０】図２４は、従来のＴＣＰを用いた接続動作
を、ＵＮＩＸオペレーティングシステム上の一般的プリ
ントアプリケーションであるｌｐｒ（プリント）を例に
示したものである。図中、送信側クライアントアプリケ
ーションと受信側サーバアプリケーションとの間で、フ
ァイルデータの転送に先だって、ＴＣＰを用いた接続が
行われる。接続確立および接続解放の制御パケットも前
記観測点に集中する。

【０１１１】そこで、輻輳回復型データ転送の接続確立
および接続解放の制御パケットを検出することで、デー
タ転送が資源を使用している継続期間を検知することが
できる。またデータ転送が資源を使用している継続期間
を検出することもできる。

【０１１２】つぎに図２３に戻り、データ転送装置の全
体構成を説明する。図中、実施例２のデータ転送装置
は、輻輳回復型送信帯域規制手段１０５を有するクライ
アント１１０ａと、輻輳回避型送信帯域規制手段１０６
を有するクライアント１１０ｂと、データ転送分離手段
１１２とを有するサーバ１１１と、それらを相互に接続
してパケットによるデータ転送を実行する、バッファ１
０１ａと、輻輳検知手段１０４と、データ転送抽出部２
２と、データ転送観測部１１と、資源使用量推定部１２
と、資源配分部１３とを有するパケット交換スイッチ１
０１ｂとからなる。

【０１１３】実施例２の輻輳回復型送信帯域規制手段１
０５、輻輳検知手段１０４、輻輳回避型送信帯域規制手
段１０６、データ転送観測部１１と、資源使用量推定部
１２および資源配分部１３は実施例１と同等であるので
説明を省略する。

【０１１４】図２５は実施例２のデータ転送抽出部２２
の構成を、図２６は動作を示したものである。データ転
送抽出部２２には、パケット分離機能２３、接続検知機
能２４がある。

【０１１５】一般に、データ転送制御ソフトウェアは階
層化されたデータ転送プロトコルとして実装されてい
る。階層化されたデータ転送プロトコルによって生成さ
れたパケットは、プロトコルの制御情報を保持している
ヘッダと呼ばれる構造を有している。図２７に示すヘッ
ダ構造を示す。すなわち、階層（Ｎ）のプロトコルの情
報には、１つ上位の階層（Ｎ＋１）プロトコルを指定す
る情報が含まれており、これがプロトコル識別子であ
る。図２８は従来のＴＣＰ／ＩＰ（ＩｎｔｅｒｎｅｔＰ
ｒｏｔｏｃｏｌ）によるコネクション、および、プロト
コル指定を示したものである。

【０１１６】データ転送制御ソフトウェアにおいて、２
種類の輻輳制御方式は異なるプロトコルとして実装され
る。そこで、プロトコル識別子を検査することにより、
データ転送を２種類の輻輳制御方式に分別できる。

【０１１７】また、アプリケーション間の接続の確立と
解放のための情報交換は、ヘッダの特定の部位（フィー
ルド）の値によって行われる。そこで、ヘッダの特定の
フィールドを検査することにより、接続の確立と解放の
手順を観測できる。

【０１１８】データ転送抽出部２２は、図２９に示す形
式のプロトコル情報テーブルを保持している。

【０１１９】パケット分離機能２３は、伝送路からパケ
ットを受信すると、受信パケットのプロトコル識別子を
前記プロトコル情報テーブル（図２９）に照らし合わせ
る（Ｓ６１、Ｓ６２）。プロトコル識別子がプロトコル
情報テーブル中の輻輳回復型データ転送かつ接続指向デ
ータ転送に対応するエントリに一致する場合に、受信パ
ケットを接続検知機能２４に渡す（Ｓ６３）。それ以外
の場合は受信パケットを破棄する（Ｓ６７）。

【０１２０】接続検知機能２４は、パケット分離機能２
３から輻輳回復型データ転送かつ接続指向データ転送の
受信パケットを受信すると、前記プロトコル識別子テー
ブルに照らし合わせる。受信パケットが接続指向の輻輳
回復型データ転送のプロトコル識別子に対応する接続確
立手順を示すパケット内容である場合、受信開始信号を
資源使用量推定部１２に通知するとともにデータ転送管
理テーブルに登録する（Ｓ６８、Ｓ６９）。図３０にデ
ータ転送管理テーブルの形式を示す。つまり、データ転
送管理テーブルには現時点で接続中のデータ転送がエン
トリされている。他方、受信パケットが接続指向の輻輳
回復型データ転送のプロトコル識別子に対応する接続解
放手順を示すパケット内容である場合、データ転送管理
テーブルのエントリを検査する（Ｓ６５）。エントリに
一致する場合、受信完了信号を資源使用量推定部に通知
するとともに、データ転送管理テーブルのエントリを削
除する（Ｓ６５、Ｓ６６）。

【０１２１】この実施例においても実施例１と同様に輻
輳回復型データ転送と輻輳回避型データ転送を同時に行
うことが可能になる。

【０１２２】

【発明の効果】本発明によれば、回復型輻輳制御と回避
型輻輳制御とがネットワーク上に同時に存在して、ひと
つの伝送路を動的に共有し、かつ、負荷が大きい時も、
データ消失なく、高い伝送効率をえられる効果がある。
これにより、ネットワークの分離や再構築をすることな
く、従来のアプリケーションは回復型輻輳制御、大容量
かつ高負荷のデータ転送を行うアプリケーションは回避
型輻輳制御というように、アプリケーションに応じて使
い分けることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】コンピュータネットワークの概略構成図であ
る。

【図２】従来のデータ転送装置の概略構成図である。

【図３】輻輳の制御を行なわないデータ転送装置の概
略構成図である。

【図４】クライアント−サーバモデルの概念図であ
る。

【図５】クライアント−サーバ型データ転送装置の構
成説明図である。

【図６】本発明の手段構成説明図である。

【図７】本発明の伝送帯域推定手段の説明図である。

【図８】本発明の伝送帯域割当て方法の概略説明図で
ある。

【図９】本発明の実施の形態説明図である。

【図１０】実施例１の全体構成説明図である。

【図１１】実施例１のデータ転送観測部の構成説明図
である。

【図１２】実施例１のデータ転送観測部の動作説明図
である。

【図１３】実施例１のデータ転送管理テーブルの説明
図である。

【図１４】実施例１の伝送帯域統計テーブルの説明図
である。

【図１５】実施例１の資源使用量推定部の構成説明図
である。

【図１６】実施例１の資源使用量推定部の動作説明図
である。

【図１７】実施例１の資源配分部の構成説明図であ
る。

【図１８】実施例１の資源配分部の送信待ち行列機能
の動作説明図である。

【図１９】実施例１の資源配分部の送信帯域決定機能
の動作説明図である。

【図２０】実施例１の資源配分部の送信帯域指示機能
の動作説明図である。

【図２１】実施例１の資源使用量管理テーブルの説明
図である。

【図２２】実施例１の評価説明図である。

【図２３】実施例２の全体構成説明図である。

【図２４】従来技術ＴＣＰを用いた接続動作の例（ｌ
ｐｒ）である。

【図２５】実施例２のデータ転送観測部の構成説明図
である。

【図２６】実施例２のデータ転送観測部の動作説明図
である。

【図２７】階層型データ転送プロトコルによるパケッ
ト構造説明図である。

【図２８】従来技術ＴＣＰ／ＩＰによるコネクショ
ン、および、プロトコル指定の説明図である。

【図２９】実施例２のプロトコル情報テーブルの説明
図である。

【図３０】実施例２のデータ転送管理テーブルの説明
図である。

【符号の説明】

１要求帯域取得手段２伝送帯域推定手段３管理情報記憶手段４伝送帯域割当て手段５データ転送指示手段１１データ転送観測部１２資源使用量指定部１３資源配分部１４データ転送検知機能１５データ転送計数機能１６伝送帯域統計機能１７総使用帯域算出機能１８短時間変動補正機能１９送信待ち行列機能２０送信帯域決定機能２１送信帯域指示機能２２データ転送抽出部２３パケット分離機能２４接続検知機能１００コンピュータ１０１ネットワーク１０１ａバッファ１０１ｂパケット交換スイッチ１０２アプリケーション（適用業務対応のプログラ
ム）１０３データ通信制御ソフトウェア１０４輻輳検知手段１０５輻輳回復型送信帯域規制手段１０６輻輳回避型送信帯域規制手段１０７資源配分手段１１０ａ、１１０ｂクライアント１１１サーバ１１２データ転送分離手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】時分割交換ネットワークに接続された複
数のコンピュータ上のアプリケーションが前記ネットワ
ークを介してデータ転送を行い、特定のコンピュータに
対して他の複数のコンピュータから単一の経路を介して
同時にデータ転送が行われるネットワークシステムにお
いて、前記時分割交換ネットワークにおける輻輳を検出する輻
輳検出手段と、前記特定のコンピュータによる前記アプリケーションの
データ転送要求の受信を監視して前記時分割交換ネット
ワークの資源使用総量を判別する資源使用量観測手段
と、新規に要求されるデータ転送が第１の種類のデータ転送
のときに、前記時分割交換ネットワーク上で、前記デー
タ転送の要求に応じてデータ転送を開始し、前記輻輳検
出のフィードバックにより、前記時分割交換ネットワー
クの資源使用量を制御する第１の転送制御手段と、新規に要求されるデータ転送が第２の種類のデータ転送
のときに、前記資源使用量観測手段で判別した資源使用
量に基づき前記新規要求されるデータ転送に対する前記
時分割ネットワークの資源使用可能量を求め、前記資源
使用可能量の範囲で資源割当て量を通知する資源割り当
て手段と、前記資源割当量の通知に基づいて、前記新規に要求され
た第２の種類のデータ転送を前記資源割当量の帯域で実
行する第２の転送制御手段とを有することを特徴とする
データ転送装置。
【請求項２】前記資源使用量観測手段は、前記第１の
データ転送の転送パスおよび前記第２のデータ転送の転
送パスが集中する位置において、前記複数のコンピュー
タと前記特定のコンピュータ間の接続手順のための制御
パケットを監視して前記時分割交換ネットワークの資源
使用総量を判別する請求項１記載のデータ転送装置。
【請求項３】前記資源使用量観測手段は、前記第１の
データ転送の要求を受信した時点でこのデータ転送に要
するネットワーク帯域の中心値とその時間変動量を推定
して、前記第１のデータ転送による前記時分割交換ネッ
トワークの資源使用量を集計し、さらに前記第２のデー
タ転送による前記時分割交換ネットワークの資源使用量
を集計し、これら集計した値を加算して前記時分割交換
ネットワークの資源使用総量を判別する請求項１または
２記載のデータ転送装置。
【請求項４】前記第１のデータ転送を、対応するアプ
リケーションの種別および対応するアプリケーションの
処理パラメータの少なくとも１つから予め設定した複数
のカテゴリーに分類し、前記カテゴリーに対応して予め
設定した伝送帯域値を前記第１のデータ転送のネットワ
ーク帯域の中心値と推定する請求項３記載のデータ転送
装置。
【請求項５】前記第１のデータ転送に要するネットワ
ーク帯域の時間変動量は、前記前記資源使用量観測手段
において集計したデータ転送の総量の短時間変動量観測
値に、一定の係数を乗じることにより決定する請求項３
または４記載のデータ転送装置。
【請求項６】前記資源割り当て手段は、前記第２のデ
ータ転送の許可時間間隔を一定の時間に分割し、この時
間間隔ごとに資源割当を実行し、前記資源使用量観測手
段は一定のデータパケット到着時間間隔に基づいて前記
データ転送の総量の短時間変動量観測値を算出する請求
項５記載のデータ転送装置。
【請求項７】前記他の複数のコンピュータはクライア
ントであって、前記特定のコンピュータはサーバーであ
る請求項１、２、３、４、５または６記載のデータ転送
装置。
【請求項８】前記特定のコンピュータはプリントサー
バーである請求項１、２、３、４、５、６または７記載
のデータ転送装置。
【請求項９】前記特定のコンピュータは前記ネットワ
ーク内のスイッチである請求項１、２、３、４、５、６
または７記載のデータ転送装置。
【請求項１０】前記特定のコンピュータは、前記デー
タ転送の相手先を選択するネットワーク通信制御サーバ
である請求項１、２、３、４、５、６または７記載のデ
ータ転送装置。
【請求項１１】ネットワークにより接続された複数の
コンピュータの間のデータ転送を行うデータ転送装置に
おいて、前記ネットワークにおける輻輳を検出する輻輳検出手段
と、前記輻輳検出手段による輻輳検出をフィードバックして
前記ネットワークの資源利用量を制御しながら前記コン
ピュータ間のデータ転送を行う第１の転送制御手段と、前記データ転送が集中する経路における前記ネットワー
クの資源使用量を観測する資源使用量観測手段と、前記資源使用量観測手段で観測された資源使用量に基づ
いて、使用可能な範囲で前記ネットワークの資源を割り
当てて、前記コンピュータ間のデータ転送を実行する第
２の転送制御手段とを有することを特徴とするデータ転
送装置。
【請求項１２】ネットワークにより接続された複数の
コンピュータの間のデータ転送を行うデータ転送方法に
おいて、前記ネットワークにおける輻輳を検出する輻輳検出ステ
ップと、前記輻輳検出ステップによる輻輳検出をフィードバック
して前記ネットワークの資源利用量を制御しながら前記
コンピュータ間のデータ転送を行う第１の転送制御ステ
ップと、前記データ転送が集中する経路における前記ネットワー
クの資源使用量を観測する資源使用量観測ステップと、前記資源使用量観測ステップで観測された資源使用量に
基づいて、使用可能な範囲で前記ネットワークの資源を
割り当てて、前記コンピュータ間のデータ転送を実行す
る第２の転送制御ステップとを有することを特徴とする
データ転送方法。
【請求項１３】ネットワークにより接続された複数の
コンピュータの間のデータ転送を行うために用いられる
データ転送用コンピュータ・プログラム製品において、前記ネットワークにおける輻輳を検出する輻輳検出ステ
ップと、前記輻輳検出ステップによる輻輳検出をフィードバック
して前記ネットワークの資源利用量を制御しながら前記
コンピュータ間のデータ転送を行う第１の転送制御ステ
ップと、前記データ転送が集中する経路における前記ネットワー
クの資源使用量を観測する資源使用量観測ステップと、前記資源使用量観測ステップで観測された資源使用量に
基づいて、使用可能な範囲で前記ネットワークの資源を
割り当てて、前記コンピュータ間のデータ転送を実行す
る第２の転送制御ステップとを所定のコンピュータに実
行させるために用いることを特徴とするデータ転送用コ
ンピュータ・プログラム製品。