JPH11112503A

JPH11112503A - ネットワークシステムおよびネットワーク機器

Info

Publication number: JPH11112503A
Application number: JP26726197A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Ishizaki; 健史石▲崎▼; Shinri Takihiro; 眞利滝広; Yoshinori Miyamoto; 宜則宮本; Tokuhiro Niwa; 徳広丹羽
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-09-30
Filing date: 1997-09-30
Publication date: 1999-04-23

Abstract

(57)【要約】【課題】コネクションレス型のプロトコルによる通信
を、少ない管理負荷で、通信品質の保証されたコネクシ
ョンを用いて転送できるようにするネットワークシステ
ムおよびそれに用いられるネットワーク機器を提供す
る。【解決手段】経路制御プロトコルを用いて、前記ユー
ザネットワークの構成情報を取得する手段と、通信品質
の保証された経路をどのように設定するかを規定する運
用管理ポリシ情報が格納される手段と、設定するコネク
ションの属性情報を決定する手段と、該属性情報のコネ
クションを設定させるためのコネクション設定指示を、
対応する前記交換装置およびエッジノードに出力する手
段とを有するコネクション管理サーバを用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コネクションレス
型のプロトコルによる通信を、通信品質を保証する機能
を有するネットワークを介して行うネットワークシステ
ムおよびそれに用いられるネットワーク機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＩＰ(Internet Protocol)ネットワーク
は、コネクションレス型の通信が行われるネットワーク
であり、使い勝手のよさや幅広い互換性から、広く普及
している。ＩＰネットワークでは、一般ユーザの通信と
共に、基幹業務などの重要な通信が行われるようになっ
てきている。基幹業務などの通信は、高い通信品質（高
速性および高信頼性）が要求されるが、ＩＰネットワー
クでは一般ユーザの通信の影響により通信品質が大きく
低下することがある。

【０００３】高い通信品質を保証するネットワークとし
ては、ＡＴＭ(Asynchronous Transfer Mode)ネットワー
クがある。ＡＴＭネットワークは、通信データをセルと
呼ばれる固定長のパケットで高速に通信する。また、Ａ
ＴＭネットワークは、送信者と受信者との間にＶＣ(Vir
tual Circuit)と呼ばれる仮想的なコネクションを設定
し、コネクション毎に異なる通信属性を与えることが可
能である。ＶＣは、ＶＰＩ(Virtual Path Identifier)
およびＶＣＩ(Virtual Connection Identifier)という
識別子の組合わせによって、管理および識別される。Ａ
ＴＭネットワークによれば、各トラフィックに対し、独
立したコネクションを割り当てて、トラフィック毎に異
なる通信品質を保証することが可能になる。

【０００４】ＩＰによる通信をＡＴＭネットワークを介
して行えるようにしたものもある。このネットワークで
は、ＡＴＭネットワークに、ＡＴＭインタフェースを有
するルータやＨＵＢを配置し、ＩＰによる通信を行うネ
ットワークを収容できるようにしている。なお、このよ
うなネットワークの代表的な構築方法としては、ＡＴＭ
フォーラム(The ATM Forum)によるＬＡＮエミュレーシ
ョン(emulation)や、ＩＥＴＦ(Internet Engineering T
ask Force)によるクラシカルＩＰオーバーＡＴＭなどが
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＩＰに
よる通信をＡＴＭネットワークを介して行う従来のネッ
トワークでは、単に、端末より送信されたＩＰパケット
をセルにより転送するだけであり、ＡＴＭネットワーク
の利点である通信品質の保証機能については使用してい
なかった。

【０００６】その理由の一つとして、ＡＴＭネットワー
クのコネクション管理が難しいという点が挙げられる。
すなわち、特定のトラフィックの通信品質を保証するた
めには、ＡＴＭネットワーク固有の複雑なシグナリング
プロトコルやルーティングプロトコルを使い、かつ、予
め設定されたネットワーク運用管理情報を参照して、コ
ネクションの設定を行うという、複雑なコネクション管
理が必要となるためである。

【０００７】そこで、本発明は、コネクションレス型の
プロトコルによる通信を、通信品質の保証されたコネク
ションを用いて転送させることを、少ない管理負荷で実
施できるできるようにしたネットワークシステムおよび
それに用いられるネットワーク機器を提供することを目
的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、トラフィックの通信品質をコネクション
毎に保証するための機能を有する少なくとも１つの交換
装置により形成されるバックボーンネットワークと、該
バックボーンネットワークに、コネクションレス型のプ
ロトコルによる通信がなされるユーザネットワークを接
続するための複数のエッジノードと、前記バックボーン
ネットワークに接続されるコネクション管理サーバと備
え、前記コネクション管理サーバは、経路制御プロトコ
ルを用いて、前記ユーザネットワークの構成情報を取得
する手段と、通信品質の保証された経路をどのように設
定するかを規定する情報を含む運用管理ポリシ情報が格
納される手段と、設定するコネクションの属性情報を決
定する属性決定手段と、該属性情報のコネクションを設
定させるためのコネクション設定指示を、対応する前記
交換装置およびエッジノードに出力する手段とを有する
ことを特徴とするネットワークシステムを提供する。

【０００９】また、本発明は、トラフィックの通信品質
をコネクション毎に保証するための機能を有する少なく
とも１つの交換装置により形成されると共に、コネクシ
ョンレス型のプロトコルによる通信がなされるユーザネ
ットワークを収容する複数のエッジノードに接続された
バックボーンネットワークに接続される装置であって、
経路制御プロトコルを用いて、前記ユーザネットワーク
の構成情報を取得する手段と、通信品質の保証された経
路をどのように設定するかを規定する情報を含む運用管
理ポリシ情報が格納される手段と、設定するコネクショ
ンの属性情報を決定する属性決定手段と、該属性情報の
コネクションを設定させるためのコネクション設定指示
を、対応する前記交換装置およびエッジノードに出力す
る手段とを有することを特徴とするコネクション管理サ
ーバを提供する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を用いて説明する。

【００１１】図１に、本発明の第１の実施形態に係るネ
ットワークシステムの全体構成を示す。本ネットワーク
システムは、１台以上の交換装置１１０により形成され
るバックボーンネットワーク１００を有する。交換装置
１１０は、トラヒックの通信品質を保証する機能を備え
たものであり、バックボーンネットワーク１００では、
各トラヒックに独立したコネクションを割り当てること
ができる。ここで、通信品質は、通信速度、通信遅延、
通信遅延の揺らぎ等を示す。

【００１２】バックボーンネットワーク１００には、コ
ネクション管理サーバ１５０と、複数のエッジノード１
４０とが接続されている。コネクション管理サーバ１５
０は、コネクションの設定状態を集中的に管理する機能
を有する。エッジノード１４０は、ホスト装置１２０や
ルータ１３０等が接続された１つ以上のユーザネットワ
ークを収容している。ユーザネットワークでは、コネク
ションレス型のプロトコルによる通信が行われる。な
お、ユーザネットワークとしては、図１のようにエッジ
ノード１４０に１つのネットワーク機器を直結するもの
だけでなく、ＬＡＮのように複数のネットワーク機器を
接続するものも収容できる。

【００１３】以下では、保証対象の通信品質を通信速度
とする。また、バックボーンネットワーク１００を、交
換装置１１０としてＡＴＭスイッチを用いたＡＴＭネッ
トワークとし、ユーザネットワークを、ＩＰを用いたコ
ネクションレス型のネットワークとする。もちろん、上
述の特徴を有するものであれば、他の形態のネットワー
クを利用することも可能である。なお、ＡＴＭスイッチ
としては、ＳＮＭＰなどのプロトコルによってＰＶＣ
（ParmanentVC）の設定ができるものをそのまま利用す
ることができる。

【００１４】本ネットワークシステムでは、バックボー
ンネットワーク１００を介したユーザネットワーク間の
各トラヒックを独立したコネクションで転送し、各コネ
クション毎に異なった通信品質を保証することができ
る。また、コネクション管理サーバ１５０により、ネッ
トワーク運用管理者や一般ユーザが、所望のコネクショ
ンを容易に設定できるようになっている。

【００１５】本ネットワークシステムでは、ユーザネッ
トワーク側から見た場合、バックボーンネットワーク１
００全体が仮想的なルータとして機能し、各エッジノー
ド１４０のポートが仮想的なルータのポートに相当する
ことになる。ホスト装置１２０は、バックボーンネット
ワーク１００を意識することなく、通信品質の保証され
た通信を行うことができる。

【００１６】エッジノード１４０は、接続されたネット
ワーク間でパケットおよびセルの転送を行う。転送先
は、受信したパケットのヘッダ情報を基に決定される。
例えば、図１でホスト装置Ａ１２０がホスト装置Ｂ１２
０に宛てて送信したＩＰパケットは、エッジノードＡ１
４０でセル化され、バックボーンネットワーク１００に
転送される。この転送セルは、ホスト装置ＡおよびＢ間
の通信に対して設定されているコネクション上の交換装
置１１０を経由してエッジノードＣまで転送され、ＩＰ
パケットに組み立てられた後、ホスト装置Ｂに送られ
る。

【００１７】コネクション管理サーバ１５０には、登録
されているネットワーク運用ポリシ情報やネットワーク
経路制御情報（後述）を用いて、コネクションの設定状
態を管理する。予めネットワーク運用管理者により登録
されるネットワーク運用ポリシ情報に従いコネクション
の設定を行う。また、一般ユーザから与えられるコネク
ション設定要求を基に、要求元のユーザの認証や、コネ
クションの設定の可否、要求された通信品質を保証する
コネクションのコネクション属性の決定を行う。そし
て、ＳＮＭＰ等のプロトコルを用いて、対応する交換装
置１１０やエッジノード１４０にコネクション設定指示
を送信して、決定したコネクション属性のコネクション
を設定させる。また、コネクション管理サーバ１５０
は、経路制御プロトコルを用いて、最新のネットワーク
経路情報を取得し、管理しているネットワーク経路情報
の更新を行う。

【００１８】以下、ネットワークシステムの各構成機器
について、さらに詳しく説明する。

【００１９】まず、コネクション管理サーバ１５０につ
いて説明する。

【００２０】図２に、コネクション管理サーバ１５０の
ハードウェア構成を示す。図示のように、コネクション
管理サーバ１５０は、通信機能を有するコンピュータに
より実現される。ＣＰＵ２００は、メモリ２１０に格納
されたプログラムを読み取り実行する。ＣＰＵ２００
は、ネットワークコントローラ２２０を用いて、バック
ボーンネットワーク１００との間で各種セルを受け渡し
する。また、ディスクコントローラ２６０を用いて、デ
ィスク装置２６５（フロッピーディスク装置やハードデ
ィスク装置）へのアクセスを行う。さらに、キーボード
２３５、マウス２４５の入力情報をコントローラ２３
０、２４０を介して受け付け、コントローラ２５０を用
いてディスプレイ２５５に表示を行う。なお、シリアル
ポートやネットワークなどを介してコネクション管理サ
ーバ１５０を遠離地のコンピュータから制御できるよう
にしてもよい。その場合にはディスプレイ、キーボー
ド、マウスなどのユーザインタフェースは不要となる。

【００２１】図３は、コネクション管理サーバ１５０の
ソフトウェア構成を示す図である。

【００２２】図示のように、コネクション管理サーバ１
５０は、運用ポリシ管理部３００、運用ポリシデータベ
ース３１０、コネクション属性決定部３２０、経路表３
３０、ユーザ要求受付部３４０、コネクション管理部３
５０、コネクション管理データベース３６０、経路制御
プロトコル処理部３７０、および、バックボーンネット
ワークインタフェース部３８０を有する。

【００２３】バックボーンネットワークインタフェース
部３８０は、パケットのセル化やセルのパケット化を行
うＡＴＭインタフェース機能を備え、エッジノード１４
０、交換装置１１０、ユーザネットワークのネットワー
ク機器との間で通信を行う。

【００２４】運用ポリシ管理部３００は、運用ポリシデ
ータベース３１０の登録情報を管理するためのものであ
る。運用ポリシ管理部３００は、ユーザインタフェース
やネットワークより、ネットワーク運用管理者からの設
定情報を取り込み、運用ポリシデータベース３１０の登
録情報を更新する。ネットワーク運用管理者は、コネク
ション管理サーバ１５０にログインした後、運用ポリシ
データベース３１０の登録・更新を自由に行うことがで
きる。

【００２５】ここで、運用ポリシ管理部３００の登録情
報には、品質保証経路のコネクションを予めどのように
設定しておくかを示す初期コネクション情報と、ネット
ワークの通信資源（ＶＣリソースなど）を規定する資源
情報と、どのユーザからのコネクション設定要求を受け
付けてよいかを示す認証情報とが含まれる。

【００２６】経路制御プロトコル処理部３７０は、ユー
ザネットワークにあるルータ１３０との間で経路制御プ
ロトコルパケットを送受信する。そして、経路制御プロ
トコルパケットを処理することにより、経路表３３０の
データを更新する（後述図１０）。経路表３３０には、
品質無保証経路用の経路表５００（後述図５）と、エッ
ジノード管理表７００（後述図７）とが含まれている。

【００２７】ユーザ要求受付部３４０は、一般ユーザ
（ホスト装置１２０）より送られるコネクション設定要
求（後述図４）を、バックボーンネットワークインタフ
ェース部３８０から取得し、コネクション属性決定部３
２０に送る。また、コネクションの設定の成否を要求元
のホスト装置１２０に通知する。

【００２８】コネクション属性決定部３２０は、運用ポ
リシデータベース３１０および経路表３３０の登録情報
を基に、設定するコネクションのコネクション属性を決
定するものである。初期動作では、各エッジノード間に
設定する品質無保証経路の決定を行い、さらに、運用ポ
リシデータベース３１０の初期コネクション情報の示す
品質保証経路の決定を行う。以降は、運用ポリシデータ
ベース３１０および経路表３３０の更新分や、コネクシ
ョン設定要求に対応するコネクションの属性を決定す
る。

【００２９】コネクション設定要求については、運用ポ
リシデータベース３１０の登録情報を用いて、要求元の
ユーザが該要求を許可された者であるかどうかと、該要
求のコネクションが設定可能であるかどうかとを判定
し、問題のない要求についてのみコネクション属性の決
定を行う。なお、コネクション属性には、品質保証（通
信速度）や、ＶＰＩ／ＶＣＩ、コネクション番号、対応
するネットワーク機器のアドレス情報等が含まれる。

【００３０】コネクション管理部３５０は、ＳＮＭＰ(S
imple Network Management Protocol)マネージャ機能を
有し、その機能を用いて、コネクション属性決定部３２
０で決定されたコネクション属性のコネクションを設定
させるためのコネクション設定指示を、交換装置１１０
やエッジノード１４０に送る。本実施形態では、品質保
証経路にはＣＢＲコネクションを設定し、品質無補償経
路にはＶＢＲコネクションを設定する。そして、設定結
果をコネクション管理データベース３６０に反映させ
る。コネクション管理データベース３６０には、品質保
証経路用の経路表６００（後述図６）と、コネクション
管理表８００（後述図８）とが含まれる。

【００３１】コネクション設定要求メッセージおよびコ
ネクション管理サーバ１５０の登録情報の詳細を説明す
る。

【００３２】図４に示すように、コネクション設定要求
メッセージ１３００は、ヘッダ１３１０、ネットワーク
１プレフィックス１３３０、ネットワーク２プレフィッ
クス１３４０、および、通信品質指定１３６０を有し、
ネットワーク１プレフィックス１３３０の示すネットワ
ークと、ネットワーク２プレフィックス１３３の示すネ
ットワークとの間の通信経路（双方向）として、通信品
質指定１３６０の示す通信品質（通信速度）を保証する
コネクションを設定するように要求するものである。ヘ
ッダ１３１０には、送信元ユーザの認証データが含まれ
ている。

【００３３】図５に示すように、品質無保証経路用の経
路表５００には、宛先ＩＰプレックス５１０と、ネクス
トホップＩＰアドレス５２０とが登録されている。この
経路表５００は、ＩＰルータが一般的に持つ経路表と同
様のデータが登録され、宛先のアドレス（ＩＰプレック
ス５１０）が与えられた時に、次の転送先のルータのア
ドレス（ネクストホップＩＰアドレス５２０）を知るこ
とができるようになっている。

【００３４】図６に示すように、品質保証経路用の経路
表６００には、品質保証経路の各コネクションについ
て、２つのＩＰプレフィックス６１０および６２０と、
通信品質６３０と、コネクション番号６４０とが登録さ
れている。２つのＩＰプレフィックス６１０および６２
０は、ホスト装置またはユーザネットワークのアドレス
情報であり、通信品質の保証されたコネクションで通信
を行う送信元および送信先を示す。通信品質６３０は該
コネクションで保証されている通信速度、コネクション
番号は該コネクションの識別番号である。

【００３５】図７に示すように、エッジノード管理表７
００には、エッジノード番号７１０と、インタフェース
番号７２０と、収容ＩＰプレフィックス７３０とが登録
されている。ここで、エッジノード番号７１０は、バッ
グボーンネットワーク１００に接続されている各エッジ
ノードの識別番号、インタフェース番号７２０は、該エ
ッジノードが有するユーザネットワークの通信インタフ
ェースの識別番号、収容ＩＰプレフィックス７３０は、
該ユーザネットワークのアドレス情報である。ユーザネ
ットワークがＬＡＮである場合には、１つのユーザネッ
トワークについて収容ＩＰプレフィックス７３０が複数
設定される。

【００３６】図８に示すように、コネクション管理表８
００には、設定されている全てのコネクションのそれぞ
れについて、コネクション番号８１０、エッジノード番
号８２０、エッジノード番号８３０、ＶＰＩ／ＶＣＩ８
４０、および、品質保証８５０が登録される。２つのエ
ッジノード番号８２０および８３０は、該コネクション
により接続される２つのエッジノード１４０の識別番号
である。品質無保証のＶＢＲコネクションについては、
０値の品質保証８５０が設定される。なお、このコネク
ションは複数のトラヒックの転送に共通に利用されるさ
れることがある。２つのエッジノードを接続するコネク
ションでは、両方向の通信に共通のＶＰＩ／ＶＣＩを使
用する。もちろん、各方向で異なるＶＰＩ／ＶＣＩを使
用するようにしてもよい。

【００３７】次に、コネクション管理サーバの動作を図
９〜図１０を用いて説明する。

【００３８】図９に示すように、コネクション設定要求
が与えられると、コネクション管理サーバ１５０では、
コネクション設定要求を取得し（ステップ１５００）、
そのコネクション設定要求を承認するかどうかを運用ポ
リシデータベース３１０を参照して判断する（ステップ
１５１０）。承認した場合には、設定するコネクション
のコネクション属性を決定し（ステップ１５１１）、コ
ネクション管理データベース３６０を更新して、コネク
ション設定指示を対応する交換装置１１０やエッジノー
ド１４０に送信する（ステップ１５２０）。上記ステッ
プ１５１０で承認しないと判断した場合には、コネクシ
ョン設定要求の拒絶を通知する（ステップ１５３０）。
図１０に示すように、経路制御プロトコル処理部３７０
は、ルータからの経路制御プロトコルパケットを受信す
ると（ステップ１６００）、ルーティングプロトコルに
よる経路計算を行い、経路表３３０を更新する（ステッ
プ１６１０）。そして、経路変化を他のルータに伝達す
る必要があるかどうかを判断する（ステップ１６２
０）。伝達する必要がある場合には他のルータにルーテ
ィングプロトコルパケットを送信する（ステップ１６３
０）。

【００３９】以上のように、コネクション管理サーバ１
５０を用いることで、ネットワーク管理者は、コネクシ
ョンの設定状態を容易に管理できるようになる。また、
一般のユーザも、通信品質の保証されたコネクションを
設定し、通信を行うことができる。

【００４０】次に、エッジノード１４０について説明す
る。

【００４１】エッジノード１４０は、バックボーンネッ
トワーク１００および収容する複数のユーザネットワー
クのそれぞれに対応する通信インタフェース回路と、Ｃ
ＰＵと、プログラム等が格納されるメモリとを有する
（以上図示略）。なお、本実施形態では、ＬＡＮスイッ
チをベースとするエッジノード１４０を使用するが、ル
ータをベースにしたエッジノードも実現可能である。

【００４２】図１１に、エッジノード１４０のソフトウ
ェア構成を示す。図示のように、エッジノード１４０
は、バックボーンネットワークインタフェース部４０
０、複数のユーザネットワークインタフェース部４１
０、ネットワークインタフェース部４２０、パケット選
択部４３０、パケット優先制御部４４０、コネクション
管理部４５０、および、経路表４６０を有する。

【００４３】バックボーンネットワークインタフェース
部４００は、ＡＴＭインタフェース機能を有し、バック
ボーンネットワーク１００を介してコネクション管理サ
ーバ１５０や他のエッジノード１４０との間で通信を行
う。

【００４４】ユーザネットワークインタフェース部４１
０は、それぞれユーザネットワークに接続され、ホスト
装置１２０やルータ装置１３０との間で通信を行う。図
１１の例では、３つのユーザネットワークが接続された
場合を示している。

【００４５】コネクション管理部４５０は、ＳＮＭＰエ
ージェント機能を有し、コネクション管理サーバ１５０
からパケットを受けて、経路表４６０の内容を更新す
る。この経路表４６０には、経路表９００（後述図１
２）が含まれる。

【００４６】ネットワークインタフェース部４２０は、
ユーザネットワークインタフェース部４１０およびパケ
ット選択部４３０間でパケットの受け渡しを行う。

【００４７】パケット選択部４３０は、ユーザネットワ
ークから渡されたパケットの内容を基に経路表４６０を
検索し、転送先および優先度を決定する（後述図１
３）。コネクション管理サーバで処理する必要のあるパ
ケットはバックボーンネットワークインタフェース部４
００に転送し、他のパケットは優先度を指定してパケッ
ト優先制御部４４０に転送する。

【００４８】パケット優先制御部４４０は、異なる優先
度が定義された複数のキューバッファを有し、渡された
パケットを対応する優先度のキューバッファに格納す
る。そして、高い優先度を定められたキューバッファ内
のＩＰパケットを優先的にバックボーンネットワークイ
ンタフェース部４００に転送する。転送時には、経路表
４６０を参照して転送先の情報を取得し、バックボーン
ネットワークインタフェース部４００に通知する。この
ような優先制御は、エッジノード１２０における通信品
質の低下を防止し、コネクションで保証されている通信
品質を有効に利用することを可能にする。

【００４９】図１２に示すように、経路表９００には、
エッジノード１４０が管理している各転送経路につい
て、送信元ＩＰプレフィックス９１０、送信先ＩＰプレ
フィックス９２０、ネクストホップＩＰアドレス９３
０、出力先９４０、および、通信品質９５０を一組とす
る登録がなされている。この経路表９００は、出力先が
ＶＰＩ／ＶＣＩで指定される点と、通信品質９５０が定
められている点を除いて、ルータが一般的に持つ経路表
と同様の内容となっている。なお、自エッジノード１４
０に接続された他のユーザネットワークやそれを介して
接続されるものが送信先となる経路については、出力先
９４０として、自エッジノードの転送先のインタフェー
ス番号が設定される。また、品質無保証のコネクション
を介した経路については、通信品質９５０の登録はなさ
れない。この経路表により、パケット選択部４３０およ
びパケット優先処理４４０は、送信元ＩＰプレフィック
ス９１０のネットワークから、送信先ＩＰプレフィック
ス９２０のネットワークに送るパケットの転送経路の情
報を取得することができる。

【００５０】図１３に示すように、パケット選択部４３
０では、ユーザネットワークからのパケットを受けると
（ステップ１７００）、受信したパケットの宛先を調
べ、コネクション管理サーバ１５０で処理する必要のあ
るパケット（経路制御プロトコルパケットやコネクショ
ン設定要求等）であるかどうかを判断する（ステップ１
７１０）。そして、コネクション管理サーバ１５０に処
理させるパケットはバックボーンネットワークインタフ
ェース部４００に渡してコネクション管理サーバ１５０
に宛てて送信させ、他のパケットについてはパケット優
先制御部４４０に転送する。この転送の前に、パケット
選択部４３０は、転送するパケットの発信元および送信
先のＩＰアドレスを上述の経路表４６０で検索し、対応
する通信品質に基づいて該パケットの転送時の優先度を
決定する。この決定では、パケットの転送経路が通信品
質を保証されている場合は高い優先度とし、通信品質が
保証されていない場合には低い優先度とする。

【００５１】本実施形態では、ユーザネットワーク側が
バックボーンネットワーク全体を仮想的なルータと見な
しているため、経路制御プロトコルパケットやコネクシ
ョン設定要求は、該ユーザネットワークが接続されるポ
ート（すなわち、ユーザーネットワークインタフェース
部４１０）を宛先として送信される。このため、上記ス
テップ１７１０では、受信したパケットの宛先アドレス
が、このパケットの転送元のユーザーネットワークイン
タフェース部４１０のＩＰアドレスである場合、コネク
ション管理サーバ１５０で処理すべきパケットであると
判断する。

【００５２】次に、ホスト装置１２０について説明す
る。

【００５３】ホスト装置１２０は、図２に示したよう
な、通信機能を持ったコンピュータにより実現される。
また、ホスト装置１２０は、通信プログラムの上位アプ
リケーションにより、コネクション設定要求の生成を行
う処理を行う。この処理について、図１４および図１５
を用いて説明する。

【００５４】ホスト装置１２０は、まず、図１５に示す
ようなコネクション設定要求ウィンドウ１１００をディ
スプレイに表示し（ステップ１４００）、その表示画面
上でなされる各種入力操作の情報を取込む。そして、キ
ャンセルボタン１１５０が押されたかかどうかを判定し
（ステップ１４１０）、押された場合はコネクション設
定要求ウィンドウ１１００を消去して（ステップ１４４
０）、処理を終了する。送信ボタン１１４０が押された
場合には、コネクション設定要求ウィンドウ１１００上
で入力された発信元および着信先のネットワークの各ア
ドレス１１１０および１１２０と、優先度（通信速度）
１１３０とを基に、コネクション設定要求メッセージを
作成し（ステップ１４２０）、接続されているエッジノ
ード１４０に送信する（ステップ１４３０）。

【００５５】コネクション設定要求ウィンドウは、図１
６に示す内容としてもよい。図示するコネクション設定
要求ウィンドウ１２００は、優先度１２３０が３段階
（高、中、低）で指定される点が図１５と異なる。ホス
ト装置１２００は、指定された段階に応じて通信品質を
決定し、コネクション設定要求メッセージ１３００に設
定する。それぞれの選択肢に対応する通信品質はあらか
じめシステム管理者が設定できるようになっている。こ
のウィンドウ１２００を用いれば、ネットワークについ
ての知識を持たない人でも容易にコネクションの設定要
求を行うことができるようになる。

【００５６】図１７は、バックボーンネットワーク１０
０内を転送されるＩＰパケットの形式を示す図である。
なお、このパケットは、実際にはＡＴＭインタフェース
機能によりセル化された状態で転送される。本実施例で
は、ＲＦＣ（Request for Comment）１４８３で規定さ
れるＬＬＣ（Logical Link Contorol）およびＳＮＡＰ
（Subnetwork Acscess Point）形式のカプセル化を一部
変更した方式を使用する。エッジノード１４０では、転
送するＩＰパケット１０３０に、経路表より得たネクス
トホップＩＰアドレス１０２０を付加し、さらに、ＬＬ
Ｃ／ＳＮＡＰヘッダ１０１０を付加してバックボーンネ
ットワーク１００に送信する。受信側のエッジノードで
は、ネクストホップＩＰアドレス１０２０から宛先を知
ることができるため、経路表を参照することなくＩＰパ
ケットを宛先に転送することが可能である。

【００５７】なお、本実施形態では、コネクションの設
定指示のための制御プロトコルとして、広く普及してい
るＳＮＭＰを採用しているが、コネクション管理サーバ
と交換装置１１０およびエッジノード１４０とが対応し
ていれば、ＳＮＭＰ以外の制御プロトコルを使ってもよ
い。

【００５８】次に、本発明の第２の実施形態について、
図１８を用いて説明する。

【００５９】本実施形態のネットワークシステムは、図
１８に示すように、上述のコネクション管理サーバ１５
０と同じ機能を実現するコンピュータユニット１８４０
を、バックボーンネットワーク１８００内の一つの交換
装置１８１０に設けたものである。もちろん、この場合
には、コネクション管理サーバ１５０を設ける必要はな
い。他の構成は、第１の実施形態と共通し、同じ機能を
実現する。

【００６０】次に、本発明の第３の実施形態について、
図１９を用いて説明する。

【００６１】図１９に示すように、本実施形態のネット
ワークシステムは、信頼性を向上させるために、上述の
コネクション管理サーバを２重化したものである。すな
わち、バックボーンネットワーク１９００内の交換装置
群１９１０に、上述の機能を有する２つのコネクション
管理サーバ１９５０を接続し、一方をマスタ、他方をス
レーブとして使用する構成となっている。コネクション
管理サーバの２重化に関する部分以外の動作は、第１の
実施形態と同様である。

【００６２】通常、マスタのコネクション管理サーバ１
９５０がコネクション管理の全ての制御を行い、コネク
ション設定指示メッセージ等の送信もマスタだけが行
う。ただし、経路制御プロトコルパケットやコネクショ
ン設定要求については、サーバおよびスレーブの双方の
コネクション管理サーバ１９５０に同じものが送信され
る構成となっている。このため、双方のコネクション管
理サーバ１９５０では、図２に示した運用ポリシデータ
ベース３１０、経路表３３０、コネクション管理データ
ベース３６０に、同じ管理情報が格納されることにな
る。

【００６３】マスタのコネクション管理サーバ１９５０
に何らかの異常が発生すると、コネクションの制御は、
即座にスレーブのコネクション管理サーバ１９５０に移
される。そして、マスタが復旧するまでの間、スレーブ
がコネクション管理の全ての制御を行う。

【００６４】次に、本発明の第４の実施形態について、
図２０を用いて説明する。

【００６５】本実施形態のネットワークシステムは、図
２０に示すように、バックボーンネットワーク２００に
ユーザ認証サーバ２０６０を接続して、コネクション設
定要求の承認の可否を、ユーザ認証サーバ２０６０を使
って判断するようにしたものである。ユーザ認証以外の
動作については、第１の実施形態と同様である。

【００６６】コネクション設定要求には、ヘッダ１３１
０（図４）内にユーザ認証データが設定される。ユーザ
認証データとしては、単純なパスワードあるいは暗号化
されたパスワード、電子署名データなどを利用すること
ができる。

【００６７】コネクション管理サーバ２０５０は、ユー
ザからコネクション設定要求を受けると、そのユーザ認
証データを設定した認証要求メッセージをユーザ認証サ
ーバ２０６０に送信して、認証を行わせる。そして、認
証の成功を通知する応答メッセージを受けた場合に限
り、受信したコネクション設定要求を承認し、コネクシ
ョンの設定を行う。

【００６８】ユーザ認証サーバ２０６０は、正当なユー
ザを識別するための認証情報が登録されたデータベース
を備え、認証要求メッセージを受けると、対応する情報
をデータベースで検索し、認証の成否を判定する処理を
行う。そして、判定結果を設定した応答メッセージをコ
ネクション管理サーバ２０５０に返送する。

【００６９】なお、ユーザが要求できる通信品質の条件
等を示す情報もデータベースに登録するようにして、コ
ネクション設定に関するより高度な判断をユーザ認証サ
ーバ２０６０で行うようにしてもよい。

【００７０】次に、本発明の第５の実施形態について説
明する。

【００７１】本実施形態のネットワークシステムは、Ｖ
ＢＲコネクションの設定方法が第１の実施形態と異な
る。第１の実施形態では、ネットワークの使用開始時
に、全てのエッジノードの間に、通信品質を保証しない
フルメッシュのＶＢＲコネクションを設定するようにし
ていた。これに対し、本実施形態では、実際に通信を行
う必要のあるエッジノード間にだけコネクションを設定
するようにすることで、コネクション数を節約し、ネッ
トワーク資源の有効利用を図る。

【００７２】具体的には、各エッジノード１４０は、コ
ネクションの設定がなされていないＩＰパケットについ
てはコネクション管理サーバ１５０に転送する。コネク
ション管理サーバは、ＩＰパケットを受信すると、その
内容を調べて宛先のエッジノードに転送すると共に、送
信元および宛先のエッジノード間を接続するＶＢＲコネ
クションを新たに設定し、エッジノード１４０にそのコ
ネクション情報を登録する。これにより、以降の通信は
設定されたＶＢＲコネクションで行われるようになる。
ＣＢＲコネクションの設定については第１の実施形態と
同じである。

【００７３】エッジノード１４０にＶＢＲコネクション
の設定要求を出す機能を設けるようにしてもよい。この
場合、エッジノード１４０は、コネクションの設定がな
されていないＩＰパケットを受信すると、該パケットを
保持し、各種アドレス情報を設定したＶＢＲコネクショ
ン設定要求をコネクション管理サーバ１５０に出す。コ
ネクション管理サーバ１５０は、既に設定しているＶＢ
Ｒコネクションを利用できる場合はこれを用い、他の場
合は新規のＶＢＲコネクションを設定して、そのコネク
ション情報をエッジノード１４０に登録する。そして、
エッジノード１４０は、設定されたＶＢＲコネクション
を用いてＩＰパケットの転送を行う。

【００７４】次に、本発明の第６の実施形態について、
図２１を用いて説明する。

【００７５】大企業の企業内ネットワーク等では、各事
業所がある程度独立して事業所内のネットワークを管理
し、さらに、ネットワーク管理装置等を用いて、これら
ネットワークを上位のレベルから統括的に管理できるよ
うにしていることが多い。

【００７６】本実施形態は、このようなネットワーク形
態に適用されるものであり、図２１に示すように、複数
のバックボーンネットワーク２１１０を、ネットワーク
管理装置２１００から統括的に管理できるようにしてい
る。各バックボーンネットワーク２１１０は、上述の実
施形態で説明した構成を有し、個別のコネクション管理
サーバによりコネクションの設定状態を管理される。ネ
ットワーク管理装置２１００は、全てのバックボーンネ
ットワーク２１１０に関るようなネットワーク運用ポリ
シを管理するものである。

【００７７】ネットワーク管理装置２１００は、各バッ
クボーンネットワーク２１１０のコネクション管理サー
バにアクセスし、運用ポリシデータベース３１０等の登
録情報の設定・更新を行う。また、各バックボーンネッ
トワーク２１１０間にまたがるコネクションの設定状態
の管理も行う。

【００７８】

【発明の効果】以上で説明したように、本発明によれ
ば、コネクションレス型のプロトコルによる通信を、少
ない管理負荷で、通信品質の保証されたコネクションを
用いて転送できるようにするネットワークシステムおよ
びそれに用いられるネットワーク機器を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態のシステム構成図であ
る。

【図２】コネクション管理サーバのハードウェア構成図
である。

【図３】コネクション管理サーバのソフトウェア構成図
である。

【図４】コネクション設定要求メッセージ形式である。

【図５】コネクション管理サーバが持つ品質無保証経路
表である。

【図６】コネクション管理サーバが持つ品質保証経路表
である。

【図７】コネクション管理サーバが持つエッジノード管
理表である。

【図８】コネクション管理サーバが持つコネクション管
理表である

【図９】コネクション設定要求受付処理のフローであ
る。

【図１０】経路制御プロトコル処理のフローである。

【図１１】エッジノードのソフトウェア構成図である。

【図１２】エッジノードが持つ経路表である。

【図１３】エッジノードパケット転送処理のフローであ
る。

【図１４】コネクション設定要求発行処理のフローであ
る。

【図１５】帯域指定によるコネクション設定要求ウィン
ドウである。

【図１６】選択肢によるコネクション設定要求ウィンド
ウである。

【図１７】ＩＰパケットメッセージ形式である。

【図１８】本発明の第２の実施形態のシステム構成図で
ある。

【図１９】本発明の第３の実施形態のシステム構成図で
ある。

【図２０】本発明の第４の実施形態のシステム構成図で
ある。

【図２１】本発明の第６の実施形態のシステム構成図で
ある。

【符号の説明】

１００・・・バックボーンネットワーク、１１０・・・交換装
置、１２０・・・ホスト装置、１３０・・・ルータ、１４０・・
・エッジノード、１５０・・・コネクション管理サーバ、３
００・・・運用ポリシ管理部、３１０・・・運用ポリシデータ
ベース、３２０・・・コネクション属性決定部、３３０・・・
経路表、３４０・・・ユーザ要求受付部、３５０・・・コネク
ション管理部、３６０・・・コネクション管理データベー
ス、３７０・・・経路制御プロトコル処理部、４００・・・バ
ックボーンインタフェース部、４１０・・・ユーザネット
ワークインタフェース部、４２０・・・ネットワークイン
タフェース部、４３０記号パケット選択部、４４０・・・
パケット優先制御部、４５０・・・コネクション管理部、
４６０・・・経路表、５００・・・品質無保証経路表、６００
・・・品質保証経路表、７００・・・エッジノード管理表、８
００・・・コネクション管理表、９００・・・エッジノード経
路表、１０００・・・ＩＰパケットメッセージ、１１００・
・・帯域指定によるコネクション設定要求ウィンドウ、１
２００・・・選択肢によるコネクション設定要求ウィンド
ウ、１３００・・・コネクション設定要求メッセージ、１
８００・・・バックボーンネットワーク、１８１０−Ａ・・・
コネクション管理装置内蔵交換装置、１８２０・・・ホス
ト装置、１８３０・・・ルータ、１８４０・・・エッジノー
ド、１９００・・・バックボーンネットワーク、１９１０・
・・交換装置、１９２０・・・ホスト装置、１９３０・・・ルー
タ、１９４０・・・エッジノード、１９５０・・・コネクショ
ン管理サーバ、２０００・・・バックボーンネットワー
ク、２０１０・・・交換装置、２０２０・・・ホスト装置、２
０３０・・・ルータ、２０４０・・・エッジノード、２０５０
・・・コネクション管理サーバ、２０６０・・・ユーザ認証サ
ーバ、２１００・・・ネットワーク管理装置、２１１０・・・
バックボーンネットワーク。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者丹羽徳広神奈川県海老名市下今泉810番地株式会社日立製作所オフィスシステム事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トラフィックの通信品質をコネクション毎
に保証するための機能を有する少なくとも１つの交換装
置により形成されるバックボーンネットワークと、該バ
ックボーンネットワークに、コネクションレス型のプロ
トコルによる通信がなされるユーザネットワークを接続
するための複数のエッジノードと、前記バックボーンネ
ットワークに接続されるコネクション管理サーバと備
え、前記コネクション管理サーバは、経路制御プロトコルを
用いて、前記ユーザネットワークの構成情報を取得する
手段と、通信品質の保証された経路をどのように設定す
るかを規定する情報を含む運用管理ポリシ情報が格納さ
れる手段と、設定するコネクションの属性情報を決定す
る属性決定手段と、該属性情報のコネクションを設定さ
せるためのコネクション設定指示を、対応する前記交換
装置およびエッジノードに出力する手段とを有すること
を特徴とするネットワークシステム。
【請求項２】トラフィックの通信品質をコネクション毎
に保証するための機能を有する少なくとも１つの交換装
置により形成されると共に、コネクションレス型のプロ
トコルによる通信がなされるユーザネットワークを収容
する複数のエッジノードに接続されたバックボーンネッ
トワークに接続され、経路制御プロトコルを用いて、前記ユーザネットワーク
の構成情報を取得する手段と、通信品質の保証された経
路をどのように設定するかを規定する情報を含む運用管
理ポリシ情報が格納される手段と、設定するコネクショ
ンの属性情報を決定する属性決定手段と、該属性情報の
コネクションを設定させるためのコネクション設定指示
を、対応する前記交換装置およびエッジノードに出力す
る手段とを有することを特徴とするコネクション管理サ
ーバ。
【請求項３】請求項２記載のコネクション管理サーバに
おいて、接続対象のネットワーク機器を示す識別情報と、該ネッ
トワーク機器間に設定するコネクションの通信品質を示
す情報とを含むコネクション設定要求を受け付ける手段
をさらに備え、前記属性決定手段は、さらに、前記コネクション設定要
求を満足するコネクションの属性情報を決定することを
特徴とするコネクション管理サーバ。
【請求項４】請求項３記載のコネクション管理サーバに
おいて、前記コネクション設定要求を満足するコネクションの設
定の可否を前記運用管理ポリシ情報を用いて判断する手
段をさらに備えることを特徴とするコネクション管理サ
ーバ。
【請求項５】請求項２記載のコネクション管理サーバが
接続されたバックボーンネットワークに接続されると共
に、コネクションレス型のプロトコルによる通信がなさ
れるユーザネットワークを収容し、前記ユーザネットワークがバックボーンネットワークを
介して行う通信と、該通信の転送に用いるコネクション
との対応関係を示す情報が格納される記憶手段と、前記
コネクション管理サーバから送られるコネクション設定
指示に基づいて前記記憶手段の格納情報を更新する手段
とを備えることを特徴とするエッジノード。
【請求項６】請求項５記載のエッジノードにおいて、前記記憶手段の各情報には、前記各コネクションについ
て保証されている通信品質を表す情報がさらに含まれ、該情報に基づいて、前記バックボーンネットワークに転
送するパケットの優先制御を行う手段をさらに備えるこ
とを特徴とするエッジノード。
【請求項７】請求項２記載のコネクション管理サーバの
機能と、バックボーンネットワークにおけるトラフィッ
クの通信品質をコネクション毎に保証するための機能と
を備えることを特徴とする交換装置。
【請求項８】請求項１記載のネットワークシステムにお
いて、前記バックボーンネットワークは、前記交換装置として
ＡＴＭスイッチを用いたＡＴＭネットワークであり、コ
ネクション毎に通信品質を保証するための機能としてＡ
ＴＭネットワークが予め備えている機能を使用すること
を特徴とするネットワークシステム。
【請求項９】請求項１記載のネットワークシステムにお
いて、前記バックボーンネットワークに接続される認証サーバ
をさらに備え、前記コネクション管理サーバは、コネクション設定要求
を受け付けた場合に、該コネクション設定要求を与えた
ユーザの認証を前記認証サーバに行わせ、認証が成立し
た場合のみコネクションの設定を行うことを特徴とする
ネットワークシステム。
【請求項１０】請求項１記載のネットワークシステムに
おいて、前記コネクション管理サーバは、前記バックボーンネッ
トワークに２台接続されており、通常は１台のコネクシ
ョン管理サーバの機能が有効となり、該コネクション管
理サーバに障害が発生したときには他の１台のコネクシ
ョン管理サーバの機能が有効となることを特徴とするネ
ットワークシステム。
【請求項１１】トラフィックの通信品質をコネクション
毎に保証するための機能を有する少なくとも１つの交換
装置により形成されると共に、コネクションレス型のプ
ロトコルによる通信がなされるユーザネットワークを収
容する複数のエッジノードに接続されたバックボーンネ
ットワークに接続されるコネクション管理サーバのプロ
グラムが格納された記録媒体において、前記プロラムは、経路制御プロトコルを用いて、前記ユ
ーザネットワークの構成情報を取得し、通信品質の保証
された経路をどのように設定するかを規定する運用管理
ポリシ情報を調べて、設定するコネクションの属性情報
を決定し、該属性情報のコネクションを設定させるため
のコネクション設定指示を、対応する前記交換装置およ
びエッジノードに出力する動作を、前記コネクション管
理サーバに行わせるものであることを特徴とする記録媒
体。