WO2017082185A1 - リソース割当装置及びリソース割当方法 - Google Patents

リソース割当装置及びリソース割当方法 Download PDF

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resources
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小林　正裕
土屋　利明
龍太郎 松村
木村　卓巳
則武　克誌
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日本電信電話株式会社
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    • H04L47/70—Admission control; Resource allocation
    • H04L47/72—Admission control; Resource allocation using reservation actions during connection setup
    • H04L47/724—Admission control; Resource allocation using reservation actions during connection setup at intermediate nodes, e.g. resource reservation protocol [RSVP]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W40/00—Communication routing or communication path finding
    • H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
    • H04W40/04—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing based on wireless node resources

Definitions

  • the present invention relates to a resource allocation device and a resource allocation method.
  • the application range of virtualization technology extends not only to the field of cloud computing but also to the field of communication networks.
  • flexible network control by application of virtualization technology is incorporated as a concept.
  • a service function of a communication carrier that has been conventionally realized by dedicated hardware such as a router or a gateway is provided as software on a general-purpose server by NFV (Network Function Virtualization) technology. Therefore, the service function can be executed on any server existing on the network.
  • the service functions can be freely combined by transferring the user's packet flow to the specified service function in the specified order by SFC (Service Function Chaining) technology.
  • SFC Service Function Chaining
  • a network operator who operates and manages a communication network allocates its network resources to a service based on a request from a service provider.
  • VNE Virtual Network Embedding
  • the VNE problem is a problem in which a given physical network is modeled as a weighted undirected graph, and physical network resources are allocated so as to satisfy the requirements of each service.
  • the physical network includes a forwarding node represented by a router, a service node that executes a service function, and a link that connects these nodes. It is assumed that the service nodes are not present at the aggregation base as in the cloud but are scattered in the network.
  • the link bandwidth between transfer nodes, the CPU, memory, storage, etc. of the service node are often considered.
  • the request conditions for each service include the transfer bandwidth, the upper limit of transfer delay, the type and order of service functions that pass through, and the like. The above-described physical resource allocation is performed so that the required condition is satisfied.
  • Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2 although the parameters to be considered are different, the object is to minimize the physical resources to be allocated.
  • Patent Document 1 services are preferentially assigned to network links / servers with a large amount of residual resources (light load), and equalization of the overall resource allocation is achieved.
  • Non-Patent Document 1 Non-Patent Document 2, and Patent Document 1
  • the aim is to minimize or equalize resources to be allocated, but this does not necessarily lead to maximization of the number of services that can be provided.
  • the conventional technology may fragment the remaining resources. Fragmentation of remaining resources refers to a situation in which usable resources are scattered and continuous resources cannot be secured for new service requests, such as computer memory fragmentation. In such a situation, although there is a surplus in the total amount of remaining resources, resources cannot be allocated to the new service, and the resource usage rate decreases. In particular, when the amount of resources to be allocated is minimized, resource consumption on a specific route tends to increase, and fragmentation is likely to occur. By equalizing the resources to be allocated, fragmentation can be prevented to some extent, but the allocation is not always optimal.
  • the present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to enable allocation of resources that can accommodate many services in a physical network by avoiding physical resource fragmentation. .
  • the resource allocation apparatus has already received another physical network resource request in response to a request for using the physical network resource in which one of a plurality of nodes constituting the physical network is designated as an end point.
  • a search unit that searches for candidate paths that can allocate the resource amount related to the use requests between the end points, and for each searched candidate path,
  • a calculation unit that calculates the maximum number of routes that can be assigned between endpoints related to the use request, and the maximum value
  • a selection unit that selects a candidate route having the maximum sum of
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an outline of an embodiment of the present invention.
  • the physical network includes a forwarding node, a service node that executes a service function, and a link that connects the nodes.
  • the forwarding node is, for example, a router.
  • the service node is, for example, one or more server computers.
  • the physical network resources allocated to the service are divided into two types: transfer resources and server resources.
  • the transfer system resource mainly refers to a resource of a link between transfer nodes, and specifically, a transfer band set for each link is considered. In addition to the transfer band, a transfer delay is set for each link.
  • the server system resource refers to a service node resource. Specifically, a CPU, a memory capacity, a storage capacity, and the like are considered.
  • a transfer bandwidth necessary for providing the service, an upper limit of transfer delay, a service function, and the like are set as required conditions.
  • the start point and end point of the service may be different for each user.
  • the assigned route should be different between a user in Tokyo and a user in Okinawa. Therefore, in addition to service request conditions, for each service user, a node in which any node pair of a plurality of nodes constituting a physical network is designated as an end point (start point and end point) is referred to as a “virtual path”. Call. Either the transfer node or the service node is selected as the start point and the end point.
  • Resource allocation is performed in units of virtual paths. Requests for assigning resources to virtual paths arrive sequentially, and physical resources are assigned each time. In the present embodiment, in response to a resource allocation request to a virtual path that arrives in time series, resource allocation is performed so as to prevent resource fragmentation and improve utilization efficiency.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of a system configuration in the embodiment of the present invention.
  • the system in the present embodiment includes a resource allocation device 10, a plurality of forwarding nodes R (R 1 to R 7 ), and a plurality of service nodes S (S 1 to S 3 ). Including.
  • Each transfer node R has a function such as SDN (Software Defined Network) that can control a traffic transfer path in software, and the resource allocation apparatus 10 controls the transfer path.
  • SDN Software Defined Network
  • Each service node S can execute a software service function in common, and each service function can be executed by any service node S.
  • the resource allocation device 10 manages which service node S executes each service function. Such management can be realized using general NFV (Network Function Virtualization), SFC (Service Function Chaining), and the like.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a hardware configuration example of the resource allocation device according to the embodiment of the present invention.
  • the resource allocation device 10 in FIG. 3 includes a drive device 100, an auxiliary storage device 102, a memory device 103, a CPU 104, an interface device 105, and the like that are connected to each other via a bus B.
  • a program for realizing processing in the resource allocation device 10 is provided by a recording medium 101 such as a CD-ROM.
  • a recording medium 101 such as a CD-ROM.
  • the program is installed from the recording medium 101 to the auxiliary storage device 102 via the drive device 100.
  • the program need not be installed from the recording medium 101 and may be downloaded from another computer via a network.
  • the auxiliary storage device 102 stores the installed program and also stores necessary files and data.
  • the memory device 103 reads the program from the auxiliary storage device 102 and stores it when there is an instruction to start the program.
  • the CPU 104 executes a function related to the resource allocation device 10 in accordance with a program stored in the memory device 103.
  • the interface device 105 is used as an interface for connecting to a network.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a functional configuration example of the resource allocation device according to the embodiment of the present invention.
  • the resource allocation device 10 includes a service input unit 11, a resource allocation unit 12, a network path control unit 13, a service function control unit 14, and the like. Each of these units is realized by processing that one or more programs installed in the resource allocation device 10 cause the CPU 104 to execute.
  • the resource allocation device 10 also uses databases such as the service function DB 15, the facility information DB 16, and the resource allocation DB 17. Each of these databases can be realized by using, for example, a storage device that can be connected to the auxiliary storage device 102 or the resource allocation device 10 via a network.
  • the service input unit 11 receives an input of a request condition for a virtual path for newly allocating resources from an operator of a service provider.
  • the resource allocation unit 12 allocates resources to the virtual path based on the new virtual path requirement conditions and the information stored in the service function DB 15, the facility information DB 16, and the resource allocation DB 17, respectively.
  • the resource allocation result is shown as a resource allocation route.
  • the resource allocation route is “user ⁇ R1 ⁇ R2 ⁇ S1 (function A) ⁇ R2 ⁇ R5 ⁇ R7 ⁇ S2 (function C) ⁇ R7 ⁇ Internet”.
  • the resource assignment unit 12 instructs the network route control unit 13 and the service function control unit 14 to perform resource assignment based on the resource assignment route.
  • the resource allocation unit 12 includes a residual network generation unit 121, a candidate route search unit 122, a capacity calculation unit 123, a route selection unit 124, and the like.
  • the network route control unit 13 controls the route of the forwarding node R based on the resource allocation route.
  • the service function control unit 14 controls the service node based on the resource allocation path.
  • the network route control unit 13 and the service function control unit 14 execute processing in cooperation, and according to the route assigned to each virtual path, control the transfer route and the execution node of the service function to allocate physical resources. Do.
  • the service function DB 15 stores a resource amount (for example, function A: CPU 2 core, memory 1 GB, storage 10 GB, etc.) consumed by execution of the service function for each service function.
  • the facility information DB 16 includes physical network information (connection information between the transfer node R and the service node S (topology information), transfer bandwidth and transfer delay of each link, and server capacity (number of CPU cores, memory capacity, storage capacity, etc.) ) Etc.) are stored.
  • the resource allocation DB 17 stores resource information allocated to the existing virtual path for each of the transfer resource (link) and the server resource (service node S). For example, for the transfer resource, information indicating the allocated bandwidth is stored. For the resource of the server system resource, information indicating the allocated server capacity is stored.
  • FIG. 5 is a sequence diagram for explaining an example of a processing procedure executed by the resource allocation device.
  • the service input unit 11 requests the resource allocation unit 12 to allocate a resource based on the request condition (step S101).
  • the request condition specifies a transfer bandwidth, a transfer delay, a service function, and the like necessary for providing the service.
  • the virtual path specifies the service start point and end point for each service user.
  • the resource allocation unit 12 reads necessary information from each DB in response to the request. From the service function DB 15, the amount of resources (CPU core number, memory capacity, storage capacity, etc.) consumed by executing the service function specified in the request condition is acquired (steps S103 and S104). Information on the physical network (connection information between the transfer node R and the service node S (topology information), transfer bandwidth and transfer delay of each link, server capacity, etc.) is acquired from the facility information DB 16 (steps S105 and S106). ). From the resource allocation DB 17, resource information that has already been allocated to an existing virtual path is acquired (steps S107 and S108).
  • the resource allocation unit 12 calculates a resource allocation route based on the virtual path request condition and information acquired from each DB (step S109). Subsequently, the resource allocation unit 12 instructs the network path control unit 13 and the service function control unit 14 to allocate resources based on the calculated allocation route (steps S110 and S111).
  • the network route control unit 13 makes settings for the transfer node R related to the resource allocation route (step S112). Specifically, route setting (routing setting) for forming the resource allocation route is performed for the forwarding node R.
  • the service function control unit 14 performs setting for the service node S related to the resource allocation path (step S113). For example, a setting for enabling the service function to be provided to the service node S (for example, activation of the service function) is performed.
  • the resource allocation unit 12 also updates the contents of the resource allocation DB 17 based on the resource allocation path (step S114). For example, the transfer bandwidth of the link related to the resource allocation path decreases, and the server capacity of the service node S related to the resource allocation path decreases.
  • step S109 details of step S109 will be described.
  • the path that the resource allocation unit 12 allocates to the new virtual path is selected so as to prevent resource fragmentation as much as possible and maximize the amount of remaining resources that can be used.
  • service capacity the total number of virtual paths that can be allocated to resources in each existing service.
  • An allocation route is selected. That is, a route that is not used by other services as much as possible is selected as an assigned route for a new virtual path. As a result, it becomes possible to secure as many continuous resources as possible as a whole service, and the expected value of the number of accommodated services in the future can be made larger than that of the prior art.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining an example of a processing procedure of resource allocation calculation.
  • step S201 when resource allocation to the new virtual path is requested from the service input unit 11, the residual network generation unit 121 reads necessary information from each DB (step S202).
  • step S202 The contents of step S202 are as described in steps S103 to S108 of FIG.
  • the residual network generation unit 121 generates a weighted undirected graph G (hereinafter referred to as “network G”) based on the topology information of the physical network acquired from the facility information DB 16 (step S203).
  • a transfer delay acquired for each link from the facility information DB 16 is given to each edge in the network G as a weight. Further, the capacity constraint (transfer bandwidth) acquired for each link from the facility information DB 16 is also set for each edge.
  • the residual network generation unit 121 subtracts, from the network G, the resource capacity allocated to the existing virtual path (virtual path that arrives before the new virtual path arrives and is using the resource). (Hereinafter referred to as “residual network G ⁇ ”) is generated (step S204). That is, the residual network G - is a network showing a state in which the allocated resources were removed from the network G to the existing virtual path.
  • the allocated resource amount can be specified based on information acquired from the resource allocation DB 17.
  • the candidate route search unit 122 searches all the candidate routes A that satisfy the requirements of the virtual path in the residual network G ⁇ (step S205). That is, all the routes to which the resource amount related to the request condition can be allocated are searched as candidate routes A between the start point and the end point (between the end points) of the virtual path.
  • the search for the candidate route A can be performed by using a known algorithm.
  • the candidate route search unit 122 determines whether the number of candidate routes A
  • the resource allocation unit 12 determines whether or not
  • the resource allocation unit 12 selects an optimum route from the candidate routes A in steps S209 and S210.
  • the service capacity v (G) in the network G is defined.
  • the service capacity is a scale indicating how much an existing service can be accommodated in a certain network G.
  • the service capacity of the entire network is defined by the sum of the capacity v s (G, s) for each service s.
  • v g (G) ⁇ s ⁇ S v s (G, s)
  • S is a set of existing services provided on the network G.
  • the individual service capacity v s (G, s) is defined as a value obtained by multiplying the maximum number of virtual paths that can be accommodated for a certain service s by the weight of the service s in the network G.
  • v s (G, s) ⁇ (x, y) ⁇ Ns w x, y, s ⁇ maxpass (G, x, y, s)
  • Ns is a set of virtual paths (start point, end point) in the service s.
  • maxpass (G, x, y, s) is the maximum number of virtual paths that can be accommodated between the start point x and the end point y of a certain virtual path in the service s.
  • the maximum number of virtual paths can be obtained by solving a well-known problem called a maximum flow problem.
  • the maximum number of paths that can be accommodated between the start point and end point of the virtual path is the maximum number of virtual paths.
  • the number of routes that can be accommodated differs depending on the route allocation method between the start point and the end point, but the number of routes in the allocation method that has the maximum accommodated route among all allocation methods is the maximum virtual path. Is a number. w x, y, and s are weights according to the importance of services and routes.
  • step S209 the housing calculating section 123, for each candidate route A ⁇ A, residual network G - was generated for the residual network G a- when the allocated resources according to candidate path a, the residual network G
  • the capacity v g (G a ⁇ ) for a ⁇ is calculated. That is, for all candidate paths a, residual network G - in a state where resources are allocated to the candidate routes in a, housing of v g (G a-) is calculated.
  • the residual network G a- relates accommodated degree v g (G a-) is the sum of the housing of for each existing virtual paths in the residual network G a- v s (G a-, s).
  • step S209 for each candidate path a, each existing for virtual path accommodating degree v s (G a-, s) is calculated, and further, each housing of v s (G a-, s) are summed Thus, the capacity v g (G a ⁇ ) is calculated.
  • the route selection unit 124 selects a candidate route a having the maximum capacity v g (G a ⁇ ) as a resource allocation route (step S210).
  • a candidate route a having the maximum capacity v g (G a ⁇ ) is selected.
  • QoS Quality of Service
  • FIG. 7 is a diagram for explaining a specific example of the embodiment of the present invention.
  • a simple physical network G is given as shown on the left side of FIG.
  • the request conditions for each service are as follows: for service 1, request transfer bandwidth: 1 Gbps, request transfer delay: 30 ms, via service function: A, for service 2, request transfer bandwidth: 3 Gbps, request Assume that transfer delay: 15 ms, route service function: B, service 3, request transfer bandwidth: 2 Gbps, request transfer delay: 10 ms, route service function: C.
  • the amount of resources consumed by the execution of each service function is as follows: function A is CPU 1 core, memory 1 GB, storage 100 GB, function B is CPU 2 core, memory 2 GB, storage 200 GB, and function C is CPU 3 core, memory 3 GB, storage. Suppose that it is 300 GB.
  • the contents of the virtual path request conditions are as shown in Table T1, and resource allocation requests regarding the virtual paths of the services 1, 2, and 3 arrive repeatedly.
  • the allocation candidate routes of the virtual path 4 are the six routes in Table T2.
  • the candidate route with the smallest resource usage is selected from the candidate routes. If there are a plurality of candidate routes, the one with the shorter transfer delay is selected.
  • candidate routes are selected so that the usage rates of all resources are equal (the usage rate distribution is minimized).
  • the shorter transfer delay is selected as in the resource usage minimization algorithm.
  • the number of assignable virtual paths is compared when resources are allocated in order from virtual path 1 in Table T1. If resource allocation fails in the middle, the allocation to the virtual path is abandoned, and the resource allocation to the next virtual path is performed. Therefore, under this condition, the maximum number of allocated virtual paths is nine.
  • FIG. 9 is a diagram showing a resource allocation result by the resource usage minimization algorithm.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a resource allocation result by the resource usage rate equalization algorithm.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a resource allocation result according to the algorithm of the present embodiment.
  • the resource usage minimization algorithm is 7, the resource usage rate equalization algorithm is 7, and the algorithm of this embodiment is 9; It turns out that the form is the best.
  • the resource usage amount minimization algorithm is 74.7%
  • the resource usage rate equalization algorithm is 77.3%
  • this embodiment is 100%.
  • the average transfer delay per path is as follows: the resource usage minimization algorithm: 10.3 ms, the resource usage rate equalization algorithm: 13.1 ms, and the present embodiment: 13.3 ms. It can be seen that this form allocates a circuitous route than the prior art.
  • this embodiment has many by deliberately assigning a detour route that is not used by other services to a virtual path with a long request transfer delay, and easily passing a virtual path with a short request transfer delay. It can be seen that the virtual path can be accommodated.
  • the resource usage minimization algorithm or the resource usage rate equalization algorithm is used, the resource is allocated according to each purpose without considering the above, and resource fragmentation occurs. There is a virtual path that cannot be accommodated. Specifically, since a resource on the shortest path between R 1 and R 4 has been allocated to a virtual path (service 2, service 3) with a large request transfer delay, a virtual path with a short request transfer delay Resources are no longer allocated to (Service 1).
  • the maximum number of virtual paths for which resources are successfully allocated is always the maximum of 9, and stable results can be derived regardless of conditions. It is. Note that when other algorithms are used, the number of virtual paths allocated varies depending on the order.
  • the present embodiment when allocating a physical resource to a virtual network service, it is possible to allocate a resource so as to prevent resource fragmentation as much as possible and maximize the amount of available remaining resources. It becomes. That is, it is possible to allocate resources such that physical network resource fragmentation is avoided. For example, the expected value of the number of accommodated services in the future can be maximized, and the number of accommodated services can be made larger than in the prior art. As a result, the network operator can improve the investment efficiency of facilities.
  • the service request or virtual path is an example of a physical network resource use request.
  • the candidate route search unit 122 is an example of a search unit.
  • the capacity calculation unit 123 is an example of a calculation unit.
  • the route selection unit 124 is an example of a selection unit.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

リソース割当装置は、物理ネットワークを構成する複数のノードのうちのいずれかのノード対が端点として指定された、前記物理ネットワークのリソースの使用要求に応じ、既に他の使用要求に割り当て済みのリソースを前記物理ネットワークから除いた状態において、前記端点間で前記使用要求に係るリソース量を割り当て可能な候補経路を探索する探索部と、探索された各候補経路について、当該候補経路にリソースが割り当てられた状態において、既にリソースが割り当てられた既存の各使用要求について、当該使用要求に係る端点間に割り当て可能な経路数の最大値を計算する計算部と、前記最大値の総和が最大である候補経路を選択する選択部と、を有することで、物理ネットワークのリソースのフラグメントを回避して多くのサービスを物理ネットワークに収容できるようなリソースの割り当てを可能とする。

Description

リソース割当装置及びリソース割当方法
　本発明は、リソース割当装置及びリソース割当方法に関する。
　仮想化技術の進展に伴い、仮想化技術の適用範囲はクラウドコンピューティングの分野のみならず、通信ネットワークの分野にも及んでいる。例えば、第５世代移動体通信網では、仮想化技術の適用による柔軟なネットワーク制御がコンセプトとして盛り込まれている。通信ネットワークにおける仮想化では、ＮＦＶ（Network Functions Virtualization）技術により、従来はルータやゲートウェイなど専用ハードウェアで実現されていた通信事業者のサービス機能が、汎用サーバ上のソフトウェアとして提供される。そのため、サービス機能は、ネットワーク上に存在するいずれのサーバにおいても実行が可能となる。また、ＳＦＣ（Service Function Chaining）技術により、ユーザのパケットフローを指定されたサービス機能に指定された順序で転送することで、サービス機能を自由に組み合わせることが可能である。これらの仮想化技術を活用することにより、サービス提供事業者は、通信ネットワーク上で予め用意されたネットワークリソースとサービス機能とを自由に活用することで、柔軟なサービス提供を行うことができる。
　これに対して、通信ネットワークを運用管理するネットワーク事業者は、サービス提供事業者からの要求に基づき、自社のネットワークリソースをサービスへ割り当てる。ネットワーク事業者にとっては、設備の投資効率を上げるため、投資済みの物理ネットワークリソースに対して、可能な限り多くのサービスを収容することが重要となる。
　要求されたサービスへの物理ネットワークリソースの割り当ては、ＶＮＥ（Virtual Network Embedding）問題と呼ばれ、近年多くの研究が報告されている（例えば、非特許文献１、非特許文献２、及び特許文献１等）。ＶＮＥ問題は、与えられた物理ネットワークを重み付き無向グラフとしてモデル化し、各サービスの要求を満たすように物理ネットワークリソースを割り当てる問題である。物理ネットワークは、ルータに代表される転送ノードと、サービス機能を実行するサービスノードと、それら各ノードを接続するリンクとから構成される。サービスノードは、クラウドのように集約拠点に存在するのではなく、ネットワーク中に散在しているものとする。リソースの割り当てポリシは、様々なものが提案されているが、最も多く用いられるのが、リソース使用量の最小化である。割り当てる物理リソースについては、転送ノード間のリンク帯域、サービスノードのＣＰＵ、メモリ、ストレージ等が考慮される場合が多い。各サービスの要求条件としては、転送帯域、転送遅延の上限、経由するサービス機能の種類と順番等がある。要求条件が満たされるように前述の物理リソースの割り当てが行われる。
　非特許文献１及び非特許文献２においては、考慮されるパラメータは異なるものの、割り当てる物理リソースを最小化することが目的とされている。特許文献１においては、残余リソースが多い（負荷が軽い）ネットワークリンク／サーバに対して、サービスが優先的に割り当てられるようにされており、全体のリソース割り当ての均等化が図られている。
特開２０１４－１７１０５６号公報
M. Yu et al., "Rethinking Virtual Network Embedding: Substrate Support for path Splitting and Migration", ACM SIGCOMM Computer Communication Review, Vol. 38, No. 2, pp. 17-29, 2008. M. Chowdhury et al., "Vineyard: Virtual network embedding algorithms with coordinated node and link mapping," IEEE/ACM Trans. Networking, vol. 20, no. 1, pp. 206-219, 2012.
　非特許文献１及び非特許文献２、並びに特許文献１に示される従来技術においては、割り当てるリソースの最小化又は均等化を目指しているが、必ずしも提供可能なサービス数の最大化につながらない。何故ならば、従来技術は、残リソースがフラグメント化する可能性があるためである。残リソースのフラグメント化とは、コンピュータメモリのフラグメント化のように、使用可能なリソースが散在し、新規のサービス要求に対して連続したリソースを確保できない状況をいう。このような状況では、残リソース量の総量には余裕が有るにもかかわらず、新規サービスに対してリソース割り当てができず、リソース使用率が低下してしまう。特に、割り当てるリソース量を最小化した場合、特定の経路上のリソース消費量が多くなる傾向にあり、フラグメントが起こりやすい。割り当てるリソースを均等化することによって、フラグメントをある程度防げるが、必ずしも最適な割り当てになるとは限らない。
　コンピュータメモリでは、フラグメントが起こった場合に使用中のリソースを再配置することで、利用可能な空き領域を増やすことが可能であり、仮想ネットワークにおいても同様の検討が行われている。但し、仮想ネットワークにおけるリソースの再配置は、ネットワークサービスの一時的な中断につながる可能性があるため、なるべく再配置を行わないでリソースが配置されることが望まれている。
　本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、物理ネットワークのリソースのフラグメントを回避して多くのサービスを物理ネットワークに収容できるようなリソースの割り当てを可能とすることを目的とする。
　そこで上記課題を解決するため、リソース割当装置は、物理ネットワークを構成する複数のノードのうちのいずれかのノード対が端点として指定された、前記物理ネットワークのリソースの使用要求に応じ、既に他の使用要求に割り当て済みのリソースを前記物理ネットワークから除いた状態において、前記端点間で前記使用要求に係るリソース量を割り当て可能な候補経路を探索する探索部と、探索された各候補経路について、当該候補経路にリソースが割り当てられた状態において、既にリソースが割り当てられた既存の各使用要求について、当該使用要求に係る端点間に割り当て可能な経路数の最大値を計算する計算部と、前記最大値の総和が最大である候補経路を選択する選択部と、を有する。
　物理ネットワークのリソースのフラグメントを回避して多くのサービスを物理ネットワークに収容できるようなリソースの割り当てを可能とすることができる。
本発明の実施の形態の概要を説明するための図である。 本発明の実施の形態におけるシステム構成例を示す図である。 本発明の実施の形態におけるリソース割当装置のハードウェア構成例を示す図である。 本発明の実施の形態におけるリソース割当装置の機能構成例を示す図である。 リソース割当装置が実行する処理手順の一例を説明するためのシーケンス図である。 リソースの割り当て計算の処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の形態の具体例を説明するための図である。 残余ネットワークにおいて仮想パス４へのリソースの割り当て例を示す図である。 リソース使用量最小化アルゴリズムによるリソース割り当て結果を示す図である。 リソース使用率均等化アルゴリズムによるリソース割り当て結果を示す図である。 本実施の形態のアルゴリズムによるリソース割り当て結果を示す図である。
　以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の実施の形態の概要を説明するための図である。本実施の形態では、単一の物理ネットワーク上で複数のサービスを提供する状況が想定される。図１の下方に示されるように、物理ネットワークは、転送ノードと、サービス機能を実行するサービスノードと、各ノードを接続するリンクとから構成される。転送ノードは、例えば、ルータである。サービスノードは、例えば、１以上のサーバコンピュータである。
　サービスに対して割り当てられる物理ネットワークのリソースは、転送系リソースとサーバ系リソースとの２つに分けられる。転送系リソースは、主に、転送ノード間のリンクのリソースを指し、具体的にはリンク毎に設定されている転送帯域等が考慮される。各リンクには、転送帯域の他に転送遅延が設定されている。サーバ系リソースは、サービスノードのリソースを指し、具体的にはＣＰＵ、メモリ容量、及びストレージ容量等が考慮される。
　一方で、図１の上方に示されるように、各サービスには、要求条件として、サービスの提供に必要な転送帯域、転送遅延の上限、サービス機能等が設定されている。同じサービスでも、ユーザ毎にサービスの始点と終点とが異なる可能性がある。例えば、東京のユーザと沖縄のユーザとでは、割り当てられる経路が異なるはずである。そこで、サービスの要求条件に加え、サービスのユーザ毎に、物理ネットワークを構成する複数のノードのうちのいずれかのノード対が端点（始点及び終点）として指定されたものを、「仮想パス」と呼ぶ。始点及び終点には、転送ノード又はサービスノードのいずれかが選択される。リソースの割り当ては、仮想パス単位で行われる。仮想パスへのリソースの割り当て要求は、順次到着し、その都度、物理リソースが割り当てられる。本実施の形態においては、時系列で到着する仮想パスへのリソース割り当て要求に対して、リソースのフラグメントを防いで、利用効率が向上するようにリソース割り当てが行われる。
　図２は、本発明の実施の形態におけるシステム構成例を示す図である。図２に示されるように、本実施の形態におけるシステムは、リソース割当装置１０と、複数の転送ノードＲ（Ｒ１～Ｒ７）と、複数のサービスノードＳ（Ｓ１～Ｓ３）とを含む。
　各転送ノードＲは、ＳＤＮ（Software Defined Network）等、ソフトウェア的にトラヒックの転送経路を制御できる機能を具備しており、リソース割当装置１０によって転送経路が制御される。
　各サービスノードＳは、ソフトウェア化されたサービス機能を共通で実行可能であり、各サービス機能は、いずれのサービスノードＳでも実行可能である。各サービス機能をいずれのサービスノードＳが実行するかについての管理は、リソース割当装置１０によって行われる。このような管理は、一般的なＮＦＶ（Network Functions Virtualization）やＳＦＣ（Service Function Chaining）等を利用して実現可能である。
　図３は、本発明の実施の形態におけるリソース割当装置のハードウェア構成例を示す図である。図３のリソース割当装置１０は、それぞれバスＢで相互に接続されているドライブ装置１００、補助記憶装置１０２、メモリ装置１０３、ＣＰＵ１０４、及びインタフェース装置１０５等を有する。
　リソース割当装置１０での処理を実現するプログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ等の記録媒体１０１によって提供される。プログラムを記憶した記録媒体１０１がドライブ装置１００にセットされると、プログラムが記録媒体１０１からドライブ装置１００を介して補助記憶装置１０２にインストールされる。但し、プログラムのインストールは必ずしも記録媒体１０１より行う必要はなく、ネットワークを介して他のコンピュータよりダウンロードするようにしてもよい。補助記憶装置１０２は、インストールされたプログラムを格納すると共に、必要なファイルやデータ等を格納する。
　メモリ装置１０３は、プログラムの起動指示があった場合に、補助記憶装置１０２からプログラムを読み出して格納する。ＣＰＵ１０４は、メモリ装置１０３に格納されたプログラムに従ってリソース割当装置１０に係る機能を実行する。インタフェース装置１０５は、ネットワークに接続するためのインタフェースとして用いられる。
　図４は、本発明の実施の形態におけるリソース割当装置の機能構成例を示す図である。図４において、リソース割当装置１０は、サービス入力部１１、リソース割当部１２、ネットワーク経路制御部１３、及びサービス機能制御部１４等を有する。これら各部は、リソース割当装置１０にインストールされた１以上のプログラムが、ＣＰＵ１０４に実行させる処理により実現される。リソース割当装置１０は、また、サービス機能ＤＢ１５、設備情報ＤＢ１６、及びリソース割当ＤＢ１７等のデータベースを利用する。これら各データベースは、例えば、補助記憶装置１０２、又はリソース割当装置１０にネットワークを介して接続可能な記憶装置等を用いて実現可能である。
　サービス入力部１１は、サービス提供事業者のオペレータから、新規にリソースを割り当てる仮想パスの要求条件の入力を受け付ける。
　リソース割当部１２は、新規の仮想パスの要求条件と、サービス機能ＤＢ１５、設備情報ＤＢ１６、及びリソース割当ＤＢ１７のそれぞれに格納されている情報とに基づいて、仮想パスへのリソースの割り当てを行う。リソースの割り当て結果は、リソース割り当て経路として示される。図２の仮想パス１の例であれば、リソース割り当て経路は、「ユーザ⇒Ｒ１⇒Ｒ２⇒Ｓ１（機能Ａ）⇒Ｒ２⇒Ｒ５⇒Ｒ７⇒Ｓ２（機能Ｃ）⇒Ｒ７⇒インターネット」である。リソース割当部１２は、リソース割り当て経路に基づくリソース割り当てを、ネットワーク経路制御部１３及びサービス機能制御部１４へ指示する。なお、リソース割当部１２は、残余ネットワーク生成部１２１、候補経路探索部１２２、収容度計算部１２３、及び経路選択部１２４等を含む。
　ネットワーク経路制御部１３は、リソース割り当て経路に基づいて、転送ノードＲの経路を制御する。サービス機能制御部１４は、リソース割り当て経路に基づいて、サービスノードを制御する。ネットワーク経路制御部１３とサービス機能制御部１４とは連携して処理を実行し、各仮想パスに割り当てられた経路に従い、転送経路とサービス機能の実行ノードを制御することで、物理リソースの割り当てを行う。
　サービス機能ＤＢ１５には、サービス機能ごとに、当該サービス機能の実行により消費されるリソース量（例えば、機能Ａ：ＣＰＵ２コア、メモリ１ＧＢ、ストレージ１０ＧＢな等）が格納されている。設備情報ＤＢ１６には、物理ネットワークの情報（転送ノードＲ及びサービスノードＳ間の接続情報（トポロジ情報）、各リンクの転送帯域及び転送遅延、並びにサーバ容量（ＣＰＵコア数、メモリ容量、ストレージ容量等）等）が格納されている。リソース割当ＤＢ１７には、転送系リソース（リンク）とサーバ系リソース（サービスノードＳ）とのそれぞれについて、既存の仮想パスに対して割り当て済みのリソース情報が格納されている。例えば、転送系リソースについては、割り当て済みの帯域を示す情報が格納される。サーバ系リソースのリソースについては、割り当て済みのサーバ容量を示す情報が格納される。
　以下、リソース割当装置１０が実行する処理手順について説明する。図５は、リソース割当装置が実行する処理手順の一例を説明するためのシーケンス図である。
　サービス入力部１１は、例えば、サービス提供事業者のオペレータから新規の仮想パスに関する要求条件の入力を受け付けると（ステップＳ１０１）、当該要求条件に基づくリソースの割り当てを、リソース割当部１２に要求する（ステップＳ１０２）。なお、要求条件には、サービスの提供に必要な転送帯域、転送遅延、サービス機能等が指定されている。また、仮想パスには、サービスのユーザ毎のサービスの始点と終点とが指定されている。
　リソース割当部１２は、当該要求に応じ、各ＤＢから必要な情報を読み出す。サービス機能ＤＢ１５からは、要求条件に指定されているサービス機能の実行により消費されるリソース量（ＣＰＵコア数、メモリ容量、ストレージ容量等）が取得される（ステップＳ１０３、Ｓ１０４）。設備情報ＤＢ１６からは、物理ネットワークの情報（転送ノードＲ及びサービスノードＳ間の接続情報（トポロジ情報）、各リンクの転送帯域及び転送遅延、並びにサーバ容量等）が取得される（ステップＳ１０５、Ｓ１０６）。リソース割当ＤＢ１７からは、既存の仮想パスに対して割り当て済みのリソース情報が取得される（ステップＳ１０７、Ｓ１０８）。
　続いて、リソース割当部１２は、仮想パスの要求条件と、各ＤＢから取得された情報とに基づいて、リソース割り当て経路を計算する（ステップＳ１０９）。続いて、リソース割当部１２は、計算された割り当て経路に基づくリソースの割り当てを、ネットワーク経路制御部１３及びサービス機能制御部１４のそれぞれに対して指示する（ステップＳ１１０、Ｓ１１１）。
　ネットワーク経路制御部１３は、リソース割り当て経路に係る転送ノードＲに対して設定を行う（ステップＳ１１２）。具体的には、当該転送ノードＲに対して、当該リソース割り当て経路が形成されるための経路設定（ルーティング設定）が行われる。また、サービス機能制御部１４は、リソース割り当て経路に係るサービスノードＳに対して設定を行う（ステップＳ１１３）。例えば、当該サービスノードＳに対して、サービス機能を提供可能とするための設定（例えば、サービス機能の起動等）が行われる。リソース割当部１２は、また、リソース割り当て経路に基づいて、リソース割当ＤＢ１７の内容を更新する（ステップＳ１１４）。例えば、リソース割り当て経路に係るリンクの転送帯域が減少し、リソース割り当て経路に係るサービスノードＳのサーバ容量が減少する。
　続いて、ステップＳ１０９の詳細について説明する。
　リソース割当部１２が新規の仮想パスに割り当てる経路は、リソースのフラグメントを極力防ぎ、利用可能な残リソース量を最大化するように選定される。具体的には、新規仮想パスにリソースを割り当てた後の物理ネットワークにおいて、既存の各サービスにおけるリソース割り当て可能な仮想パス数の合計（以下、「サービス収容度」という。）が最大になるように割り当て経路が選定される。すなわち、新規の仮想パスに対する割り当て経路として、他サービスが極力利用しない経路が選択される。その結果、サービス全体として利用可能な連続したリソースを、なるべく多く確保できるようになり、将来における収容サービス数の期待値を、従来技術よりも大きくできる。
　図６は、リソースの割り当て計算の処理手順の一例を説明するためのフローチャートである。
　ステップＳ２０１において、サービス入力部１１から新規仮想パスへのリソース割り当が要求されると、残余ネットワーク生成部１２１は、各ＤＢから必要な情報を読み出す（ステップＳ２０２）。ステップＳ２０２の内容は、図５のステップＳ１０３～Ｓ１０８において説明した通りである。
　続いて、残余ネットワーク生成部１２１は、設備情報ＤＢ１６から取得された物理ネットワークのトポロジ情報に基づいて、重み付き無向グラフＧ（以下、「ネットワークＧ」という。）を生成する（ステップＳ２０３）。ネットワークＧにおける各エッジには、設備情報ＤＢ１６から各リンクについて取得された転送遅延が重みとして付与される。また、設備情報ＤＢ１６から各リンクについて取得された容量制約（転送帯域）も各エッジに設定される。
　続いて、残余ネットワーク生成部１２１は、既存の仮想パス（新規仮想パスの到着前に到着し、リソースを使用中の仮想パス）に割り当て済みのリソース容量を、ネットワークＧから差し引いた仮想的なネットワーク（以下、「残余ネットワークＧ－」という。）を生成する（ステップＳ２０４）。すなわち、残余ネットワークＧ－は、既存の仮想パスに割り当て済みのリソースをネットワークＧから除いた状態を示すネットワークである。なお、割り当て済みのリソース量は、リソース割当ＤＢ１７から取得された情報に基づいて特定可能である。
　続いて、候補経路探索部１２２は、仮想パスの要求条件を満たす全ての候補経路Ａを残余ネットワークＧ－において探索する（ステップＳ２０５）。すなわち、仮想パスの始点及び終点間（端点間）において、当該要求条件に係るリソース量を割り当て可能な全ての経路が候補経路Ａとして探索される。なお、候補経路Ａの探索は、公知のアルゴリズムを用いることによって行うことが可能である。
　続いて、候補経路探索部１２２は、候補経路Ａの数｜Ａ｜が０であるか否かを判定する（ステップＳ２０６）。｜Ａ｜が０である場合（ステップＳ２０６でＹｅｓ）、割り当て可能な経路が無いため、割り当ては失敗となる。
　｜Ａ｜が１以上である場合（ステップＳ２０６でＮｏ）、リソース割当部１２は、｜Ａ｜が１であるか否かを判定する（ステップＳ２０７）。｜Ａ｜が１である場合（ステップＳ２０７でＹｅｓ）、リソース割当部１２は、探索された１つの候補経路を、リソース割り当て経路として選択する（ステップＳ２０８）。
　一方、｜Ａ｜が２以上である場合（ステップＳ２０７でＮｏ）、リソース割当部１２は、ステップＳ２０９及びＳ２１０において、候補経路Ａの中から最適な経路の選択を行う。
　ここで、ネットワークＧにおけるサービス収容度ｖ（Ｇ）を定義する。サービスの収容度とは、或るネットワークＧに対して、どれだけ既存サービスを収容できるのかを示す尺度である。ネットワーク全体のサービス収容度は、各サービスｓに対する収容度ｖｓ（Ｇ，ｓ）の総和で定義する。
ｖｇ（Ｇ）＝Σｓ∈Ｓｖｓ（Ｇ，ｓ）
　ここで、Ｓは、ネットワークＧ上で提供されている既存サービスの集合である。サービス個別の収容度ｖｓ（Ｇ，ｓ）は、ネットワークＧにおいて、或るサービスｓについて収容可能な最大仮想パス数にサービスｓの重みを乗じた値として定義される。
ｖｓ（Ｇ，ｓ）＝Σ（ｘ，ｙ）∈Ｎｓｗｘ，ｙ，ｓ×ｍａｘｐａｓｓ（Ｇ，ｘ，ｙ，ｓ）
　ここで、Ｎｓは、サービスｓにおける仮想パスの（始点、終点）の集合である。ｍａｘｐａｓｓ（Ｇ，ｘ，ｙ，ｓ）は、サービスｓにおける、或る仮想パスの始点ｘと終点ｙとの間に収容可能な最大仮想パス数である。最大仮想パス数は、最大流問題と呼ばれる、よく知られた問題を解くことにより求めることができる。例えば、或るサービスｓの仮想パスが１つであれば、当該仮想パスの始点と終点との間に収容可能な経路数の最大値が最大仮想パス数である。当該始点と終点との間には、経路の割り当て方法によって、収容可能な経路数が異なるが、全ての割り当て方法のうち、収容可能な経路が最大となる割り当て方法における経路数が、最大仮想パス数である。ｗｘ，ｙ，ｓは、サービスや経路の重要度に応じた重みである。
　ステップＳ２０９において、収容度計算部１２３は、候補経路ａ∈Ａごとに、残余ネットワークＧ－に対して、候補経路ａにしたがってリソースを割り当てた場合の残余ネットワークＧａ－を生成し、残余ネットワークＧａ－に関する収容度ｖｇ（Ｇａ－）を計算する。すなわち、全ての候補経路ａに対して、残余ネットワークＧ－において当該候補経路ａにリソースが割り当てられた状態において、収容度ｖｇ（Ｇａ－）が計算される。なお、残余ネットワークＧａ－に関する収容度ｖｇ（Ｇａ－）は、残余ネットワークＧａ－における既存の各仮想パスについての収容度ｖｓ（Ｇａ－，ｓ）の総和である。したがって、ステップＳ２０９では、候補経路ａごとに、各既存の仮想パスについて収容度ｖｓ（Ｇａ－，ｓ）が計算され、更に、各収容度ｖｓ（Ｇａ－，ｓ）が合計されて、収容度ｖｇ（Ｇａ－）が計算される。
　続いて、経路選択部１２４は、収容度ｖｇ（Ｇａ－）が最大となる候補経路ａを、リソース割り当て経路として選択する（ステップＳ２１０）。ｖｇ（Ｇａ－）の値が等しい候補経路ａが複数存在する場合、ＱｏＳ（Quality of Service）を重視するのであれば、仮想パスの転送遅延が最小となる候補経路ａが選択され、リソース消費量を重視するのであれば、経路長が最小となる候補経路ａが選択されてもよい。
　続いて、本実施の形態の具体例について説明する。図７は、本発明の実施の形態の具体例を説明するための図である。
　図７の左側に示されるようにシンプルな物理ネットワークＧが与えられているものとする。サービス（サービス番号）は３種類あり、各サービスの要求条件は、サービス１について、要求転送帯域：１Ｇｂｐｓ、要求転送遅延：３０ｍｓ、経由サービス機能：Ａ、サービス２について、要求転送帯域：３Ｇｂｐｓ、要求転送遅延：１５ｍｓ、経由サービス機能：Ｂ、サービス３について、要求転送帯域：２Ｇｂｐｓ、要求転送遅延：１０ｍｓ、経由サービス機能：Ｃであるとする。各サービス機能の実行によって消費されるリソース量は、機能Ａは、ＣＰＵ１コア・メモリ１ＧＢ・ストレージ１００ＧＢ、機能Ｂは、ＣＰＵ２コア・メモリ２ＧＢ・ストレージ２００ＧＢ、機能Ｃは、ＣＰＵ３コア・メモリ３ＧＢ・ストレージ３００ＧＢであるとする。仮想パスの要求条件の内容は表Ｔ１の通りであり、サービス１、２、３の仮想パスに関するリソースの割り当て要求が繰り返し順番に到着するものする。
　なお、表Ｔ１において、Ｎｏが１～３である仮想パスについては、既にリソースが割当済みであるとする。
　アルゴリズムの実行例として、仮想パス４（表Ｔ１においてＮｏが４である仮想パス）にリソースを割り当てる場合について説明する。既存の仮想パスに割り当てられたリソースを物理ネットワークＧから差し引いた残余ネットワークＧ'は、図８のようになる。残余ネットワークＧ'において、仮想パス４の割り当て候補経路は、表Ｔ２の６経路である。それぞれについてサービス収容度ｖｇ（Ｇａ－）（重みｗｘ，ｙ，ｓは、全て１とする）を計算すると、サービス収容度ｖｇ（Ｇａ－）が最大となる候補経路は、ａ＝４の候補経路４である。したがって、この場合、候補経路４が、仮想パス４に対するリソース割り当て経路として選択される。
　次に、図７に示したネットワーク条件において、リソース使用量最小化アルゴリズム及びリソース使用率均等化アルゴリズムと、本実施の形態のアルゴリズムとによる、割り当て可能な仮想パス数を比較する。
　リソース使用量最小化アルゴリズムにおいては、候補経路のうち、リソース使用量が最小となる候補経路が選択される。候補経路が複数存在する場合は、転送遅延の短い方が選択される。
　リソース使用率均等化アルゴリズムにおいては、全てのリソースの使用率が均等になる（使用率の分散が最小となる）ように候補経路が選択される。候補経路が複数存在する場合は、リソース使用量最小化アルゴリズムと同様に、転送遅延の短い方が選択される。
　上記の３つのアルゴリズムにおいて、表Ｔ１の仮想パス１から順にリソース割り当てを行った場合の、割り当可能な仮想パス数を比較する。途中でリソース割り当てが失敗した場合、その仮想パスへの割り当ては諦め、次の仮想パスへのリソース割り当てを行うものとする。そのため、本条件下では、割り当てられる仮想パスの最大数は９本である。
　図９は、リソース使用量最小化アルゴリズムによるリソース割り当て結果を示す図である。図１０は、リソース使用率均等化アルゴリズムによるリソース割り当て結果を示す図である。図１１は、本実施の形態のアルゴリズムによるリソース割り当て結果を示す図である。
　各アルゴリズムによってリソースの割り当てに成功した仮想パス数を比較すると、リソース使用量最小化アルゴリズム：７本、リソース使用率均等化アルゴリズム：７本、本実施の形態のアルゴリズム：９本となり、本実施の形態が一番優れていることが分かる。ネットワークリソース消費率に関しても、リソース使用量最小化アルゴリズム：７４．７％、リソース使用率均等化アルゴリズム：７７．３％、本実施の形態：１００％となり、本実施の形態は、有効にリソースを活用できている。一方で、パス１本あたりの平均転送遅延は、リソース使用量最小化アルゴリズム：１０．３ｍｓ、リソース使用率均等化アルゴリズム：１３．１ｍｓ、本実施の形態：１３．３ｍｓとなっており、本実施の形態は従来技術よりも遠回りの経路を割り当てていることが分かる。
　上記の結果より、本実施の形態は、要求転送遅延が長い仮想パスに対して他サービスが利用しない遠回りの経路を意図的に割り当て、要求転送遅延が短い仮想パスを通し易くすることで、多くの仮想パスを収容できていることが分かる。一方で、リソース使用量最小化アルゴリズム又はリソース使用率均等化アルゴリズムを利用した場合は、上記の考慮はせず、それぞれの目的に応じてリソースが割り当てられるため、リソースのフラグメントが発生してしまい、収容できない仮想パスが存在している。具体的には、要求転送遅延の大きい仮想パス（サービス２、サービス３）に対して、Ｒ１－Ｒ４間の最短経路上にあるリソースが割り当てられてしまったため、要求転送遅延の短い仮想パス（サービス１）にリソースが割り当てられなくなってしまっている。
　仮想パスの要求順序が変化したとしても、本実施の形態を利用すると、リソースの割り当てに成功する仮想パス数は、常に最大の９本であり、条件によらず安定した結果を導き出すことが可能である。なお、他のアルゴリズムを利用した場合は、順序によって割り当てられる仮想パス数が変動する。
　上述したように、本実施の形態によれば、仮想ネットワークのサービスへの物理リソースの割り当ての際に、リソースのフラグメントを極力防ぎ、利用可能な残リソース量を最大化するようなリソース割り当てが可能となる。すなわち、物理ネットワークのリソースのフラグメントが回避されるようなリソースの割り当てを可能とすることができる。例えば、将来における収容サービス数の期待値を最大化することができ、収容サービス数を従来技術より大きくすることができる。その結果、ネットワーク事業者は、設備の投資効率を向上させることが可能となる。
　なお、本実施の形態において、サービス要求又は仮想パスは、物理ネットワークのリソースの使用要求の一例である。候補経路探索部１２２は、探索部の一例である。収容度計算部１２３は、計算部の一例である。経路選択部１２４は、選択部の一例である。
　以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は斯かる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
　本出願は、２０１５年１１月１３日に出願された日本国特許出願第２０１５－２２２６４０号に基づきその優先権を主張するものであり、同日本国特許出願の全内容を参照することにより本願に援用する。
１０　　　　　リソース割当装置
１１　　　　　サービス入力部
１２　　　　　リソース割当部
１３　　　　　ネットワーク経路制御部
１４　　　　　サービス機能制御部
１５　　　　　サービス機能ＤＢ
１６　　　　　設備情報ＤＢ
１７　　　　　リソース割当ＤＢ
１００　　　　ドライブ装置
１０１　　　　記録媒体
１０２　　　　補助記憶装置
１０３　　　　メモリ装置
１０４　　　　ＣＰＵ
１０５　　　　インタフェース装置
１２１　　　　残余ネットワーク生成部
１２２　　　　候補経路探索部
１２３　　　　収容度計算部
１２４　　　　経路選択部
Ｂ　　　　　　バス

Claims (4)

  1. 　物理ネットワークを構成する複数のノードのうちのいずれかのノード対が端点として指定された、前記物理ネットワークのリソースの使用要求に応じ、既に他の使用要求に割り当て済みのリソースを前記物理ネットワークから除いた状態において、前記端点間で前記使用要求に係るリソース量を割り当て可能な候補経路を探索する探索部と、
    　探索された各候補経路について、当該候補経路にリソースが割り当てられた状態において、既にリソースが割り当てられた既存の各使用要求について、当該使用要求に係る端点間に割り当て可能な経路数の最大値を計算する計算部と、
    　前記最大値の総和が最大である候補経路を選択する選択部と、
    を有することを特徴とするリソース割当装置。
  2. 　前記計算部は、既にリソースが割り当てられた既存の各使用要求について、当該使用要求に係る端点間に割り当て可能な経路数の最大値に、当該使用要求に対する重みを乗じた値を計算し、
    　前記選択部は、前記値の総和が最大である候補経路を選択する、
    ことを特徴とする請求項１記載のリソース割当装置。
  3. 　物理ネットワークを構成する複数のノードのうちのいずれかのノード対が端点として指定された、前記物理ネットワークのリソースの使用要求に応じ、既に他の使用要求に割り当て済みのリソースを前記物理ネットワークから除いた状態において、前記端点間で前記使用要求に係るリソース量を割り当て可能な候補経路を探索する探索手順と、
    　探索された各候補経路について、当該候補経路にリソースが割り当てられた状態において、既にリソースが割り当てられた既存の各使用要求について、当該使用要求に係る端点間に割り当て可能な経路数の最大値を計算する計算手順と、
    　前記最大値の総和が最大である候補経路を選択する選択手順と、
    をコンピュータが実行することを特徴とするリソース割当方法。
  4. 　前記計算手順は、既にリソースが割り当てられた既存の各使用要求について、当該使用要求に係る端点間に割り当て可能な経路数の最大値に、当該使用要求に対する重みを乗じた値を計算し、
    　前記選択手順は、前記値の総和が最大である候補経路を選択する、
    ことを特徴とする請求項３記載のリソース割当方法。
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