JP2001016262A - 通信経路制御方法及びその実施装置並びにその処理プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数のネットワークを流れるトラヒック量や
通信経路を調整して負荷分散を図り、全体的なレスポン
スを向上させることが可能な技術を提供する。 【解決手段】 ネットワークを構成するノード間におけ
るトラヒック量及び通信経路を制御する通信経路制御方
法において、特定のネットワークの通信コストを変更し
た経路情報の公告を指示して通信経路の変更を制御する
ステップと、前記指示に従って特定のネットワークの通
信コストを変更した経路情報をネットワーク上に公告す
るステップとを有するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はネットワークを構成
するノードのトラヒック量及び通信経路を制御する通信
経路制御装置に関し、特に輻輳状態にあるネットワーク
において理想的な経路制御を行う通信経路制御装置に適
用して有効な技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ネットワークにおける大規模化、情報の
多様化に伴い、ネットワーク上を流れるデータ量が増大
している。このため、ネットワークを流れるトラヒック
の通信経路を制御し、輻輳しているネットワークを避け
て、理想的な経路で流す為の経路制御が必要となりつつ
ある。

【０００３】従来、この様な輻輳対策として、ノードや
データに優先度をつけて、優先度の高いものを先に処理
する方法等が考えられている。例えば、特開平３−８５
８３９号公報においては、輻輳の度合いとデータの優先
度を比較して送信データを決定する技術が開示されてい
る。

【０００４】この様に従来の通信制御方法では、重要度
の高いトラヒックを優先的に流すことにより、優先処理
すべきトラヒックができるだけ処理される様にしてい
が、この方法では輻輳自体は解消されない為、ネットワ
ーク全体のレスポンスタイム向上対策には至っていな
い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、輻輳
時に高レスポンスを要するトラヒックを優先制御して処
理している為、輻輳自体を解消することが困難で、輻輳
時にネットワークの全体的なレスポンスタイムを向上さ
せることができないという問題がある。

【０００６】本発明の目的は上記問題を解決し、複数の
ネットワークを流れるトラヒック量や通信経路を調整し
て負荷分散を図り、全体的なレスポンスを向上させるこ
とが可能な技術を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、ネットワーク
を構成するノード間におけるトラヒック量及び通信経路
を制御する通信経路制御装置において、特定のネットワ
ークの通信コストを変更した経路情報をネットワーク上
に公告するものである。

【０００８】本発明の通信経路制御装置であるルータの
経路制御処理部では、ルータに接続されたネットワーク
で輻輳が検知されたり、予め指定された時間帯になった
時に、輻輳が検知された特定のネットワークやその時間
帯に対応した特定のネットワークについて、その通信コ
ストを上昇させた経路情報の公告を経路公告処理部に指
示する。

【０００９】経路公告処理部は、前記経路制御処理部か
らの指示に従って前記特定のネットワークの通信コスト
を変更したリンク情報を生成し、これを経路情報として
ネットワーク上の他のルータに公告する。

【００１０】ネットワーク上の他のルータは、前記公告
された経路情報を受信してトポロジーデータベースを変
更し、ルーティングテーブルの内容を更新する。前記公
告された経路情報には、前記特定のネットワークの通信
コストを上昇させたリンク情報が含まれているので、こ
れを受信した他のルータでは、前記特定のネットワーク
を経由する経路の通信コストが上昇することとなり、前
記特定のネットワークを経路しない他の経路がある場合
にはその経路がルーティングテーブルに登録される様に
なる。

【００１１】なお前記経路制御処理部では、輻輳が検知
された特定のネットワークやその時間帯に対応した特定
のネットワークについて、その通信コストを上昇させた
経路情報の公告を経路公告処理部に指示しているが、そ
の特定のネットワークの経路情報の公告を停止してそれ
以外の経路情報を公告したり、その特定のネットワーク
の通信コストを送信先のルータ毎に変更した経路情報を
公告しても良い。

【００１２】以上の様に本発明の通信経路制御装置によ
れば、特定のネットワークの通信コストを変更した経路
情報をネットワーク上に公告するので、複数のネットワ
ークを流れるトラヒック量や通信経路を調整して負荷分
散を図り、全体的なレスポンスを向上させることが可能
である。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に特定のネットワークの通信
コストを変更した経路情報をネットワーク上に公告する
一実施形態の通信経路制御装置について説明する。

【００１４】図１は本実施形態の通信経路制御を行うノ
ードを設けたネットワークの一構成例を示す図である。
図１に示す様に本実施形態のルータ１００は、経路制御
処理部１０１と、経路公告処理部１０２と、輻輳検出処
理部１０３と、タイマ処理部１０４と、トラヒック分布
集計処理部１０５とを有している。

【００１５】経路制御処理部１０１は、輻輳検出処理部
１０３またはタイマ処理部１０４からの指示により、特
定のネットワークの通信コストを変更した経路情報の公
告を経路公告処理部１０２に指示して通信経路の変更を
制御する処理部である。

【００１６】経路公告処理部１０２は、経路制御処理部
１０１の指示に従って特定のネットワークの通信コスト
を変更した経路情報をネットワーク上に公告する処理部
である。輻輳検出処理部１０３は、ネットワーク１４０
及びネットワーク１６０の輻輳を回線利用率等で検知
し、経路情報を変化させる為の指示を経路制御処理部１
０１へ送る処理部である。

【００１７】タイマ処理部１０４は、指定した時間帯に
なると経路情報を変化させる為の指示を経路制御処理部
１０１へ送る処理部である。トラヒック分布集計処理部
１０５は、ノードを流れるデータ中の送信元ヘッダを参
照し、どのネットワークから流れてくるトラヒックが多
いかを集計し、それぞれのネットワークに公告すべき経
路情報を決定する処理部である。

【００１８】ルータ１００を経路制御処理部１０１、経
路公告処理部１０２、輻輳検出処理部１０３、タイマ処
理部１０４及びトラヒック分布集計処理部１０５として
機能させる為のプログラムは、ＲＯＭ等の記録媒体に記
録されて実行されるものとする。なお前記プログラムを
記録する記録媒体はＲＯＭ以外の他の記録媒体でも良
い。

【００１９】図１において、ネットワーク１４０、１５
０、１６０、１７０及び１８０は、ルータ１００、１２
０及び１３０、並びにノード１９０を接続する通信線路
である。ネットワーク１４０、１５０、１６０、１７０
及び１８０としては、代表的なものとして、イーサネッ
ト（登録商標）、ＦＤＤＩ等のＬＡＮまたは、高速デジ
タル専用線、フレームリレー、ＡＴＭ等のＷＡＮ等が挙
げられ、その規模や構成は任意とすることが可能であ
る。

【００２０】ルータ１００は、ネットワーク１４０及び
ネットワーク１６０に接続されており、ネットワーク１
４０及びネットワーク１６０の輻輳を回線利用率等で検
知する輻輳検出処理部１０３、指定した時間帯になると
経路情報を変化させる為の時計機能を有したタイマ処理
部１０４、及び、輻輳検出処理部１０３またはタイマ処
理部１０４からの指示により、通信経路の制御を行う経
路制御処理部１０１、ネットワーク１４０とネットワー
ク１６０に対して経路情報を公告する機能を有する経路
公告処理部１０２が設けられている。

【００２１】さらに、トラヒック分布集計処理部１０５
は、ノードを流れるデータ中の送信元ヘッダを参照し、
どのネットワークから流れてくるトラヒックが多いかを
集計し、それぞれのネットワークに公告すべき経路情報
を決定する機能を有する。集計した経路情報をそれぞれ
どのネットワークに流すのかを決定するアルゴリズムの
一例としては、経路情報に対するトラヒックの多い順に
それぞれのネットワークに割り当てる等が考えられる。

【００２２】図２は本実施形態の経路情報公告テーブル
１０６の一例を示す図である。図２では、ルータ１００
が持っている正常時と輻輳時に分けた経路情報公告テー
ブル１０６の一例を表しており、ルータ１００に隣接す
るネットワーク１４０及びネットワーク１６０の通信コ
ストが格納されている。

【００２３】図２に示す様に、ルータ１００に接続され
たネットワーク１４０及びネットワーク１６０の正常時
の通信コストは「１」である。なおここで通信コストと
は、通信相手までの経路が複数ある場合にどれを選択す
るかを決定する際の基準となる値であり、回線速度や使
用可能な帯域等を基に設定されるものとする。各ルータ
では、この値の基に相手先ネットワークまでの経路全体
の通信コストが算出され、同一の相手先ネットワークま
での複数の経路が存在する場合には、算出された通信コ
ストの最も小さい経路が優先して選択されて各ルータの
ルーティングテーブルに登録される。

【００２４】また図２に示す様に、ネットワーク１４０
が輻輳の場合やネットワーク１４０が混雑する時間帯の
場合のネットワーク１４０の通信コストは「１１」であ
り、ネットワーク１６０の通信コストは「１」である。
ネットワーク１４０が輻輳となったり、混雑した場合に
は、ネットワーク１４０の通信コストを上昇させたリン
ク情報が経路情報として公告される。

【００２５】一方、ネットワーク１６０が輻輳の場合や
ネットワーク１６０が混雑する時間帯の場合のネットワ
ーク１４０の通信コストは「１」で、ネットワーク１６
０の通信コストは「１１」である。ネットワーク１６０
が輻輳となったり、混雑した場合には、ネットワーク１
６０の通信コストを上昇させたリンク情報が経路情報と
して公告される。

【００２６】図３は本実施形態のノードの通信経路制御
の処理手順を示すフローチャートである。ステップ３０
１で本実施形態のルータ１００は、輻輳検出処理部１０
３によりネットワーク１４０及びネットワーク１６０で
単位時間に流れているデータの量を測定し、これを各回
線速度と比較して回線利用率を算出して所定のしきい値
と比較し、ネットワーク１４０またはネットワーク１６
０で輻輳が発生しているかどうかを判定する。また、タ
イマ処理部１０４は、現在時刻が予め設定された所定の
時間帯の時刻になったかどうかを調べ、ネットワーク１
４０またはネットワーク１６０が混雑する時間帯である
かどうかを判定する。

【００２７】例えば図１におけるネットワーク１４０の
回線利用率が９０％以上になったことを検出することに
より、ネットワーク１４０が輻輳状態であることを輻輳
検出処理部１０３が検出した場合、または、現在時刻が
予め設定された時間帯になったことをタイマ処理部１０
４により検出した場合、ステップ３０２で経路制御処理
部１０１にその旨を通知する。

【００２８】ステップ３０３で経路制御処理部１０１
は、経路公告処理部１０２に対して、図２の様にネット
ワーク１４０の通信コストを上昇させたリンク情報を含
む経路情報や、ネットワーク１４０のリンク情報を消去
した経路情報、または、ネットワーク１４０の通信コス
トを送信先毎に異なる値としたリンク情報を含む経路情
報を公告する等の指示を経路公告処理部１０２に出す。

【００２９】ステップ３０４で経路公告処理部１０２
は、経路制御処理部１０１の指示に従い、ネットワーク
１４０及びネットワーク１６０を介して、ルータ１２０
及びルータ１３０に対して経路情報を公告し、ステップ
３０５では、予め設定された所定時間が経過するまで待
機した後、ステップ３０１に戻る。

【００３０】これにより、ルータ１２０は、図２の様に
ネットワーク１４０の通信コストを上昇させたリンク情
報を含む経路情報や、ネットワーク１４０のリンク情報
を消去した経路情報、または、ネットワーク１４０の通
信コストを送信先毎に異なる値としたリンク情報を含む
経路情報をルータ１００から受ける。

【００３１】図４は本実施形態のネットワーク１４０が
正常時のルータ１２０のルーティングテーブルの例を示
す図である。本実施形態では、ネットワーク１４０が正
常の場合には、ルータ１２０のルーティングテーブルに
は図４に示す様なルーティング情報が登録されている。
なお正常時において、ネットワーク１５０の通信コスト
は「２」であり、それ以外の通信コストは「１」である
ものとしている。

【００３２】例えば、ノード１９０からルータ１００へ
の通信を行う場合、ルータ１２０からルータ１００への
経路としてはネットワーク１４０を経由するものと、ネ
ットワーク１５０、ルータ１３０及びネットワーク１６
０を経由する２つの経路がある。

【００３３】ネットワーク１４０の通信コストが「１」
である場合には、ネットワーク１４０を経由するルータ
１２０からルータ１００への経路の通信コストは「１」
となり、ネットワーク１５０の通信コストが「２」、ネ
ットワーク１６０の通信コストが「１」である場合に
は、ネットワーク１５０、ルータ１３０及びネットワー
ク１６０を経由するルータ１２０からルータ１００への
経路の通信コストは「３」となる。

【００３４】従って、図４のルーティングテーブルでは
通信コストの低いネットワーク１４０経由の経路が登録
されており、ノード１９０からルータ１００への通信パ
ケットはネットワーク１４０経由でルーティングされ
る。

【００３５】図５は本実施形態のネットワーク１４０が
輻輳時のルータ１２０のルーティングテーブルの例を示
す図である。本実施形態では、ネットワーク１４０が輻
輳の場合には、ルータ１２０のルーティングテーブルに
は図５に示す様なルーティング情報が登録される。

【００３６】すなわち、ネットワーク１４０が輻輳時に
は図２の様にネットワーク１４０の通信コストを「１
１」に上昇させたリンク情報を含む経路情報がルータ１
００から公告されるので、ルータ１２０ではこのリンク
情報に基づいてトポロジーデータベースを変更し、ネッ
トワーク１４０の通信コストを「１１」としてルーティ
ングテーブルを生成しなおす。

【００３７】つまり、ネットワーク１４０の通信コスト
が「１１」である場合には、ネットワーク１４０を経由
するルータ１２０からルータ１００への経路の通信コス
トは「１１」となり、ネットワーク１５０、ルータ１３
０及びネットワーク１６０を経由するルータ１２０から
ルータ１００への経路の通信コストは「３」のままであ
るので、図５のルーティングテーブルではノード１９０
からルータ１００への通信パケットは、ネットワーク１
５０、ルータ１３０及びネットワーク１６０経由でルー
ティングされる。

【００３８】すなわち、ルータ１００が図２のテーブル
に従った経路情報をネットワーク１４０及びネットワー
ク１６０に流した場合、ネットワーク１４０が輻輳時の
ノード１９０からルータ１００への通信は、ネットワー
ク１４０経由での通信を避けて、ノード１９０→ネット
ワーク１７０→ルータ１２０→ネットワーク１５０→ル
ータ１３０→ネットワーク１６０→ルータ１００という
経路で通信することになり、輻輳状態のネットワーク１
４０を経由しない様になるだけでなく、ネットワーク１
４０へ入るトラヒック量が減少してネットワーク１４０
の輻輳を改善することもできる。

【００３９】なお図２では、特定のネットワークの通信
コストを上昇させたリンク情報を含む経路情報の例を示
しているが、特定のネットワークのリンク情報を消去し
た経路情報を用いても良い。

【００４０】例えばネットワーク１４０が輻輳の場合や
ネットワーク１４０が混雑する時間帯の場合に、図２の
ネットワーク１４０のエントリを消去した、ネットワー
ク１６０の通信コストのみのリンク情報を経路情報とし
て公告すれば、ルータ１００にネットワーク１４０が接
続されていないというトポロジーデータベースが各ルー
タで作成されるので、ネットワーク１４０へ入るトラヒ
ック量が更に減少する。

【００４１】また、トラヒック分布集計処理部１０５に
より、各ノードを流れるデータ中の送信元ヘッダを参照
し、どのネットワークから流れてくるトラヒックが多い
かを集計し、トラヒック量に応じて異なる通信コストを
設定したリンク情報を含む経路情報を用いても良い。

【００４２】例えば、トラヒック分布集計処理部１０５
により、ルータ１２０経由でネットワーク１４０へ流れ
るトラヒックが多いことが明らかになっているときに、
ネットワーク１４０が輻輳や混雑する時間帯となった場
合には、ネットワーク１４０の通信コスト「１」とした
ままのリンク情報をルータ１２０に送り、ネットワーク
１４０の通信コスト「１１」としたリンク情報を他のル
ータに公告すれば、使用頻度の高いトラヒックが優先さ
れ、ネットワーク１４０の使用頻度の高いルータ１２０
ではネットワーク１４０へのルーティングが続行され、
ネットワーク１４０の使用頻度の低い他のルータではネ
ットワーク１４０以外の経路が選択される。

【００４３】この様にして、特定のネットワークが輻輳
状態になった場合、或いは、特定のネットワークに流れ
るトラヒック量を減らしたい場合、ルータ１００は、輻
輳検出処理部１０３またはタイマ処理部１０４により経
路制御処理部１０１に対して通知し、経路公告処理部１
０２により公告する経路情報を調整することで、特定の
ネットワークに流れるトラヒック量を減らすことができ
る。

【００４４】以上説明した様に本実施形態の通信経路制
御装置によれば、特定のネットワークの通信コストを変
更した経路情報をネットワーク上に公告するので、複数
のネットワークを流れるトラヒック量や通信経路を調整
して負荷分散を図り、全体的なレスポンスを向上させる
ことが可能である。

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば特定のネットワークの通
信コストを変更した経路情報をネットワーク上に公告す
るので、複数のネットワークを流れるトラヒック量や通
信経路を調整して負荷分散を図り、全体的なレスポンス
を向上させることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の通信経路制御を行うノードを設け
たネットワークの一構成例を示す図である。

【図２】本実施形態の経路情報公告テーブル１０６の一
例を示す図である。

【図３】本実施形態のノードの通信経路制御の処理手順
を示すフローチャートである。

【図４】本実施形態のネットワーク１４０が正常時のル
ータ１２０のルーティングテーブルの例を示す図であ
る。

【図５】本実施形態のネットワーク１４０が輻輳時のル
ータ１２０のルーティングテーブルの例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１００，１２０，１３０…ルータ、１０６…経路情報公
告テーブル、１１１〜１１４…ポート、１２１〜１２３
…ポート、１４０，１５０，１６０，１７０，１８０…
ネットワーク、１９０…ノード、１０１…経路制御処理
部、１０２…経路公告処理部、１０３…輻輳検出処理
部、１０４…タイマ処理部、１０５…トラヒック分布集
計処理部。

フロントページの続き (72)発明者 吉田 一貴 神奈川県川崎市幸区鹿島田890番地 株式 会社日立製作所情報システム事業部内 Ｆターム(参考） 5K030 GA03 GA13 HA08 HB19 HD03 LB05 LC11 LE03 MB02 MB09 5K033 AA01 AA03 CB06 CB08 CC01 DA05 DB14 DB18 EC03

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ネットワークを構成するノード間におけ
   るトラヒック量及び通信経路を制御する通信経路制御方
   法において、 特定のネットワークの通信コストを変更した経路情報の
   公告を指示して通信経路の変更を制御するステップと、
   前記指示に従って特定のネットワークの通信コストを変
   更した経路情報をネットワーク上に公告するステップと
   を有することを特徴とする通信経路制御方法。
2. 【請求項２】 輻輳が検知された特定のネットワークに
   ついて、その通信コストを上昇させた経路情報の公告を
   指示することを特徴とする請求項１に記載された通信経
   路制御方法。
3. 【請求項３】 予め指定された時間帯に対応した特定の
   ネットワークについて、その通信コストを上昇させた経
   路情報の公告を指示することを特徴とする請求項１に記
   載された通信経路制御方法。
4. 【請求項４】 ネットワークを構成するノード間におけ
   るトラヒック量及び通信経路を制御する通信経路制御装
   置において、 特定のネットワークの通信コストを変更した経路情報の
   公告を経路公告処理部に指示して通信経路の変更を制御
   する経路制御処理部と、前記経路制御処理部の指示に従
   って特定のネットワークの通信コストを変更した経路情
   報をネットワーク上に公告する経路公告処理部とを備え
   ることを特徴とする通信経路制御装置。
5. 【請求項５】 ネットワークを構成するノード間におけ
   るトラヒック量及び通信経路を制御する通信経路制御装
   置として機能させるためのプログラムを記録したコンピ
   ュータ読み取り可能な記録媒体において、 特定のネットワークの通信コストを変更した経路情報の
   公告を経路公告処理部に指示して通信経路の変更を制御
   する経路制御処理部と、前記経路制御処理部からの指示
   に従って特定のネットワークの通信コストを変更した経
   路情報をネットワーク上に公告する経路公告処理部とし
   て機能させるためのプログラムを記録したことを特徴と
   する記録媒体。