JPWO2015136928A1 - フロー制御装置、通信システム、フロー制御装置の制御方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

第１の通信装置と第２の通信装置との間のフローに属するパケットを処理するパケット転送装置におけるフロー毎の処理内容を定めたフロー制御規則を制御するフロー制御装置であって、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との少なくとも一方から前記パケット転送装置がパケットを受信したことの通知であるパケット受信通知を、当該パケット転送装置から受信し、受信した当該パケット受信通知に応じて、前記パケット転送装置へ通知するフロー制御規則を決定し、前記パケット受信通知を受信したパケット受信通知受信時刻を管理し、複数の前記パケット受信通知受信時刻に基づき、前記第１の通信装置、前記第２の通信装置及び前記パケット転送装置のうちのいずれか２つの装置の間の第１の往復伝送遅延時間を算出する。

Description

本発明は、フロー制御装置、通信システム、フロー制御装置の制御方法、及びプログラムに関する。

パケット転送装置の上位に備えられたフロー制御装置において通信の伝送遅延を測定する技術が開発されている。その一つとして、オープンフローを利用し、フロー制御装置であるオープンフローコントローラ（ＯｐｅｎＦｌｏｗ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ：ＯＦＣ）と、パケット転送装置であるオープンフロースイッチ（ＯｐｅｎＦｌｏｗ Ｓｗｉｔｃｈ：ＯＦＳ）とで構成され、ＯＦＣが任意の２点間のＯＦＳの伝送遅延を測定する方式がある（特許文献１、および非特許文献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、フロー単位で経路制御、障害回復、負荷分散、最適化等の制御を行う技術である。フローとは、スイッチでのパケット受信時に得られる複数の情報の組み合わせで通信を識別したものである。例えば、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ヘッダ情報から同一の送信元・送信先であっても、ＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ポート番号が異なれば別のフローとして扱うことができる。また、例えば同一パケット情報であっても、受信物理ポートが異なれば異なるフローとして扱うことができる。このフロー単位で通信を管理することで、独立するレイヤを跨った管理・制御を実現できる。非特許文献２において仕様化されているＯＦＳは、ＯＦＣとの間に通信用のセキュアチャネルを備える。また、ＯＦＳは、フローテーブルに従って動作する。フローテーブルは、セキュアチャネルを経由したＯＦＣからの指示によって、追加または書き換えられる。フローテーブルには、フロー毎に、パケットヘッダと照合されるマッチングルール（ヘッダフィールド）と、フロー統計情報（Ｃｏｕｎｔｅｒｓ）と、処理内容を定義したアクション（Ａｃｔｉｏｎ）と、の組が定義される。ＯＦＳは、ＯＦＣに対してパケットの受信を通知する機能を有する。その通知を行う契機として、フローテーブルに該当するマッチングルールが存在しない場合がある。また、その他の契機として、フローテーブルにマッチングするルールがあり、そのアクションにＯＦＣに対する通知が指定されている場合がある。この通知メッセージの形式として、オープンフロープロトコル（ＯｐｅｎＦｌｏｗ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ：ＯＦＰ）で規定されるＰａｃｋｅｔ−ｉｎメッセージが利用される。このメッセージには契機となったパケットのヘッダ情報を含むパケットの一部、またはパケット全体を含めることが可能である。

前述の特許文献１の方式では、ＯＦＣは、測定対象となる２点のＯＦＳについて制御を行う。具体的には、ＯＦＣは始点となるＯＦＳに対して、ＯＦＰのＰａｃｋｅｔ−ｏｕｔメッセージを利用して終点となるＯＦＳへ向けた伝送遅延測定用パケットを送信させるという制御を行う。また、ＯＦＳは終点となるＯＦＳに対し、伝送遅延測定用パケットを受信したことをＯＦＣに通知させるという制御を行う。ＯＦＣでは、Ｐａｃｋｅｔ−ｏｕｔを送信した時刻と伝送遅延測定用パケット受信通知の時刻を計測し、２点間の伝送遅延情報として管理することで遅延の少ない通信経路を発見することができる。また、２点間で双方向に伝送遅延測定を行うことにより、２点間のＲＴＴ（Ｒｏｕｎｄ Ｔｒｉｐ Ｔｉｍｅ）を測定することができる。

また特許文献２には、オープンフローに関する技術ではないが、端末と端末との間で伝送されるパケットを中継するパケット中継装置に接続され、端末とパケット中継装置との間の伝送遅延時間を測定する遅延時間測定装置が開示されている。

具体的には、パケット中継装置は、中継するパケットがＲＴＣＰ（Ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットである場合に、当該ＲＴＣＰパケットのコピーをコンピュータに出力する。コンピュータは、ＲＴＣＰパケットのコピーが入力される都度、パケットを受信した受信時刻を取得し、取得した受信時刻に基づいて往復伝送遅延時間を算出する。

ＷＯ２０１１／１１８５７４Ａ１公報 特開２００９−１２４５４８号公報

Nick McKeownほか、"OpenFlow:Enabling Innovation in Campus Networks"[online]、［平成２５年１月９日検索］、インターネット（URL:http://www.openflowswitch.org/documents/openflow-wp-latest.pdf） "OpenFlow Switch Specification" Version 1.0.0.(Wire Protocol 0x01)［平成２５年１月９日検索］、インターネット（URL:http://www.openflowswitch.org/documents/openflow-spec-v1.0.0.pdf） 武居徹、外３名、"ポリシーサーバの動向と日立製作所の取り組み"、電子情報通信学会技術研究報告、社団法人電子情報通信学会、平成１２年１０月１３日、第１００巻、第３７８号、ｐ．３１−３８

以下の分析は、本発明によって与えられたものである。なお、以降、通信の端点である装置をエンドユーザと称することもある。

上述した特許文献１に示される技術は、ＯＦＣが伝送遅延時間の測定を実施するために必要な制御点が少なくとも２つ以上必要であるため、エンドユーザ間のＲＴＴを測定できない、という課題があった。

その理由は、上述した特許文献１に示される技術は、測定対象区間となる両端の装置に、伝送遅延測定用パケットの送信機能、および伝送遅延測定用パケット受信時にＯＦＣへ通知を行う機能の何れかが必要となる。また、特許文献１に示される技術は、測定対象の区間の始点から終点までの一方向の伝送遅延時間を測定するものであり、往復伝送遅延を測定するためには測定対象区間となる両端の装置が前述の２つの制御機能を具備する必要がある。さらに、ＯＦＣにより制御されるＯＦＳとは違い、エンドユーザはＯＦＣ管理外であるため、前述の機能を具備し、ＯＦＣから制御可能であるとは限らない。

また、上述した特許文献１に示される技術は、ＯＦＣから送信された伝送遅延測定用パケットがＯＦＳ間で送信されるため、ＯＦＳ間のネットワークの利用効率が低下する、という課題があった。

その理由は、ＯＦＳ間において、転送するエンドユーザ間の通信とは別に、伝送遅延測定用パケットを送信する必要があり、当該伝送遅延測定用パケットが、エンドユーザ間の通信の帯域やスループットを圧迫するためである。また、ＯＦＳとエンドユーザとの間のネットワークが無線アクセスネットワークである場合、無線品質の優劣などの無線環境による影響を受けやすくエンドユーザ毎に遅延する要因が異なる。よって、エンドユーザ側で測定が必要となり、無線区間における伝送遅延測定用パケットの増加によってさらにネットワークの利用効率が低下する。

さらに、上述した特許文献２に示される技術では、パケット転送装置が中継するパケットがＲＴＣＰパケットである場合に、当該パケット転送装置が当該ＲＴＣＰパケットのコピーを作成する必要があるため、そのような機能を新たに実装する必要が生じるという課題があった。

［発明の目的］
本発明の目的は、ネットワークの利用効率を低下させず、１つの制御点にて、エンドユーザ間のＲＴＴを測定可能とする通信システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、第１の通信装置と第２の通信装置との間のフローに属するパケットを処理するパケット転送装置におけるフロー毎の処理内容を定めたフロー制御規則を制御するフロー制御装置であって、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との少なくとも一方から前記パケット転送装置がパケットを受信したことの通知であるパケット受信通知を、当該パケット転送装置から受信し、受信した当該パケット受信通知に応じて、前記パケット転送装置へ通知するフロー制御規則を決定するフロー情報制御手段と、前記パケット受信通知を受信したパケット受信通知受信時刻を管理する受信時刻管理手段と、複数の前記パケット受信通知受信時刻に基づき、前記第１の通信装置、前記第２の通信装置及び前記パケット転送装置のうちのいずれか２つの装置の間の第１の往復伝送遅延時間を算出する算出手段と、を有することを特徴とする。

また、本発明は、第１の通信装置と第２の通信装置との間のフローに属するパケットを処理するパケット転送装置におけるフロー毎の処理内容を定めたフロー制御規則を制御するフロー制御装置であって、前記第１の通信装置から前記パケット転送装置が第１のＴＣＰパケット受信したことの通知を、当該パケット転送装置からＰａｃｋｅｔ−ｉｎメッセージとして受信し、当該Ｐａｃｋｅｔ−ｉｎメッセージに応じてＦｌｏｗｍｏｄメッセージを前記パケット転送装置に対して送らないことが可能であることを特徴とする。

また、本発明は、第１の通信装置と第２の通信装置との間のフローに属するパケットを処理するパケット転送装置におけるフロー毎の処理内容を定めたフロー制御規則を制御するフロー制御装置であって、前記第１の通信装置から前記パケット転送装置が第１のＴＣＰパケット受信したことの通知を、当該パケット転送装置からＰａｃｋｅｔ−ｉｎメッセージとして受信し、前記第１のＴＣＰパケットが属するフローと同一のフローに属するパケットを前記パケット転送装置が再度受信した際に再度Ｐａｃｋｅｔ−ｉｎメッセージをフロー制御装置へ送信させる規則を、前記フロー制御規則に設定し、当該パケット転送装置へ通知することを特徴とする。

また、本発明は、第１の通信装置と第２の通信装置との間のフローに属するパケットを処理するパケット転送装置におけるフロー毎の処理内容を定めたフロー制御規則を制御するフロー制御装置であって、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との少なくとも一方から前記パケット転送装置がパケットを受信したことの通知であるパケット受信通知を、当該パケット転送装置から受信し、受信した当該パケット受信通知に応じて、前記パケット転送装置へ通知するフロー制御規則を決定するフロー情報制御手段と、前記パケット受信通知を受信したパケット受信通知受信時刻を管理する受信時刻管理手段と、複数の前記パケット受信通知受信時刻の間の時間差を算出する算出手段と、を有することを特徴とする。

また、本発明は、第１の通信装置と、第２の通信装置と、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間のフローに属するパケットを処理するパケット転送装置と、前記パケット転送装置におけるフロー毎の処理内容を定めたフロー制御規則を制御するフロー制御装置とを有する通信システムであって、前記パケット転送装置は、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との少なくとも一方からパケットを受信したことの通知であるパケット受信通知を、前記フロー制御装置へ送信する手段を有し、前記フロー制御装置は、前記パケット転送装置から受信した前記パケット受信通知に応じて、前記パケット転送装置へ通知するフロー制御規則を決定するフロー情報制御手段と、前記パケット受信通知を受信したパケット受信通知受信時刻を管理する受信時刻管理手段と、複数の前記パケット受信通知受信時刻に基づき、前記第１の通信装置、前記第２の通信装置及び前記パケット転送装置のうちのいずれか２つの装置の間の第１の往復伝送遅延時間を算出する算出手段と、を有することを特徴とする。

また、本発明は、第１の通信装置と第２の通信装置との間のフローに属するパケットを処理するパケット転送装置におけるフロー毎の処理内容を定めたフロー制御規則を制御するフロー制御装置の制御方法であって、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との少なくとも一方から前記パケット転送装置がパケットを受信したことの通知であるパケット受信通知を、当該パケット転送装置から受信し、前記受信したパケット受信通知に応じて、前記パケット転送装置へ通知するフロー制御規則を決定し、複数の前記パケット受信通知受信時刻に基づき、前記第１の通信装置、前記第２の通信装置及び前記パケット転送装置のうちのいずれか２つの装置の間の第１の往復伝送遅延時間を算出することを特徴とする。

また、本発明は、第１の通信装置と第２の通信装置との間のフローに属するパケットを処理するパケット転送装置におけるフロー毎の処理内容を定めたフロー制御規則を制御するフロー制御装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との少なくとも一方から前記パケット転送装置がパケットを受信したことの通知であるパケット受信通知を、当該パケット転送装置から受信し、前記受信したパケット受信通知に応じて、前記パケット転送装置へ通知するフロー制御規則を決定し、複数の前記パケット受信通知受信時刻に基づき、前記第１の通信装置、前記第２の通信装置及び前記パケット転送装置のうちのいずれか２つの装置の間の第１の往復伝送遅延時間を算出する、フロー制御装置の制御方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明は、ネットワークの利用効率を低下させず、１つの制御点にて、エンドユーザ間のＲＴＴを測定可能とする通信システムを提供することができる。

その理由はフロー制御装置がパケット転送装置から受信するパケット受信通知の受信時刻から、前記測定区間の往復伝送遅延時間を近似できるからである。

第１の実施形態による通信システムの構成を示した図である。 第１の実施形態によるフロー制御装置の構成を示した図である。 第１の実施形態による動作のフローチャートを示した図である。 第１の実施形態による各装置間のシーケンスを示した図である。 第２の実施形態によるパケット転送装置の構成を示した図である。 第２の実施形態によるフロー制御装置の構成を示した図である。 第２の実施形態による伝送遅延時間測定部の構成を示した図である。 第２の実施形態による動作のフローチャートを示した図である。 第２の実施形態による測定対象通信情報の例を示した図である。 第２の実施形態による測定対象通信情報の例を示した図である。 第２の実施形態による測定対象通信情報の例を示した図である。 第３の実施形態による通信システムの構成を示した図である。 オープンフロープロトコルで規定されるフローエントリの図である。 第３の実施形態によるＯＦＳの構成を示した図である。 第３の実施形態によるＯＦＣの構成を示した図である。 第３の実施形態による各装置間のシーケンスを示した図である。 第４の実施形態による各装置間のシーケンスを示した図である。 第５の実施形態による通信システムの構成を示した図である。 第５の実施形態によるパケット転送装置の構成を示した図である。 第５の実施形態によるフロー制御装置の構成を示した図である。 第５の実施形態による伝送遅延時間測定部の構成を示した図である。 第５の実施形態による制御遅延時間測定部の構成を示した図である。 第５の実施形態による各装置間のシーケンスを示した図である。 第５の実施形態による各装置間のシーケンスの詳細を示した図である。 第６の実施形態による通信システムの構成を示した図である。 第６の実施競他によるＯＦＳの構成を示した図である。 第６の実施形態によるＯＦＣの構成を示した図である。 第６の実施形態による各装置間のシーケンスを示した図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。各図面において、同一又は対応する要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明は省略される。

［第１の実施の形態］
［構成］
本発明の第１の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態における通信システムの構成を表した図である。本発明の第１の実施形態における通信システム１は、フロー制御装置１１と、パケット転送装置１２と、通信装置１３Ａ（第１の通信装置）と、通信装置１３Ｂ（第２の通信装置）とを備える。

フロー制御装置１１は、パケット転送装置１２との通信が可能であり、パケット転送装置１２からのパケット受信通知に基づき、パケット転送装置１２が保持するフロー制御規則を制御する。

パケット転送装置１２は、フロー制御装置１１と通信装置１３Ａと通信装置１３Ｂとの通信が可能である。パケット転送装置１２は、フロー制御装置１１によって設定されるフロー制御規則に従い、通信装置１３Ａまたは通信装置１３Ｂから受け取ったパケットについてパケットの転送を行う。より具体的には、パケット転送装置１２は、通信装置毎に特定可能な識別子である通信識別子またはその一部とフロー制御規則を対応付けて管理する。そして、パケット転送装置１２は、パケットを受信した際に、同パケットに含まれる通信識別子またはその一部を用いて自装置内のフロー制御規則を取得し、当該フロー制御規則に従ってパケットの転送を行う。

また、パケット転送装置１２は、通信装置１３Ａまたは通信装置１３Ｂからパケットを受信すると、パケットを受信したことの通知であるパケット受信通知をフロー制御装置１１へ送信することが可能である。パケット転送装置１２は、受信したパケットを所定のプロトコルを用いてフロー制御装置１１へ送信することにより、フロー制御装置１１へパケット受信通知を送信してもよい。また、パケット転送装置１２は、受信したパケットのコピーをフロー制御装置１１へ送信するようにしてもよい。なお、受信したパケットのコピーをフロー制御装置１１へ送信する場合、パケット転送装置１２は、もとのパケットをパケット転送装置１２内のメモリ等の記憶媒体に留めておく必要がある。当該受信したパケットを、フロー制御装置１１から送信されたフロー制御規則に基づいてパケット転送装置１２に転送させるためである。

パケット転送装置１２が、パケット受信通知をフロー制御装置１１へ送信する契機としては、様々な条件が想定され得る。例えば、通信装置１３Ａまたは通信装置１３Ｂから受信したパケットに含まれる通信識別子、又はその一部に対応するフロー制御規則が、パケット転送装置１２内に設定されていないとする。この場合、パケット転送装置１２は、対応する規則を問い合わせるために、パケット受信通知をフロー制御装置１１へ送信する。また、パケット転送装置１２は、例えば、非特許文献３の記載のように、通信装置１３からＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）を保証するための帯域予約要求を受信した場合、ネットワーク全体で一貫したリソース管理を行うために、当該要求をフロー制御装置１１へ送信してもよい。

なお、通信識別子は、パケット転送装置におけるパケットを受信した物理ポートの識別子（Ｉｎｐｕｔ Ｐｏｒｔ）、パケットのヘッダ領域に含まれる宛先アドレス（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ Ａｄｄｒｅｓｓ）、送信元アドレス（Ｓｏｕｒｃｅ Ａｄｄｒｅｓｓ）、宛先ポート番号（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ Ｐｏｒｔ）、送信元ポート番号（Ｓｏｕｒｃｅ Ｐｏｒｔ）、通信プロトコル種別を含む。なお、上記のアドレスには、ＭＡＣアドレス（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ａｄｄｒｅｓｓ）やＩＰアドレス（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ａｄｄｒｅｓｓ）が含まれるものとする。以上はあくまで通信識別子の一例であり、通信を識別するために必要な識別子であれば、本発明の通信識別子に含まれるものとする。以降、パケットに含まれる通信識別子、またはその一部をフロー識別子と称する。

本願発明でのパケット転送装置１２として、フローのパケットを転送する任意のパケット転送装置を用いることができる。また、本願発明でのフロー制御装置１１として、パケット転送装置１２のフロー制御規則を制御する任意のフロー制御装置を用いることができる。パケット転送装置１２またはフロー制御装置１１に用いられる通信プロトコルや、これらの装置が用いられるアーキテクチャは限定されない。例えば、ＯｐｅｎＦｌｏｗが用いられる場合、フロー制御装置１１は、ＯＦＣに該当し、パケット転送装置１２は、ＯＦＳに該当する。また、ポリシーベースネットワーク管理技術おいて、フロー制御装置１１は、ＰＤＰ（Ｐｏｌｉｃｙ Ｄｅｃｉｓｉｏｎ Ｐｏｉｎｔ）を有するポリシーサーバに該当し、パケット転送装置１２は、ＰＥＰ（Ｐｏｌｉｃｙ Ｅｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ Ｐｏｉｎｔ）を有するノードに該当する。なお、ポリシーベースネットワーク管理技術とは、ポリシーと呼ばれる運用ルールに基づいて通信機器群を集中制御管理する技術をいう（非特許文献３）。

通信装置１３Ａおよび通信装置１３Ｂは、パケット転送装置１２を経由してお互いに通信が可能なプロトコルを有する汎用的な通信装置であり、通信識別子を用いて通信を行う。通信装置は、携帯電話、スマートフォンなどの無線端末であってもよいし、有線で接続されたコンピュータなどの有線端末であってもよい。また、通信装置は、これらのクライアントノードだけでなく、サーバなどのホストノードであってもよい。以降、通信装置１３と表記した場合には、通信装置１３Ａまたは通信装置１３Ｂのいずれか１つを示すものとする。また、通信装置１３は、フロー制御装置１１からみた通信の端点であり、実際にはパケット転送装置１２と同等の機能を有してもよい。また、本発明の測定対象となる通信装置１３Ａと通信装置１３Ｂとの間の片方向のフローを測定対象フローと称し、複数の測定対象フローで構成される双方向の通信を測定対象通信と称する。

図２は、本発明の第１の実施形態におけるフロー制御装置１１の構成例を表した図である。フロー制御装置１１は、パケット転送装置１２のフロー制御規則を制御するフロー情報制御手段としてのフロー情報制御部１１１、パケット転送装置１２からのパケット受信通知の受信時刻を管理する受信時刻管理手段としての受信時刻管理部１１２、パケットの受信時刻に基づいていずれかの装置間での往復遅延時間等を算出する算出手段としての往復遅延時間算出部１１３を備える。なお、図２では、フロー制御装置１１に含まれる機能ブロックのうち、特に本実施形態で本質的な構成要素のみを示している。すなわち、フロー制御装置１１は、図示していないが、フロー制御装置１１を、パケット転送装置に備えられたフロー制御規則を制御する装置として機能させるための機能ブロックも含み得る。当該機能ブロックの例としては、フロー識別子に対応するフロー制御規則を保持し、他機能部からのフロー制御規則の問い合わせに対してフロー制御規則を応答する機能部が挙げられる。なお、フロー制御規則には、伝送遅延時間測定の有無を設定することができる。

フロー情報制御部１１１は、通信装置１３からパケット転送装置１２がパケットを受信したことの通知であるパケット受信通知を、当該パケット転送装置１２から受信し、受信したパケット受信通知に応じて、パケット転送装置１２へ通知するフロー制御規則を決定する。オープンフローにおいては、ＯＦＰで規定されているＰａｃｋｅｔ−ｉｎメッセージをパケット受信通知として使用することができる。

パケット転送装置１２へ通知するフロー制御規則には、様々な規則を設定することができる。設定される規則は、例えば、パケット受信通知をフロー制御装置１１へ通知する契機となったパケットを、パケット転送装置１２からフロー識別子が示す宛先へ転送させるための規則でもよい。この規則は、オープンフローの場合、ＯＦＳから受信したＰａｃｋｅｔ−ｉｎメッセージに対し、ＯＦＣがＰａｃｋｅｔ−ｏｕｔメッセージをＯＦＳに送信することで実現される。また、設定される規則は、パケット受信通知の契機となったパケットが属するフローと同一のフローに属するパケットをパケット転送装置１２が再度受信した際に、パケット受信通知をフロー制御装置１１へ送らずに、当該パケットを転送させるための規則でもよい。この規則は、オープンフローの場合、ＯＦＳから受信したＰａｃｋｅｔ−ｉｎメッセージに対し、パケット受信通知の契機となったパケットと同一のフローに属するパケットを通信装置１３Ｂ宛に転送する動作（ｏｕｔｐｕｔアクション）を備えたフローエントリを、Ｆｌｏｗｍｏｄメッセージを用いてＯＦＳに送信することで実現される。また、設定される規則は、パケット受信通知をフロー制御装置１１へ通知する契機となったパケットが属するフローと同一のフローに属するパケットをパケット転送装置１２が再度受信した際に、再度パケット受信通知をフロー制御装置１１へ通知させるための規則でもよい。この規則は、オープンフローの場合、ＯＦＳから受信したＰａｃｋｅｔ−ｉｎメッセージに応じてＯＦＣがＦｌｏｗｍｏｄメッセージを送らずに、Ｐａｃｋｅｔ−ｏｕｔメッセージをＯＦＳに送信することで実現される。その理由は、ＦｌｏｗｍｏｄメッセージがＯＦＣから送信されずに、再度同一フローに属するパケットをＯＦＳが受信した場合、ＯＦＳ内には対応するフローエントリが設定されておらず、再度Ｐａｃｋｅｔ−ｉｎメッセージをＯＦＣへ送信するためである。また、再度のパケット受信通知は、パケット受信通知の契機となったパケットと同一のフローに属するパケットを通信装置１３Ｂに対して転送する動作（ｏｕｔｐｕｔアクション）とＯＦＣにパケットの受信を通知させる動作（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒアクション）を備えたフローエントリを、Ｆｌｏｗｍｏｄメッセージを用いてＯＦＳに保持させることでも実現可能である。以上のように、オープンフローの場合、フロー制御規則は、Ｐａｃｋｅｔ−ｏｕｔメッセージ、ＦｌｏｗｍｏｄメッセージなどのＯＦＰに規定されたメッセージを組み合わせることにより実現される。なお、ＯＦＰに規定された他のメッセージを組み合わせて規則が生成されてもよい。

また、フロー情報制御部１１１はフロー制御装置１１内に備えられた図示しない機能部があらかじめ保持しているフロー制御規則を当該機能部から取得してもよいし、往復遅延時間算出部１１３にて加工されたフロー制御規則を取得してもよい。例えば、本通信システムにオープンフローを適用させた場合、フロー情報制御部１１１は、同一フローに属するパケットをＯＦＳが再度受信した際に、再度Ｐａｃｋｅｔ−ｉｎメッセージをＯＦＣへ送信させるためのフロー制御規則を往復遅延時間算出部１１３から取得してもよい。本発明において、フロー制御規則を決定するとは、フロー制御装置１１内に備えられた図示しない機能部があらかじめ保持しているフロー制御規則のうち、どのフロー制御規則を取得するか決定すること、また、どのようなフロー制御規則を適用させるか判断することを意味する。

また、フロー情報制御部１１１は、パケット受信通知以外のメッセージも受信することが可能である。フロー情報制御部１１１は、例えば、パケット転送装置１２内のフロー制御規則に、一定時間後に消滅する規則が含まれている場合に、当該規則が消滅したことを契機としてパケット転送装置１２から送信されたメッセージを受信することもできる。

受信時刻管理部１１２は、フロー情報制御部１１１がパケット受信通知を受信した時刻であるパケット受信通知受信時刻を管理する。より具体的には、受信時刻管理部１１２は、フロー情報制御部１１１から伝達されたフロー識別子、およびパケット受信通知の受信時刻を、当該フロー識別子に対応する測定対象通信の通信識別子と対応付けて保持する。なお、フロー制御装置１１は、パケット受信通知受信時刻を計測する機能部を有することが望ましい。その場合、当該機能部は受信時刻管理部１１２内に設けられてもよいし、他の機能部として設けられてもよい。

往復遅延時間算出部１１３は、複数のパケット受信通知受信時刻に基づき、通信装置１３Ａ、通信装置１３Ｂ及びパケット転送装置１２のうちのいずれか２つの装置の間の往復伝送遅延時間を少なくとも１つ算出する。より具体的には、往復遅延時間算出部１１３は、受信時刻管理部１１２が保持する測定対象フローのフロー識別子とパケット受信通知の受信時刻との複数の組に基づいて、いずれか２つの装置の間の通信の往復伝送遅延時間を算出する。また、往復遅延時間算出部１１３は、測定対象フローのフロー識別子とフロー制御規則とパケット受信通知の受信時刻とに基づいて伝送遅延時間測定用のフロー制御規則を生成し、そのフロー制御規則をフロー情報制御部１１１に伝達する機能も有する。ここで、伝送遅延時間測定用のフロー制御規則とは、同一フローに属するパケットをパケット転送装置１２が再度受信した際に、再度パケット受信通知をフロー制御装置１１へ送信させるためのフロー制御規則をいう。以降、通信装置１３Ａと通信装置１３Ｂ間、通信装置１３Ａとパケット転送装置１２間、通信装置１３Ｂとパケット転送装置１２間の往復伝送遅延時間のいずれかを第１の往復伝送遅延時間と称することがある。

［動作］
図３は、第１の実施形態によるフロー制御装置１１の動作の一例を示したフローチャートである。以下、図３を参照しながら、フロー制御装置１１の動作を説明する。

フロー制御装置１１のフロー情報制御部１１１は、通信装置１３Ａと通信装置１３Ｂの少なくとも一方からパケット転送装置１２がパケットを受信したことの通知であるパケット受信通知を、パケット転送装置１２から受信する（ステップＳ１０１）。

そして、フロー情報制御部１１１は、受信したパケット受信通知に応じて、パケット転送装置１２へ通知するフロー制御規則を決定する（ステップＳ１０２）。例えば、フロー情報制御部１１１はステップＳ１０２において、同一フローに属するパケットをパケット転送装置１２が再度受信した際に、再度パケット受信通知をフロー制御装置１１へ送信させるためのフロー制御規則を決定することができる。

次に、往復遅延時間算出部１１３は、受信時刻管理部１１２に管理されている複数のパケット受信通知受信時刻に基づき、通信装置１３Ａ、通信装置１３Ｂ及びパケット転送装置１２のうちのいずれか２つの装置の間の第１の往復伝送遅延時間を算出する（ステップＳ１０３）。

ステップＳ１０３の動作の具体例を、図４を用いて説明する。なお図４では、通信装置１３とパケット転送装置１２間のパケットの送受信を破線で、パケット転送装置１２とフロー制御装置１１との間のパケットの送受信を実線で表している。

通信装置１３Ｂとパケット転送装置１２との往復伝送遅延時間ＲＴＴ１（白太線部）は、パケット転送装置１２が第１のパケットを通信装置１３Ｂへ送信した時刻Ｔａ１と、通信装置１３Ｂから第２のパケットをパケット転送装置１２が受信した時刻Ｔａ２との差分となる。

第１の実施形態では、フロー制御装置１１は、パケット転送装置１２から送信された第１のパケット受信通知の受信時刻Ｔａ１’とパケット転送装置１２から送信された第２のパケット受信通知の受信時刻Ｔａ２’の時間差であるＲＴＴ１’（黒太線部）を算出する。ここで、パケット転送装置１２とフロー制御装置１１との間の往復伝送遅延時間及び、第１のパケット受信通知を受信してから、第１のフロー制御規則を送信するまでのフロー制御装置１１内での装置内処理時間が、ＲＴＴ１と比べて無視できるほど短いと仮定すれば、ＲＴＴ１’をＲＴＴ１として近似することができる。

フロー制御装置１１は、所定の時間を閾値として設定し、無視できるほど短いか否かを、その閾値を下回るか否かによって判断してもよい。また、フロー制御装置１１は、通信装置１３Ａと通信装置１３Ｂとの間の経路上のパケット転送装置１２の個数に基づいて当該判断をしてもよい。もっとも、この問題は第５の実施形態のフロー制御装置を用いることで解決される。

同様に、フロー制御装置１１は、第２のパケット受信通知の受信時刻Ｔａ２’と第３のパケット受信通知の受信時刻Ｔａ３’との時間差であるＲＴＴ２’（黒太線部）を算出する。そしてこの値に基づいて近似することにより、通信装置１３Ａとパケット転送装置１２との往復伝送遅延時間ＲＴＴ２を算出することができる。また、フロー制御装置１１は、第１のパケット受信通知の受信時刻Ｔａ１’と第３のパケット受信通知の受信時刻Ｔａ３’との時間差（ＲＴＴ１’＋ＲＴＴ２’ ）（黒太線部）を算出する。そしてこの値に基づいて近似することにより、通信装置１３Ａと通信装置１３Ｂとの間の往復伝送遅延時間（ＲＴＴ１＋ＲＴＴ２）を算出することができる。

なお、フロー制御装置１１は、ステップＳ１０２の動作をステップＳ１０３の動作の後に行ってもよい。つまり、往復遅延時間算出部１１３が算出した第１の往復伝送遅延時間に基づいて、パケット転送装置１２へ通知するフロー制御規則をフロー情報制御部１１１が決定してもよい。

上述の本実施形態で示される発明の本質は、フロー制御装置１１におけるパケット受信通知時刻の時間差を求めることにあるとも言える。

［効果］
本発明の効果は、１つのパケット転送装置とこれを管理するフロー制御装置とにより、フロー制御装置が端点とならない区間の往復伝送遅延時間を取得できることにある。

その理由はフロー制御装置がパケット転送装置から受信するパケット受信通知の受信時刻から、測定対象とする区間の往復伝送遅延時間を近似できるからである。

［第２の実施形態］
第２の実施形態では、第１の実施形態で説明された通信システムに関する詳細の一例が説明される。

［構成］
本発明の第２の実施形態について図面を参照して説明する。

本発明の実施形態における通信システムは、図１に示される第１の実施形態の通信システムの構成のうち、フロー制御装置２１と、パケット転送装置２２と、通信装置１３Ａと、通信装置１３Ｂとを備える。なお、通信装置１３Ａと通信装置１３Ｂには、第１の実施形態と同様の装置が用いられている。

図５は、本発明の第２の実施形態におけるパケット転送装置２２の構成例を表した図である。パケット転送装置２２は、パケットに含まれる通信識別子またはその一部を用いてフロー制御規則を取得し、フロー制御規則に従ってパケットの転送を行う機能部（パケット転送部２２１）と、前述の通信識別子またはその一部とフロー制御規則を対応付けて管理する機能部（フロー制御規則管理部２２２）とを備える。以降、パケットに含まれる通信識別子、またはその一部をフロー識別子と称する。

パケット転送部２２１は、受信したパケットからフロー識別子を抽出し、フロー制御規則管理部２２２に対しフロー制御規則の問い合わせを行い、フロー制御規則管理部２２２から受けたフロー制御規則に従いパケットの転送を行う。フロー制御規則に通信識別子の変更が指示されている場合、パケット転送部２２１は、その変更を行うことも可能である。

フロー制御規則管理部２２２は、パケット転送部２２１からのフロー制御規則の問い合わせに対し、対応するフロー制御規則を応答する。また、該当するフロー制御規則を保持していない場合、フロー制御規則管理部２２２は、フロー制御装置２１に対し問い合わせを行い、フロー制御装置２１からのフロー制御規則の追加・削除・更新の制御を受けることができる。

図６は、本発明の第２の実施形態におけるフロー制御装置２１の構成例を表した図である。フロー制御装置２１は、フロー識別子で区別されるフロー単位で通信情報を管理する機能部（フロー情報管理部２１２）と、フロー情報管理部２１２を用いてパケット転送装置２２のフロー制御規則を制御する機能部（フロー情報制御部２１１）と、複数のパケット受信通知の受信時刻の時間差を算出し、通信装置１３間又はパケット転送装置２２と通信装置１３との間の往復伝送遅延時間を算出する機能部（伝送遅延時間測定部２１３）とを備える。

図７は、本発明の第２の実施形態における伝送遅延時間測定部２１３の構成例を表した図である。伝送遅延時間測定部２１３は、測定対象通信に係る測定対象フローとそのパケット通知受信時刻を管理する機能部（パケット受信通知管理部２１３２）と、通信装置１３間又はパケット転送装置２２と通信装置１３との間の往復伝送遅延時間を算出する機能部（往復遅延時間算出部２１３３）と、フロー情報管理部２１２のフロー制御規則を参照し、往復遅延時間算出部２１３３からの測定指示に基づいて測定対象フロー用のフロー制御規則を生成する機能部（測定用フロー制御規則生成部２１３１）と、を備える。

ここで、第１の実施形態のフロー制御装置１１内に備えられた各機能部のうち、フロー情報制御部１１１は、第２の実施形態のフロー情報制御部２１１に対応する。また、第１の実施形態の受信時刻管理部１１２は、第２の実施形態の伝送遅延時間測定部２１３内に備えられたパケット受信通知管理部２１３２に対応する。そして、第１の実施形態の往復遅延時間算出部１１３は、第２の実施形態の伝送遅延時間測定部２１３内に備えられた往復遅延時間算出部２１３３に対応する。フロー情報管理部２１２は、フロー識別子に対応するフロー制御規則を保持し、他手段からの問い合わせに対してフロー制御規則の有無やフロー制御規則を応答する。フロー制御規則には、伝送遅延時間測定の有無を設定することができる。

フロー情報制御部２１１は、パケット転送装置２２との通信が可能であり、フロー識別子を用いてフロー情報管理部２１２が保持するフロー制御規則、または伝送遅延時間測定部２１３にて加工されたフロー制御規則を取得し、パケット転送装置２２のフロー制御規則を制御する。

伝送遅延時間測定部２１３は、測定対象フローのフロー識別子とフロー制御規則とパケット受信通知の受信時刻に基づいて伝送遅延時間測定用のフロー制御規則を生成し、そのフロー制御規則をフロー情報制御部２１１に伝達する。また、伝送遅延時間測定部２１３は、保持する測定対象フローのフロー識別子とパケット受信通知の受信時刻から、通信装置１３間又はパケット転送装置２２と通信装置１３との間の往復伝送遅延時間を算出する。

伝送遅延時間測定部２１３内の測定用フロー制御規則生成部２１３１は、フロー情報管理部２１２またはフロー情報制御部２１１から取得したフロー識別子、フロー制御規則、およびパケット受信通知の受信時刻を、パケット受信通知管理部２１３２に伝達する。また、測定用フロー制御規則生成部２１３１は、フロー情報管理部２１２から取得したフロー制御規則をパケット受信通知管理部２１３２が保持する測定対象通信に係る測定対象フローの情報を基に変更し、フロー情報制御部２１１に対して測定対象フロー用のフロー制御規則を伝達する。

パケット受信通知管理部２１３２は、測定用フロー制御規則生成部２１３１から伝達されたフロー識別子、およびパケット受信通知の受信時刻を、当該フロー識別子に対応する測定対象通信の通信識別子と対応付けて保持する。

往復遅延時間算出部２１３３は、パケット受信通知管理部２１３２が保持する測定対象通信に係る測定対象フローのパケット受信通知の受信時刻を基に、通信装置１３間又はパケット転送装置２２と通信装置１３との間の往復伝送遅延時間の算出を行う。

［動作］
次に、本実施形態の全体の動作を詳細に説明する。

まず、通信装置１３Ａと通信装置１３Ｂとの間の測定対象通信にて発生したパケット受信通知の受信時刻を保持する動作を、図４を参照して詳細に説明する。

通信装置１３Ａから通信装置１３Ｂに送信された第１のパケットがパケット転送装置２２に到達する。

パケット転送装置２２は、受信したパケットに対するフロー制御規則をフロー制御規則管理部２２２に問い合わせる。フロー制御規則管理部２２２は、受信したパケットに対応するフロー制御規則が存在しない場合、または受信したパケットに対応するフロー制御規則にフロー制御装置２１へのパケット受信通知が規定されている場合、第１のパケット受信通知をフロー制御装置２１に送信する。

フロー制御装置２１の動作を、図８のフローチャートを参照して詳細に説明する。

フロー制御装置２１は、フロー情報制御部２１１で第１のパケット受信通知を受け取る（ステップＳ２０１）。

フロー情報制御部２１１は、受け取った第１のパケット受信通知に対するフロー制御規則についてフロー情報管理部２１２に問い合わせる（ステップＳ２０２）。

フロー情報管理部２１２は、受け取った第１のパケット受信通知の情報を基にフロー情報を参照し、測定対象フローであるかの判断を行う（ステップＳ２０３）。測定対象フローではない場合、フロー情報管理部２１２は、フロー情報の保持しているフロー制御規則をフロー情報制御部２１１に通知する（ステップＳ２０４）。測定対象フローである場合、フロー情報管理部２１２は、第１のパケット受信通知の情報と対応するフロー制御規則を伝送遅延時間測定部２１３に通知する。

伝送遅延時間測定部２１３の測定用フロー制御規則生成部２１３１は、受け取った第１のパケット受信通知の情報と対応するフロー制御規則と、第１のパケット受信通知を受信した時刻を基に、パケット受信通知管理部２１３２に測定対象通信の情報を問い合わせる（ステップＳ２０５）。パケット受信通知管理部２１３２は、測定対象フローの情報を含む測定対象通信の情報を保持していないため、第１のパケット受信通知の情報とその受信時刻を測定対象通信の情報として保持し、測定用フロー制御規則生成部２１３１に「フローなし」を応答する。測定用フロー制御規則生成部２１３１は、第１のパケット受信通知に対するフロー制御規則を、通知契機となったパケットを転送する規則と再度受信した場合にパケット受信通知を行う規則とで上書きし、フロー情報制御部２１１に通知する（ステップＳ２０６）。図９に、ステップＳ２０６にてパケット受信通知管理部２１３２が保持した測定対象通信情報の例を示す。尚、測定対象通信情報を保持する手段はテーブルとは異なる形態であってもよい。フロー識別子はパケット受信通知の情報に含まれる情報であり、フロー識別子１３ａｂは通信装置１３Ａから通信装置１３Ｂへ送信されたフローを示す。パケット受信通知受信時刻は、フロー制御装置２１がパケット受信通知を受信した時刻であり、第１のパケット受信通知を受信した時刻をパケット受信通知受信時刻Ｔａ１としている。通信識別子は、同一の端点を持つ複数の測定対象フローに対して与えられる識別子であり、通信装置１３Ａと通信装置１３Ｂとの間の測定対象通信の識別子を通信識別子Ａとしている。

フロー制御装置２１のフロー情報制御部２１１は、受け取ったフロー制御規則を用いて、第１のパケット受信通知に対する第１のフロー制御規則をパケット転送装置２２に送信する。

パケット転送装置２２は、第１のフロー制御規則に従い第１のパケットを通信装置１３Ｂに転送する。第１のパケットを受信した通信装置１３Ｂは、これを契機とする第２のパケットを通信装置１３Ａに対して送信し、そのパケットがパケット転送装置１２に到達する。

パケット転送装置２２は、第１のパケットを受信した通信装置１３Ｂに第２のパケットを送信させる手順として、通信装置間で３−ｗａｙ ｈａｎｄｓｈａｋｅのような１往復半以上のパケット交換が発生するプロトコルを用いることができる。このようなプロトコルを用いることで、第１のパケットを受信した通信装置１３Ｂに、当該第１のパケットの受信を契機として通信装置１３Ａに対して第２のパケットを送信させることができる。また、当該プロトコルの一例として、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol ）がある。３−ｗａｙ ｈａｎｄｓｈａｋｅをＴＣＰで行う場合、第１のパケットはＳＹＮパケットに該当し、第２のパケットはＳＹＮ／ＡＣＫパケットに該当する。なお、後述する第３のパケットはＡＣＫパケットに該当する。これは本発明の他の実施形態においても同様である。

また、３−ｗａｙ ｈａｎｄｓｈａｋｅの手順は、ＴＣＰに限られず、ＵＤＰ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の上位プロトコルでの通信開始時にも用いられ得る。上位のプロトコルとは例えばＳＩＰ（Ｓｅｓｓｉｏｎ Ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）などである。

ＴＣＰ又はＳＩＰで３−ｗａｙ ｈａｎｄｓｈａｋｅを用いて接続を確立させる手順は、本分野における当業者に周知なため、ここでは説明を省略する。

なお、前述の通り、第１のパケットを受信した通信装置１３Ｂに、当該第１のパケットの受信を契機として通信装置１３Ａに対して第２のパケットを送信させる手順は、通信装置間で１往復半以上のパケット交換が発生するプロトコルであれば実現可能である。よって当該プロトコルはＴＣＰやＵＤＰに限られないことに留意されたい。

パケット転送装置１２は、第１のパケットを受信した場合と同様に、第２のパケット受信通知をフロー制御装置２１に送信する。

フロー制御装置２１は、フロー情報制御部２１１で第２のパケット受信通知を受け取り、第１のパケット受信通知と同様の手順で、第２のパケット受信通知の情報と対応するフロー制御規則を伝送遅延時間測定部２１３に通知する（ステップＳ２０１からステップＳ２０３）。

伝送遅延時間測定部２１３の測定用フロー制御規則生成部２１３１は、受け取った第２のパケット受信通知の情報と対応するフロー制御規則と、第２のパケット受信通知を受信した時刻を基に、パケット受信通知管理部２１３２に測定対象通信の情報を問い合わせる（ステップＳ２０５）。

パケット受信通知管理部２１３２は、測定対象フローの逆方向の測定対象フロー情報を含む測定対象通信の情報を保持しているため、第２のパケット受信通知の情報とその受信時刻を測定対象通信の情報として保持し、測定用フロー制御規則生成部２１３１に「逆方向フローあり」を応答する。測定用フロー制御規則生成部２１３１は、第２のパケット受信通知に対するフロー制御規則をそのままフロー情報制御部２１１に通知する（ステップＳ２０７）。

図１０に、ステップＳ２０７にてパケット受信通知管理部２１３２が保持した測定対象通信情報の例を示す。フロー識別子１３ｂａは、通信装置１３Ｂから通信装置１３Ａに送信された測定対象フローを示す。パケット受信通知受信時刻Ｔａ２は、フロー制御装置２１における第２のパケット受信通知の受信時刻を示す。

フロー制御装置２１のフロー情報制御部２１１は、受け取ったフロー制御規則を用いて、第２のパケット受信通知に対する第２のフロー制御規則をパケット転送装置２２に送信する。

パケット転送装置２２は、第２のフロー制御規則に従い第２のパケットを通信装置１３Ａに転送する。第２のパケットを受信した通信装置１３Ａは、これを契機とする第３のパケットを通信装置１３Ｂに対して送信し、そのパケットがパケット転送装置２２に到達する。

パケット転送装置２２は、第１のパケットと同様の処理を行い、第３のパケット受信通知をフロー制御装置２１に送信する。

フロー制御装置２１は、フロー情報制御部２１１で第３のパケット受信通知を受け取り、第１のパケット受信通知と同様の手順で、第３のパケット受信通知の情報と対応するフロー制御規則を伝送遅延時間測定部２１３に通知する（ステップＳ２０１からステップＳ２０３）。

伝送遅延時間測定部２１３の測定用フロー制御規則生成部２１３１は、受け取った第３のパケット受信通知の情報と対応するフロー制御規則と、第３のパケット受信通知を受信した時刻を基に、パケット受信通知管理部２１３２に測定対象通信の情報を問い合わせる（ステップＳ２０５）。

パケット受信通知管理部２１３２は、測定対象フローの同方向の測定対象フロー情報を含む測定対象通信の情報を保持しているため、第３のパケット受信通知の情報とその受信時刻を測定対象通信の情報として保持し、測定用フロー制御規則生成部２１３１に「同方向フローあり」を応答する。測定用フロー制御規則生成部２１３１は、第３のパケット受信通知に対するフロー制御規則に対して再度受信した場合にパケット受信通知を行わない規則を追加し、フロー情報制御部２１１に通知する（ステップＳ２０８）。

図１１に、ステップＳ２０８にてパケット受信通知管理部２１３２が保持した測定対象通信情報の例を示す。フロー識別子１３ａｂは、通信装置１３Ｂから通信装置１３Ａに送信された測定対象フローを示す。パケット受信通知受信時刻Ｔａ３は、フロー制御装置２１における第３のパケット受信通知の受信時刻を示す。

通信装置１３間又はパケット転送装置２２と通信装置１３との間の往復伝送遅延時間を算出する手順は第１の実施形態と同様である。

［効果の説明］
本実施形態における通信システムの効果は、第１の実施形態と同様に、１つのパケット転送装置とこれを管理するフロー制御装置とにより、フロー制御装置が端点とならない区間の往復伝送遅延時間を取得できることにある。

［第３の実施形態］
第３の実施形態では、第２の実施形態の通信システムにオープンフローを適用させた場合の一例が説明される。

［構成］
本発明の第３の実施形態について図面を参照して説明する。

図１２は、本発明の第２の実施形態の通信システムに、オープンフローを適用させた場合の通信システム３の構成を示す図である。図１２を参照すると、通信システム３は、オープンフローコントローラ（ＯＦＣ）３１と、オープンフロースイッチ（ＯＦＳ）３２と、通信装置１３Ａ、および通信装置１３Ｂとを備える。

ＯＦＣ３１は、ＯＦＳ３２との通信が可能であり、オープンフロープロトコルを用いてＯＦＳ３２内に備えられたフローエントリを制御する。

ＯＦＳ３２は、ＯＦＣ３１と通信装置１３Ａと通信装置１３Ｂとの通信が可能であり、ＯＦＳ３２が保持するフローテーブル内に含まれるフローエントリに従い、パケットを転送する。図１３に、オープンフロープロトコルで規定されるフローエントリを示す。前述の通り、フローエントリにはフロー毎に、パケットヘッダと照合されるマッチングルール（Ｈｅａｄｅｒ Ｆｉｅｌｄｓ）と、フロー統計情報（Ｃｏｕｎｔｅｒｓ）と、処理内容を定義したアクション（Ａｃｔｉｏｎｓ）と、の組が定義される。

以下の説明では、第２の実施形態で示した要素には同一の参照符号を付して、それぞれの詳細な説明は省略する。

図１４は、本発明の第３の実施形態におけるＯＦＳ３２の構成例を表した図である。ＯＦＳ３２は、パケット転送部２２１と、フロー制御規則管理部２２２とを備える。ＯＦＳ３２は、本発明の第２の実施形態におけるパケット転送装置２２に相当する。

図１５は、本発明の第３の実施形態におけるＯＦＣ３１の構成例を表した図である。ＯＦＣ３１は、フロー情報管理部２１２と、フロー情報制御部２１１と、伝送遅延時間測定部２１３とを備える。ＯＦＣ３１は、本発明の第２の実施形態におけるフロー制御装置２１に相当する。

［動作］
次に、本実施例の動作を説明する。

まず、通信装置１３Ａと通信装置１３Ｂとの間の測定対象通信にて発生したＰａｃｋｅｔ−ｉｎメッセージの受信時刻を保持する動作を、図１６を参照して詳細に説明する。

通信装置１３Ａから通信装置１３Ｂに送信された第１のパケットがＯＦＳ３２に到達する。

ＯＦＳ３２は、受信したパケットに対するフローエントリをフロー制御規則管理部２２２に問い合わせる。フロー制御規則管理部２２２は、受信したパケットに対応するフローエントリが存在しない場合、または受信したパケットに対応するフローエントリにＯＦＣ３１へのＰａｃｋｅｔ−ｉｎメッセージ送信が規定されている場合、第１のＰａｃｋｅｔ−ｉｎメッセージをＯＦＣ３１に送信する。

ＯＦＣ３１は、受け取った第１のＰａｃｋｅｔ−ｉｎメッセージに含まれるパケットヘッダの情報を基にフローエントリを検索する。該当フローが測定対象フローの場合、ＯＦＣ３１は、図８のフロー制御規則生成のフローチャートに従い、測定対象フロー用のフロー制御規則を生成する。本実施形態における第１のパケットに対するフロー制御は、第１のパケットと同一のフローに属するパケットについてフローエントリを保持させない制御と、第１のパケットのみを通信装置１３Ｂに対して送出させる制御とを含む。フローエントリを保持させないことにより、同一フローに対するＰａｃｋｅｔ−ｉｎメッセージによる再度のパケット受信通知を実現する。ＯＦＣ３１は、第１のパケットのみを通信装置１３Ｂに対して送出させる制御を、第１のＰａｃｋｅｔ−ｏｕｔメッセージを用いてＯＦＳ３２に伝達する。

第１のＰａｃｋｅｔ−ｏｕｔメッセージを受け取ったＯＦＳ３２は、ＯＦＣ３１からの制御指示に従い第１のパケットを通信装置１３Ｂに対して送出する。

第１のパケットを受信した通信装置１３Ｂは、受信を契機として通信装置１３Ａに対して第２のパケットを送信し、第２のパケットがＯＦＳ３２に到達する。ＯＦＳ３２は、前述の第１のパケットと同様の処理を行い、ＯＦＣ３１に第２のＰａｃｋｅｔ−ｉｎメッセージを送信する。

ＯＦＣ３１は、受け取った第２のＰａｃｋｅｔ−ｉｎメッセージに含まれるパケットヘッダの情報を基にフローエントリを検索する。該当フローが測定対象フローであり、当該測定対象フローに対応する測定対象通信が存在する場合、ＯＦＣ３１は、図８のフロー制御規則生成のフローチャートに従い、測定対象フロー用のフロー制御規則を生成する。本実施形態における第２のパケットに対するフロー制御は、第２のパケットと同一のフローに属するパケットを通信装置１３Ａに対して転送する動作（ｏｕｔｐｕｔアクション）を備える第１のフローエントリを保持させる制御と、第２のパケットを通信装置１３Ａに送出させる制御とを含む。ＯＦＣ３１は、第１のフローエントリを保持させる制御を第１のＦｌｏｗｍｏｄメッセージを用いて、第２のパケットを通信装置１３Ａに送出させる制御を第２のＰａｃｋｅｔ−ｏｕｔメッセージを用いて、ＯＦＳ３２に伝達する。なお、ＯＦＳ３２が自装置内のバッファなどのメモリに第２のパケットを保持している場合、ＯＦＣ３１は、第２のＰａｃｋｅｔ−ｏｕｔメッセージを用いず、第１のＦｌｏｗｍｏｄメッセージに第２のパケットを通信装置１３Ａに送出させる制御を含めることもできる。

第１のＦｌｏｗｍｏｄメッセージと第２のＰａｃｋｅｔ−ｏｕｔメッセージを受け取ったＯＦＳ３２は、ＯＦＣ３１からの制御指示に従い、第２のパケットと同一のフローに属するパケットについて第１のフローエントリを保持し、第２のパケットを通信装置１３Ａに対して送出する。

第２のパケットを受信した通信装置１３Ａは、当該第２のパケットの受信を契機として通信装置１３Ｂに対して第３のパケットを送信する。すると、第３のパケットがＯＦＳ３２に到達する。

ＯＦＳ３２は、前述の第１のパケットと同様の処理を行い、ＯＦＣ３１に第３のＰａｃｋｅｔ−ｉｎメッセージを送信する。

ＯＦＣ３１は、受け取った第３のＰａｃｋｅｔ−ｉｎメッセージに含まれるパケットヘッダの情報を基にフローエントリを検索する。該当フローが測定対象フローであり、当該測定対象フローに対応する測定対象通信が存在し、同一フローが登録されている場合、ＯＦＣ３１は、図８のフロー制御規則生成フローに従い、測定対象フロー用のフロー制御規則を生成する。本実施例における第３のパケットに対するフロー制御は、第３のパケットと同一のフローに属するパケットを通信装置１３Ｂに対して転送する動作（ｏｕｔｐｕｔアクション）を備える第２のフローエントリを保持させる制御と、第３のパケットを通信装置１３Ｂに送出させる制御とを含む。ＯＦＣ３１は、前述のフローエントリを保持させる制御を第２のＦｌｏｗｍｏｄメッセージを用いて、第３のパケットを通信装置１３Ｂに送出させる制御を第３のＰａｃｋｅｔ−ｏｕｔメッセージを用いて、ＯＦＳ３２に伝達する。なお、ＯＦＳ３２が自装置内のバッファ等のメモリに第３のパケットを保持している場合、ＯＦＣ３１は、第３のＰａｃｋｅｔ−ｏｕｔメッセージを用いずに、第２のＦｌｏｗｍｏｄメッセージに第３のパケットを通信装置１３Ｂに送出させる制御を含めることもできる。

なお、通信装置１３Ａと通信装置１３Ｂと、ＯＦＳ３２のいずれか２つの装置の間往復伝送遅延時間を算出する手順は、第１の実施形態と同様である。

［効果］
以上説明した第３の実施形態の通信システム３は、通信の中継装置でありかつＯＦＣ３１から制御可能なＯＦＳ３２において通信端点の往復伝送遅延時間を算出する。

本発明の効果は、１つのＯＦＳとこれを管理するＯＦＣとにより、ＯＦＣが端点とならない区間の往復伝送遅延時間を取得できることにある。

また、ＯＦＳ間、又は通信装置とＯＦＳとの間に測定用パケットを付加することなく往復伝送遅延時間の測定を可能としており、ネットワークの利用効率を低下させないという効果を奏する。

また、ＯＦＳは、オープンフロープロトコルで規定される範囲の機能で実現可能であり、オープンフローで構成されているネットワークにおいて、新たに機器を追加する必要がなく、測定のためのコストを低減させるという効果を奏する。

［第４の実施形態］
第４の実施形態では、第２の実施形態の通信システムにオープンフローを適用させた場合の他の例が説明される。

［構成］
本発明の第４の実施形態について図面を参照して説明する。なお、構成については、第３の実施形態の通信システム３と同一であるため省略する。

［動作］
次に、本実施形態の動作を説明する。多くの動作は、第３の実施形態と重複するため、本実施形態では、第３の実施形態との差分について説明を行う。

まず、通信装置１３Ａと通信装置１３Ｂとの間の測定対象通信にて発生したＰａｃｋｅｔ−ｉｎメッセージの受信時刻を保持する動作を、図１７を参照して詳細に説明する。

第１のＰａｃｋｅｔ−ｉｎメッセージを受け取ったＯＦＣ３１がＯＦＳ３２に行うフロー制御は、第１のパケットと同一のフローに属するパケットを通信装置１３Ｂに対して転送する動作（ｏｕｔｐｕｔアクション）とＯＦＣ３１にパケットの受信を通知させる動作（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒアクション）を備えた第１のフローエントリを保持させる制御と、第１のパケットを通信装置１３Ｂに対して送出させる制御とを含む。ＯＦＣ３１へのパケット受信通知の動作を第１のフローエントリに指定することにより、ＯＦＣ３１は、同一フローに対するパケット受信通知を実現する。ＯＦＣ３１は、第１のフローエントリを保持させる制御を第１のＦｌｏｗｍｏｄメッセージを用いて、第１のパケットを通信装置１３Ｂに対して送出させる制御を第１のＰａｃｋｅｔ−ｏｕｔメッセージを用いて、ＯＦＳ３２に伝達する。なお、ＯＦＳ３２が自装置内のバッファ等のメモリに第１のパケットを保持している場合、ＯＦＣ３１は、第１のＰａｃｋｅｔ−ｏｕｔメッセージを用いずに、第１のＦｌｏｗｍｏｄメッセージに第１のパケットを通信装置１３Ｂに送出させる制御を含めることもできる。

第２のＰａｃｋｅｔ−ｉｎメッセージを受け取ったＯＦＣ３１の動作は、第２の実施形態と同一であるため省略する。本実施形態では、第２のＰａｃｋｅｔ−ｉｎメッセージの受信を契機としてＯＦＳ３２に設定されるフローエントリを第２のフローエントリとする。

第３のＰａｃｋｅｔ−ｉｎメッセージを受け取ったＯＦＣ３１がＯＦＳ３２に行うフロー制御は、該当フローに対してＯＦＣ３１へのパケット受信通知を停止させる制御を含む。ＯＦＣ３１へのパケット受信通知をＯＦＳ３２に停止させることで、ＯＦＳ３２の処理負荷を軽減させることができる。ＯＦＣ３１は、ＯＦＳ３２に投入した第１のフローエントリからＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒアクションを削除する制御、または第１のフローエントリからＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒアクションを削除した第３のフローエントリで上書きする制御を、第３のＦｌｏｗｍｏｄメッセージを用いてＯＦＳ３２に伝達する。なお、第３のパケットは第１のフローエントリに従い通信装置１３Ｂに転送済みであるため、第３のパケットを送出させる制御は不要である。

［効果］
本実施形態における通信システムは、第３の実施形態における通信システムに比べ、第３のパケットに対するフローエントリが第３のパケット受信前にＯＦＳ３２に登録されていることにより、第３のパケットの伝送遅延時間が短縮されるという効果を奏する。

［第５の実施形態］
第５の実施形態では、フロー制御装置とパケット転送装置との間の往復伝送遅延時間、及びフロー制御装置内の処理遅延時間を第１の往復伝送遅延時間から減算することにより、通信装置間又は通信装置とパケット転送装置との間の、より正確な往復伝送遅延時間を算出する。

［構成］
本発明の第５の実施形態について図面を参照して説明する。

図１８は、本発明の実施形態における伝送遅延測定システムの構成を表した図である。本発明の第５実施形態における伝送遅延測定システム５は、フロー制御装置５１と、パケット転送装置５２と、通信装置１３Ａと、通信装置１３Ｂとを備える。

以降の説明では、第１の実施形態、第２の実施形態と同様の要素を多く含むため、同一の要素については前述の符号を用い、説明を省略する。

フロー制御装置５１は、フロー制御装置２１と同様の機能に加え、フロー制御装置５１とパケット転送装置５２との間の往復伝送遅延時間を測定するためのパケット受信通知を自フロー制御装置５１に送信させるフロー制御規則である測定用フロー制御規則をパケット転送装置５２へ送信する機能をさらに有する。また、フロー制御装置５１は、フロー制御装置５１とパケット転送装置５２との間の往復伝送遅延時間と、パケット転送装置５２が送信したパケット受信通知を受信してからフロー制御規則を送信するまでのフロー制御装置５１内の処理遅延時間とを測定する機能もさらに有する。

以降、フロー制御装置５１とパケット転送装置５２との間の往復伝送遅延時間を第２の往復伝送遅延時間と称する。また、第２の往復伝送遅延時間と、パケット転送装置５２が送信したパケット受信通知を受信してからフロー制御規則を送信するまでのフロー制御装置５１内の処理遅延時間との和を制御遅延時間と称する。なお、第２の往復伝送遅延時間には、パケット転送装置５２がフロー制御装置５１からパケットを受信してから、フロー制御装置５１への当該パケットのパケット受信通知を行うまでのパケット転送装置５２内の処理遅延時間を含む。

パケット転送装置５２は、パケット転送装置２２の機能に加え、フロー制御装置５１から送出を依頼されたパケットについて、自パケット転送装置５２内に保持しているフロー制御規則を参照し、そのフロー制御規則に従ってパケットを処理する機能をさらに有する。例えば、パケット転送装置５２が測定用フロー制御規則を有している場合において、フロー制御装置５１から送出を依頼されたパケットが当該測定用フロー制御規則に対応するパケットだった場合、パケット転送装置５２は、当該測定用フロー制御規則に従いパケットを転送する。

図１９は、本発明の実施形態におけるパケット転送装置５２の構成を表した図である。パケット転送装置５２は、パケット転送部２２１とフロー制御規則管理部５２２を備える。

フロー制御規則管理部５２２は、フロー制御規則管理部２２２の機能に加え、フロー制御装置５１から送出を依頼されたパケットについて、自らが保持しているフロー制御規則を参照し、そのフロー制御規則に従ってパケットを処理する機能をさらに有する。

図２０は、本発明の実施形態におけるフロー制御装置５１の構成を表した図である。フロー制御装置５１は、フロー情報管理部２１２と、フロー情報制御部２１１と、伝送遅延時間測定部５１３と、制御遅延時間測定部５１４とを備える。

制御遅延時間測定部５１４は、フロー制御装置５１とパケット転送装置５２の間の第２の往復伝送遅延時間と、フロー制御装置５１内の処理遅延時間を含む制御遅延時間の測定を行う機能を有する。

伝送遅延時間測定部５１３は、伝送遅延時間測定部２１３と同様の機能を有する。両者の差分は、図４が示す算出方法により算出した往復伝送遅延時間から、制御遅延時間測定部５１４で測定した第２の往復伝送遅延時間と、フロー制御装置５１内の処理遅延時間も用いて、パケット転送装置５２と通信装置１３Ａ、および通信装置１３Ｂのいずれか２つ装置間の第１の往復伝送遅延時間を算出することである。

図２１は、第５の実施形態における伝送遅延時間測定部５１３の構成を表した図である。伝送遅延時間測定部５１３は、測定用フロー制御規則生成部２１３１と、パケット受信通知管理部２１３２と、往復遅延時間算出部５１３３と、を含む。

往復遅延時間算出部５１３３は、往復遅延時間算出部２１３３と同様の機能を有し、その差分は、制御遅延時間測定部５１４から取得した第２の往復伝送遅延時間と、フロー制御装置５１内の処理遅延時間をも用いて、第１の往復伝送遅延時間を算出する機能を有することである。

図２２は、本発明の実施形態における制御遅延時間測定部５１４の構成を表した図である。制御遅延時間測定部５１４は、制御遅延測定用フロー制御規則管理部５１４１と、制御遅延測定用パケット送信部５１４２と、制御遅延時間算出部５１４３と、を含む。

制御遅延測定用フロー制御規則管理部５１４１は、パケット転送装置５２に対する第２の遅延測定用フローに属するパケットを処理するためのフロー制御規則の管理、およびパケット転送装置５２からのパケット受信通知の受信を行う。

制御遅延測定用パケット送信部５１４２は、第２の往復遅延時間測定用のフロー制御規則が設定されたパケット転送装置５２に対して、第２の往復遅延時間測定用パケットをフロー制御規則に従って処理を行うことを指示する制御信号を送信する。制御信号は、Ｃ−Ｐｌａｎｅにおいて送受信される制御メッセージおよび制御パケットを含む。

制御遅延時間算出部５１４３は、制御遅延測定用パケット送信部５１４２から得る制御信号送出時刻と、パケット転送装置５２から制御遅延測定用フロー制御規則管理部５１４１を介して取得した第２の往復遅延時間測定用パケットのパケット受信通知の受信時刻を基に、第２の往復伝送遅延時間を算出する。

また、制御遅延時間算出部５１４３は、第１のパケット受信通知を受信してから、第１のフロー制御規則を送出するまでの、フロー制御装置５１内での処理遅延時間を算出する。

［動作］
次に、本実施形態の全体の動作を詳細に説明する。

図２３に、本実施形態の動作を表すシーケンス図を示す。

通信装置１３Ａと通信装置１３Ｂとの往復伝送遅延時間を算出する動作を、図２３を参照して説明する。

なお、図２３において、フロー制御装置５１が第１のパケット受信通知の受信時刻から第３のパケット受信通知の受信時刻を取得するまでの動作は第１の実施形態、第２の実施形態と同様なので、説明を省略する。

次に、フロー制御装置５１とパケット転送装置５２との間の第２の往復伝送遅延時間の測定について説明する。フロー制御装置５１は、「第２の往復遅延時間測定用フローに属するパケットを受信した場合にフロー制御装置５１にパケット受信通知を行う」という処理をパケット転送装置５２にさせる第４のフロー制御規則をパケット転送装置５２に転送する。

パケット転送装置５２は、第４のフロー制御規則を受け取り、第４のフロー制御規則を保持する。

フロー制御装置５１は、第２の往復遅延時間を測定するためのパケットを含む第５のフロー制御規則をパケット転送装置５２に転送する。この第５のフロー制御規則の送信時刻をＴｐ１とする。

第５のフロー制御規則を受け取ったパケット転送装置５２は、フロー制御規則管理部５２２において、受け取った第２の往復遅延時間測定用のパケットについて、保持しているフロー制御規則の検索を行う。この検索では、先に設定した第４のフロー制御規則が該当するため、フロー制御規則に従い、第４のパケット受信通知を行う。

第４のパケット受信通知を受け取ったフロー制御装置５１は、第２の往復遅延時間測定用フローに係るパケット受信通知であると判定した場合、第４のパケット受信通知の受信時刻Ｔｐ２を保持する。

なお、上記手順は、通信装置１３Ａと通信装置１３Ｂとの間の測定対象通信にて発生したパケット受信通知の受信時刻を保持する動作と関連付けられる必要はなく、独立して実施されることが可能である。すなわち、図２３ではパケット転送装置５２が第３のパケットを通信装置１３Ｂへ転送した後に、第５のフロー制御規則の受信時刻Ｔｐ１と第４のパケット受信通知の受信時刻Ｔｐ２とを取得している。しかし、当該時刻の取得は、パケット転送装置５２が、通信装置１３Ａから第１のパケットを受信する前に行われてもよい。

次に、通信装置１３間又はパケット転送装置５２と通信装置１３との間の往復伝送遅延時間を算出する手順を説明する。

図２４は、パケット転送装置５２とフロー制御装置５１との間の伝送遅延時間及びフロー制御装置５１内の処理時間を表した図である。第１の実施形態のフロー制御装置１１は、第１のパケット受信通知の受信時刻Ｔａ１’と第２のパケット受信通知の受信時刻Ｔａ２’とに基づいてＲＴＴ１’を算出した。そして、フロー制御装置１１は、パケット転送装置１２が第１のパケットを送出した時刻Ｔａ１と、第１のパケットの受信を契機として通信装置１３Ｂから送信された第２のパケットの受信時刻Ｔａ２とから算出可能な実際のＲＴＴ１に、ＲＴＴ１’が近似しているとして第１の往復遅延伝送時間を算出した。しかし、図２４（ａ）に示すように、実際にはパケット転送装置５２とフロー制御装置５１との間には少なからず伝送遅延時間が生じる。具体的には、フロー制御装置５１が第１のフロー制御規則を送信してから（送信時刻Ｔｐ１’）パケット転送装置５２が第１のパケットを送信するまで（送信時刻Ｔａ１）、以下の式３に示すように、伝送遅延時間ＲＴＴｐ１が生じる。

また、第１のパケット受信通知を受信してから（受信時刻Ｔａ１’）、第１のフロー制御規則を送出するまで（送信時刻Ｔｐ１’）、以下の式４に示すように、フロー制御装置５１内で処理遅延時間Ｔｉｐが生じる。

同様に、パケット転送装置５２が通信装置１３Ｂから第２のパケットを受信してから（受信時刻Ｔａ２）、フロー制御装置５１が第２のパケット受信通知を受信するまで（受信時刻Ｔａ２’又はＴｐ２’）、以下の式５に示すように、伝送遅延時間ＲＴＴｐ２が生じる。

そこで、ＲＴＴ１’から、ＲＴＴｐ１及びＲＴＴｐ２並びにフロー制御装置５１内の処理時間Ｔｉｐを減算することにより正確なＲＴＴ１が算出される。

まず、図２４（ａ）に示すフロー制御装置５１内での処理時間Ｔｉｐは、フロー制御装置５１が保持する第１のパケット受信通知の受信時刻Ｔａ１’および第１のフロー制御規則の送信時刻Ｔｐ１’に基づいて算出される。

次に、図２４（ａ）に示す伝送遅延時間ＲＴＴｐ１とＲＴＴｐ２の和は、図２４（ｂ）に示すように、フロー制御装置５１がパケット転送装置５２対して送信した第５のフロー制御規則の送信時刻Ｔｐ１とフロー制御装置５１がパケット転送装置５２から受信した第４のパケット受信通知の受信時刻Ｔｐ２とから算出される。

よって、ＲＴＴ１は、以下に示す式６を用いて求めることができる。

同様にパケット転送装置５２と通信装置１３Ａとの往復伝送遅延時間ＲＴＴ２、通信装置１３Ａと通信装置１３Ｂとの往復伝送遅延時間（ＲＴＴ２＋ＲＴＴ３）についてもより正確な値が算出される。

［効果］
本実施形態における通信システムの効果は、第１の実施形態と同様に、１つのパケット転送装置とこれを管理するフロー制御装置とにより、フロー制御装置が端点とならない区間の往復伝送遅延時間を取得できる。

さらに、パケット転送装置５２とフロー制御装置５１との間の第２の往復伝送遅延時間、及びフロー制御装置５１内の処理遅延時間を考慮するため、より正確な第１の往復伝送遅延時間を算出することができる。

また、本実施形態では、上記の構成を有することにより、第２の往復伝送遅延時間を測定するためのパケットはフロー制御装置５１とパケット転送装置５２との間の通信にのみ用いられる。そのため、このパケットは、通信装置１３Ａと通信装置１３Ｂとの通信が行われるネットワークに影響を与えない。よって、通信装置１３Ａと通信装置１３Ｂとの通信が行われるネットワークにおいて、伝送遅延時間を測定するための測定用パケットが発生することによるネットワークの利用効率の低下を回避できる。

［第６の実施形態］
第６の実施形態では、第５の実施形態の通信システムにオープンフローを適用させた場合の一例が説明される。

［構成］
本発明の第６の実施形態について図面を参照して説明する。図２５は、本発明の第６の実施形態について、オープンフローを利用した通信システム６の構成を示す図である。図２５を参照すると、通信システム６は、オープンフローコントローラ（ＯＦＣ）６１と、オープンフロースイッチ（ＯＦＳ）６２と、通信装置１３Ａ，および通信装置１３Ｂとを備える。

ＯＦＣ６１は、ＯＦＳ６２との通信が可能であり、オープンフロープロトコルを用いてＯＦＳ６２を制御する。

ＯＦＳ６２は、ＯＦＣ６１と通信装置１３Ａと通信装置１３Ｂとの通信が可能であり、ＯＦＳ６２が保持するフローテーブル内に含まれるフローエントリに従い、パケットを転送する。前述の通り、図１３にはオープンフロープロトコルで規定されるフローエントリが示されている。

以下の説明では、第５の実施形態で示した要素には同一の参照符号を付して、それぞれの詳細な説明は省略する。

図２６は、本発明の第６の実施形態におけるＯＦＳ６２の構成例を表した図である。ＯＦＳ６２は、パケット転送部２２１と、フロー制御規則管理部５２２とを備える。ＯＦＳ６２は、本発明の第５の実施形態におけるパケット転送装置５２に相当する。

図２７は、本発明の第６の実施形態におけるＯＦＣ６１の構成例を表した図である。ＯＦＣ６１は、フロー情報管理部２１２と、フロー情報制御部２１１と、伝送遅延時間測定部５１３と、制御遅延時間測定部５１４とを備える。ＯＦＣ６１は、本発明の第５の実施形態におけるフロー制御装置５１に相当する。

［動作］
次に、本実施例の動作を説明する。

通信装置１３Ａと通信装置１３Ｂとの往復伝送遅延時間を算出する動作を、図２８を参照して詳細に説明する。

なお、図２８において、ＯＦＣ６１が行う第１、第２、第３のＰａｃｋｅｔ−ｉｎメッセージの受信時刻Ｔａ１’、Ｔａ２’、Ｔａ３’の取得方法は、第３の実施形態、又は第４の実施形態と同様なので、ここでは説明を省略する。

次に、ＯＦＣ６１とＯＦＳ６２との間の第２の往復伝送遅延時間の測定について説明する。ＯＦＣ６１がＯＦＳ６２に対して行うフロー制御は、第２の遅延時間測定用フローに属するパケットの受信をＯＦＣ６１に対して通知する動作（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒアクション）を備えた第４のフローエントリを保持させる制御を含む。ＯＦＣ６１は、第４のフローエントリを保持させる制御を、第４のＦｌｏｗｍｏｄメッセージを用いてＯＦＳ６２に伝達する。

次に、ＯＦＣ６１がＯＦＳ６２に対して行うフロー制御は、第２の往復遅延時間測定用フローに属するパケットを、ＯＦＳ６２内に保持されたフロー制御規則にて処理させる制御（Ｔａｂｌｅアクション）を含む。ＯＦＣ６１は、当該制御を第５のＰａｃｋｅｔ−ｏｕｔメッセージを用いてＯＦＳ６２に伝達する。ＯＦＣ６１は、第５のＰａｃｋｅｔ−ｏｕｔメッセージの送信時刻Ｔｐ１を保持する。

第５のＰａｃｋｅｔ−ｏｕｔメッセージを受け取ったＯＦＳ６２は、Ｔａｂｌｅアクションに従いＰａｃｋｅｔ−ｏｕｔメッセージに含まれる第２の往復遅延時間測定用フローに属するパケットについて、ＯＦＳ６２内に保持されたフロー制御規則を参照し、上記の第４のフローエントリのアクションを取得する。第４のフローエントリのアクションに従い、ＯＦＳ６２は、第４のＰａｃｋｅｔ−ｉｎメッセージを用いてＯＦＣ６１に伝達する。

第４のＰａｃｋｅｔ−ｉｎメッセージを受け取ったＯＦＣ６１は、メッセージに含まれるパケット情報から第２の往復遅延時間測定用フローであると判定した場合に、第４のＰａｃｋｅｔ−ｉｎメッセージの受信時刻Ｔｐ２を保持する。なお、第５の実施形態と同様に、上記手順は、通信装置１３Ａと通信装置１３Ｂとの間の測定対象通信にて発生したパケット受信通知の受信時刻を保持する動作と関連付けられる必要はなく、独立して実施される。

そして、ＯＦＣ６１は、第１、第２、第３のＰａｃｋｅｔ−ｉｎメッセージの受信時刻Ｔａ１’、Ｔａ２’、Ｔａ３’及び本実施形態で算出されたＴｐ１、Ｔｐ２に基づき、第５の実施形態と同様に、第１の往復遅延伝送時間（ＲＴＴ１）を算出する。算出方法の詳細は、第５の実施形態、及び図２４に示す内容と同様なのでここでは説明を省略する。

［効果］
本実施形態における通信システムの効果は、第１の実施形態と同様に、１つのＯＦＳとこれを管理するＯＦＣとにより、ＯＦＣが端点とならない区間の往復伝送遅延時間を取得できることにある。

また、本実施形態では、上記の構成を有することにより、第２の往復伝送遅延時間を測定するためのパケットはフロー制御装置５１とパケット転送装置５２との間の通信にのみ用いられる。そのため、このパケットは、通信装置１３Ａと通信装置１３Ｂとの通信が行われるネットワークに影響を与えない。よって、通信装置１３Ａと通信装置１３Ｂとの通信が行われるネットワークにおいて、伝送遅延時間を測定するための測定用パケットが発生することによるネットワークの利用効率の低下を回避できる。

また、ＯＦＳ６２は、オープンフロープロトコルで規定される範囲の機能で実現可能であり、オープンフローで構成されているネットワークに新たに機器を追加する必要がなく、測定のためのコストを低減させるという効果を奏する。

［実施形態の変形例］
本発明を実施するにあたっては、種々の変形例が考えられる。本発明の構成は、上記の実施形態に限られない。

通信装置１３Ａと通信装置１３Ｂとの間に複数のパケット転送装置（ＯＦＳ）があり、複数の経路が存在する場合、フロー制御装置（ＯＦＣ）は、算出した第１の往復伝送遅延時間に基づいて複数のフロー制御規則を制御し、通信装置１３Ａと通信装置１３Ｂとの間の経路を決定してもよい。その場合、フロー制御装置は、過去に決定した通信装置１３間の経路と対応付けてＲＴＴを保存しておき、保存した複数のＲＴＴに基づいて経路を選択する機能部をさらに設けることが望ましい。

また、上記のフロー制御装置、パケット転送装置は、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせにより実現される。また、上記のフロー制御装置の制御方法、パケット転送装置の制御方法も、ハードウェア、ソフトウェア又はこれらの組み合わせにより実現される。ここで、ソフトウェアによって実現されるとは、コンピュータがプログラムを読み込んで実行することにより実現されることを意味する。

プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（ｎｏｎ−ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉｕｍ）を用いて格納され、コンピュータに供給される。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（ｔａｎｇｉｂｌｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｍｅｄｉｕｍ）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えば、フレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば、光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ − Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ−ＲＯＭ）、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ ＰＲＯＭ）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉｕｍ）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

また、上述した各実施の形態は、適宜組み合わせて実施されることが可能である。また、本発明は、上述した各実施の形態に限定されず、様々な態様で実施されることが可能である。

以上、実施形態及び実施例を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態および実施例に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

この出願は、２０１４年３月１４日に出願された日本特許出願２０１４−０５０９８７を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

１、２、３、５、６ 通信システム
１１、２１、５１ フロー制御装置
１２、２２、５２ パケット転送装置
１３、１３Ａ、１３Ｂ 通信装置
１１１、２１１ フロー情報制御部
１１２ 時刻情報管理部
１１３、２１３３、５１３３ 往復遅延時間算出部
２１２ フロー情報管理部
２１３、５１３ 伝送遅延時間測定部
２２１ パケット転送部
２２２、５２２ フロー制御規則管理部
２１３１ 測定用フロー制御規則生成部
２１３２ パケット受信通知管理部
３１、６１ ＯＦＣ
３２、６２ ＯＦＳ
５１４ 制御遅延時間測定部
５１４１ 制御遅延測定用フロー制御規則管理部
５１４２ 制御遅延測定用パケット送信部
５１４３ 制御遅延時間算出部

Claims (10)

1. 第１の通信装置と第２の通信装置との間のフローに属するパケットを処理するパケット転送装置におけるフロー毎の処理内容を定めたフロー制御規則を制御するフロー制御装置であって、
   前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との少なくとも一方から前記パケット転送装置がパケットを受信したことの通知であるパケット受信通知を、当該パケット転送装置から受信し、受信した当該パケット受信通知に応じて、前記パケット転送装置へ通知するフロー制御規則を決定するフロー情報制御手段と、
   前記パケット受信通知を受信したパケット受信通知受信時刻を管理する受信時刻管理手段と、
   複数の前記パケット受信通知受信時刻に基づき、前記第１の通信装置、前記第２の通信装置及び前記パケット転送装置のうちのいずれか２つの装置の間の第１の往復伝送遅延時間を算出する算出手段と、
   を有することを特徴とするフロー制御装置。
2. 前記フロー情報制御手段は、自フロー制御装置から送信された計測用パケットの受信を当該フロー制御装置に通知させるフロー制御規則を前記パケット転送装置へ通知し、
   前記計測用パケットの送信時刻と、前記パケット転送装置から送信された前記計測用パケットの受信通知の受信時刻とに基づいて自フロー制御装置と前記パケット転送装置との間の第２の往復遅延伝送時間を計測し、
   前記算出手段は、さらに前記第２の往復遅延伝送時間も用いて、前記第１の往復伝送遅延時間を算出する
   請求項１に記載のフロー制御装置。
3. 複数の前記パケット転送装置を集中制御するフロー制御装置であって、
   前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間に複数の経路が存在する場合に、前記第１の往復伝送遅延時間が最短となる経路で通信されるように前記フロー制御規則を生成し、前記パケット転送装置へ通知する
   請求項１から２のいずれか１項に記載のフロー制御装置。
4. 前記フロー制御装置は、ＯｐｅｎＦｌｏｗ Ｓｗｉｔｃｈである前記パケット転送装置のフローエントリを制御するＯｐｅｎＦｌｏｗ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒであって、
   前記パケット受信通知は、ＯｐｅｎＦｌｏｗ Ｐｒｏｔｏｃｏｌに規定されたＰａｃｋｅｔ−ｉｎメッセージであり、
   前記フロー制御規則の通知は、ＯｐｅｎＦｌｏｗ Ｐｒｏｔｏｃｏｌに規定されたＦｌｏｗｍｏｄメッセージと、Ｐａｃｋｅｔ−ｏｕｔメッセージの少なくとも１つにより行われる
   請求項１から３のいずれか１項に記載のフロー制御装置。
5. 第１の通信装置と第２の通信装置との間のフローに属するパケットを処理するパケット転送装置におけるフロー毎の処理内容を定めたフロー制御規則を制御するフロー制御装置であって、
   前記第１の通信装置から前記パケット転送装置がフローに属する第１のパケットを受信したことの通知である第１のパケット受信通知を、当該パケット転送装置から受信し、
   前記第１のパケット受信通知に応じては前記第１のパケットと同一フローに属するパケットを処理するためのフロー制御規則を前記パケット転送装置に対して送らないことが可能である
   ことを特徴とするフロー制御装置。
6. 第１の通信装置と第２の通信装置との間のフローに属するパケットを処理するパケット転送装置におけるフロー毎の処理内容を定めたフロー制御規則を制御するフロー制御装置であって、
   前記第１の通信装置から前記パケット転送装置がフローに属する第１のパケットを受信したことの通知である第１のパケット受信通知を、当該パケット転送装置から受信し、
   前記第１のパケットと同一のフローに属するパケットを前記パケット転送装置が再度受信した際に再度パケット受信通知をフロー制御装置へ送信させる規則を、前記第１のパケット受信通知に応じて前記フロー制御規則に決定し、当該パケット転送装置へ通知する
   ことを特徴とするフロー制御装置。
7. 第１の通信装置と第２の通信装置との間のフローに属するパケットを処理するパケット転送装置におけるフロー毎の処理内容を定めたフロー制御規則を制御するフロー制御装置であって、
   前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との少なくとも一方から前記パケット転送装置がパケットを受信したことの通知であるパケット受信通知を、当該パケット転送装置から受信し、受信した当該パケット受信通知に応じて、前記パケット転送装置へ通知するフロー制御規則を決定するフロー情報制御手段と、
   前記パケット受信通知を受信したパケット受信通知受信時刻を管理する受信時刻管理手段と、
   複数の前記パケット受信通知受信時刻の間の時間差を算出する算出手段と、
   を有することを特徴とするフロー制御装置。
8. 第１の通信装置と、
   第２の通信装置と、
   前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間のフローに属するパケットを処理するパケット転送装置と、
   前記パケット転送装置におけるフロー毎の処理内容を定めたフロー制御規則を制御するフロー制御装置とを有する通信システムであって、
   前記パケット転送装置は、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との少なくとも一方からパケットを受信したことの通知であるパケット受信通知を、前記フロー制御装置へ送信する手段を有し、
   前記フロー制御装置は、
   前記パケット転送装置から受信した前記パケット受信通知に応じて、前記パケット転送装置へ通知するフロー制御規則を決定するフロー情報制御手段と、
   前記パケット受信通知を受信したパケット受信通知受信時刻を管理する受信時刻管理手段と、
   複数の前記パケット受信通知受信時刻に基づき、前記第１の通信装置、前記第２の通信装置及び前記パケット転送装置のうちのいずれか２つの装置の間の第１の往復伝送遅延時間を算出する算出手段と、
   を有することを特徴とする通信システム。
9. 第１の通信装置と第２の通信装置との間のフローに属するパケットを処理するパケット転送装置におけるフロー毎の処理内容を定めたフロー制御規則を制御するフロー制御装置の制御方法であって、
   前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との少なくとも一方から前記パケット転送装置がパケットを受信したことの通知であるパケット受信通知を、当該パケット転送装置から受信し、
   前記受信したパケット受信通知に応じて、前記パケット転送装置へ通知するフロー制御規則を決定し、
   複数の前記パケット受信通知の受信時刻に基づき、前記第１の通信装置、前記第２の通信装置及び前記パケット転送装置のうちのいずれか２つの装置の間の第１の往復伝送遅延時間を算出する
   フロー制御装置の制御方法。
10. 第１の通信装置と第２の通信装置との間のフローに属するパケットを処理するパケット転送装置におけるフロー毎の処理内容を定めたフロー制御規則を制御するフロー制御装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
    前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との少なくとも一方から前記パケット転送装置がパケットを受信したことの通知であるパケット受信通知を、当該パケット転送装置から受信し、
    前記受信したパケット受信通知に応じて、前記パケット転送装置へ通知するフロー制御規則を決定し、
    複数の前記パケット受信通知の受信時刻に基づき、前記第１の通信装置、前記第２の通信装置及び前記パケット転送装置のうちのいずれか２つの装置の間の第１の往復伝送遅延時間を算出する
    フロー制御装置の制御方法をコンピュータに実行させるプログラム。

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