JP2002237835A - データ・ネットワークにおけるサービス配備 - Google Patents
データ・ネットワークにおけるサービス配備Info
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Classifications
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-
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Abstract
ネットワークにおいてサービス割振り方針に従ってサー
ビスを配備する方法を提供する。 【解決手段】 割振り方針によって、サービスの配備の
ためのノードの選択が規定される。この方法は、この方
法は、ネットワーク・ノードを含む最下層と、各層にお
いて前の層のノードのグループがそれぞれの論理ノード
によって表された1つまたは複数の漸進的に高くなる層
とを有するサービス配備階層を定義するステップを含
む。この方法は、配備するサービスを指定するサービス
配布コマンドを生成するステップも含む。サービス配布
コマンドは、割振り方針と共に、階層のより上位の層の
論理ノードから階層のより下位の層または各下位層に供
給される。サービス配布コマンドで指定されたサービス
は、割振り方針に従って選択されたネットワーク・ノー
ドに自動的に導入される。
Description
ネットワークにおけるサービス配備に関し、詳細には複
数のノードを含む異種データ・ネットワークにおけるサ
ービス配備に関する。
配備されるサービスには、ネットワークのうちの選択さ
れたノードが関与するルーティング・サービスと、ネッ
トワーク全体にわたるエンド・ツー・エンドサービスと
がある。ディフ・サーブ(diff-serv)方式は、データ
・ネットワークで配備されるサービスの一例である。一
般的なディフ・サーブ方式では、ネットワーク提供者が
複数のレベルのネットワーク・サービスを提供し、各サ
ービスに異なる料金が付随する。その場合、ネットワー
クのユーザは、ユーザが必要とするサービスのレベルに
付随する料金を支払う。周知のディフ・サーブの一例で
は、ネットワーク・アクセスに割増料金を支払う顧客の
データ・トラフィックに対して、より低額のネットワー
ク・アクセス料金を支払う顧客のデータ・トラフィック
より優先させるトランスポート優先権を与える。データ
通信が成長し続けるにつれて、ネットワークがますます
混雑するため、ディフ・サーブの需要が増えている。一
般にはネットワーク提供者、特にインターネット・サー
ビス提供者では、集客のためにディフ・サーブ・サービ
スを提供しようという要望がますます増大している。し
かし、インターネットのような大規模データ・ネットワ
ークで、ディフ・サーブや将来の他のサービスを配備す
る問題の好都合な解決策は現在のところまだない。
スは手作業で配備される。これには一般に、新しいサー
ビスを導入したいときに、ネットワーク内の各ノードで
新しい構成コマンド・セットまたは更新プログラム・コ
ード・セットを入力する必要がある。このような手動更
新は、ネットワーク運営者にとって手間と時間がかか
り、誤りを犯しやすい作業である。
ットワークを介したネットワーク内の各ノードへの接続
を有する中央ネットワーク・マネージャを含む。ネット
ワーク・マネージャは一般に、ネットワークに接続され
た専用コンピュータを含む。このコンピュータは、特別
なネットワーク管理ソフトウェアによってプログラムさ
れている。このようなネットワーク管理ソフトウェアの
例としては、ヒューレット・パッカードが販売するオー
プン・ビュー(Open View)ソフトウェア、チボリ・シ
ステムズが販売するネット・ビュー(Net View)ソフト
ウェア、シスコ・システムズが販売するシスコワークス
(CiscoWorks)などがある。通例、ネットワーク内の各
ノードは、ネットワーク・マネージャと協調するエージ
ェント・ソフトウェアを有する。ネットワーク・マネー
ジャとエージェントとの双方向通信によって、管理され
るネットワークに属するノードを、そのネットワーク管
理プラットフォーム特有の方法で制御することが可能に
なる。しかし、このような制御は、被管理ネットワーク
におけるサービスの配備にまでは及ばない。また、従来
のネットワーク・マネージャとそのエージェントは、拡
張可能ではない。要するに、従来のネットワーク管理シ
ステムは、大規模な異種ネットワーク全体にわたってサ
ービスを配備するのに適していない。
トワーク・インタフェース(Private Network to Netwo
rk Interface:PNNI)など、比較的最近に導入され
たルーティング・プロトコルの中には、ネットワーク内
の各ノードを手動で構成せずとも、ネットワーク内のエ
ンド・ツー・エンド接続対応QoS(Quality of Servi
ce)の自動設定がある程度まで可能なものもある。ま
た、アクティブ・ネットワーク・エンカプスレーション
・プロトコル(Active Nework Encapsulation Protoco
l)などのプロトコルは、ネットワーク内を移動するパ
ケットが、ネットワーク内で通過する各ノードにサービ
スをロードしたりロードを試みたりする、パケット方式
の手法によりサービスを配備する。このパケット方式の
手法が正常に動作するには、以下の条件に依存する。す
なわち、 I)ネットワーク内の各ノードすべてが、ネットワーク
を移動するパケットにより搬送されるコードを実行する
ことができるという意味でネットワークが同種であるこ
とと、 II)ネットワーク内の各ノードが所望のサービスを実
行することができることである。
れない。コードの入手、コードの実行、またはサービス
のサポートを行うことができないノードは、パケットを
廃棄するか、または次のノードに転送する。これは明ら
かに望ましくない。パケット方式の手法の例の中には、
構成コードをパケットには組み込まない例もある。その
代わりに、ネットワークのノードは、中央コード・リポ
ジトリまたは分散データベースに照会することによっ
て、または必要なコードをすでにダウンロードしている
ノードに照会することによって、新しい構成プログラム
・コードを入手するする必要がある。このような照会
は、ネットワークに追加のトラフィック、遅延、複雑さ
を生じさせる。パケット方式の手法は、比較的多数のデ
ータ・ネットワーキング・アプリケーションでのサービ
スの配備には適さない。たとえば、パケット方式の手法
は、ホップごとのルーティングが行われるネットワーク
でのサービスの配備には適さない。そのようなネットワ
ークでは、パケットの流れが常に同じノードを通過する
という保証がないためである。インターネットは、ホッ
プごとのルーティングが行われるネットワークの例であ
る。
(IEEE Network Magazine1999年7/8月号)で、キ
ャンベル(Campbell)等は、分散オブジェクト技法と中
央プロファイル・データベースとに基づいて仮想ネット
ワーク・アーキテクチャを自動的に配備する高度な方法
を提案している。「Virtual Active Networks - Safe a
nd Flexible Environments for Customer-Managed Serv
ices」(1999年10月スイス チューリヒ開催の第
10回IFIP/IEEE International Workshop on Distribu
ted Systems(DSOM'99)議事録)では、ブルンナー(Br
uner)等が、異なる仮想アクティブ・ネットワーク(V
AN)において配備されたサービスを分離する枠組みを
開示している。しかし、VANの構築には手動作業が残
っている。アクティブ・ネットワークは一般に、前述の
パケット方式配備手法を使用する。この手法は、予測可
能な調整されたサービス配備が望ましい異種ネットワー
クでのサービス配備には適さない。異種ネットワーク
と、異種ネットワーク内の非アクティブ・ホップ間のリ
ンクのための抽象化については、バルガバン(Bharghav
an)等が「A Scalable Architecture for Active Netwo
rks」(OPENARCH 2000、2000年3月
イスラエル テルアビブ)で述べている。インターネッ
ト・プロトコル(IP)および非同期転送モード(AT
M)ネットワークでは、階層構造を使用してルーティン
グ情報の収集と伝播を行う。IPネットワークは、ルー
ティング情報を収集するに過ぎない。しかし、ATM
PNNIは、帯域幅および遅延特性も集約して、QoS
ルーティングを可能にする。「Transition Matrix Gene
ration for Complex Node Representation」(1999
年5月日本 高知開催のIEEE ATM Workshop議事録p4
89〜500)では、イリアディス等がネットワーク階
層の下層のノードの特性を収集する複合ノード表現につ
いて記載している。「An Approach to Hierarchical Ne
twork Managemetn Architecture Basedon SNMPv2」(Sm
artnet'99 第5回IFIP Conference on Intelligence i
n Networks、1999年11月タイ)では、シャオ等
が、階層構造を使用して多数のノードと共にスケーリン
グする分散ネットワーク管理方式について記載してい
る。比較的大規模な異種データ・ネットワーク全体に柔
軟性のある方式でサービスを都合よく編成し、自動的に
配備する問題のスケーラブルな解決策を提供することが
望ましいであろう。
ネットワーク・ノードを含むデータ・ネットワークにお
いて、サービスの配備のためのノードの選択を規定する
サービス割振り方針に従ってサービスを配備する方法で
あって、ネットワーク・ノードを含む最下層と各層にお
いて前の層のノードのグループがそれぞれの論理ノード
によって表された1または複数の漸進的に高くなってい
く層とを有するサービス配備階層を規定するステップ
と、配備するサービスを指定するサービス配布コマンド
を生成するステップと、階層のより上位の層の論理ノー
ドから階層のより下位の各層のノードに、サービス配布
コマンドを割振り方針と共に供給するステップと、割振
り方針に従って選択されたネットワーク・ノードにサー
ビス配布コマンドで指定されたサービスを自動的に導入
するステップとを含む方法が提供される。
ードから階層のより下位の層のネットワーク・ノード
に、配備するサービスの要件を示すサービス請求を供給
するステップと、サービス請求を各ネットワーク・ノー
ドの機能と比較して、ノードが配備するサービスをサポ
ートする能力を示すメトリクスを生成するステップと、
メトリクスを集約して階層の次のレベルアップのために
集約されたメトリクスを生成し、連続した層のために集
約ステップを繰り返すステップと、上位層において集約
されたメトリクスに基づいて配布コマンドを生成するス
テップとさらに含むことが好ましい。
は、選択されたノードのうちの1つまたは複数のノード
を表す論理ノードにおいて情報を維持してサービスの動
的再配備を可能にするステップを含む。
ける異なるノードグループのための異なる集約手続きを
含むことが好ましい。
ドを含むネットワーク・システムであって、前記サービ
ス配備方法を実行するように構成されたシステムが提供
される。
テムのネットワーク・ノードにも及ぶ。さらに、本発明
は、ネットワーク・システムのノードにロードして前記
方法を実行するようにシステムを構成するコンピュータ
・プログラム・コード手段を含むコンピュータ・プログ
ラム要素にも及ぶ。
て、柔軟性を向上させ、顧客要求への応答時間を短縮し
た、サービスを都合よく編成し自動的に配備するという
問題のスケーラブルな解決策を提供する。ネットワーク
管理のこのタスクは、ネットワーク・マネージャからネ
ットワークそれ自身に転送される。
しながら特徴について説明する場合、対応する特徴は本
発明を使用する装置に応じて提供することができ、その
逆も可能であることを理解されたい。
好ましい実施形態では、プロセッサ20と、入出力(I
/O)ポート40と、プロセッサ20によって実行され
るコンピュータ・プログラム・コード命令を記憶する第
1の不揮発性メモリ60と、ノード10の動作パラメー
タを示す機能(CAPS)リストを記憶する第2の不揮
発性メモリ50とを含むプログラム可能ネットワーク・
ノード10が提供される。CAPSリストの好ましい例
については後で詳述する。プロセッサ20、I/Oポー
ト40、第1のメモリ60、および第2のメモリ50は
すべてバス・アーキテクチャ30によって相互接続され
ている。本発明の特に好ましい実施形態では、プロセッ
サ20はマイクロプロセッサを含む。高速動作のため
に、マイクロプロセッサは縮小命令セット(RISC)
アーキテクチャを有することが好ましい。適合するRI
SCマイクロプロセッサの例としては、インテル・コー
ポレーションが販売するi960マイクロプロセッサ
と、インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コー
ポレーションが販売するPowerPCマイクロプロセ
ッサがある(PowerPCはインターナショナル・ビ
ジネス・マシーンズ・コーポレーションの登録商標であ
る)。動作時、ノード10は、1つまたは複数のI/O
ポート40を異なるノードまたは端点に接続して当該他
のノードまたは端点との通信リンクを形成することによ
ってネットワークに組み込まれる。I/Oポート40の
機能に応じて、通信リンクは、光ファイバ、銅線、およ
び無線周波数や赤外線などのワイヤレス媒体を含む様々
なネットワーク技法のうちの1つまたはそれらの組み合
わせによって物理的に設けることができることを理解さ
れたい。同様に、I/Oポート40によって確立される
通信リンクは、トークンリング、スロッテド・リング、
イーサネット(R)、およびATMを含む複数の異なる
物理層プロトコルのうちの1つまたは複数のプロトコル
に従ってデータを伝達することができることを理解され
たい。動作時、第1のメモリ60に記憶されているプロ
グラム・コードが、特定のルーティング機能に従ってI
/Oポート40のうちの異なるポート間でデータ・トラ
フィックを伝送するようにマイクロプロセッサを構成す
る。ネットワーク・ノード10は、プログラム・コード
によって、ルータ、スイッチ、ブリッジ、ブルータ、ま
たは同様のデータ・ネットワーク装置として機能するよ
うに構成することができる。本発明の実施形態によって
は、ノードを構成するためのプログラム・コードは、ノ
ードの製造時に第1のメモリ60に事前プログラムして
おくことができる。このような事前プログラムされたコ
ードは、変更不能とすることができる。しかし、本発明
の他の実施形態では、ネットワーク内の遠隔場所からI
/Oポート40を介して第1のメモリ60に、更新、修
正、および全く異なるコードをロードすることができ
る。第1のメモリ60と第2のメモリ50は、本発明の
ある実施形態では、単一の物理メモリの論理的に区分化
された部分によって実施することができることを理解さ
れたい。
モリ50に記憶されたCAPSリストは、拡張マークア
ップ言語(XML)でコード化される。XMLによっ
て、CAPSリストに記録されるデータ項目を、そのデ
ータ項目をネットワーク内の他のノードの特性に関連す
るデータ項目と組み合わせる規則と共に記述することが
できるので有利である。このようなCAPSリストの一
例のXMLリストを以下に示す。このCAPSリストに
は、ノードがサポートする様々な動作および構成アプリ
ケーション・プログラミング・インタフェース(AP
I)を示す標識が含まれる。また、CAPSリストに
は、たとえばプロセッサ速度やバッファ・サイズなど、
ノードの多数の動作パラメータも含まれる。これらのデ
ータ項目によって、新しいサービスをそのノード上に配
備することができるか否かを判断することができる。 <Network Processor> <base_capabilities> <API supported> PIN 1520 v.1.1.</API_supported> <PIN_1520_specifics> <version> 1.3 </version> etc. </PIN_1520_specifics> <general> <processing> <speed> 500 MHz </speed> </Processing> <scheduling> <total_bandwidth> 100 Mbit/s <total_bandwidth> <type>WFQ</type> <max_queues>1000</max_queues> </scheduling> <buffers_management> <total_buffer_size> 1 MB </total_buffer_size> <max_buffer_pools> 16 </max_buffer_pools> <buffer_sharing> yes </buffer_sharing> <RED>yes</RED> </buffers_management> <forwarding> <type> hardware </type> <programmable> yes </programmable> <fields> source destination address port </fields> <rate> 100% line rate </rate> <table_size> 100k entries </table_size> <number_of_tables> 1 </number_of_tables> </forwarding> </general> <resource_usage> // 定義済み機能のための現在の使用 </resource_usage> </base_capabilities> <diff_serv> // NPがdiff/servの明示的サポートを備えない場合 は無し <API_supported> standard_MIB <API_supported> <general> <classifier> <fields> 6 </fields> etc. </classifier> etc. <general> <resource_usage> // 定義済み機能のための現在の使用 </resource_usage> </diff_serv> etc. </Network Processor>
50に記憶されるCAPSリストは固定している。しか
し、本発明の他の実施形態では、第2のメモリ50に記
憶されるCAPSリストは、データ項目の追加または削
除によって再プログラムまたはその他の方法で変更を加
えることができる。この構成は、たとえば異なる組み合
わせのI/Oポートを導入することができるネットワー
ク・ノードの場合に特に望ましい。次に図2を参照する
と、本発明の特に好ましい実施形態では、ネットワーク
70にノード11が接続されている。ノード11は、本
明細書で図1を参照しながら前述したノード10と類似
しているが、ノード11ではI/Oポート40がI/O
サブシステム45に置き換えられている点が異なる。ネ
ットワークにはCAPSリスト・ライブラリ・サーバ8
0、ピココード・ライブラリ・サーバ100、およびソ
フトウェア・プロトコル・ライブラリ・サーバ110も
接続されている。CAPSリスト・ライブラリ・サーバ
80には、CAPSリストのライブラリ90が記憶さ
れ、各ライブラリ90はノード11のための異なるポー
ト・モジュールに対応する。ピココード・ライブラリ・
サーバ100には、プロセッサ20を構成するためのコ
ンピュータ・プログラム・コードのライブラリ120が
記憶される。ソフトウェア・プロトコル・ライブラリ・
サーバ100には、I/Oサブシステム45のポート間
でデータをルーティングするときにプロセッサ20によ
って実行されるソフトウェア・ルーティング・プロトコ
ルのライブラリ130が記憶される。I/Oサブシステ
ム45は、複数の対応する交換可能プラグイン・ポート
・モジュール41、42、および43を受け入れる複数
のスロットを含む。各ポート・モジュール41、42、
43は、固有の識別子を記憶する不揮発性レジスタ46
を含む。次に図2と図3とを共に参照すると、ステップ
140で、ポート・モジュール43がスロットの1つに
挿入されると、プロセッサ20が対応するレジスタ46
から固有識別子を読み取る。次に、ステップ150で、
固有識別子がノード11からライブラリ・サーバ80に
送られる。ステップ160で、ライブラリ・サーバ80
は、受け取った固有識別子に基づいてライブラリ90か
らノード11に付加されたポート・モジュール43に対
応するCAPSリストを取り出す。次にステップ170
で、ライブラリ・サーバ80はノード11に取り出した
CAPSリストを返す。ステップ180で、プロセッサ
20が付加されたポート・モジュール43のCAPSリ
ストを第2のメモリ50に記憶されているノード11の
CAPSリストに追加する。同様のプロセスを行って、
プロセッサ20を構成するための更新されたプログラム
・マイクロコードがピココード・ライブラリ・サーバ1
00からノード11に転送され、第1のメモリ60に記
憶される。同様に、もう一つの同様のプロセスを行っ
て、プロセッサ20が実行する新しいソフトウェア・ル
ーティング・プロトコルがソフトウェア・プロトコル・
ライブラリ・サーバ110からノード11に転送され、
やはり第1のメモリ60に記憶される。本発明のある実
施態様では、ライブラリ・サーバ90、100、および
110から対応するCAPSリスト、プロセッサ・プロ
グラム・コード、およびソフトウェア・プロトコルのセ
ット、またはこれらの任意の組み合わせを取り出すため
の固有識別子をノード11自体に設けることができる。
本発明のある実施形態では、ライブラリ・サーバ80、
100、110はネットワーク70に接続された単一の
サーバ・コンピュータ・システムによって実施すること
もできることを理解されたい。
イブラリ80、120、130のうちの1つまたは複数
のライブラリをノード11に記憶することもできること
を理解されたい。このような実施形態は、ノード11に
存在するメモリ空間をより多く必要とすることは明らか
である。しかし、両方の固有識別子をネットワーク70
を介してライブラリ・サーバ80、100、110に送
信することと、CAPSリスト、プロトコル、およびプ
ロセッサ・プログラム・コードをライブラリ・サーバ8
0、100、および110からノード11に送信し戻す
こととが回避され、それによってデータ・トラフィック
の伝送のための制御トラフィックによって占有されるこ
とになるはずの帯域幅が開放される。
実施形態では、データ・ネットワークは、図1および図
2を参照しながら前述したようなノード220を含む。
データ・ネットワークのノード220は、サービス配備
階層210に論理的に構成されている。サービス配備階
層210は、データ・ネットワークのトポロジに基づ
く。しかし、サービス配備階層210は、ノードへの到
達可能性とリンク状況を示すデータを配送しないことに
留意されたい。したがって、サービス配備階層210
は、プライベート・ネットワーク・インタフェース(P
NNI)ルーティング階層などのルーティング階層とは
異なる。サービス配備階層210は、同じサブネット2
30内のノード220をグループ化することによって形
成される。次に、ノード220の1つをグループ・リー
ダーとして選択する。各グループ230は、階層の次の
層で単一の論理グループ・ノード240として現れる。
たとえば、階層210の最下層180では、サブネット
230内のノード220が、中間層190における論理
サブネット260の論理グループ・ノード240として
グループ化される。最上位層200では、論理サブネッ
ト260の論理ノードが論理グループ・ノード250と
してグループ化される。
210のネットワーク・サービス配備方式の一例は、請
求ステップ270と、集約ステップ280と、配布ステ
ップ290と、導入ステップ300と、公示ステップ3
10とを含む。
で配備するサービスの要件がネットワークの各ノード2
20にブロードキャストまたはマルチキャストされる。
各ノード220は、配備するサービスの要件を、それぞ
れの第2のメモリ50に記憶されているCAPSリスト
で規定されている機能と比較する。各ノード220は比
較の結果をメトリクスの形で生成する。サービスの要件
が事前にわかっている場合、または汎用書式がある場
合、請求ステップは省くことができる。
よって生成されたメトリクスが、最下層180から最上
位層200までサービス配備階層210を上に伝播して
いくにつれて集約される。集約ステップによって、サー
ビス配備をスケーラブルにすることができる。メトリク
スが最上層まで集約されると、ノード250はネットワ
ークが当該サービスをサポートすることができるか否か
を示す。
層210内の各層180、190、200でサービスを
サポートするのに最も適したノードのみを選択すること
によってサービスの配備が行われる。この選択は、サー
ビスの「サービス固有割振り方針(SSAP)」に基づ
いて行われる。配備要件はサービスによって異なる。た
とえば、経路にあるすべてのホップでの配備を必要とす
るサービスがある。しかし、経路の両端部またはネット
ワークの選択されたノードのみで必要なサービスもあ
る。サービスのSSAPによって、ネットワークにおい
てサービスをどのように配備するかが規定される。
するSSAPに従ってネットワークの最下層180のノ
ード220に導入される。
が各ノードに導入されているサービスを公示し、同じサ
ービスを公示している他のノード220の識別情報を動
的に認識する。これによって、たとえばピアを自動構成
するためのルーティング・プロトコルなどの制御サービ
スが可能になる。
る。前述のように、このステップではネットワーク上で
配備するサービスの要件がネットワークの各ノード22
0にブロードキャストまたはマルチキャストされる。本
発明の好ましい実施形態では、サービスの要件はブロー
ドキャストまたはマルチキャストのために、前述の例示
のCAPSリストと同様の方式でXMLなどのマークア
ップ言語でコード化される。要件は、必要なルーティン
グ・プロトコル、バッファ・サイズや待ち行列数などの
物理機能または論理機能、またはこれらの組み合わせと
定義することができる。ネットワークのある部分は、省
略された形態の請求ステップでよい。たとえば、SSA
Pによって、その間にサービスを配備する両端部または
両端点が定義されている場合、請求ステップでサービス
の要件をその両端部または端点間の間のノードにのみマ
ルチキャストすることができる。
ることができる。すなわち、事前にはわかっていないカ
スタム・メトリクスまたはカスタム集約規則のセットま
たはその両方を必要とするもの。このようなメトリクス
は、配備するサービスの要件と要件を受け取る各ノード
のCAPSリストの内容との前述の比較から導き出され
る。事前にわかっている汎用メトリクスまたは汎用集約
規則のセットのみを必要とするものとである。
集約規則を介してネットワーク内でデフォルトにより公
示することができるものもある。新しいサービスの配備
でそのようなメトリクスを十分な頻度で使用する場合、
デフォルトによりそれらのメトリクスを公示することに
よって請求ステップと集約ステップが余分になる。した
がって、状況によってはこの2つのステップを省くこと
ができる。これは、短時間で導入する必要のあるサービ
スの配備の場合に特に望ましい。カスタム・メトリクス
のセットは、配備するサービスの要件と、それを受け取
るノード220のCAPSリストの対応する項目との前
述の比較の結果の値を有する。このセット内の値は、配
備されるサービスをノードがサポートするか否かを単に
示すだけの二進値とすることができる。一代替形態で
は、価値は、ノードがサービスをサポートできるコスト
を示すことが可能である。他の態様では、この値によっ
て、配備されるサービスをノードがどの程度サポートす
ることができるかを示すことができる。図4を参照する
と、ディフ・サーブ・サービスなどの特定のサービスを
サポートすることができるノードが、請求ステップを実
行した結果の一例として黒で図示されている。
述のように、サービス配備階層210では連続した層を
上方にたどっていくため、スケーラビリティのためには
メトリクスのセットを集約することが望ましい。本発明
の特に好ましい実施形態では、集約ステップは、ネット
ワーク内の変更を取り込むために、頻繁な間隔で、また
は事前定義されたイベント発生時、あるいはその両方で
実行される。図6を参照すると、メトリクスのセットが
従来のようにサービス配備階層210の連続した各層間
の状態遷移マトリックスとして配置されている。たとえ
ば、M1は層190の論理サブネット260の状態遷移
マトリックスである。階層210内のサブネットの端部
には、要素mi,,jが端部iとjの間の最短経路上のホッ
プ数と定義されるように番号が付けられ、この経路上の
各ホップでディフ・サーブ・サービスなどの所望のサー
ビスが提供される。マトリックスは対称なので、半分の
みが示される。
る。配布ステップ290では、サービスの配備が対応す
るSSAPによって指示される。SSAPには、たとえ
ばノード220のうちのどのノードをサービス使用可能
にする必要があるかを識別するトポロジ指向標識が含ま
れる。具体的には、配布ステップ290は、階層210
内の最上位ノード250から出されたサービスを配備す
る配布コマンドから開始する。配布コマンドは対応する
SSAPと共に階層210を下っていく。階層210内
の各層で、グループ・リーダーは、この配布コマンド
を、グループ全体にフラッディングするのではなく、サ
ービスを配備する必要があるノードにのみ転送する。こ
れによって、ネットワークの輻輳が最小限になるので有
利である。本発明の特に好ましい実施形態では、グルー
プ・リーダーは、配布コマンドを伝播させるように選択
されていない限り、下層のノードには配布コマンドを伝
播させない。サービスがアクティブ状態であるならば、
サービスを配備するノード220はそのサービスを維持
する。これによって、有意な変化があった場合にサービ
スを自動的に配備することができる。何が有意な変化で
あるかはSSAPによって定義される。ルーティング変
更が発生したときにサービスの再配備を回避するため
に、配布コマンドの伝送中にヒューリスティックを使用
して、サービスが1組の経路上に配備されるようにする
ことができる。このようなヒューリスティックもSSA
Pに含まれる。再び図4を参照すると、マトリックスM
1,m1,5は非ゼロであり、ネットワークが必要なサービ
スをサポートすることができることを示している。した
がって、図6を参照すると、最下層が備える状態遷移マ
トリックスに基づいて、階層210内の各層で最短経路
が選択されるようにして配布が行われる。次に、この経
路上のノードは配布コマンドを階層210内の次の下層
に転送し、物理ノード220がある最下層180に達す
るまで転送される。ここでサービスが各ノード220に
個別に導入される。図6で、最短経路の両端部は各層で
太線で示されており、各層のこの経路上のノードは黒く
示されている。
を配布するネットワークに接続されたネットワーク・マ
ネージャまたはエンド・ユーザ要求に応答したゲートウ
ェイ、あるいはこの2つの組み合わせによって開始する
ことができる。
布コマンドが階層210内の最下層180に達したとき
のノード220へのサービスの導入は、自動的に行われ
る。本発明の好ましい実施形態では、ノードをサービス
を実行するように構成するためのコードが入ったリポジ
トリへのリンクが、配布コマンドに付随するSSAPに
含まれている。あるいは、配備されるサービスに関連づ
けられた構成コードが比較的小さい場合、コードは配布
コマンドに含めることができる。
ービスが導入された後は、サービスは制御メッセージを
交換する隣接ノードを見つけるか、または公示され、そ
れによってデータ・パケットがサービス使用可能にされ
たノードを介してそれぞれの宛先に向けてルーティング
される。前者は、明示的アドレス信号方式を使用する。
明示的アドレス指定の他の例としては、ルーティング更
新メッセージがピア・ノードに対して明示的にアドレス
されるほとんどのルーティング・プロトコルがある。後
者は、暗黙的アドレス信号方式を使用する。暗黙的アド
レス指定は、ノードは、同じサービスを稼働させてサー
ビスを実行しているピア・ノードのアドレスを使用する
必要がない。暗黙的アドレス指定の例は、インターネッ
ト技術標準化委員会(Internet Engineering Task Forc
e:IETF)ディフ・サーブ(diff-serv)に見られる
ものなどの帯域内信号方式や、IETF RSVPに見
られるものなどの帯域外周波信号方式がある。図4およ
び図6を参照しながら上述した本発明の好ましい実施形
態では、ディフ・サーブ・サービスの配備が企図されて
いた。前述のように、このようなサービスは、暗黙的ア
ドレス指定サービスの例である。公示ステップでは、こ
のようなサービスが配備されるノードがそのサービスを
公示する。この公示は再び集約され、配布される。ここ
では、公示に付随する状態遷移マトリックスは、集約ス
テップで作成したものと同じである。これは、終端点間
のディフ・サーブ・サービスのサポートする経路が1つ
しかないためである。集約された公示は、適切な経路を
設けるルーティングと組み合わされる。サービス配備階
層210とネットワークのルーティング階層とを整合さ
せることにより、暗黙的アドレス指定サービスを配備す
る場合の公示ステップの実行が容易になることを理解さ
れたい。
るATM−PNNIネットワークの一例について説明
し、上述のサービス配備階層をインターネット・プロト
コル(IP)ルーティング・サービスの配備に適用する
例を示す。このサービスは、明示的アドレス指定帯域外
制御サービスである。このATM−PNNIネットワー
クは、IPルータ・ノード350が接続された複数のA
TMスイッチ・ノード360を含む。サービス配備階層
は、3つの層320、330、340を含む。層330
は、論理ノード390、400、410、420を有す
る。層320は、グループ430と450の間に論理グ
ループ440を有する。IPルーティング階層は、サー
ビス配備階層およびPNNI階層と一致している。Open
ShortestPath First (OSPF)サービスおよび境界
ゲートウェイ・プロトコル(BGP)サービスが適切な
層に自動的に導入される。OSPFの詳細は、IETF
RFC(Request for Comments)1583に記載されて
いる。この説明では、請求ステップおよび集約ステップ
は省く。配布ステップに重点を置いて説明すると、SS
APはたとえばノード410をOSPFバックボーン領
域として選択する。次に、各OSPF領域で、ルータ3
50が同じ領域内の他のルータ350と相互接続する。
すべてのOSPFルータ350からの公示は、それぞれ
のグループに限定される。ただし、バックボーン領域の
境界領域ルータはすべての領域で公示される。BGPサ
ービスを実行するために選定されたルータ350は、最
上位層320まで公示され、それによってグループ43
0および450とグループ440内のピアから見える。
次に図8を参照すると、その結果のIPルーティング階
層は、OSPF自律システムを含む。OSPF自律シス
テムは4つのOSPF領域460、470、480、お
よび490を、2つのBGP通信ノード510および5
20にわたるBGP経路500と共に含む。
複数のサーバ560、565、および570と複数のル
ータ・ノード580、590、600、および610を
含むIPネットワークがある。このネットワークには明
示的アドレス指定帯域内サービスが配備される。サービ
スの配備の結果、サーバ560および570はプロキシ
・キャッシュを実行することになる。したがって、プロ
キシ・キャッシュ・サーバ560および570には、透
過HTTPクライアント(図示せず)が接続されてい
る。プロキシ・キャッシュ560は透過なため、HTT
Pクライアントはそのプロキシ・キャッシュ560およ
び570のアドレスを使用して構成する必要がない。そ
の代わりに、ルータ580、600、および610が層
4スイッチングを実行し、HTTP要求をプロキシ・キ
ャッシュ・サーバ560に転送する。応答時間を向上さ
せるために、2層のキャッシュを使用する。第1レベル
・キャッシュ560には、ローカル・ユーザによって最
も頻繁に要求されるページが入れられる。第2のレベル
・キャッシュ570にはすべてのユーザによって最も頻
繁に使用されるページが入れられる。この説明では、サ
ービス配備の前にネットワークに十分なルーティングお
よびアドレス指定機能がすでに備えられているものとす
る。請求ステップで、サービスをサポートするための特
定の要件がノード580、590、600、610、お
よび615に送られる。ここでは、この要件には、直接
接続されたサーバ570、565、および560上の最
低限の処理能力および記憶域と、ルータ580、59
0。600、610および615が層4スイッチングを
実行できる能力が含まれる。バックボーン領域620を
表す論理が、第2レベル・キャッシュ570に対応する
要件と共に請求を受け取る。しかし、領域550、54
0、および530を表す論理ノードは、第1レベルキャ
ッシュ560の要件を受け取る。その結果のメトリクス
は、二進値とすることができ、サービス配備階層を上方
に送られ、前述のように各論理グループごとに集約され
る。集約は、各ルータ580、590、600、61
0、および615からの結果の論理ORによって行われ
る。次に、メトリクスは前の結果の論理ANDによって
再び集約される。ネットワーク全体を表す論理ノード
は、これによって、所望のサービスを現行のネットワー
ク基盤上に配備することができるか否かが判断される。
この例は、サービス配備階層の層によって異なるカスタ
ム集約規則を示している。このシステムは、ユーザには
透過である。したがって、ユーザはこのサービス配備か
らは公示を受け取らない。しかし、第1レベル・キャッ
シュ560はキャッシュ・ミスを第2レベル・キャッシ
ュ570に転送する。したがって、第2レベル・キャッ
シュ570はそのアドレスの公示を生成する。これらの
公示は、自律システム内に含まれ、ネットワーク全体に
フラッディングされるのではなく、第1レベル・キャッ
シュ560にのみ送られる。
本発明を仮想プライベート・ネットワーク(VPN)に
適用する例について、図10を参照しながら説明する。
前述の本発明のディフ・サーブの例は、トランシット・
ネットワークにも適用可能である。したがって、仮想外
部リンクは不要であった。VPNは一般に、同じネット
ワーク内のサブネット640、650、および660を
相互接続する。VPNは通常、定義済みQoSを、終端
点における暗号化機能と共に必要とする。所望のQoS
が、IETF RSVPなどのプロトコルによって信号
送信される。この例では、VPNの終端点が設定されて
いるものとする。図10で、これらの終端点は、文字
A、B、およびCで示されている。VPNが形成された
ネットワークは、RSVP対応ルータ・ノード660と
RSVP非対応ルータ・ノード700の両方を含む。請
求ステップ中に、SSAPはVPNの所望の終端点のア
ドレスを組み込み、それによって集約ステップ中に適切
な仮想外部リンク670および680を作成することが
できる。そうしなければ、サービス配備階層の上位層6
90は、終端点A、B、およびCをRSVP対応ルータ
660と相互接続することができるか否かを判断するこ
とができなくなる。サービス配備階層に対応する状態遷
移マトリックスは、図4を参照しながら前述したディフ
・サーブの例のものと同様である。マトリックスM1..1
およびM1.2から作成されたマトリックスM1において、
m2,0=3であり、これは種端点AとBの間のVPNの
コストである。同様に、終端点BとCの間のVPNのコ
ストはm3,2=4であり、終端点AとCの間のコストは
m3,0=6である。次に、配布ステップは、全体的なコ
ストが最小限になるように、終端点AとB、BとCの間
のVPNの配備を選択することによって開始する。
数のネットワーク・ノードを含むデータ・ネットワーク
においてサービス割振り方針に従ってサービスを配備す
る方法について説明した。この割振り方針によって、サ
ービスの配備のためのノードの選択が規定される。この
方法は、ネットワーク・ノードを含む最下層と、各層に
おいて前の層のノードのグループがそれぞれの論理ノー
ドによって表された1つまたは複数の漸進的に高くなる
層とを有するサービス配備階層を定義するステップを含
む。この方法は、配備するサービスを指定するサービス
配布コマンドを生成するステップも含む。サービス配布
コマンドは、割振り方針と共に、階層のより上位の層の
論理ノードから階層のより下位の層または各下位層に供
給される。サービス配布コマンドで指定されたサービス
は、割振り方針に従って選択されたネットワーク・ノー
ドに自動的に導入される。本発明の他の例として複数の
ノードを含むネットワーク・システムについても説明し
た。このシステムは、前記のサービス配備方法を実行す
るように構成されている。本発明の他の例として、この
ようなネットワーク・システムのネットワーク・ノード
についても記載した。
の事項を開示する。
データ・ネットワークにおいて、サービスの配備のため
のノードの選択を規定するサービス割振り方針に従って
サービスを配備する方法であって、前記ネットワーク・
ノードを含む最下層と、各層において前の層のノードの
グループがそれぞれの論理ノードによって表された1つ
または複数の漸進的に高くなる層とを有するサービス配
備階層を定義するステップと、配備する前記サービスを
指定するサービス配布コマンドを生成するステップと、
前記サービス配布コマンドを前記割振り方針と共に前記
階層のより上位の層の論理ノードから前記階層のより下
位の層または各下位層のノードに供給するステップと、
前記割振り方針に従って選択されたネットワーク・ノー
ドに前記サービス配布コマンドで指定された前記サービ
スを自動的に導入するステップとを含む方法。 (2)配備する前記サービスの要件を示すサービス請求
を、前記階層のより上位の前記層の前記論理ノードから
前記階層のより下位の層のネットワーク・ノードに供給
するステップと、前記サービス請求を各ネットワーク・
ノードの機能と比較して、前記ノードが配備する前記サ
ービスをサポートする能力を示すメトリクスを生成する
ステップと、前記メトリクスを集約して前記階層の次の
層のために集約されたメトリクスを生成するステップ
と、連続した各層について前記集約ステップを繰り返す
ステップと、より上位の前記層における集約された前記
メトリクスに基づいて前記配布コマンドを生成するステ
ップとを含む、上記(1)に記載の方法。 (3)前記選択されたノードのうちの1つまたは複数の
ノードを表す論理ノードにおいて情報を保持して、前記
サービスの動的再配備を可能にするステップを含む、上
記(1)または(2)に記載の方法。 (4)前記集約ステップが、前記層のうちの1つまたは
複数の層の異なるノード・グループのための異なる集約
手続きを含む、上記(2)に記載の方法。 (5)複数のノードを含み、上記(1)ないし(4)の
いずれか一項に記載のサービス配備方法を実行するよう
に構成されたシステム。 (6)上記(5)に記載のネットワーク・システムのネ
ットワーク・ノード。 (7)ネットワーク・システムのノードにロードされ、
前記システムを上記(1)ないし(5)のいずれか一項
に記載の方法を実行するように構成するコンピュータ・
プログラム・コード手段を含むコンピュータ・プログラ
ム要素。
ロック図である。
すブロック図である。
ドの動作に関連するフローチャートである。
のサービス配備階層の図である。
フローチャートである。
めのサービス配備階層のブロック図である。
のブロック図である。
ーティング階層を示すブロック図である。
ある。
ック図である。
バ 350 IPルータ・ノード 360 ATMスイッチ・ノード 390 論理ノード
Claims (7)
- 【請求項1】複数のネットワーク・ノードを含むデータ
・ネットワークにおいて、サービスの配備のためのノー
ドの選択を規定するサービス割振り方針に従ってサービ
スを配備する方法であって、 前記ネットワーク・ノードを含む最下層と、各層におい
て前の層のノードのグループがそれぞれの論理ノードに
よって表された1つまたは複数の漸進的に高くなる層と
を有するサービス配備階層を定義するステップと、 配備する前記サービスを指定するサービス配布コマンド
を生成するステップと、 前記サービス配布コマンドを前記割振り方針と共に前記
階層のより上位の層の論理ノードから前記階層のより下
位の層または各下位層のノードに供給するステップと、 前記割振り方針に従って選択されたネットワーク・ノー
ドに前記サービス配布コマンドで指定された前記サービ
スを自動的に導入するステップとを含む方法。 - 【請求項2】配備する前記サービスの要件を示すサービ
ス請求を、前記階層のより上位の前記層の前記論理ノー
ドから前記階層のより下位の層のネットワーク・ノード
に供給するステップと、 前記サービス請求を各ネットワーク・ノードの機能と比
較して、前記ノードが配備する前記サービスをサポート
する能力を示すメトリクスを生成するステップと、 前記メトリクスを集約して前記階層の次の層のために集
約されたメトリクスを生成するステップと、連続した各
層について前記集約ステップを繰り返すステップと、 より上位の前記層における集約された前記メトリクスに
基づいて前記配布コマンドを生成するステップとを含
む、請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】前記選択されたノードのうちの1つまたは
複数のノードを表す論理ノードにおいて情報を保持し
て、前記サービスの動的再配備を可能にするステップを
含む、請求項1または2に記載の方法。 - 【請求項4】前記集約ステップが、前記層のうちの1つ
または複数の層の異なるノード・グループのための異な
る集約手続きを含む、請求項2に記載の方法。 - 【請求項5】複数のノードを含み、請求項1ないし4の
いずれか一項に記載のサービス配備方法を実行するよう
に構成されたシステム。 - 【請求項6】請求項5に記載のネットワーク・システム
のネットワーク・ノード。 - 【請求項7】ネットワーク・システムのノードにロード
され、前記システムを請求項1ないし5のいずれか一項
に記載の方法を実行するように構成するコンピュータ・
プログラム・コード手段を含むコンピュータ・プログラ
ム要素。
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