JPWO2013133355A1 - 経路要求調停装置、制御装置、経路要求調停方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

集中制御型のネットワークを相互に接続した構成において、仲介サーバを用いずとも、個々のネットワークのリソースを有効に確保する。経路要求調停装置は、管理対象のネットワークのリソースを管理するリソース管理部と、ユーザまたは他の経路要求調停装置から、サービスレベルの条件が付加された経路要求を受け付ける要求受付部と、前記経路要求にて指定された宛先側に、前記経路要求を転送するとともに、前記宛先側からの応答に基づいて交渉状態を管理する交渉状態管理部と、前記交渉状態管理部に管理されている交渉状態および前記リソース管理部を参照して、前記経路要求を受け入れるか否かを判定する受入可否判定部と、前記経路要求の要求元に対し、前記経路要求を受け入れるか否かの判定結果を応答する応答送信部と、を備える。

Description

［関連出願についての記載］
本発明は、日本国特許出願：特願２０１２−０５１１１７号（２０１２年 ３月 ８日出願）に基づくものであり、同出願の全記載内容は引用をもって本書に組み込み記載されているものとする。
本発明は、経路要求調停装置、制御装置、経路要求調停方法およびプログラムに関し、特に、複数の経路要求調停装置と連携して動作する経路要求調停装置、制御装置、経路要求調停方法およびプログラムに関する。

近年、オープンフロー（ＯｐｅｎＦｌｏｗ）という技術が提案されている（非特許文献１、２参照）。オープンフローは、通信をエンドツーエンドのフローとして捉え、オープンフローコントローラと呼ばれる集中制御装置が、オープンフロースイッチを制御してフロー単位で経路制御、障害回復、負荷分散、最適化を行うものである。

特許文献１に、利用者が複数のＩＳＰにまたがるコンテンツサーバのコンテンツを視聴する際に帯域保証を受けた状態でコンテンツを視聴できるようにした構成が開示されている。同文献によると、インターネットにおける複数のＩＳＰ（ＩＳＰ−ａ、ＩＳＰ−ｂ）をまたがるデータ転送を行う二つの通信装置（ＤＴＥ−ａ、コンテンツサーバα）の内、一方の通信装置が、インターネットにおける伝送帯域の確保の仲介を行う帯域確保仲介サーバ（仲介業者サーバβ）に対して、データ伝送が行なわれるデータ伝送経路の帯域確保の申請を行い、帯域確保仲介サーバが、データ伝送経路における伝送帯域の確保を、二つの通信装置に代わって行うと記載されている。

特開２００２−３４４４９９号公報

Ｎｉｃｋ ＭｃＫｅｏｗｎほか７名、"ＯｐｅｎＦｌｏｗ： Ｅｎａｂｌｉｎｇ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ ｉｎ Ｃａｍｐｕｓ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ"、［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成２４（２０１２）年２月８日検索］、インターネット〈URL: http://www.openflow.org/documents/openflow-wp-latest.pdf〉 "ＯｐｅｎＦｌｏｗ Ｓｗｉｔｃｈ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ" Ｖｅｒｓｉｏｎ １．１．０ Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄ （Ｗｉｒｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ０ｘ０２） ［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成２４（２０１２）年２月８日検索］、インターネット〈URL:http://www.openflow.org/documents/openflow-spec-v1.1.0.pdf〉

以下の分析は、本発明によって与えられたものである。非特許文献１、２に記載されているような集中制御型のネットワークが、通信事業者や企業等において構築され、それぞれが相互に接続されるようになると、複数のネットワーク越しでエンドツーエンドの通信が行われるようになると予想される。このとき、経路制御や帯域制御を行っている集中制御装置同士が連携し、いかにして当該通信のために必要なリソースを確保するかが問題となってくる。

この点、特許文献１の構成では、それぞれのＩＳＰのポリシーサーバのアドレス等を把握した帯域確保仲介サーバ（仲介業者サーバβ）を用意しなければならないという問題点がある。また、特許文献１の構成では、帯域確保仲介サーバ（仲介業者サーバβ）が、二つの通信装置の間にあるポリシーサーバにポリシー（受注番号、利用者のＩＰアドレス、コンテンツ提供業者サーバのＩＰアドレス、確保帯域、予約開始日時等）を送信するが、いずれかのポリシーサーバで必要回線帯域を確保できなかった場合、「予約不可」となり、その他のポリシーサーバにて確保済みの回線帯域の解放指示を行わねばならなくなり、回線帯域が必要以上に予約されてしまうといった状況が起こり、また、解放指示が遅れれば、それだけ回線の利用効率が下がってしまうという問題点もある。

本発明の目的は、非特許文献１、２に記載されているような集中制御型のネットワークを相互に接続した構成において、特許文献１のような仲介サーバを用いずとも、個々のネットワークのリソースを有効に確保することのできる経路要求調停装置、制御装置、経路要求調停方法およびプログラムを提供することにある。

本発明の第１の視点によれば、管理対象のネットワークのリソースを管理するリソース管理部と、ユーザまたは他の経路要求調停装置から、サービスレベルの条件が付加された経路要求を受け付ける要求受付部と、前記経路要求にて指定された宛先側に、前記経路要求を転送するとともに、前記宛先側からの応答に基づいて交渉状態を管理する交渉状態管理部と、前記交渉状態管理部に管理されている交渉状態および前記リソース管理部を参照して、前記経路要求を受け入れるか否かを判定する受入可否判定部と、前記経路要求の要求元に対し、前記経路要求を受け入れるか否かの判定結果を応答する応答送信部と、を備える経路要求調停装置が提供される。

本発明の第２の視点によれば、ネットワーク上のスイッチを制御して、上記した経路要求調停装置により受諾された経路要求を実現する制御装置が提供される。

本発明の第３の視点によれば、管理対象のネットワークのリソースを管理するリソース管理部を備える経路要求調停装置が、ユーザまたは他の経路要求調停装置から、サービスレベルの条件が付加された経路要求を受け付けるステップと、前記経路要求にて指定された宛先側に、前記経路要求を転送するとともに、前記宛先側からの応答に基づいて交渉状態を管理するステップと、前記交渉状態管理部に管理されている交渉状態および前記リソース管理部を参照して、前記経路要求を受け入れるか否かを判定するステップと、前記経路要求の要求元に対し、前記経路要求を受け入れるか否かの判定結果を応答するステップと、を含む経路要求調停方法が提供される。本方法は、ユーザまたは他の経路要求調停装置から経路要求を受け付け、他の経路要求調停装置と連携してリソースの確保を行なう経路要求調停装置という、特定の機械に結びつけられている。

本発明の第４の視点によれば、管理対象のネットワークのリソースを管理するリソース管理部を備える経路要求調停装置を構成するコンピュータに、ユーザまたは他の経路要求調停装置から、サービスレベルの条件が付加された経路要求を受け付ける処理と、前記経路要求にて指定された宛先側に、前記経路要求を転送するとともに、前記宛先側からの応答に基づいて交渉状態を管理する処理と、前記交渉状態管理部に管理されている交渉状態および前記リソース管理部を参照して、前記経路要求を受け入れるか否かを判定する処理と、前記経路要求の要求元に対し、前記経路要求を受け入れるか否かの判定結果を応答する処理と、を実行させるプログラムが提供される。なお、このプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記録することができる。即ち、本発明は、コンピュータプログラム製品として具現することも可能である。

本発明によれば、集中制御型のネットワークを相互に接続した構成において、仲介サーバを用いずとも、個々のネットワークのリソースを好適に確保することが可能となる。

本発明の一実施形態の構成を示す図である。 本発明の一実施形態の基本動作を示すシーケンス図である。 本発明の一実施形態の基本動作を示す別のシーケンス図である。 本発明の第１の実施形態の経路要求調停装置の構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態の経路要求調停装置の交渉状態管理部に保持されるテーブルの一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態の経路要求調停装置の交渉状態管理部による交渉状態テーブルの更新フローを示す図である。 本発明の第１の実施形態の経路要求調停装置の交渉状態管理部による交渉状態テーブルの更新フローを示す別の図である。 本発明の第１の実施形態の経路要求調停装置の動作を表した図である。 本発明の第１の実施形態の経路要求調停装置の動作を表した図である。 本発明の第１の実施形態の経路要求調停装置の動作を表した図である。 本発明の第１の実施形態の経路要求調停装置の動作を表した図である。 本発明の第１の実施形態の経路要求調停装置の動作を表した図である。 本発明の第１の実施形態の経路要求調停装置の動作を表した図である。 本発明の第１の実施形態の経路要求調停装置の動作を表した図である。 本発明の第１の実施形態の経路要求調停装置の動作を表した図である。 本発明の第１の実施形態の経路要求調停装置の動作を表した図である。 本発明の第１の実施形態の経路要求調停装置の動作を表した図である。 本発明の第１の実施形態の経路要求調停装置の動作を表した図である。 本発明の第１の実施形態の経路要求調停装置の動作を表した図である。 本発明の第１の実施形態の経路要求調停装置の動作を表した図である。

はじめに本発明の一実施形態の概要について図面を参照して説明する。なお、この概要に付記した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、本発明を図示の態様に限定することを意図するものではない。

本発明は、その一実施形態において、図１に示すように、各ネットワークに、経路要求調停装置１０をそれぞれ１台以上配置した構成にて実現できる。個々の経路要求調停装置１０は、管理対象のネットワークのリソースを管理するリソース管理部と、ユーザまたは他の経路要求調停装置から、サービスレベルの条件が付加された経路要求を受け付ける要求受付部と、前記経路要求にて指定された宛先側に、前記経路要求を転送するとともに、前記宛先側からの応答に基づいて交渉状態を管理する交渉状態管理部と、前記交渉状態管理部に管理されている交渉状態および前記リソース管理部を参照して、前記経路要求を受け入れるか否かを判定する受入可否判定部と、前記経路要求の要求元に対し、前記経路要求を受け入れるか否かの判定結果を応答する応答送信部と、を備えて構成される。

図２は、本実施形態の経路要求調停装置１０間の動作を表したシーケンス図である。図２に示すように、第１の経路要求調停装置１０Ａは、ユーザまたは他の経路要求調停装置から、サービスレベルの条件（条件Ａ１）が付加された経路要求を受け付けると、その経路要求にて指定された宛先側（ここでは、宛先は経路要求調停装置１０Ｃが配置されているネットワークであるものとする）に、前記経路要求を転送する（Ｓ００１）。

前記経路要求を受信した第２の経路要求調停装置１０Ｂは、経路要求に対する応答ではなく、経路要求を受信したことのみを第１の経路要求調停装置１０Ａに送信する（Ｓ００２）。続いて、第２の経路要求調停装置１０Ｂは、その経路要求にて指定された宛先側（の第３の経路要求調停装置１０Ｃ）に、前記経路要求を転送する（Ｓ００３）。

前記経路要求を受信した第３の経路要求調停装置１０Ｃは、リソース管理部にて管理されているリソースの使用状況や予約状況に基づいて、前記経路要求にて要求されたリソースを提供可能か否かを確認し、第２の経路要求調停装置１０Ｂに応答を返す（Ｓ００４）。前記応答には、前記経路要求にて要求されたリソース量の全部を提供できない場合（ＮＧ）であっても、第３の経路要求調停装置１０Ｃが経路要求元に提供可能なリソース量（条件Ａ２）が含まれる。

第２の経路要求調停装置１０Ｂは、前記応答を第１の経路要求調停装置１０Ａに転送する（Ｓ００５）。

これにより、前記経路要求の送信元は、第３の経路要求調停装置１０Ｃが提供可能なリソース量を把握した上で、サービスレベルの条件（条件Ａ１）を引き下げて経路要求を再送するか否かを判断することができる。図２の例では、第１の経路要求調停装置１０Ａに対して、サービスレベルの条件を、第３の経路要求調停装置１０Ｃから応答された条件（Ａ２）に引き下げて経路要求を再送しているため、交渉が成立し、経路要求調停装置１０Ａ〜１０Ｃのそれぞれにおいて、引き下げられた条件（Ａ２）にてリソースの確保が行われている（Ｓ００６〜Ｓ０１０）。

一方、第３の経路要求調停装置１０Ｃから回答されたリソース量では不十分であると判断した場合、図３のＳ０１６〜Ｓ０２０に示したように、第３の経路要求調停装置１０Ｃと同等のサービスを提供できる別のネットワークに配置された第４の経路要求調停装置１０Ｄに対して、条件Ｂ１付きの経路要求を送信するようにしてもよい。

以上のように、本実施形態によれば、個々のネットワークに配置された経路要求調停装置が自律的に経路要求を転送していき、宛先のネットワークの経路要求調停装置から、提供可能なリソース量のフィードバックを受けて、再度経路要求を行うという形態の対話的な調停プロトコルが実現される。これにより、経路要求元は、少しだけ条件を緩和（引き下げる）させる希望のサービスが受けられる、コストが掛かっても、他のネットワークで条件に合ったサービスを受けたほうが良い、といった柔軟な判断を行うことが可能になる。

なお、上記のようにして、確定された経路要求に従い経路制御や帯域制御を行う仕組みとしては、非特許文献１、２に記載されたオープンフロースイッチを制御するオープンフローコントローラと同等の制御装置を用いることができる。

［第１の実施形態］
続いて、上記した経路要求調停装置の内部の交渉状態管理部できめ細かい状態管理を行うようにした本発明の第１の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図４は、本発明の第１の実施形態の経路要求調停装置の構成を示す図である。

図４を参照すると、経路要求調停装置１０Ａおよび経路要求調停装置１０Ｃと接続された経路要求調停装置１０Ｂの構成が示されている。経路要求調停装置１０Ｂは、要求受付部１３−１、１３−２と、応答送信部１４−１、１４−２と、交渉状態管理部１５と、受入可否判定部１６と、リソース管理部１７とを備えて構成されている。また、図４の例では、経路要求調停装置１０Ｂの要求受付部１３−１に入力部１１が接続され、交渉状態管理部１５に表示装置１２が接続されている。入力部１１および表示装置１２は必要が無ければ省略することができる。なお、図４では省略されているが、経路要求調停装置１０Ａ、１０Ｃも同様の構成であるものとする。

入力部１１は、ユーザが経路要求を入力する際などに使用されるものであり、表示装置１２は、他の装置から受信した経路要求やその応答を表示する際に使用される。

要求受付部１３−１は、入力部１１または経路要求調停装置１０Ａから、サービスレベルの条件が付加された経路要求（以下、単に「経路要求」という。）または該経路要求に対する応答を受信し、交渉状態管理部１５に出力する。

要求受付部１３−２も、経路要求調停装置１０Ｃから、サービスレベルの条件が付加された経路要求または該経路要求に対する応答を受信し、交渉状態管理部１５に出力する。

応答送信部１４−１は、経路要求調停装置１０Ａからの経路要求に対する応答等を交渉状態管理部１５から受け取り、経路要求調停装置１０Ａに送信する。

応答送信部１４−２も応答送信部１４−１と同様に、経路要求調停装置１０Ｃからの経路要求に対する応答等を交渉状態管理部１５から受け取り、経路要求調停装置１０Ｃに送信する。

なお、図４の例では、経路要求調停装置１０Ａと、経路要求調停装置１０Ｃ側にそれぞれ要求受付部１３−１、１３−２、応答送信部１４−１、１４−２を設けているが、要求受付部１３−１と要求受付部１３−２、応答送信部１４−１と応答送信部１４−２とをそれぞれ統合してしまってもよい。

リソース管理部１７は、経路要求調停装置１０Ｂが配置されているネットワーク上の管理対象のリソースを管理する。本実施形態では、リソース管理部１７でネットワーク回線の帯域を管理するものとする。

受入可否判定部１６は、交渉状態管理部１５からの要求に応じ、経路要求にて要求されたリソース量の受入可否を判定する。また、受入可否判定部１６は、交渉状態管理部１５からの指示に応じて、リソース管理部１７に対し、リソースの確保やリソースの解放を指示する。

交渉状態管理部１５は、例えば、図５に示すような交渉状態管理テーブルを用いて、経路要求毎の交渉状態を管理する。また、交渉状態管理部１５は、経路要求が自ネットワークのリソースを要求している場合には、受入可否判定部１６に対し、経路要求にて要求されたリソース量の受入可否の判定を要求する。さらに、交渉状態管理部１５は、経路要求の交渉状態に変更が生じると、その内容に応じて、受入可否判定部１６を介して、リソースの確保や解放を指示する。

図５は、交渉状態管理部１５に、保持されている交渉状態管理テーブルの一例である。図５を参照すると、交渉トランザクションＩＤと、要求元ＩＤと、交渉状態と、サービスレベル条件と、資源確保先（宛先）等を対応付けたレコードを格納できるテーブルが示されている。なお、図５中の「ＮＡ」は、指定がなされていない状態を示している。

「交渉トランザクションＩＤ」は、新規の経路要求を受信する度に、当該経路要求から派生する一連のメッセージ授受をトランザクションと看做して一意に把握するためのＩＤであり、交渉状態管理部１５にて発行される。

「要求元ＩＤ」は、当該経路要求の送信元のユーザや経路要求調停装置のＩＤである。

「交渉状態」は、図５に示されたように、資源未確保、資源確保ペンディング、資源解放ペンディング、使用中、取消といった状態情報が記録されるフィールドである。資源未確保状態は、新規の経路要求を受け、交渉トランザクションＩＤが発行されただけの状態を示している。資源確保ペンディングは、経路要求の宛先側の経路要求調停装置から応答があり、その応答に示されたリソース（応答中のリソース量に対応するリソース）が予約された状態を示している。資源解放ペンディングは、経路要求の要求元からリソースの要求削減を求める経路要求を受信し、使用中となっているリソースに不要分が含まれている状態を示している。使用中は、経路要求の交渉が成立し、経路要求どおりのリソースが確保されている状態を示している。取消は、経路要求の要求元から経路の破棄要求を受信した状態を示している。

「サービスレベル条件」及び「資源確保先」は、経路要求に含まれる要求帯域等のサービスレベルや要求されているリソースの所在を示している。

図６、図７は、入力部１１や他の経路要求調停装置から経路要求や応答を受信した場合の交渉状態管理部１５の動作を表したフローチャートである。以下、図６、図７を参照して、交渉状態管理部１５の基本的な動作について説明する。図６を参照すると、まず、新規の経路要求を受信すると（ステップＳ１０１のＹ）、交渉状態管理部１５は、交渉状態管理テーブルに新規レコードを追加する（ステップＳ１０２）。この時点でのレコードの交渉状態は、図５の交渉トランザクションＩＤ＝００ＸＸのレコードのように「資源未確保」状態である。受信した経路要求が自ネットワークのリソースのみを要求している場合には、受入可否判定部１６に、要求されたリソースの受入可否を照会し、受入可能であれば、当該リソースを確保する（ステップＳ１０８）。一方、受信した経路要求が自ネットワーク以外のリソースを要求している場合には、その資源確保先となっている経路要求調停装置に対し、経路要求を転送し、その応答を待機する（ステップＳ１０８）。

また、受信した経路要求が新規の経路要求でなく（ステップＳ１０１のＮ）、経路の破棄を求める経路要求である場合（ステップＳ１０３のＹ）、交渉状態管理部１５は、図５の交渉トランザクションＩＤ＝００ＺＺのレコードのように、該当レコードの交渉状態を「取消」状態に変更する（ステップＳ１０４）。受信した経路の破棄が自ネットワークのリソースを対象としている場合には、受入可否判定部１６を介してリソース管理部１７に、リソース解放を許可する（ステップＳ１０８）。また、受信した経路要求の破棄が自ネットワーク以外のリソースも対象としている場合には、その資源確保先となっている経路要求調停装置に対し、経路の破棄を求める経路要求を転送する（ステップＳ１０８）。

また、受信した経路要求が新規の経路要求でも、経路の破棄を求める経路要求でもない場合（ステップＳ１０３のＮ）、交渉状態管理部１５は、受信した経路要求にて要求されている帯域が同一トランザクションＩＤの予約済みまたは使用中帯域よりも引き下げられているか否かを確認する（ステップＳ１０５）。ここで、受信した経路要求にて要求されている帯域が同一トランザクションＩＤの予約済みまたは使用中帯域よりも引き下げられている場合には（ステップＳ１０５のＹ）、経路要求の要求元からリソースの要求削減を求める経路要求を受信したことになるので、交渉状態管理部１５は、図５の交渉トランザクションＩＤ＝００ＹＹのレコードのように、該当レコードの交渉状態を「資源解放ペンディング」状態に変更する（ステップＳ１０６）。また、受信した経路要求が自ネットワークのリソースを対象としている場合には、受入可否判定部１６を介してリソース管理部１７に、リソース解放ペンディングを指示する（ステップＳ１０７）。リソース解放ペンディングの指示を受けた場合、リソース管理部１７は、必要に応じて、不要分となっているリソースを解放することができる。また、受信した経路要求が自ネットワーク以外のリソースも対象としている場合には、その資源確保先となっている経路要求調停装置に対し、前記要求帯域が引き下げられた経路要求を転送する（ステップＳ１０８）。

一方、受信した経路要求にて要求されている帯域が同一トランザクションＩＤの予約済みまたは使用中帯域と同一または引き上げられている場合（ステップＳ１０５のＮ）、交渉状態管理部１５は、該当レコードの交渉状態に変更を加えず、受入可否判定部１６やその資源確保先となっている経路要求調停装置に対し、前記経路要求を転送する（ステップＳ１０８）。

図６のステップＳ１０８で経路要求を転送した他の経路要求調停装置から応答を受信すると、交渉状態管理部１５は、図７に示すように、その内容が肯定応答（交渉成立）であるか否かを確認する（ステップＳ２０１）。ここで、肯定応答を受信している場合（ステップＳ２０１のＹ）、交渉状態管理部１５は、該当レコードの交渉状態を「使用中」状態に変更する（ステップＳ２０２）。また、受入可否判定部１６にリソースの確保を要求するとともに、経路要求の要求元の経路要求調停装置やユーザにも受信した応答を転送する（ステップＳ２０５）。

一方、応答が否定応答である場合（ステップＳ２０１のＮ）、交渉状態管理部１５は、当該否定応答が条件付きの否定応答であるか否かを確認する（ステップＳ２０３）。ここで、当該否定応答が条件付きの否定応答である場合（ステップＳ２０３のＹ）、交渉は継続中であるので、交渉状態管理部１５は、該当レコードの交渉状態を「資源確保ペンディング」状態に変更する（ステップＳ２０４）。また、受入可否判定部１６にリソースの確保（予約）を要求するとともに、経路要求の要求元の経路要求調停装置やユーザに受信した応答を転送する（ステップＳ２０５）。

一方、否定応答が条件付きの否定応答でない場合（ステップＳ２０３のＮ）、交渉状態管理部１５は、該当レコードの交渉状態に変更は加えず、受入可否判定部１６や経路要求の要求元の経路要求調停装置やユーザに受信した応答を転送する（ステップＳ２０５）。

なお、上述した経路要求調停装置は、経路要求調停装置を構成するコンピュータに、そのハードウェアを用いて、上記した各処理を実行させるコンピュータプログラムにより実現することもできる。

続いて、本実施形態の経路要求調停装置による経路要求調停処理の流れについて図８〜図２０の各図を参照して段階毎に説明する。以下の説明では、図４に示した経路要求調停装置１０Ｂにアクセスしたユーザ企業（Ｕ）が、隣接するネットワークの経路要求調停装置１０Ｃを介して、異なるネットワークの経路要求調停装置１０Ｄが配置されたデータセンタ（ＤＣ）への経路を要求する例を挙げて説明する。

図８は、（１）ユーザ企業Ｕが最寄の経路要求調停装置１０Ｂに対し、１０Ｍｂｐｓ以上の帯域の確保を求める新規経路要求を送信した状態を示す図である。前記経路要求を受けた経路要求調停装置１０Ｂの交渉状態管理部１５は、要求元ＩＤをユーザ企業Ｕ、トランザクションＩＤを０００１とするレコードを生成する。この時点では、交渉状態は、「資源未確保」であり、従ってリソース管理部１７の回線も未使用のままである。

図９は、（２）経路要求調停装置１０Ｂが隣接する経路要求調停装置１０Ｃに条件付経路要求を転送した状態を示す図である。図９に示したとおり、経路要求調停装置１０Ｂは、経路要求の資源確保先が自ネットワークでは無いため、隣接する経路要求調停装置１０Ｃに、前記経路要求を転送する。前記経路要求を受けた経路要求調停装置１０Ｃの交渉状態管理部１５は、経路要求調停装置１０Ｂと同様に、要求元ＩＤを経路要求調停装置１０Ｂ、トランザクションＩＤを０００１とするレコードを生成する。この時点では、交渉状態は、「資源未確保」であり、従って経路要求調停装置１０Ｃのリソース管理部１７の回線も未使用のままである。

図１０は、（３）経路要求調停装置１０Ｃが宛先（ＤＣ）に前記経路要求を転送した状態を示す図である。図１０に示したとおり、経路要求調停装置１０Ｃは、経路要求の資源確保先が自ネットワークでは無いため、隣接する経路要求調停装置１０Ｄに、前記経路要求を転送する。前記経路要求を受けた経路要求調停装置１０Ｄの交渉状態管理部１５は、経路要求調停装置１０Ｂ、１０Ｃと同様に、要求元ＩＤを経路要求調停装置１０Ｃ、トランザクションＩＤを０００１とするレコードを生成する。この時点では、交渉状態は、「資源未確保」であり、従って、経路要求調停装置１０Ｃのリソース管理部１７の回線も未使用のままである。

図１１は、（４）宛先（ＤＣ）の経路要求調停装置１０Ｄは、受入可否判定を行っている状態を示す図である。図１１に示したとおり、経路要求調停装置１０Ｄの交渉状態管理部１５は、経路要求の資源確保先が自ネットワークであるため、受入可否判定部１６に受入可否を問い合わせる。ここでは、経路要求調停装置１０Ｄの受入可否判定部１６が、所定の資源割当ポリシに従って、その上限である５Ｍｂｐｓを確保可と回答したものとする。前記回答を受けた経路要求調停装置１０Ｄの交渉状態管理部１５は、トランザクションＩＤを０００１とするレコードの交渉状態を「資源確保ペンディング」にするとともに、サービスレベル条件および資源確保先を更新する。さらに、経路要求調停装置１０Ｄの交渉状態管理部１５は、受入可否判定部１６に対し、５Ｍｂｐｓの予約を要求する。これにより、経路要求調停装置１０Ｄのリソース管理部１７の回線のうち、５Ｍｂｐｓが予約される。さらに、経路要求調停装置１０Ｄの交渉状態管理部１５は、要求元の経路要求調停装置１０Ｃに対し、５Ｍｂｐｓという条件付きの否定応答（５ＭｂｐｓならＯＫ）を送信する。

図１２は、（５）経路要求調停装置１０Ｃの交渉状態管理部が、前記条件付きの否定応答に基づき、受入可否判定を行っている状態を示す図である。図１２に示したとおり、経路要求調停装置１０Ｃの交渉状態管理部１５は、前記条件付きの否定応答に基づき、受入可否判定部１６に受入可否を問い合わせる。ここでは、経路要求調停装置１０Ｃの受入可否判定部１６も、要求どおり５Ｍｂｐｓを確保可と回答したものとする。前記回答を受けた経路要求調停装置１０Ｃの交渉状態管理部１５は、トランザクションＩＤを０００１とするレコードの交渉状態を「資源確保ペンディング」にするとともに、サービスレベル条件および資源確保先を更新する。さらに、経路要求調停装置１０Ｃの交渉状態管理部１５は、受入可否判定部１６に対し、５Ｍｂｐｓの予約を要求する。これにより、経路要求調停装置１０Ｃのリソース管理部１７の回線のうち、５Ｍｂｐｓが予約される。さらに、経路要求調停装置１０Ｃの交渉状態管理部１５は、要求元の経路要求調停装置１０Ｂに対し、５Ｍｂｐｓという条件付きの否定応答（５ＭｂｐｓならＯＫ）を送信する。

図１３は、（６）経路要求調停装置１０Ｂの交渉状態管理部が、前記条件付きの否定応答に基づき、受入可否判定を行っている状態を示す図である。図１３に示したとおり、経路要求調停装置１０Ｂの交渉状態管理部１５は、前記条件付きの否定応答に基づき、受入可否判定部１６に受入可否を問い合わせる。ここでは、経路要求調停装置１０Ｂの受入可否判定部１６も、要求どおり５Ｍｂｐｓを確保可と回答したものとする。前記回答を受けた経路要求調停装置１０Ｂの交渉状態管理部１５は、トランザクションＩＤを０００１とするレコードの交渉状態を「資源確保ペンディング」にするとともに、サービスレベル条件および資源確保先を更新する。さらに、経路要求調停装置１０Ｂの交渉状態管理部１５は、受入可否判定部１６に対し、５Ｍｂｐｓの予約を要求する。これにより、経路要求調停装置１０Ｂのリソース管理部１７の回線のうち、５Ｍｂｐｓが予約される。さらに、経路要求調停装置１０Ｂの交渉状態管理部１５は、要求元のユーザ企業（Ｕ）に対し、５Ｍｂｐｓという条件付きの否定応答（５ＭｂｐｓならＯＫ）を送信する。

図１４は、（７）ユーザ企業Ｕが、前記条件付きの否定応答（５ＭｂｐｓならＯＫ）に基づき、当初の要求１０Ｍｂｐｓを５Ｍｂｐｓに引き下げて再度経路要求を送信した状態を示す図である。

図１５は、（８）経路要求調停装置１０Ｂが、５Ｍｂｐｓに引き下げた経路要求を順に転送していく状態を示す図である。経路要求調停装置１０Ｂ、１０Ｃは、経路要求を転送していく。経路要求調停装置１０Ｄの交渉状態管理部１５は、経路要求の資源確保先が自ネットワークであるため、受入可否判定部１６に受入可否を問い合わせる。ここでは、経路要求調停装置１０Ｄの受入可否判定部１６が、すでに５Ｍｂｐｓを確保しているため、経路要求の帯域を確保可との回答が返される。前記回答を受けた経路要求調停装置１０Ｄの交渉状態管理部１５は、トランザクションＩＤを０００１とするレコードの交渉状態を「使用中」にするとともに、受入可否判定部１６に対し、５Ｍｂｐｓの割当を要求する。これにより、経路要求調停装置１０Ｄのリソース管理部１７の回線のうち、５Ｍｂｐｓが使用中となる。さらに、経路要求調停装置１０Ｄの交渉状態管理部１５は、要求元の経路要求調停装置１０Ｃに対し、要求帯域５Ｍｂｐｓの肯定応答を送信する。同様にして、経路要求調停装置１０Ｃ、１０Ｂの交渉状態管理部１５は、トランザクションＩＤを０００１とするレコードの交渉状態を「使用中」にするとともに、受入可否判定部１６に対し、５Ｍｂｐｓの割当を要求する。以上により、ユーザ企業Ｕは、回線利用が可能な状態となる。

図１６は、図１５の状態から、しばらく経った後で、（９−１）他のユーザにも同様の手順でリソースを提供していった結果、経路要求調停装置１０Ｃの回線が逼迫した状態を示す図である。この状態でも、ユーザ企業Ｕの要求している帯域５Ｍｂｐｓは確保された状態となっている。

図１７は、（９−２）回線使用中のユーザ企業Ｕがサービスレベルの引き下げを依頼した状態を示す図である。前記依頼は、要求帯域を１Ｍｂｐｓに引き下げた経路要求を送信することによって行われる。

図１８は、（９−３）経路要求調停装置１０Ｂが、要求帯域を１Ｍｂｐｓに引き下げた経路要求を受信した状態を示す図である。要求帯域を１Ｍｂｐｓに引き下げた経路要求を受信した経路要求調停装置１０Ｂは、トランザクションＩＤを０００１とするレコードの交渉状態を「資源解放ペンディング」状態に変更するとともに、経路要求調停装置１０Ｃに対し、要求帯域を１Ｍｂｐｓに引き下げた経路要求を送信する。また、経路要求調停装置１０Ｂの交渉状態管理部１５は、受入可否判定部１６に対し、差し引き４Ｍｂｐｓがいつでも資源解放可能な資源解放ペンディング状態になったことを通知する。これにより、経路要求調停装置１０Ｄのリソース管理部１７の回線のうち、４Ｍｂｐｓが解放ペンディング状態となる。

図１９は、（９−４）経路要求調停装置１０Ｃが、要求帯域を１Ｍｂｐｓに引き下げた経路要求を受信した状態を示す図である。要求帯域を１Ｍｂｐｓに引き下げた経路要求を受信した経路要求調停装置１０Ｃは、トランザクションＩＤを０００１とするレコードの交渉状態を「資源解放ペンディング」状態に変更するとともに、経路要求調停装置１０Ｄに対し、要求帯域を１Ｍｂｐｓに引き下げた経路要求を送信する。また、経路要求調停装置１０Ｂの交渉状態管理部１５は、受入可否判定部１６に対し、差し引き４Ｍｂｐｓがいつでも資源解放可能な資源解放ペンディング状態になったことを通知する。これにより、経路要求調停装置１０Ｄのリソース管理部１７の回線のうち、４Ｍｂｐｓが解放ペンディング状態となる。

図２０は、（９−５）要求帯域を１Ｍｂｐｓに引き下げた経路要求が経路要求調停装置１０Ｄに到達した状態を示す図である。経路要求調停装置１０Ｄは、経路要求の資源確保先が自ネットワークであるため、受入可否判定部１６に受入可否を問い合わせる。ここでは、経路要求調停装置１０Ｄの受入可否判定部１６が、すでに５Ｍｂｐｓを確保しているため、経路要求の帯域を変更可との回答が返される。前記回答を受けた経路要求調停装置１０Ｄの交渉状態管理部１５は、トランザクションＩＤを０００１とするレコードのサービスレベル条件を１Ｍｂｐｓに変更するとともに、受入可否判定部１６に対し、４Ｍｂｐｓの解放を要求する。これにより、経路要求調停装置１０Ｄのリソース管理部１７の回線のうち、使用中帯域が１Ｍｂｐｓとなり、残りは未使用状態となる。さらに、経路要求調停装置１０Ｄの交渉状態管理部１５は、要求元の経路要求調停装置１０Ｃに対し、要求帯域１Ｍｂｐｓの肯定応答を送信する。同様にして、経路要求調停装置１０Ｃ、１０Ｂの交渉状態管理部１５は、トランザクションＩＤを０００１とするレコードのサービスレベル条件を１Ｍｂｐｓに変更するとともに、受入可否判定部１６に対し、４Ｍｂｐｓの解放を要求する。これにより、経路要求調停装置１０Ｂ、１０Ｃのリソース管理部１７の回線のうち、使用中帯域が１Ｍｂｐｓとなり、残りは解放される。これにより、経路要求調停装置１０Ｃの回線が逼迫した状態は若干緩和されることになる。

以上のように本実施形態によれば、きめ細かい状態管理により、限られた資源を有効に活用することが可能となる。なお、上記した（９−１）〜（９−５）では、要求帯域を１Ｍｂｐｓに引き下げた経路要求を送信した例を挙げて説明したが、要求帯域を例えば、確保済みの５Ｍｂｐｓよりも大きい７Ｍｂｐｓに引き上げた経路要求を送信する場合にも、上記（１）〜（３）の手順で資源の交渉が行われる。その結果、経路要求調停装置１０Ｄにおいて、要求帯域７Ｍｂｐｓを確保可能であれば、図１５（８）のように交渉成立となるし、要求帯域７Ｍｂｐｓを確保不可能であれば、図１１（４）〜図１３（６）のように否定応答が返される。この間においても確保済みの５Ｍｂｐｓは維持されたままとなる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の基本的技術的思想を逸脱しない範囲で、更なる変形・置換・調整を加えることができる。例えば、上記した実施形態で示した経路要求調停装置の数や接続関係はあくまで一例であり、特に限定するものではない。

また、上記した実施形態に示したシーケンスは、本発明の原理を説明するための簡略化した例であり、種々の変形を加えることができる。例えば、上記した実施形態では、経路要求調停装置の受入可否判定部に問い合わせた結果に基づいて、応答を返すものとして説明したが、個々の経路要求調停装置が、スリープ状態にあるリソースを追加したり、他の経路要求調停装置と連携して動作する手順を追加することも可能である。

また、上記した実施形態では、帯域を要求する経路要求を行う例を挙げて説明したが、利用したいデータセンタ上のストレージ容量や仮想計算機の数等、その他のリソースの要求を経路要求の場合にも適用可能である。もちろん、複数種のリソースの確保を求める経路要求に対応することも可能である。

なお、上記の特許文献および非特許文献の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせ、ないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。特に、本書に記載した数値範囲については、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし小範囲が、別段の記載のない場合でも具体的に記載されているものと解釈されるべきである。

１０、１０Ａ〜１０Ｄ 経路要求調停装置
１１ 入力部
１２ 表示装置
１３−１、１３−２ 要求受付部
１４−１、１４−２ 応答送信部
１５ 交渉状態管理部
１６ 受入可否判定部
１７ リソース管理部

Claims (8)

1. 管理対象のネットワークのリソースを管理するリソース管理部と、
   ユーザまたは他の経路要求調停装置から、サービスレベルの条件が付加された経路要求を受け付ける要求受付部と、
   前記経路要求にて指定された宛先側に、前記経路要求を転送するとともに、前記宛先側からの応答に基づいて交渉状態を管理する交渉状態管理部と、
   前記交渉状態管理部に管理されている交渉状態および前記リソース管理部を参照して、前記経路要求を受け入れるか否かを判定する受入可否判定部と、
   前記経路要求の要求元に対し、前記経路要求を受け入れるか否かの判定結果を応答する応答送信部と、を備える経路要求調停装置。
2. 前記経路要求の宛先側からの応答として、経路要求に付加されたサービスレベルを一部受諾する応答を受信した場合、前記交渉状態管理部は、前記ユーザまたは他の経路要求調停装置に対し、前記応答に示されたサービスレベルを含む応答を転送し、
   前記ユーザまたは他の装置から前記サービスレベルを含む応答に対する再要求を受け付ける請求項１の経路要求調停装置。
3. 前記交渉状態管理部は、前記経路要求の宛先側からの応答として、前記経路要求に付加されたサービスレベルを一部受諾する応答を受信した場合、前記経路要求の宛先側からの応答に示されたサービスレベルに対応するリソースを予約する請求項２の経路要求調停装置。
4. 前記交渉状態管理部は、前記要求受付部から新規経路要求を受信すると、トランザクションＩＤを発行し、該トランザクションＩＤを用いて、経路要求元と経路要求先との交渉状態を管理する請求項１から３いずれか一の経路要求調停装置。
5. 前記交渉状態管理部は、経路要求元と経路要求先との交渉状態を、所定リソースを予約した資源確保ペンディング状態と、確保されたリソースの解放を可能とした資源解放ペンディング状態との少なくとも２状態を含む状態で管理する請求項１から４いずれか一の経路要求調停装置。
6. ネットワーク上のスイッチを制御して、請求項１から５いずれか一の経路要求調停装置により受諾された経路要求を実現する制御装置。
7. 管理対象のネットワークのリソースを管理するリソース管理部を備える経路要求調停装置が、
   ユーザまたは他の経路要求調停装置から、サービスレベルの条件が付加された経路要求を受け付けるステップと、
   前記経路要求にて指定された宛先側に、前記経路要求を転送するとともに、前記宛先側からの応答に基づいて交渉状態を管理するステップと、
   前記交渉状態管理部に管理されている交渉状態および前記リソース管理部を参照して、前記経路要求を受け入れるか否かを判定するステップと、
   前記経路要求の要求元に対し、前記経路要求を受け入れるか否かの判定結果を応答するステップと、を含む経路要求調停方法。
8. 管理対象のネットワークのリソースを管理するリソース管理部を備える経路要求調停装置を構成するコンピュータに、
   ユーザまたは他の経路要求調停装置から、サービスレベルの条件が付加された経路要求を受け付ける処理と、
   前記経路要求にて指定された宛先側に、前記経路要求を転送するとともに、前記宛先側からの応答に基づいて交渉状態を管理する処理と、
   前記交渉状態管理部に管理されている交渉状態および前記リソース管理部を参照して、前記経路要求を受け入れるか否かを判定する処理と、
   前記経路要求の要求元に対し、前記経路要求を受け入れるか否かの判定結果を応答する処理と、を実行させるプログラム。

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