JP2006246205A - Routing method coping with overlay network and overlay node - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a routing method coping with an overlay network, having the scalability of an Internet scale and capable of achieving QoS, and an overlay node for performing such routing. <P>SOLUTION: For each overlay node, characteristics relating to QoS including delay time, a packet loss rate and an available band are measured for each link with at least one adjacent overlay node, and path information to which QoS information indicating the characteristics measured for the link pertinent to a received path message is added is stored. From paths whose origin is a user terminal indicated in the received path message, the path with which the realization of the highest QoS can be expected is selected as a path to be utilized on the basis of the QoS information included in the corresponding path information. A new path message including the path information of the selected path is relayed to the adjacent overlay node. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、オーバレイネットワーク対応ルーチング方法およびこのルーチング方法を適用したオーバレイノードに関し、特に、ルーチング対象のパスによって最終的に接続される利用者に提供されるサービス品質(ＱｏＳ：Quality of Service)を、パスを選択する際の基準の一つとして考慮するための技術に関する。
オーバレイネットワークは、ＩＰレイヤの上位に位置する論理的なネットワークであり、このオーバレイネットワークの考え方は、例えば、複数のインターネットサービスプロバイダにまたがる情報流通経路(パス)を設定し、また、管理するための仕組みとして利用されている。 The present invention relates to an overlay network compatible routing method and an overlay node to which the routing method is applied, and in particular, a quality of service (QoS) provided to a user finally connected by a path to be routed, The present invention relates to a technique to be considered as one of criteria for selecting a path.
The overlay network is a logical network located above the IP layer. The concept of this overlay network is, for example, for setting and managing an information distribution route (path) across a plurality of Internet service providers. It is used as a mechanism.

一方、高速なアクセス回線の普及に伴い、利用者は、ＶｏＩＰや映像などのストリーミング配信のように、より、高いＱｏＳが要求されるサービスの提供を求めるようになってきている。
このため、オーバレイネットワークにおけるルーチングにおいても、ＱｏＳを考慮したパスの選択を実現する技術が求められている。 On the other hand, with the widespread use of high-speed access lines, users have come to demand services that require higher QoS, such as streaming distribution of VoIP and video.
For this reason, even in routing in an overlay network, there is a need for a technique that realizes path selection in consideration of QoS.

個々のインターネットサービスプロバイダ（ＩＳＰ）によって提供される自律的なネットワークシステム(Autonomous System以下、ＡＳと略称する)内部では、主として、ＯＳＰＦ（Open Shortest Path First）ルーチングが採用されている。
このＯＳＰＦルーチングでは、各ノードが、ＡＳ内に存在する全てのノードに自身の隣接ノードとこれらの隣接ノードに対応するコスト情報を伝えることにより、ＡＳにおける全てのノードに関するリンクの状態を収集し、それぞれのノードにおいて、自身を基点とする経路のコストを計算している(非特許文献１、３参照)。 In an autonomous network system (hereinafter abbreviated as AS) provided by an individual Internet service provider (ISP), OSPF (Open Shortest Path First) routing is mainly adopted.
In this OSPF routing, each node collects the status of the links related to all nodes in the AS by transmitting its neighboring nodes and cost information corresponding to these neighboring nodes to all nodes existing in the AS. In each node, the cost of the route having itself as a base point is calculated (see Non-Patent Documents 1 and 3).

ＯＳＰＦルーチングでは、各ノードにおいて、ＡＳの全体構成が把握されているので、例えば、コスト情報にＱｏＳにかかわる情報を含めることにより、ＱｏＳを考慮したルーチングを実現することができる。
一方、自律的なネットワークシステムをまたがるパスのルーチングのためのゲートウェイ外プロトコルとしては、ＢＧＰ(Border Gateway Protocol)が事実上の標準プロトコルとなっている(非特許文献２参照)。 In OSPF routing, the overall configuration of the AS is grasped in each node. For example, by including information related to QoS in the cost information, routing considering QoS can be realized.
On the other hand, BGP (Border Gateway Protocol) is a de facto standard protocol as an out-gateway protocol for routing a path across an autonomous network system (see Non-Patent Document 2).

このＢＧＰルーチングでは、最終目的地からパスメッセージを通信方向とは逆方向に伝播させ、そのパスメッセージが通過したノードを記録しながら経路を構成する手法を採用している。つまり、ＢＧＰルーチングを行うノード(以下、ＢＧＰノードと称する)は、使われた正確な経路の軌跡を保存し、この経路の軌跡に関する情報を隣接するノードに知らせている(非特許文献３参照)。   In this BGP routing, a method is adopted in which a path message is propagated in the direction opposite to the communication direction from the final destination, and a path is constructed while recording the node through which the path message has passed. That is, a node that performs BGP routing (hereinafter, referred to as a BGP node) stores a precise path trajectory used, and informs an adjacent node of information related to the path trajectory (see Non-Patent Document 3). .

例えば、図６に示したように、互いに異なるＩＳＰによってサービスが提供されているＡＳ１〜ＡＳｎにそれぞれ備えられたＢＧＰノードＮ１〜Ｎｎは、それぞれが起動されたときなどに、後述するようなパスメッセージを隣接している全てのＢＧＰノードに配布する。
なお、図６においては、ＢＧＰノードＮ１についてのみ詳細構成を示したが、全てのＢＧＰノードＮ１〜Ｎｎの構成は当然ながら同等である。 For example, as shown in FIG. 6, the BGP nodes N1 to Nn respectively provided in the AS1 to ASn that are provided with services by different ISPs, pass the path message described later when each of them is activated. Is distributed to all neighboring BGP nodes.
In FIG. 6, the detailed configuration is shown only for the BGP node N1, but the configuration of all the BGP nodes N1 to Nn is naturally the same.

ＢＧＰノードＮ１において、ユーザ管理部４１１は、自身をゲートウェイとして利用する利用者のＩＰアドレスの集合Ｐ（prefix1,prefix2,…）を保持するとともに、新たなユーザの起動などに応じて、上述した集合Ｐの更新などを行う。また、ＢＧＰノードＮ１において、ＴＣＰセッション管理部４１２は、予め、セッションの設定が可能なＢＧＰノード(隣接するＢＧＰノード)についてセッションの設定に必要な情報を保持している。この情報が、ＴＣＰ通信処理部４１３によるセッション設定処理に供される。   In the BGP node N1, the user management unit 411 holds a set P (prefix1, prefix2,...) Of users who use itself as a gateway, and sets the above-described set in response to activation of a new user. P is updated. In the BGP node N1, the TCP session management unit 412 holds in advance information necessary for setting a session for a BGP node (adjacent BGP node) capable of setting a session. This information is provided for session setting processing by the TCP communication processing unit 413.

ＢＧＰノードＮ１に備えられたパス構成部４１４は、まず、上述した集合Ｐに含まれる各要素と自身のＩＰアドレス(Ｎ１)とを用いて、ＢＧＰノード１から各利用者(例えば、prefix1で示される利用者)までの経路を示すパス情報を作成し、このパス情報を含むパスメッセージ(prefix1、Ｎ１)を、ＴＣＰ通信処理部４１３を介して、このパスメッセージを隣接するＢＧＰノード(例えば、ＢＧＰノードＮ２)に配布する。また、上述したパス情報は、パス情報管理部４１６を介してパス情報データベース４１７に登録されて保持される。   First, the path configuration unit 414 provided in the BGP node N1 uses each element included in the set P described above and its own IP address (N1) from the BGP node 1 to each user (for example, indicated by prefix1). Path information indicating a route to the user), and a path message (prefix1, N1) including the path information via the TCP communication processing unit 413, the path message adjacent to the BGP node (for example, BGP) Distributed to the node N2). The path information described above is registered and held in the path information database 417 via the path information management unit 416.

一方、隣接するＢＧＰノード(例えば、ＢＧＰノードＮ１)からパスメッセージを受け取ったときに、ＢＧＰノードＮ２に備えられたパス構成部４１４は、パス情報データベース４１７に保持されたパス情報と自身のＩＰアドレス(Ｎ２)とに基づいて適切なパス情報を作成し、このパス情報を含むパスメッセージ(prefix1、Ｎ１、Ｎ２)を、ＴＣＰ通信処理部４１３を介して、隣接するＢＧＰノード(例えば、ＢＧＰノードＮ３)に配布する。このように、パスメッセージを中継する際に、パス選択部４１５は、同一のＩＰアドレスに向かうパスの中で最もホップ数が少なく、かつ、最も早くパス情報データベース４１７に登録されたパス情報を選択し、このパス情報をパス構成部４１４の処理に供する。また、このとき、パス選択部４１５により、このパスメッセージの契機となったパスメッセージの送信元であるＢＧＰノードＮ１を送信先から除外する制御がＴＣＰ通信処理部４１３に対して行われる。   On the other hand, when a path message is received from an adjacent BGP node (for example, the BGP node N1), the path configuration unit 414 provided in the BGP node N2 uses the path information held in the path information database 417 and its own IP address. Based on (N2), appropriate path information is created, and a path message (prefix1, N1, N2) including this path information is sent to an adjacent BGP node (for example, BGP node N3) via the TCP communication processing unit 413. ). As described above, when relaying a path message, the path selection unit 415 selects the path information registered in the path information database 417 earliest and having the smallest number of hops among paths toward the same IP address. Then, this path information is provided to the processing of the path configuration unit 414. At this time, the path selection unit 415 controls the TCP communication processing unit 413 to exclude the BGP node N1 that is the transmission source of the path message that triggered the path message from the transmission destination.

このようにして順次にパスメッセージを伝播していき、上述した送信先の限定の過程において、パス選択部４１５により、パスメッセージの配布先がなくなったこと、あるいは、パスメッセージによって示される経路にループがあることが検出されたときに、パスメッセージの配布が終了される。
また、上述したパスメッセージの配布は、上述した集合Ｐに新たな利用者が追加された場合などにも行われる。 In this way, the path message is sequentially propagated, and in the process of limiting the transmission destination described above, the path selection unit 415 has lost the distribution destination of the path message or loops the route indicated by the path message. When it is detected that there is a pass message, the distribution of the pass message is terminated.
Further, the above-described distribution of the pass message is also performed when a new user is added to the set P described above.

このように、ＢＧＰルーチングでは、隣接ノードに伝えられる情報は、正確な経路の軌跡に限られており、候補となるパスそれぞれにおいて期待できるＱｏＳにかかわらず、軌跡として残されたノードの数、すなわち、ホップ数に基づいてパスの選択が行われる。
その一方、上述したように、ＢＧＰルーチングでは、パスメッセージを伝播させていく過程において、隣接するノードに渡すパス情報の取捨選択を行うことにより、経路計算を分散して処理しているので、大規模なネットワークにおいても十分に適用可能である。
「ＯＳＰＦ」、John T. Moy, Adduson-Wesley(1998年２月) 「ＢＧＰ４」，John W. Stewart, Adduson-Wesley(1998年12月) 『コンピュータネットワーク第４版−５．６インターネットにおけるネットワーク層』、Ａ．Ｓ．タネンバウム著、日経ＢＰ社、２００３年１２月１５日初版発行 木村卓巳、内田真人、川原亮一、亀井聡、森達哉、能上慎也、阿部威郎、「オーバレイネットワークによるトラヒック制御の提案」、電子情報通信学会 情報ネットワーク研究会（２００４年７月） 木村卓巳、内田真人、川原亮一、亀井聡、森達哉、能上慎也、阿部威郎、「オーバレイネットワークによるトラヒック制御」、電子情報通信学会 ソサエティ大会（２００４年９月） 木村卓巳、内田真人、川原亮一、亀井聡、森達哉、能上慎也、阿部威郎、「オーバレイネットワークにおけるＱｏＳルーチング制御に関する考察」、電子情報通信学会 ソサエティ大会（２００４年９月） 熊谷和則、住田修一、阿部威郎、「非構造化オーバレイネットワークのための分散トポロジ制御法の検討」、電子情報通信学会 情報ネットワーク研究会（２００４年２月） As described above, in BGP routing, information transmitted to adjacent nodes is limited to an accurate path trajectory, and the number of nodes remaining as trajectories, that is, regardless of QoS expected in each candidate path, that is, The path is selected based on the number of hops.
On the other hand, as described above, in BGP routing, in the process of propagating a path message, path information is distributed and processed by selecting path information to be passed to adjacent nodes. It can be applied to a large scale network.
"OSPF", John T. Moy, Adduson-Wesley (February 1998) "BGP4", John W. Stewart, Adduson-Wesley (December 1998) “Computer Network 4th Edition-5.6 Network Layer in the Internet”, A. S. Published by Tanenbaum, Nikkei BP, December 15, 2003 Takumi Kimura, Masato Uchida, Ryoichi Kawahara, Kei Kamei, Tatsuya Mori, Shinya Nogami, Takeo Abe, “Proposal of Traffic Control by Overlay Network”, IEICE Information Network Society (July 2004) Takumi Kimura, Masato Uchida, Ryoichi Kawahara, Kei Kamei, Tatsuya Mori, Shinya Nogami, Takeo Abe, “Traffic Control by Overlay Network”, IEICE Society Conference (September 2004) Takumi Kimura, Masato Uchida, Ryoichi Kawahara, Kei Kamei, Tatsuya Mori, Shinya Nogami, Takeo Abe, “Study on QoS Routing Control in Overlay Networks”, IEICE Society Conference (September 2004) Kazunori Kumagai, Shuichi Sumita, Takeo Abe, “Examination of Distributed Topology Control Method for Unstructured Overlay Networks”, IEICE Information Network Study Group (February 2004)

従来のＡＳ間ルーチングでは、個々のＡＳで適用されるルーチングプロトコルに大幅な自由度を与えつつインターネット規模での接続性を確保するとともに、ＡＳ間のピアリングポリシーを適用する際の容易性を保証するために、ＡＳ間ルーチングでは最小限度の情報であるホップ数を基準としており、ＱｏＳについては全く考慮されていなかった。
このため、上述したようなＡＳ間ルーチング技術では、ＡＳをまたがるパスのエンドツーエンドでは、ＶｏＩＰや映像のストリーミング配信などのサービスを提供するに足るＱｏＳを保証すること事実上できなかった。 In the conventional inter-AS routing, connectivity on the Internet scale is ensured while giving a large degree of freedom to the routing protocol applied in each AS, and the ease of applying the peering policy between ASs is guaranteed. Therefore, routing between ASs is based on the number of hops, which is the minimum information, and QoS is not considered at all.
For this reason, with the inter-AS routing technology as described above, it is practically impossible to guarantee a QoS sufficient to provide services such as VoIP and video streaming distribution at the end-to-end of the path crossing the AS.

一方、例えば、ＢＧＰノード間でやり取りされるパスメッセージにＱｏＳに関する情報を付加することによってＢＧＰを単純に拡張する方法は、多数のＩＳＰがそれぞれに多種多様なサービスを利用者に提供している現実を考えれば到底実現できないと考えられる。なぜなら、上述したようなＢＧＰルーチングの拡張をＩＰレイヤにおいて実現するためには、全てのＡＳに備えら得たＢＧＰノードを一斉に上述したＱｏＳに関する拡張に対応させなければならないからである。   On the other hand, for example, a method of simply extending BGP by adding information related to QoS to a path message exchanged between BGP nodes is a reality in which many ISPs provide users with various services. It is thought that it cannot be realized at all. This is because, in order to realize the above-described BGP routing extension in the IP layer, BGP nodes obtained in all ASs must be compatible with the QoS-related extension described above.

そこで、本出願人は、個々のＩＳＰによって管理されるＩＰレイヤの自律的なネットワークシステムの上位レイヤに位置するオーバレイネットワーク上でルーチングを行うことにより、多様なサービスの提供が可能なレベルのＱｏＳを実現する手法を確立すべく、オーバレイネットワークにおけるルーチング技術に必要な前提条件を整理し、得られた成果を発表している(非特許文献４、５、６参照)。また、本出願人は、複数のＡＳにまたがるエンドツーエンドにおいてＱｏＳを保証する技術を提供するために確立すべきもう一つの鍵となる要素技術として、オーバレイネットワークのトポロジ制御に関する技術を提案している(非特許文献７参照)。   Therefore, the present applicant performs QoS on the overlay network located in the upper layer of the IP layer autonomous network system managed by each ISP, and thereby provides a QoS that can provide various services. In order to establish a method to be realized, preconditions necessary for routing technology in an overlay network are arranged, and the obtained results are announced (see Non-Patent Documents 4, 5, and 6). In addition, the present applicant has proposed a technique related to topology control of an overlay network as another key element technique to be established in order to provide a technique for guaranteeing QoS end-to-end across a plurality of ASs. (See Non-Patent Document 7).

非特許文献４、５、６における検討の結果として、第１に、多数の代替経路を確保するために、膨大な数のオーバレイノードがインターネット規模で分散して配置されることから、オーバレイネットワークにおけるルーチングでは、経路の管理や経路計算を分散して行う必要があることが示されている。また、第２に、個々のＩＳＰが管理運用しているＩＰネットワークにおけるＱｏＳに関する情報を、各ＡＳに属するノードからの報告などによって直接把握することは期待できないことから、オーバレイネットワークにおいて設定する個々の経路に関するＱｏＳをＩＰレイヤにおいて実現されている機能に依存することなく取得する必要があることが示されている。   As a result of the examination in Non-Patent Documents 4, 5, and 6, firstly, in order to secure a large number of alternative routes, a large number of overlay nodes are distributed and arranged on the Internet scale. Routing shows that route management and route calculation need to be distributed. Second, since it is not expected to directly grasp the QoS information in the IP network managed and operated by each ISP by a report from a node belonging to each AS, each information set in the overlay network can be expected. It has been shown that QoS regarding a route needs to be obtained without depending on a function realized in the IP layer.

本発明は、インターネット規模のスケーラビリティを備え、かつ、ＱｏＳの実現が可能なオーバレイネットワーク対応ルーチング方法およびこのようなルーチングを行うオーバレイノードを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an overlay network compatible routing method having scalability on the Internet scale and capable of realizing QoS, and an overlay node that performs such routing.

本発明にかかわる第１のオーバレイネットワーク対応ルーチング方法は、作成ステップと、送信ステップと、測定ステップと、蓄積ステップと、検索ステップと、選択ステップと、中継ステップとから構成され、選択ステップに、ＱｏＳ算出ステップを備えて構成される。
本発明にかかわる第１のオーバレイネットワーク対応ルーチング方法の原理は、以下の通りである。 A first overlay network compatible routing method according to the present invention includes a creation step, a transmission step, a measurement step, a storage step, a search step, a selection step, and a relay step. It comprises a calculation step.
The principle of the first overlay network compatible routing method according to the present invention is as follows.

ＩＰレイヤの上位レイヤに位置するオーバレイネットワークを構成し、隣接するオーバレイノードとの間にピアセッションを設定するオーバレイノードで用いられるオーバレイネットワーク対応ルーチング方法において、作成ステップは、オーバレイネットワークを構成するオーバレイノードそれぞれの起動あるいはオーバレイノードに収容される利用者端末の起動あるいは追加に応じて、オーバレイノードに収容される利用者端末とオーバレイノードとをパスの経由点として示すノードリストを含むパスメッセージを作成する。送信ステップは、作成されたパスメッセージを隣接するオーバレイノードとの間に設定されたリンクを介して送信する。測定ステップは、オーバレイノードごとに、隣接する少なくとも一つのオーバレイノードとの間のリンクそれぞれについて、遅延時間、パケット損失率および可用帯域を含むＱｏＳにかかわる特性を測定する。蓄積ステップは、パスメッセージの受信に応じて、受信したパスメッセージに含まれるノードリストに自身をパスの経由点として追加するとともに、パスメッセージの送信元に対応するリンクについて測定された特性を示すＱｏＳ情報を付加することにより、パスメッセージで示された利用者端末から自身までの経路に関するパス情報を形成し、このパス情報を蓄積する。検索ステップは、パスメッセージの受信に応じて、それまでに蓄積したパス情報の中から、受信したパスメッセージに含まれるノードリストで示される利用者端末を含むものを検索する。選択ステップは、検索されたパスメッセージそれぞれに含まれる情報に基づいて、最も高いＱｏＳの実現が期待できるパスを利用するパスとして選択する。中継ステップは、選択されたパスのパス情報を含む新たなパスメッセージを送信元のオーバレイノードを除く隣接するオーバレイノードに中継する。また、上述した選択ステップにおいて、ＱｏＳ算出ステップは、検索されたパス情報それぞれに含まれる情報と、パスメッセージの送信元に対応するリンクについて測定された特性を示すＱｏＳ情報とに基づいて、パスメッセージで示された利用者端末から自身までの経路に関するＱｏＳ情報を算出する。   In the overlay network compatible routing method used in an overlay node that configures an overlay network located in an upper layer of the IP layer and establishes a peer session with an adjacent overlay node, the creation step includes the overlay nodes constituting the overlay network In response to activation or addition of a user terminal accommodated in each activation or overlay node, a path message including a node list indicating the user terminal accommodated in the overlay node and the overlay node as a route via point is created. . In the transmission step, the created path message is transmitted through a link established between adjacent overlay nodes. The measurement step measures the QoS-related characteristics including delay time, packet loss rate, and available bandwidth for each link between at least one adjacent overlay node for each overlay node. In response to receiving the path message, the accumulating step adds itself to the node list included in the received path message as a path via point, and indicates the measured QoS for the link corresponding to the source of the path message. By adding the information, path information relating to the route from the user terminal indicated by the path message to itself is formed, and this path information is accumulated. In response to the reception of the path message, the search step searches the path information accumulated so far for those including the user terminal indicated by the node list included in the received path message. In the selection step, a path that uses the path that can be expected to realize the highest QoS is selected based on information included in each searched path message. The relay step relays a new path message including path information of the selected path to adjacent overlay nodes excluding the source overlay node. Further, in the selection step described above, the QoS calculation step includes the path message based on the information included in each searched path information and the QoS information indicating the characteristics measured for the link corresponding to the transmission source of the path message. QoS information regarding the route from the user terminal indicated by is displayed.

このように構成された第１のオーバレイネットワーク対応ルーチング方法の動作は、下記の通りである。
図１に、本発明にかかわるオーバレイネットワーク対応ルーチング方法の原理説明図を示す。
例えば、図１(ａ)に示すオーバレイノードＮ１の起動に応じて、作成ステップにより、このオーバレイノードＮ１に収容される利用者端末Ｐ₁₁、Ｐ₁₂、Ｐ₁₃それぞれについて、このオーバレイノードＮ１までの経路を示すノードリスト（Ｐ_1i，Ｎ１）（ｉ＝１〜３）を含むパスメッセージが作成される。このようにして作成されたパスメッセージは、送信ステップにおいて、隣接する別のオーバレイノード(例えば、オーバレイノードＮ２)に送信され、このパスメッセージの受信を契機として、転送先のオーバレイノード(例えば、オーバレイノードＮ２)では、パス情報の収集およびパスメッセージの中継が行われる。 The operation of the first overlay network compatible routing method configured as described above is as follows.
FIG. 1 is a diagram for explaining the principle of an overlay network compatible routing method according to the present invention.
For example, in response to the activation of the overlay node N1 shown in FIG. 1 (a), the user terminal P ₁₁ , P ₁₂ , P ₁₃ accommodated in the overlay node N1 can be updated up to the overlay node N1 by the creation step. A path message including a node list (P _1i , N1) (i = 1 to 3) indicating a route is created. The path message created in this way is transmitted to another adjacent overlay node (for example, the overlay node N2) in the transmission step, and triggered by reception of this path message, the transfer destination overlay node (for example, the overlay node). The node N2) collects path information and relays path messages.

ここで、各オーバレイノードでは、例えば、測定ステップを一定時間ごとに実行することにより、隣接するオーバレイノードとの間に設定されたリンクそれぞれについて、遅延時間、パケット損失率および可用帯域を含むＱｏＳ情報が測定されており、この測定結果が、上述したパスメッセージの受信を契機とするパス情報の収集およびパスメッセージの中継に利用される。   Here, in each overlay node, for example, the QoS information including the delay time, the packet loss rate, and the available bandwidth is obtained for each link set between adjacent overlay nodes by executing the measurement step at regular intervals. This measurement result is used for collecting path information and relaying the path message triggered by the reception of the path message described above.

まず、蓄積ステップでは、受信したパスメッセージに含まれるノードリスト(例えば、Ｐ₁₁、Ｎ１)に自身を示す情報(例えば、Ｎ２)を付加するとともに、このパスメッセージの送信元のオーバレイノード(例えば、オーバレイノードＮ１)との間のリンクについて測定されたＱｏＳ情報ＱｏＳ₁₂を付加することにより、利用者端末Ｐ₁₁からオーバレイノードＮ２までの経路に関するパス情報(例えば、Ｐ₁₁、Ｎ１、Ｎ２、ＱｏＳ₁₂)が形成され、このパス情報が例えばパス情報データベースに蓄積される。次に、検索ステップにより、それまでに蓄積されたパス情報の中から、受信したパスメッセージで示された利用者端末(例えば、利用者端末Ｐ₁₁)を経路の基点とするノードリストを含むものが検索され、これらのパス情報が選択ステップによる処理に供される。この選択ステップでは、ＱｏＳ算出ステップにより、検索されたパス情報に含まれるＱｏＳ情報に基づいて、例えば、期待できる遅延時間、期待できるパケット損失率および期待できる可用帯域がそれぞれ算出され、これらの算出結果に基づいて、これらのパスの中から最も高いＱｏＳの実現が期待できるパスが利用するパスとして選択される。このようにして選択されたパスのパス情報は、中継ステップにより、隣接するオーバレイノードに中継される。 First, in the accumulation step, information (for example, N2) indicating itself is added to a node list (for example, P ₁₁ , N1) included in the received path message, and an overlay node (for example, for example, the transmission source of this path message). by adding the QoS information QoS ₁₂ links measured for between overlay nodes N1), the path information about the path from the user terminal P ₁₁ to overlay node N2 _{(e.g., P 11, N1, N2,} QoS 12 ) Is formed, and this path information is stored in, for example, a path information database. Next, a node list including a user terminal (for example, user terminal P ₁₁ ) indicated by the received path message from the path information accumulated so far by the search step is used as a route base point Are searched, and the path information is subjected to processing by the selection step. In this selection step, for example, the expected delay time, the expected packet loss rate, and the expected available bandwidth are calculated based on the QoS information included in the searched path information by the QoS calculation step. From these paths, the path that can be expected to realize the highest QoS is selected as the path to be used. The path information of the path thus selected is relayed to the adjacent overlay node by the relay step.

例えば、図１(ａ)に示したオーバレイノードＮ４にオーバレイノードＮ２からのパスメッセージ(Ｐ₁₁、Ｎ１、Ｎ２、ＱｏＳ₁₂)が到達したときに、既に、オーバレイノードＮ３からのパスメッセージ(Ｐ₁₁、Ｎ１、Ｎ３、ＱｏＳ₁₃)が到達していれば、これらのパスメッセージに含まれたＱｏＳ情報に基づいて、より高いＱｏＳを実現可能なパスが選択され、このパスに対応するパス情報に基づいて編成されたパスメッセージ(Ｐ₁₁、Ｎ１、Ｎ３、Ｎ４、ＱｏＳ₁₃、ＱｏＳ₃₄)が、中継ステップにより、隣接するオーバレイノードＮ５に中継される。 For example, when the path from the overlay node N2 to overlay node N4 shown message _{(P 11, N1, N2,} QoS 12) has reached the FIG. 1 (a), already, the path from the overlay node N3 message (P ₁₁ , N1, N3, QoS ₁₃ ) have arrived, a path capable of realizing higher QoS is selected based on the QoS information included in these path messages, and based on path information corresponding to this path The path messages (P ₁₁ , N 1, N 3, N 4, QoS ₁₃ , QoS ₃₄ ) organized in this way are relayed to the adjacent overlay node N 5 by the relay step.

このようにして、各オーバレイノードにおいて測定されたＱｏＳ情報を含むパスメッセージを伝播させていくことにより、オーバレイネットワークを構成する各オーバレイノードにおいて、ＱｏＳを考慮したルーチングを実現することができる。
本発明にかかわる第２のオーバレイネットワーク対応ルーチング方法は、作成ステップと、送信ステップと、測定ステップと、ＱｏＳ算出ステップと、蓄積ステップと、検索ステップと、選択ステップと、中継ステップとから構成される。 In this way, by allowing the path message including the QoS information measured in each overlay node to propagate, routing considering QoS can be realized in each overlay node constituting the overlay network.
A second overlay network compatible routing method according to the present invention includes a creation step, a transmission step, a measurement step, a QoS calculation step, an accumulation step, a search step, a selection step, and a relay step. .

本発明にかかわる第２のオーバレイネットワーク対応ルーチング方法の原理は、以下の通りである。
ＩＰレイヤの上位レイヤに位置するオーバレイネットワークを構成し、隣接するオーバレイノードとの間にピアセッションを設定するオーバレイノードで用いられるオーバレイネットワーク対応ルーチング方法において、作成ステップは、オーバレイネットワークを構成するオーバレイノードそれぞれの起動あるいはオーバレイノードに収容される利用者端末の起動あるいは追加に応じて、オーバレイノードに収容される利用者端末とオーバレイノードとをパスの経由点として示すノードリストを含むパスメッセージを作成する。送信ステップは、作成されたパスメッセージを隣接するオーバレイノードとの間に設定されたリンクを介して送信する。測定ステップは、オーバレイノードごとに、隣接する少なくとも一つのオーバレイノードとの間のリンクそれぞれについて、遅延時間、パケット損失率および可用帯域を含むＱｏＳにかかわる特性を測定する。ＱｏＳ算出ステップは、パスメッセージの受信に応じて、受信したパスメッセージに含まれる情報と、パスメッセージの送信元に対応するリンクについて測定された特性を示すＱｏＳ情報とに基づいて、パスメッセージで示された利用者端末から自身までの経路に関するＱｏＳ情報を算出する。蓄積ステップは、パスメッセージの受信に応じて、受信したパスメッセージに含まれるノードリストに自身をパスの経由点として追加して得られるノードリストと、ＱｏＳ算出ステップによって得られたＱｏＳ情報とからパス情報を形成し、このパス情報を蓄積する。検索ステップは、パスメッセージの受信に応じて、それまでに蓄積したパス情報の中から、受信したパスメッセージに含まれるノードリストで示される利用者端末を含むものを検索する。選択ステップは、検索されたパス情報それぞれに含まれるＱｏＳ情報に基づいて、最も高いＱｏＳの実現が期待できるパスを利用するパスとして選択する。中継ステップは、選択されたパスのパス情報を含む新たなパスメッセージを送信元のオーバレイノードを除く隣接するオーバレイノードに中継する。 The principle of the second overlay network compatible routing method according to the present invention is as follows.
In the overlay network compatible routing method used in an overlay node that configures an overlay network located in an upper layer of the IP layer and establishes a peer session with an adjacent overlay node, the creation step includes the overlay nodes constituting the overlay network In response to activation or addition of a user terminal accommodated in each activation or overlay node, a path message including a node list indicating the user terminal accommodated in the overlay node and the overlay node as a route via point is created. . In the transmission step, the created path message is transmitted through a link established between adjacent overlay nodes. The measurement step measures the QoS-related characteristics including delay time, packet loss rate, and available bandwidth for each link between at least one adjacent overlay node for each overlay node. The QoS calculation step indicates the path message based on the information included in the received path message and the QoS information indicating the characteristics measured for the link corresponding to the transmission source of the path message in response to the reception of the path message. QoS information relating to the route from the user terminal to itself is calculated. The accumulation step is based on the node list obtained by adding itself to the node list included in the received path message in response to reception of the path message, and the QoS information obtained by the QoS calculation step. Information is formed and this path information is stored. In response to the reception of the path message, the search step searches the path information accumulated so far for those including the user terminal indicated by the node list included in the received path message. In the selection step, a path that uses a path that can be expected to realize the highest QoS is selected based on the QoS information included in each searched path information. The relay step relays a new path message including path information of the selected path to adjacent overlay nodes excluding the source overlay node.

このように構成された第２のオーバレイネットワーク対応ルーチング方法の動作は、下記の通りである。
このルーチング方法では、パス情報を選択する段階において各パス情報に含まれるＱｏＳ情報からそのパスにおいて期待できるＱｏＳにかかわる特性を算出する代わりに、蓄積ステップでパス情報を形成するのに先立って、ＱｏＳ算出ステップを実行し、それぞれのパスにおいて期待できる遅延時間やパケット損失率および可用帯域を求めている。 The operation of the second overlay network compatible routing method configured as described above is as follows.
In this routing method, instead of calculating the characteristics related to the QoS expected in the path from the QoS information included in each path information at the stage of selecting the path information, the QoS is formed prior to forming the path information in the accumulation step. A calculation step is executed to obtain a delay time, a packet loss rate, and an available bandwidth that can be expected in each path.

したがって、図１(ｂ)に示すように、オーバレイノードＮ４からオーバレイノードＮ５に転送されるパスメッセージには、例えば、オーバレイノードＮ１、Ｎ３間のＱｏＳにかかわるＱｏＳ情報ＱｏＳ₁₃とオーバレイノードＮ３、Ｎ４間のＱｏＳにかかわるＱｏＳ情報ＱｏＳ₃₄とから求められたＱｏＳ情報、すなわち、ノードリスト(Ｎ１，Ｎ３，Ｎ４)に対応するＱｏＳ情報を集約したＱｏＳ情報ＱｏＳ_1-3-4が含まれている。このようにして、集約されたＱｏＳ情報を含むパスメッセージを中継する構成とすることにより、各パスに対応して蓄積されるパス情報の情報量を低減するとともに、パスメッセージによって伝送される情報量を大幅に低減することが可能である。 Therefore, as shown in FIG. 1B, the path message transferred from the overlay node N4 to the overlay node N5 includes, for example, QoS information QoS ₁₃ related to QoS between the overlay nodes N1 and N3 and the overlay nodes N3 and N4. QoS information QoS _1-3-3-4 that includes QoS information obtained from the QoS information QoS ₃₄ related to the QoS between them, that is, QoS information corresponding to the node list (N1, N3, N4) is included. Thus, by adopting a configuration for relaying path messages including aggregated QoS information, the amount of path information stored corresponding to each path is reduced, and the amount of information transmitted by the path message Can be greatly reduced.

本発明にかかわる第１のオーバレイノードは、作成手段と、測定手段と、形成手段と、パス情報データベースと、検索手段と、選択手段と、中継手段とから構成され、選択手段にＱｏＳ算出手段を備える。
本発明にかかわる第１のオーバレイノードの原理は、以下の通りである。
ＩＰレイヤの上位レイヤに位置するオーバレイネットワークを構成するオーバレイノードであって、隣接するオーバレイノードとの間に設定したピアセッションを介して情報のやり取りを行うピア間通信手段を有し、少なくとも一つの利用者端末を収容するオーバレイノードにおいて、作成手段は、オーバレイノードの起動あるいはオーバレイノードに収容される利用者端末の起動あるいは追加に応じて、利用者端末とオーバレイノードとをパスの経由点として示すノードリストを含むパスメッセージを作成し、ピア間通信手段を介して隣接するオーバレイノードに送出する。測定手段は、ピア間通信手段によって設定された各リンクについて、遅延時間、パケット損失率および可用帯域を含むＱｏＳにかかわる特性を測定する。形成手段は、パスメッセージの受信に応じて、受信したパスメッセージに含まれるノードリストに自身をパスの経由点として追加して得られるノードリストと、パスメッセージの送信元に対応するリンクについて測定された特性を示すＱｏＳ情報とから、パスメッセージで示された利用者端末から自身までの経路に関するパス情報を形成する。パス情報データベースは、形成されたパス情報を順次に蓄積する。検索手段は、パスメッセージの受信に応じて、それまでにパス情報データベースに蓄積されたパス情報の中から、受信したパスメッセージに含まれるノードリストで示される利用者端末を含むものを検索する。選択手段は、検索されたパス情報それぞれに含まれる情報に基づいて、最も高いＱｏＳの実現が期待できるパスを利用するパスとして選択する。中継手段は、ピア間通信手段を介して、選択されたパスのパス情報を含む新たなパスメッセージを送信元のオーバレイノードを除く隣接するオーバレイノードに中継する。また、上述した選択手段において、ＱｏＳ算出手段は、検索されたパス情報それぞれに含まれる情報と、パスメッセージの送信元に対応するリンクについて測定された特性を示すＱｏＳ情報とに基づいて、パスメッセージで示された利用者端末から自身までの経路に関するＱｏＳ情報を算出する。 The first overlay node according to the present invention comprises a creating means, a measuring means, a forming means, a path information database, a searching means, a selecting means, and a relay means, and a QoS calculating means is included in the selecting means. Prepare.
The principle of the first overlay node according to the present invention is as follows.
An overlay node that constitutes an overlay network located in an upper layer of the IP layer, and has an inter-peer communication means for exchanging information through a peer session set with an adjacent overlay node, and has at least one In the overlay node that accommodates the user terminal, the creation means indicates the user terminal and the overlay node as a path via point according to the activation of the overlay node or the activation or addition of the user terminal accommodated in the overlay node. A path message including a node list is created and sent to an adjacent overlay node via peer-to-peer communication means. The measuring means measures the characteristics related to QoS including delay time, packet loss rate, and available bandwidth for each link set by the peer-to-peer communication means. In response to the reception of the path message, the forming means is measured for the node list obtained by adding itself to the node list included in the received path message as a via point of the path and the link corresponding to the transmission source of the path message. The path information related to the route from the user terminal indicated by the path message to itself is formed from the QoS information indicating the characteristics. The path information database sequentially stores the formed path information. In response to the reception of the path message, the search means searches the path information stored so far in the path information database for the one including the user terminal indicated by the node list included in the received path message. The selection means selects a path that uses a path that can be expected to realize the highest QoS based on information included in each of the searched path information. The relay means relays a new path message including path information of the selected path to adjacent overlay nodes excluding the source overlay node via the peer-to-peer communication means. Further, in the above-described selection means, the QoS calculation means can determine whether the path message is based on information included in each searched path information and QoS information indicating characteristics measured for a link corresponding to the transmission source of the path message. QoS information regarding the route from the user terminal indicated by is displayed.

このように構成された第１のオーバレイノードの動作は、下記の通りである。
例えば、図１(ａ)に示すオーバレイノードＮ１の起動に応じて、このオーバレイノードＮ１に備えられた作成手段により、このオーバレイノードＮ１に収容されている利用者端末Ｐ₁₁、Ｐ₁₂、Ｐ₁₃それぞれについて、このオーバレイノードＮ１までの経路を示すノードリスト（Ｐ_1i，Ｎ１）（ｉ＝１〜３）を含むパスメッセージが作成される。このようにして作成されたパスメッセージは、ピア間通信手段の機能を利用して、隣接する別のオーバレイノード(例えば、オーバレイノードＮ２)に送信され、このパスメッセージの受信を契機として、転送先のオーバレイノード(例えば、オーバレイノードＮ２)では、パス情報の収集およびパスメッセージの中継が行われる。 The operation of the first overlay node configured as described above is as follows.
For example, in response to the activation of the overlay node N1 shown in FIG. 1 (a), user terminals P ₁₁ , P ₁₂ , P ₁₃ accommodated in the overlay node N1 are created by the creation means provided in the overlay node N1. For each, a path message including a node list (P _1i , N1) (i = 1 to 3) indicating a route to the overlay node N1 is created. The path message created in this way is transmitted to another adjacent overlay node (for example, overlay node N2) using the function of the inter-peer communication means, and the transfer destination is triggered by the reception of this path message. The overlay node (for example, overlay node N2) collects path information and relays path messages.

ここで、各オーバレイノードでは、例えば、一定時間ごとに、測定手段により、隣接するオーバレイノードとの間に設定された各リンクについて、遅延時間、パケット損失率および可用帯域を含むＱｏＳ情報が測定されており、この測定結果が、上述したパスメッセージの受信を契機とするパス情報の収集およびパスメッセージの中継に利用される。
まず、形成手段は、受信したパスメッセージに含まれるノードリスト(例えば、Ｐ₁₁、Ｎ１)に自身を示す情報(例えば、Ｎ２)を付加して得られたノードリストと、このパスメッセージの送信元のオーバレイノード(例えば、オーバレイノードＮ１)との間のリンクについて測定されたＱｏＳ情報ＱｏＳ₁₂とから、利用者端末Ｐ₁₁からオーバレイノードＮ２までの経路に関するパス情報(例えば、Ｐ₁₁、Ｎ１、Ｎ２、ＱｏＳ₁₂)を形成して、パス情報データベースに蓄積する。このようにしてパス情報が蓄積されたパス情報データベースから、検索手段により、受信したパスメッセージで示された利用者端末(例えば、利用者端末Ｐ₁₁)を経路の基点とするノードリストを含むものが検索され、これらのパス情報が選択手段による処理に供される。この選択手段に備えられたＱｏＳ算出手段により、検索されたパス情報に含まれるＱｏＳ情報に基づいて、例えば、期待できる遅延時間、期待できるパケット損失率および期待できる可用帯域がそれぞれ算出され、これらの算出結果に基づいて、これらのパスの中から最も高いＱｏＳの実現が期待できるパスが利用するパスとして選択される。このようにして選択されたパスのパス情報を含むパスメッセージが、中継手段により、この中継処理の契機となったパスメッセージの送信元(例えば、オーバレイノードＮ１)を除く隣接するオーバレイノードに中継される。 Here, at each overlay node, for example, QoS information including a delay time, a packet loss rate, and an available bandwidth is measured for each link set between adjacent overlay nodes by a measurement unit at regular intervals. This measurement result is used for collecting path information and relaying the path message triggered by the reception of the path message described above.
First, the forming unit adds a node list obtained by adding information (for example, N2) indicating itself to a node list (for example, P ₁₁ , N1) included in the received path message, and a transmission source of the path message Path information (for example, P ₁₁ , N 1, N 2) about the route from the user terminal P ₁₁ to the overlay node N 2 from the QoS information QoS ₁₂ measured for the link to the overlay node (for example, the overlay node N 1). , QoS ₁₂ ) and store it in the path information database. From the path information database in which the path information is stored in this way, the search means includes a node list that uses the user terminal (for example, user terminal P ₁₁ ) indicated by the received path message as the base point of the route. Are searched, and the path information is subjected to processing by the selection means. Based on the QoS information included in the searched path information, for example, an expected delay time, an expected packet loss rate, and an expected available bandwidth are respectively calculated by the QoS calculating means provided in the selecting means. Based on the calculation result, a path that can be expected to realize the highest QoS is selected as a path to be used from these paths. The path message including the path information of the path selected in this way is relayed by the relay means to the adjacent overlay node excluding the source (for example, overlay node N1) of the path message that triggered the relay process. The

例えば、図１(ａ)に示したオーバレイノードＮ４にオーバレイノードＮ２からのパスメッセージ(Ｐ₁₁、Ｎ１、Ｎ２、ＱｏＳ₁₂)が到達したときに、既に、オーバレイノードＮ３からのパスメッセージ(Ｐ₁₁、Ｎ１、Ｎ３、ＱｏＳ₁₃)が到達していれば、これらのパスメッセージに含まれたＱｏＳ情報に基づいて、より高いＱｏＳを実現可能なパスが選択され、このパスに対応するパス情報に基づいて編成されたパスメッセージ(Ｐ₁₁、Ｎ１、Ｎ３、Ｎ４、ＱｏＳ₁₃、ＱｏＳ₃₄)が、中継ステップにより、隣接するオーバレイノードＮ５に中継される。 For example, when the path from the overlay node N2 to overlay node N4 shown message _{(P 11, N1, N2,} QoS 12) has reached the FIG. 1 (a), already, the path from the overlay node N3 message (P ₁₁ , N1, N3, QoS ₁₃ ) have arrived, a path capable of realizing higher QoS is selected based on the QoS information included in these path messages, and based on path information corresponding to this path The path messages (P ₁₁ , N 1, N 3, N 4, QoS ₁₃ , QoS ₃₄ ) organized in this way are relayed to the adjacent overlay node N 5 by the relay step.

このようにして、各オーバレイノードに備えられた測定手段によって測定されたＱｏＳ情報を含むパスメッセージを伝播させていくことにより、各オーバレイノードがＩＰレイヤにおいてＱｏＳ情報を収集する機能を備えているか否かにかかわらず、オーバレイネットワークを構成する各オーバレイノードにおいて、ＱｏＳを考慮したルーチングを実現することができる。   In this way, whether or not each overlay node has a function of collecting QoS information in the IP layer by propagating the path message including the QoS information measured by the measurement means provided in each overlay node. Regardless of this, routing in consideration of QoS can be realized in each overlay node constituting the overlay network.

本発明にかかわる第２のオーバレイノードは、上述した第１のオーバレイノードに備えられた測定手段にＱｏＳ情報保持手段を備えて構成される。
本発明にかかわる第２のオーバレイノードの原理は、以下の通りである。
上述した第１のオーバレイノードに備えられた測定手段において、ＱｏＳ情報保持手段は、ピア間通信手段によって設定されるピアセッションのうち、ＩＰレイヤにおいて確定されたＱｏＳ情報が得られたリンクに対応して、上述した確定したＱｏＳ情報を保持し、リンクに対応する測定によって得られたＱｏＳ情報として出力する。 The second overlay node according to the present invention is configured by providing QoS information holding means in the measurement means provided in the above-described first overlay node.
The principle of the second overlay node according to the present invention is as follows.
In the measurement means provided in the first overlay node described above, the QoS information holding means corresponds to the link from which the QoS information determined in the IP layer is obtained, among the peer sessions set by the peer communication means. Thus, the determined QoS information described above is held and output as the QoS information obtained by the measurement corresponding to the link.

このように構成された第２のオーバレイノードの動作は、下記の通りである。
例えば、図１(ａ)に示したオーバレイノードＮ２において、例えば、ＤｉｆｆＳｅｒｖなどのＩＰレイヤで提供される技術によってオーバレイノードＮ１との間のリンクについて確定したＱｏＳ情報が得られている場合に、ＱｏＳ情報保持手段は、ＩＰレイヤにおいて得られた確定したＱｏＳ情報を受け取って保持する。そして、このＱｏＳ情報が、上述したリンクについての測定結果として、形成手段によるパス情報の形成処理に供される。 The operation of the second overlay node configured as described above is as follows.
For example, in the overlay node N2 shown in FIG. 1 (a), when the QoS information determined for the link with the overlay node N1 is obtained by the technology provided in the IP layer such as DiffServ, The information holding unit receives and holds the determined QoS information obtained in the IP layer. This QoS information is provided to the path information forming process by the forming means as the measurement result for the link described above.

つまり、オーバレイネットワークにおいて設定されるリンクについての測定は省略され、測定手段によって測定される特性値を含むＱｏＳ情報の代わりに、ＩＰレイヤの機能によって得られたＱｏＳ情報が該当するリンクに関するＱｏＳ情報として利用される。
本発明にかかわる第３のオーバレイノードは、上述した第１のオーバレイノードに備えられた作成手段に、利用者情報保持手段と、結合手段とを備えて構成される。 That is, the measurement of the link set in the overlay network is omitted, and the QoS information obtained by the function of the IP layer is used as the QoS information regarding the corresponding link instead of the QoS information including the characteristic value measured by the measuring unit. Used.
A third overlay node according to the present invention includes a creation unit provided in the first overlay node described above, and a user information holding unit and a combination unit.

本発明にかかわる第３のオーバレイノードの原理は、以下の通りである。
上述した第１のオーバレイノードに備えられた作成手段において、利用者情報保持手段は、収容している利用者端末それぞれに対応するＱｏＳ情報を保持する。結合手段は、起点となる利用者端末と自身とを示す情報を含むノードリストと、利用者端末に対応して利用者情報保持手段に保持されたＱｏＳ情報とを結合してパスメッセージを作成する。 The principle of the third overlay node according to the present invention is as follows.
In the creating means provided in the first overlay node described above, the user information holding means holds QoS information corresponding to each of the accommodated user terminals. The combining means combines a node list including information indicating the user terminal as a starting point and itself and the QoS information held in the user information holding means corresponding to the user terminal to create a path message. .

このように構成された第３のオーバレイノードの動作は、下記の通りである。
例えば、図１(ａ)に示したオーバレイノードＮ１に備えられた利用者情報保持手段には、利用者端末Ｐ₁₁、Ｐ₁₂、Ｐ₁₃に対応して、これらの利用者端末までの経路について得られているＱｏＳ情報ＱｏＳ_p1i(ｉ＝１〜３)が保持されている。そして、例えば、利用者端末Ｐ₁₃の起動を契機として、パスメッセージを作成する際に、結合手段により、この利用者端末Ｐ₁₃とオーバレイノードＮ１とを示す情報を含んだノードリストと上述したＱｏＳ情報ＱｏＳ_p13とが結合されて、パスメッセージが形成される。 The operation of the third overlay node configured as described above is as follows.
For example, the user information holding means provided in the overlay node N1 shown in FIG. 1A corresponds to the user terminals P ₁₁ , P ₁₂ and P ₁₃ with respect to the route to these user terminals. The obtained QoS information QoS _p1i (i = 1 to 3) is held. Then, for example, triggered by activation of the user terminal P _13, when creating a path message, the coupling means, described above with node list containing information indicating the this user terminal P ₁₃ and the overlay node N1 QoS Information QoS _p13 is combined to form a path message.

このようにして形成されたパスメッセージを伝播させることにより、起点となる利用者端末とこれを収容するオーバレイノードとの間のＱｏＳとオーバレイネットワーク内のパスにかかわるＱｏＳとを合わせて考慮して、適切なルーチングを行うことができる。
本発明にかかわる第４のオーバレイノードは、作成手段と、測定手段と、ＱｏＳ算出手段と、形成手段と、パス情報データベースと、検索手段と、選択手段と、中継手段とから構成される。 By propagating the path message formed in this way, considering the QoS between the user terminal that is the starting point and the overlay node that accommodates it, and the QoS related to the path in the overlay network, Appropriate routing can be performed.
The fourth overlay node according to the present invention includes a creating unit, a measuring unit, a QoS calculating unit, a forming unit, a path information database, a searching unit, a selecting unit, and a relay unit.

本発明にかかわる第４のオーバレイノードの原理は、以下の通りである。
ＩＰレイヤの上位レイヤに位置するオーバレイネットワークを構成するオーバレイノードであって、隣接するオーバレイノードとの間に設定したピアセッションを介して情報のやり取りを行うピア間通信手段を有し、少なくとも一つの利用者端末を収容するオーバレイノードにおいて、作成手段は、オーバレイノードの起動あるいはオーバレイノードに収容される利用者端末の起動あるいは追加に応じて、利用者端末とオーバレイノードとをパスの経由点として示すノードリストを含むパスメッセージを作成し、ピア間通信手段を介して隣接するオーバレイノードに送出する。測定手段は、ピア間通信手段によって設定された各リンクについて、遅延時間、パケット損失率および可用帯域を含むＱｏＳにかかわる特性を測定する。ＱｏＳ算出手段は、パスメッセージの受信に応じて、このパスメッセージに含まれる情報と、パスメッセージの送信元に対応するリンクについて測定された特性を示すＱｏＳ情報とに基づいて、パスメッセージで示された利用者端末から自身までの経路に関するＱｏＳ情報を算出する。形成手段は、パスメッセージの受信に応じて、受信したパスメッセージに含まれるノードリストに自身をパスの経由点として追加して得られるノードリストと、ＱｏＳ算出手段によって算出されたＱｏＳ情報とから、パスメッセージで示された利用者端末から自身までの経路に関するパス情報を形成する。パス情報データベースは、形成されたパス情報を順次に蓄積する。検索手段は、パスメッセージの受信に応じて、それまでにパス情報データベースに蓄積されたパス情報の中から、受信したパスメッセージに含まれるノードリストで示される利用者端末を含むものを検索する。選択手段は、検索されたパス情報それぞれに含まれる情報に基づいて、最も高いＱｏＳの実現が期待できるパスを利用するパスとして選択する。中継手段は、ピア間通信手段を介して、選択されたパスのパス情報を含む新たなパスメッセージを送信元のオーバレイノードを除く隣接するオーバレイノードに中継する。 The principle of the fourth overlay node according to the present invention is as follows.
An overlay node that constitutes an overlay network located in an upper layer of the IP layer, and has an inter-peer communication means for exchanging information through a peer session set with an adjacent overlay node, and has at least one In the overlay node that accommodates the user terminal, the creation means indicates the user terminal and the overlay node as a path via point according to the activation of the overlay node or the activation or addition of the user terminal accommodated in the overlay node. A path message including a node list is created and sent to an adjacent overlay node via peer-to-peer communication means. The measuring means measures the characteristics related to QoS including delay time, packet loss rate, and available bandwidth for each link set by the peer-to-peer communication means. The QoS calculation means is indicated by the path message based on the information included in the path message and the QoS information indicating the characteristics measured for the link corresponding to the transmission source of the path message in response to the reception of the path message. QoS information related to the route from the user terminal to itself is calculated. In response to the reception of the path message, the forming unit includes a node list obtained by adding itself to the node list included in the received path message, and the QoS information calculated by the QoS calculation unit. Forms path information related to the route from the user terminal indicated by the path message to itself. The path information database sequentially stores the formed path information. In response to the reception of the path message, the search means searches the path information stored so far in the path information database for the one including the user terminal indicated by the node list included in the received path message. The selection means selects a path that uses a path that can be expected to realize the highest QoS based on information included in each of the searched path information. The relay means relays a new path message including path information of the selected path to adjacent overlay nodes excluding the source overlay node via the peer-to-peer communication means.

このように構成された第４のオーバレイノードの動作は、下記の通りである。
このルーチング方法では、パス情報を選択する段階において各パス情報に含まれるＱｏＳ情報からそのパスにおいて期待できるＱｏＳにかかわる特性を算出する代わりに、形成手段でパス情報を形成するのに先立って、ＱｏＳ算出手段により、受信したパスメッセージに示されたパスにおいて期待できる遅延時間やパケット損失率および可用帯域を求めている。 The operation of the fourth overlay node configured as described above is as follows.
In this routing method, instead of calculating the characteristics related to the QoS expected in the path from the QoS information included in each path information at the stage of selecting the path information, the QoS is formed prior to forming the path information by the forming means. The calculation means obtains the delay time, packet loss rate, and available bandwidth that can be expected in the path indicated in the received path message.

したがって、図１(ｂ)に示すように、オーバレイノードＮ４からオーバレイノードＮ５に転送されるパスメッセージには、例えば、オーバレイノードＮ１、Ｎ３間のＱｏＳにかかわるＱｏＳ情報ＱｏＳ₁₃とオーバレイノードＮ３、Ｎ４間のＱｏＳにかかわるＱｏＳ情報ＱｏＳ₃₄とから求められたＱｏＳ情報、すなわち、ノードリスト(Ｎ１，Ｎ３，Ｎ４)に対応するＱｏＳ情報を集約したＱｏＳ情報ＱｏＳ_1-3-4が含まれている。このようにして、集約されたＱｏＳ情報を含むパスメッセージを中継する構成とすることにより、各パスに対応して蓄積されるパス情報の情報量を低減するとともに、パスメッセージによって伝送される情報量を大幅に低減することが可能である。 Therefore, as shown in FIG. 1B, the path message transferred from the overlay node N4 to the overlay node N5 includes, for example, QoS information QoS ₁₃ related to QoS between the overlay nodes N1 and N3 and the overlay nodes N3 and N4. QoS information QoS _1-3-3-4 that includes QoS information obtained from the QoS information QoS ₃₄ related to the QoS between them, that is, QoS information corresponding to the node list (N1, N3, N4) is included. Thus, by adopting a configuration for relaying path messages including aggregated QoS information, the amount of path information stored corresponding to each path is reduced, and the amount of information transmitted by the path message Can be greatly reduced.

本発明にかかわる第５のオーバレイノードは、上述した第４のオーバレイノードに備えられた測定手段に、ＱｏＳ情報保持手段を備えて構成される。
本発明にかかわる第５のオーバレイノードの原理は、以下の通りである。
上述した第４のオーバレイノードに備えられた測定手段において、ＱｏＳ情報保持手段は、ピア間通信手段によって設定されるリンクのうち、ＩＰレイヤにおいて確定したＱｏＳ情報が得られたリンクに対応して、上述した確定したＱｏＳ情報を保持し、リンクに対応する測定によって得られたＱｏＳ情報として出力する。 A fifth overlay node according to the present invention is configured by providing QoS information holding means in the measurement means provided in the above-described fourth overlay node.
The principle of the fifth overlay node according to the present invention is as follows.
In the measurement means provided in the fourth overlay node described above, the QoS information holding means corresponds to the link from which the QoS information determined in the IP layer is obtained, among the links set by the inter-peer communication means. The determined QoS information is held and output as QoS information obtained by measurement corresponding to the link.

このように構成された第５のオーバレイノードの動作は、下記の通りである。
例えば、図１(ａ)に示したオーバレイノードＮ２に、例えば、ＤｉｆｆＳｅｒｖなどのＩＰレイヤで提供される技術によってオーバレイノードＮ１との間のリンクについて確定したＱｏＳ情報が得られている場合に、ＱｏＳ情報保持手段は、ＩＰレイヤにおいて得られた確定したＱｏＳ情報を受け取って保持する。そして、このＱｏＳ情報が、上述したリンクについての測定結果として、形成手段によるパス情報の形成処理に供される。 The operation of the fifth overlay node configured as described above is as follows.
For example, when the QoS information determined for the link with the overlay node N1 is obtained in the overlay node N2 shown in FIG. 1A by the technology provided in the IP layer such as DiffServ, for example, the QoS is obtained. The information holding unit receives and holds the determined QoS information obtained in the IP layer. This QoS information is provided to the path information forming process by the forming means as the measurement result for the link described above.

つまり、オーバレイネットワークにおいて設定されるリンクについての測定は省略され、測定手段によって測定される特性値を含むＱｏＳ情報の代わりに、ＩＰレイヤの機能によって得られたＱｏＳ情報が該当するリンクに関するＱｏＳ情報として利用される。
本発明にかかわる第６のオーバレイノードは、上述した第４のオーバレイノードに備えられた作成手段に、利用者情報保持手段と、結合手段とを備えて構成される。 That is, the measurement of the link set in the overlay network is omitted, and the QoS information obtained by the function of the IP layer is used as the QoS information regarding the corresponding link instead of the QoS information including the characteristic value measured by the measuring unit. Used.
A sixth overlay node according to the present invention includes a creation means provided in the above-described fourth overlay node and a user information holding means and a combining means.

本発明にかかわる第６のオーバレイノードの原理は、以下の通りである。
上述した第４のオーバレイノードに備えられた作成手段において、利用者情報保持手段は、収容している利用者端末それぞれに対応するＱｏＳ情報を保持する。結合手段は、起点となる利用者端末と自身とを示す情報を含むノードリストと、利用者端末に対応して利用者情報保持手段に保持されたＱｏＳ情報とを結合してパスメッセージを作成する。 The principle of the sixth overlay node according to the present invention is as follows.
In the creation means provided in the fourth overlay node described above, the user information holding means holds QoS information corresponding to each of the accommodated user terminals. The combining means combines a node list including information indicating the user terminal as a starting point and itself and the QoS information held in the user information holding means corresponding to the user terminal to create a path message. .

このように構成された第６のオーバレイノードの動作は、下記の通りである。
例えば、図１(ａ)に示したオーバレイノードＮ１に備えられた利用者情報保持手段には、利用者端末Ｐ₁₁、Ｐ₁₂、Ｐ₁₃に対応して、これらの利用者端末までの経路について得られているＱｏＳ情報ＱｏＳ_p1i(ｉ＝１〜３)が保持されている。そして、例えば、利用者端末Ｐ₁₃の起動を契機として、パスメッセージを作成する際に、結合手段により、この利用者端末Ｐ₁₃とオーバレイノードとを示す情報を含んだノードリストと上述したＱｏＳ情報ＱｏＳ_p13とが結合されて、パスメッセージが形成される。 The operation of the sixth overlay node configured as described above is as follows.
For example, the user information holding means provided in the overlay node N1 shown in FIG. 1A corresponds to the user terminals P ₁₁ , P ₁₂ and P ₁₃ with respect to the route to these user terminals. The obtained QoS information QoS _p1i (i = 1 to 3) is held. Then, for example, triggered by activation of the user terminal P _13, when creating a path message, the coupling means, QoS information described above with node list containing information indicating the this user terminal P ₁₃ and overlay nodes Combined with QoS _p13 , a path message is formed.

このようにして形成されたパスメッセージを伝播させることにより、起点となる利用者端末とこれを収容するオーバレイノードとの間のＱｏＳとオーバレイネットワーク内のパスにかかわるＱｏＳとを合わせて考慮して、適切なルーチングを行うことができる。   By propagating the path message formed in this way, considering the QoS between the user terminal that is the starting point and the overlay node that accommodates it, and the QoS related to the path in the overlay network, Appropriate routing can be performed.

本発明にかかわる第１のオーバレイノードからオーバレイネットワークを構成し、本発明にかかわる第１のオーバレイネットワーク対応ルーチング方法を適用することにより、ＩＰレイヤの機能に全く依存することなく、ＱｏＳを考慮したルーチングをインターネット規模のスケールにおいて実現することが可能である。
また、本発明にかかわる第４のオーバレイノードからオーバレイネットワークを構成し、本発明にかかわる第２のオーバレイネットワーク対応ルーチング方法を適用することにより、各オーバレイノードにパス情報を集積するために伝播されるパスメッセージの情報量を大幅に低減することができるので、オーバレイネットワークの負荷を軽減し、サービス品質の向上を図ることができる。 By constructing an overlay network from the first overlay nodes according to the present invention and applying the first overlay network compatible routing method according to the present invention, routing considering QoS without depending on the function of the IP layer at all. Can be realized on an Internet scale.
Further, by constructing an overlay network from the fourth overlay node according to the present invention and applying the second overlay network compatible routing method according to the present invention, it is propagated to accumulate path information at each overlay node. Since the amount of information of the path message can be greatly reduced, it is possible to reduce the load on the overlay network and improve the service quality.

更に、本発明にかかわる第２または第５のオーバレイノードからオーバレイネットワークを構成することにより、例えば、ＤｉｆｆＳｅｒｖのようなＩＰレイヤの機能によって確定したＱｏＳ情報が得られている一部のリンクについての測定処理を省略することができるので、オーバレイネットワークのトラヒックに占める測定のためのトラヒックの割合を低減し、オーバレイネットワークにかかる負荷を抑制することができる。   Further, by configuring the overlay network from the second or fifth overlay node according to the present invention, for example, measurement on some links for which QoS information determined by the IP layer function such as DiffServ is obtained. Since the processing can be omitted, it is possible to reduce the proportion of traffic for measurement in the traffic of the overlay network and to suppress the load on the overlay network.

また、本発明にかかわる第３または第６のオーバレイノードからオーバレイネットワークを構成することにより、オーバレイネットワークにおいて設定されるパスに関するＱｏＳに加えて、起点となる利用者端末とこれを収容するオーバレイノードとの間のＱｏＳをも考慮したルーチングを実現することができるので、エンドツーエンドで保証すべきＱｏＳを考慮して適切なパスを選択することが可能となる。   Further, by configuring the overlay network from the third or sixth overlay node according to the present invention, in addition to the QoS related to the path set in the overlay network, the user terminal serving as the starting point and the overlay node accommodating this Therefore, it is possible to select an appropriate path in consideration of the QoS to be guaranteed end-to-end.

これにより、複数のＩＳＰにまたがってＱｏＳを考慮した適切なパスを設定することができるので、このパスによって最終的に接続される利用者間のエンドツーエンドの通信について、ＶｏＩＰや映像ストリーミング配信などのサービス提供に必要なＱｏＳを保証することが可能となる。   As a result, it is possible to set an appropriate path in consideration of QoS across a plurality of ISPs. For end-to-end communication between users finally connected through this path, VoIP, video streaming distribution, etc. It is possible to guarantee the QoS necessary for providing the service.

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態について詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図２に、本発明にかかわるオーバレイノードの第１の実施形態を示す。
なお、図２に示す構成要素のうち、図６に示した各部と同等のものについては、図６に示した符号を付して示し、その説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 2 shows a first embodiment of an overlay node according to the present invention.
2 that are the same as those shown in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals as those shown in FIG. 6 and description thereof is omitted.

図２に示すオーバレイノードは、ｎ個のオーバレイノードからなるオーバレイネットワークのｉ番目(ｉ＝１〜ｎ)のノードであり、また、このオーバレイノードは、ｍｉ個の利用者端末Ｔ_i1〜Ｔ_imi(図示せず)を収容している。
図２に示したオーバレイノードにおいて、ピアセッション管理部２１２は、ピア間通信処理部２１１によって隣接するオーバレイノードとの間に設定されるリンクに関する情報を管理する。図２に示したセッション情報保持部２１３には、予め、オーバレイネットワークにおいて、オーバレイノードに隣接する別のオーバレイノードに関する情報が保持されており、この情報が、ピアセッション管理部２１２を介してピア間通信処理部２１１に渡され、リンクの設定処理に用いられる。 The overlay node shown in FIG. 2 is the i-th (i = 1 to n) node of the overlay network composed of n overlay nodes, and the overlay nodes are mi user terminals T _{i1 to} T _imi. (Not shown).
In the overlay node shown in FIG. 2, the peer session management unit 212 manages information related to a link set between adjacent overlay nodes by the inter-peer communication processing unit 211. The session information holding unit 213 shown in FIG. 2 holds information about another overlay node adjacent to the overlay node in the overlay network in advance, and this information is transferred between peers via the peer session management unit 212. The data is passed to the communication processing unit 211 and used for link setting processing.

図２に示したＱｏＳ測定処理部２１４は、ピアセッション管理部２１２から測定すべきリンクに関する情報を受け取り、この情報で指定されたリンクについて遅延時間やパケット損失率および可用帯域などＱｏＳにかかわる特性値をピア間通信処理部２１１の機能を利用して測定し、測定結果からなるＱｏＳ情報をリンクに対応してＱｏＳ情報保持部２１５に格納する。   The QoS measurement processing unit 214 shown in FIG. 2 receives information on the link to be measured from the peer session management unit 212, and characteristic values related to QoS such as delay time, packet loss rate, and usable bandwidth for the link specified by this information. Is measured using the function of the peer-to-peer communication processing unit 211, and QoS information consisting of the measurement result is stored in the QoS information holding unit 215 corresponding to the link.

このＱｏＳ測定処理部２１４では、例えば、ピアセッション管理部２１２からの情報で指定されたリンクを介して、定期的にｐｉｎｇなどの制御パケットの授受を行い、この制御パケットの授受過程において得られる情報に基づいて上述した特性値を求めることにより、ＱｏＳ情報を得ることができる。
ここで、図２に示したオーバレイノードが、隣接するオーバレイノードのいずれかとの間のリンクについてＩＰレイヤの機能(例えば、ＤｉｆｆＳｅｒｖなど)によって確定したＱｏＳ情報の報告を受けることができる場合は、このＩＰレイヤから受け取ったＱｏＳ情報をセッション情報保持部２１３に該当する隣接ノードに対応して保持しておくことができる。また、このようにしてセッション情報保持部２１３に保持されたＱｏＳ情報は、ピアセッション管理部２１２を介してＱｏＳ情報保持部２１５に渡され、該当するリンクに対応して格納される。また、ピアセッション管理部２１２により、これらのリンク以外のリンクを選択的にＱｏＳの測定対象として指定することにより、ＩＰレイヤから受け取ったＱｏＳ情報をＱｏＳ情報保持部２１５に保持させたリンクについての測定処理を省略することができる。 In this QoS measurement processing unit 214, for example, information such as ping is periodically exchanged via a link specified by information from the peer session management unit 212, and information obtained in the exchange process of this control packet is obtained. QoS information can be obtained by obtaining the above-described characteristic value based on the above.
Here, if the overlay node shown in FIG. 2 can receive a report of QoS information determined by an IP layer function (for example, DiffServ) for a link with any of the adjacent overlay nodes, The QoS information received from the IP layer can be held corresponding to the adjacent node corresponding to the session information holding unit 213. Also, the QoS information held in the session information holding unit 213 in this way is passed to the QoS information holding unit 215 via the peer session management unit 212 and stored corresponding to the corresponding link. In addition, the peer session management unit 212 selectively designates a link other than these links as a QoS measurement target, thereby measuring a link in which QoS information received from the IP layer is held in the QoS information holding unit 215. Processing can be omitted.

また、図２に示したパス構成部２１６において、メッセージ作成部２２１は、ユーザ管理部４１１からの指示に応じて、指定された利用者端末Ｔ_ij(ｊ＝１〜ｍｉ)のＩＰアドレスＰ_ijを起点として示し、オーバレイノード自身のＩＰアドレスＮｉをパスの経由点として示すノードリストを含むパス情報を作成する。また、このメッセージ作成部２２１は、このようにして作成したパス情報をパス情報管理部４１６を介してパス情報データベース４１７に登録するとともに、このパス情報を含むパスメッセージを作成し、ピア間通信処理部２１１の機能を利用してオーバレイネットワークに送出する。 In the path configuration unit 216 shown in FIG. 2, the message creation unit 221 receives the IP address P _{ij of the} designated user terminal T _ij (j = 1 to mi) in response to an instruction from the user management unit 411. Is generated as a starting point, and path information including a node list indicating the IP address Ni of the overlay node itself as a via point of the path is created. The message creation unit 221 registers the path information created in this way in the path information database 417 via the path information management unit 416, creates a path message including the path information, and performs peer communication processing. The data is sent to the overlay network using the function of the unit 211.

また、図２に示したパス構成部２１６において、中継制御部２２２は、ピア間通信処理部２１１に他のオーバレイノードからのパスメッセージが到達したときに、このパスメッセージの送信元に対応するリンクについてＱｏＳ情報保持部２１５に保持されたＱｏＳ情報を読み出し、このＱｏＳ情報を上述したパスメッセージとともにパス情報編集部２２３に渡す。   In the path configuration unit 216 shown in FIG. 2, when a path message from another overlay node arrives at the inter-peer communication processing unit 211, the relay control unit 222 links corresponding to the source of this path message. QoS information held in the QoS information holding unit 215 is read out, and this QoS information is passed to the path information editing unit 223 together with the path message described above.

これに応じて、パス情報編集部２２３は、中継制御部２２２から受け取ったパスメッセージに含まれる情報に、自身のＩＰアドレスと上述したようにして得られたＱｏＳ情報と追加する編集処理を行い、得られたパス情報をパス情報管理部４１６に渡して、パスメッセージにおいて示された利用者端末から自身までのパスに対応するパス情報としてパス情報データベース４１７に登録させる。   In response to this, the path information editing unit 223 performs an editing process to add to the information included in the path message received from the relay control unit 222 with its own IP address and the QoS information obtained as described above. The obtained path information is passed to the path information management unit 416 and registered in the path information database 417 as path information corresponding to the path from the user terminal indicated by the path message to itself.

また、図２に示したパス選択部２１７において、選択制御部２２４は、中継制御部２２２からの指示に応じて、指定された利用者端末Ｔ_ij(ｊ＝１〜ｋｉ)を起点とするパスに対応してパス情報データベース４１７に登録されているパス情報をパス情報管理部４１６の機能を利用して検索する。このようにして検索されたパス情報は、ＱｏＳ算出部２２５に渡され、該当するパスにおいて期待できるＱｏＳにかかわる特性の値が算出される。そして、得られた算出結果に基づいて、選択制御部２２４により、パス情報の一つが選択されて中継制御部２２２に返される。そして、中継制御部２２２により、このパス情報を含んだパスメッセージが生成され、ピア間通信処理部２１１を介して隣接するオーバレイノードに送出される。 In the path selection unit 217 shown in FIG. 2, the selection control unit 224 causes the path starting from the specified user terminal T _ij (j = 1 to ki) in response to an instruction from the relay control unit 222. The path information registered in the path information database 417 corresponding to is searched using the function of the path information management unit 416. The path information searched in this way is passed to the QoS calculation unit 225, and the value of the characteristic related to the QoS expected in the corresponding path is calculated. Then, based on the obtained calculation result, the selection control unit 224 selects one of the path information and returns it to the relay control unit 222. Then, the relay control unit 222 generates a path message including this path information, and sends it to the adjacent overlay node via the inter-peer communication processing unit 211.

また、図２に示したユーザ情報保持部２１８は、オーバレイノードが収容しているｋｉ個の利用者端末それぞれに対応して、これらの利用者端末それぞれのＩＰアドレスを含む利用者情報を保持しており、これらの利用者情報は、ＩＰレイヤから通知される制御情報とともに、ユーザ管理部４１１による各利用者端末の管理にかかわる処理に供される。
次に、図１(ａ)に示したように、オーバレイノードＮ１〜Ｎ５から構成されるオーバレイネットワークを例にとって、本発明にかかわるルーチング方法によるルーチング動作を説明する。 Also, the user information holding unit 218 shown in FIG. 2 holds user information including the IP address of each of these user terminals corresponding to each of the ki user terminals accommodated by the overlay node. These pieces of user information are used for processing related to management of each user terminal by the user management unit 411 together with control information notified from the IP layer.
Next, as shown in FIG. 1A, the routing operation by the routing method according to the present invention will be described by taking an overlay network composed of overlay nodes N1 to N5 as an example.

例えば、オーバレイノードＮｉ(ｉ＝１〜５)が起動されたときに、図２に示したユーザ管理部４１１は、このオーバレイノードＮｉに収容されるｍｉ個の利用者端末Ｔ_ij(ｊ＝１〜ｋｉ)それぞれを指定して、パス構成部２１６のメッセージ作成部２２１にパスメッセージの作成を依頼する。なお、このようなパスメッセージの作成は、利用者端末の起動や新たな利用者端末の追加などにも応じて実行される。 For example, when the overlay node Ni (i = 1 to 5) is activated, the user management unit 411 illustrated in FIG. 2 performs mi user terminals T _ij (j = 1) accommodated in the overlay node Ni. -Ki) Each of them is designated and the message creation unit 221 of the path configuration unit 216 is requested to create a path message. The creation of such a pass message is executed in response to the activation of the user terminal or the addition of a new user terminal.

これに応じて、例えば、図１に示したオーバレイノードＮ１に収容されている利用者端末Ｔ₁₁〜Ｔ₁₃について、このオーバレイノードＮ１に備えられたメッセージ作成部２２１により、利用者端末Ｔ₁₁〜Ｔ₁₃のＩＰアドレスＰ₁₁、Ｐ₁₂、Ｐ₁₃とオーバレイノードＮ１のＩＰアドレスＮ１とを用いてパス情報（Ｐ_1j、Ｎ１）(ｊ＝１〜３)がそれぞれ作成される。このようにして得られたパス情報は、図２に示したパス情報管理部４１６を介してパス情報データベース４１７に登録されるとともに、それぞれに対応して作成されるパスメッセージに含められ、隣接するオーバレイノードＮ２、Ｎ３に送出される(図１参照)。 In response to this, for example, for the user terminals T _{11 to} T ₁₃ accommodated in the overlay node N 1 shown in FIG. 1, the message creating unit 221 provided in the overlay node N 1 causes the user terminals T ₁₁ to T ₁₃ to Path information (P _1j , N1) (j = 1 to 3) is created using the IP addresses P ₁₁ , P ₁₂ and P _{13 of} T _{13 and} the IP address N 1 of the overlay node N 1, respectively. The path information obtained in this way is registered in the path information database 417 via the path information management unit 416 shown in FIG. 2, and is included in the path message created corresponding to each and adjacent to it. It is sent to overlay nodes N2 and N3 (see FIG. 1).

例えば、オーバレイノードＮ２に上述したパス情報（Ｐ_1j、Ｎ１）(ｊ＝１〜３)を含んだパスメッセージが到達すると、このパスメッセージは、ピア間通信処理部２１１を介してパス構成部２１６の中継制御部２２２に渡される。
このとき、中継制御部２２２により、上述したパスメッセージの送信元であるオーバレイノードＮ１との間のリンクＳ₁₂に対応するＱｏＳ情報ＱｏＳ₁₂がＱｏＳ情報保持部２１５から読み出され、上述したパス情報とともにパス情報編集部２２３に渡される。 For example, when a path message including the above path information (P _1j , N1) (j = 1 to 3) arrives at the overlay node N2, the path message is transmitted via the inter-peer communication processing unit 211. To the relay control unit 222.
At this time, the QoS information QoS ₁₂ corresponding to the link S ₁₂ with the overlay node N1 that is the transmission source of the path message described above is read from the QoS information holding unit 215 by the relay control unit 222, and the path information described above is read out. At the same time, it is passed to the path information editing unit 223.

パス情報編集部２２３は、中継制御部２２２から受け取ったパス情報に含まれるノードリスト（Ｐ_1j、Ｎ１）(ｊ＝１〜３)にオーバレイノードＮ２自身のＩＰアドレスＮ２を追加するとともに上述したＱｏＳ情報ＱｏＳ₁₂を付加して、利用者端末Ｔ_1jからオーバレイノードＮ２までのパスを示すノードリスト（Ｐ_1j、Ｎ１、Ｎ２）(ｊ＝１〜３)とＱｏＳ情報ＱｏＳ₁₂とからなるパス情報を形成する。 The path information editing unit 223 adds the IP address N2 of the overlay node N2 itself to the node list (P _1j , N1) (j = 1 to 3) included in the path information received from the relay control unit 222 and the QoS described above. The information QoS ₁₂ is added to the path information including the node list (P _1j , N1, N2) (j = 1 to 3) indicating the path from the user terminal T _1j to the overlay node N2 and the QoS information QoS _12. Form.

このようにして形成されたパス情報が、パス情報管理部４１６を介してパス情報データベース４１７に蓄積され、パス選択部２１７の処理に供される。
ここで、図１に示したオーバレイネットワークでは、オーバレイノードＮ２を経由してオーバレイノードＮ１に収容された利用者端末Ｔ_1jに到達するパスは上述したパスメッセージに対応して生成されたパス情報で示されるもののみである。したがって、中継制御部２２２からの指示に応じて、パス選択部２１７により、パス情報データベース４１７に蓄積されたパス情報の中から、ノードリスト（Ｐ_1j、Ｎ１、Ｎ２）(ｊ＝１〜３)とＱｏＳ情報ＱｏＳ₁₂とからなるパス情報が選択され、このパス情報に利用しているパスである旨を示すマークが付される。そして、このパス情報を含むパスメッセージが、中継制御部２２２によって生成され、ピア間通信処理部２１１により、隣接するオーバレイノードＮ４宛てに中継される。 The path information formed in this way is accumulated in the path information database 417 via the path information management unit 416 and provided for processing by the path selection unit 217.
Here, in the overlay network shown in FIG. 1, the path reaching the user terminal T _1j accommodated in the overlay node N1 via the overlay node N2 is the path information generated corresponding to the path message described above. Only what is shown. Therefore, the node list (P _1j , N1, N2) (j = 1 to 3) is selected from the path information stored in the path information database 417 by the path selection unit 217 in response to an instruction from the relay control unit 222. And the QoS information QoS ₁₂ are selected, and a mark indicating that the path is used is attached to the path information. Then, a path message including this path information is generated by the relay control unit 222 and relayed to the adjacent overlay node N4 by the inter-peer communication processing unit 211.

同様にして、図１に示したオーバレイノードＮ３では、オーバレイノードｎ１から受け取ったパスメッセージに含まれるパス情報（Ｐ_1j、Ｎ１）(ｊ＝１〜３)に基づいて、利用者端末Ｔ_1jからオーバレイノードＮ３までのパスを示すノードリスト（Ｐ_1j、Ｎ１、Ｎ３）(ｊ＝１〜３)とリンクＳ₁₃に対応するＱｏＳ情報ＱｏＳ₁₃とからなるパス情報が形成される。そして、このパス情報が、パス情報データベース４１７に蓄積されるとともに、上述したオーバレイノードｎ２におけるパス選択処理と同様にして、利用しているパスとして選択され、パスメッセージに含められて隣接ずるオーバレイノードＮ４に中継される。 Similarly, in the overlay node N3 shown in FIG. 1, based on the path information (P _1j , N1) (j = 1 to 3) included in the path message received from the overlay node n1, the user terminal T _1j path information consisting of overlay nodes node list indicating the path to _{N3 (P 1j, N1, N3} ) (j = 1~3) and corresponding to the link S ₁₃ QoS information QoS ₁₃ Prefecture is formed. Then, this path information is accumulated in the path information database 417, and is selected as a used path in the same manner as the path selection process in the overlay node n2 described above, and is included in the path message and adjacent overlay nodes. Relayed to N4.

このようにして、図１に示したオーバレイノードＮ４に、異なる２つのパスに関するパス情報を含むパスメッセージが到達し、これらのパスメッセージの受信に応じて、それぞれの送信元との間のリンクＳ₂₄、Ｓ₃₄に対応してＱｏＳ情報保持部２１５に保持されたＱｏＳ情報ＱｏＳ₂₄、ＱｏＳ₃₄を用いて、それぞれのパスを経由してオーバレイノードＮ４に至るパスに関するパス情報が形成される。 In this way, a path message including path information regarding two different paths arrives at the overlay node N4 shown in FIG. 1, and in response to the reception of these path messages, links S to the respective transmission sources. _24, in response to S ₃₄ by using the QoS information QoS _24, QoS ₃₄ held in the QoS information holding section 215, the path information about the path leading to the overlay node N4 via respective paths are formed.

つまり、図３(ａ)に示すように、オーバレイノードＮ２からのパスメッセージに対応して、ノードリスト（Ｐ_1j、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ４）(ｊ＝１〜３)とＱｏＳ情報（ＱｏＳ₁₂、ＱｏＳ₂₄）とからなるパス情報が作成され、また、オーバレイノードＮ３からのパスメッセージに対応して、ノードリスト（Ｐ_1j、Ｎ１、Ｎ３、Ｎ４）(ｊ＝１〜３)とＱｏＳ情報（ＱｏＳ₁₃、ＱｏＳ₃₄）とからなるパス情報が作成される。そして、これらのパス情報が、パス情報データベース４１７に蓄積され、パス選択処理に供される。 That is, as shown in FIG. 3A, in response to the path message from the overlay node N2, the node list (P _1j , N1, N2, N4) (j = 1 to 3) and the QoS information (QoS ₁₂ , Path information consisting of QoS ₂₄ ) and a node list (P _1j , N 1, N 3, N 4) (j = 1 to 3) and QoS information (QoS) corresponding to the path message from the overlay node N 3. ₁₃ , QoS ₃₄ ) is created. These pieces of path information are accumulated in the path information database 417 and used for path selection processing.

上述したようにして、同一の利用者端末を起点としながら異なるパスを経由して到達した複数のパスメッセージがパス情報データベース４１７に蓄積されている場合（図３(ａ)参照）には、図２に示した選択制御部２２４により、これらのパス情報がパス情報データベース４１７から検索され、それぞれのパス情報に含まれるＱｏＳ情報がＱｏＳ算出部２２５の処理に供される。   As described above, when a plurality of path messages arrived via different paths starting from the same user terminal are accumulated in the path information database 417 (see FIG. 3A), The selection control unit 224 shown in FIG. 2 retrieves the path information from the path information database 417, and the QoS information included in each path information is provided to the process of the QoS calculation unit 225.

ここで、パス情報に含まれるノードリストによって、パスに含まれるＬ個のリンクＳ₁〜Ｓ_Lが示されており、これらのリンクＳ₁〜Ｓ_Lについて、遅延時間τ_s1〜τ_sL、パケット損失率φ_s1〜φ_sL、可用帯域ｃ_s1〜ｃ_sLが得られれば、これらのリンクからなるパス全体の遅延時間τ、パケット損失率φおよび可用帯域ｃは、それぞれ、式(１)から式(３)のように表される。 Here, the node list included in the path information indicates the _L links S _{1 to} S _L included in the path. For these links S _{1 to} S _L , the delay times τ _{s1 to} τ _sL , packets If the loss rates φ _{s1 to} φ _sL and the available bandwidth c _{s1 to} c _sL are obtained, the delay time τ, the packet loss rate φ, and the available bandwidth c of the entire path composed of these links can be calculated from the equations (1) to (1), respectively. It is expressed as (3).

したがって、ＱｏＳ算出部２２５により、これらの式(１)〜式(３)を用いて、上述した２つのパス情報で示されるパスにおいて期待できる遅延時間τ、パケット損失率φおよび可用帯域ｃを求めることにより、これらのパス情報で示されるパス全体に関するＱｏＳ情報を得ることができる。なお、上述した式(３)においては、可用帯域ｃ_S1〜ｃ_SLの最小値として、パス全体の可用帯域ｃを求めている。

Therefore, the QoS calculation unit 225 obtains the delay time τ, the packet loss rate φ, and the usable bandwidth c that can be expected in the path indicated by the above-described two path information using these formulas (1) to (3). As a result, QoS information regarding the entire path indicated by these path information can be obtained. In Equation (3) described above, the available bandwidth c of the entire path is obtained as the minimum value of the available bandwidths c _{S1 to} c _SL .

このようにして得られたＱｏＳ情報によって、例えば、ノードリスト（Ｐ_1j、Ｎ１、Ｎ３、Ｎ４）(ｊ＝１〜３)で示されるパスの方がより高いＱｏＳが期待できることが示された場合に、選択制御部２２４により、該当するパスが選択され、これ応じて、パス情報データベース４１７に格納された該当するパス情報に利用しているパスである旨のマークが付される(図３(ａ)参照)。また、このようにして選択されたパス情報を含むパスメッセージが中継制御部２２２によって作成され、ピア間通信処理部２１１を介して、隣接するオーバレイノードＮ５に送出される。 When the QoS information obtained in this way indicates, for example, that the path indicated by the node list (P _1j , N1, N3, N4) (j = 1 to 3) can be expected to have a higher QoS. Then, the selection control unit 224 selects the corresponding path, and accordingly, a mark indicating that the path is used for the corresponding path information stored in the path information database 417 is attached (FIG. 3 ( see a)). In addition, a path message including the path information selected in this way is created by the relay control unit 222 and sent to the adjacent overlay node N5 via the inter-peer communication processing unit 211.

ここで、選択制御部２２４は、例えば、複数のパスに対応して算出されたＱｏＳ情報に含まれる各特性値について、それぞれ適切な方法を用いた評価を行い、この評価結果に必要に応じて適切な重みを付けて総合評価値を求め、この総合評価値に基づいて一つのパスを選択することができる。また、複数のパスについて、同等の評価結果が得られたときに、選択制御部２２４は、パス情報データベース４１７に最も早く登録されたパス情報を選択することにより、単一のパスを確実に選択することができる。   Here, for example, the selection control unit 224 performs an evaluation using an appropriate method for each characteristic value included in the QoS information calculated corresponding to a plurality of paths, and if necessary, determines the evaluation result. It is possible to obtain a comprehensive evaluation value with an appropriate weight, and to select one path based on this comprehensive evaluation value. In addition, when the same evaluation result is obtained for a plurality of paths, the selection control unit 224 selects a single path with certainty by selecting the path information registered earliest in the path information database 417. can do.

このように、本発明のルーチング方法を適用したオーバレイノードでは、他のオーバレイノードから受け取ったパスメッセージを隣接する他のオーバレイノードに中継する際に、それまでに受け取ったパスメッセージに含まれているパス情報に基づいて、最も高いＱｏＳが期待できるパスを選択し、このパスに対応するパス情報を選択的に隣接するオーバレイノードに中継するパスメッセージに含めることができる。   As described above, in the overlay node to which the routing method of the present invention is applied, when a path message received from another overlay node is relayed to another adjacent overlay node, it is included in the path message received so far. Based on the path information, a path with the highest QoS can be selected, and path information corresponding to this path can be selectively included in a path message relayed to an adjacent overlay node.

このように、パスメッセージを伝播させる過程において、各パスにおいて期待できるＱｏＳに基づいてパスの取捨選択を行うことにより、インターネット規模のオーバレイネットワークにおいて、ＱｏＳを考慮したルーチングを実現することができる。
また、図２に示したＱｏＳ測定処理部２１４により、各オーバレイノードにおいて、隣接する全てのオーバレイノードとの間のリンクに関するＱｏＳを示す各特性値を測定すれば、ＩＰレイヤの機能に全く依存することなく、上述したパス情報の作成に必要なＱｏＳ情報を取得することができる。 In this way, in the process of propagating the path message, routing considering the QoS can be realized in the Internet scale overlay network by selecting the path based on the QoS expected in each path.
In addition, if the QoS measurement processing unit 214 shown in FIG. 2 measures each characteristic value indicating the QoS related to the link with all adjacent overlay nodes in each overlay node, it completely depends on the function of the IP layer. The QoS information necessary for creating the path information described above can be acquired.

このように、本発明のルーチング方法によれば、各自律システムに配置されたオーバレイノードにＩＰレイヤにおいてＱｏＳ情報を取得する機能が備えられているか否か、および、ＩＰレイヤにおいて取得されたＱｏＳ情報を上位レイヤに報告する機能があるか否かにかかわらず、ＱｏＳを考慮したルーチングを実現することができる。
一方、上述したように、オーバレイネットワークを構成する一部のリンクについてＩＰレイヤの機能によって確定したＱｏＳ情報が得られ、この確定したＱｏＳ情報をオーバレイノードに備えられたＱｏＳ情報保持部２１５に反映させることができれば、ＩＰレイヤで得られた確定したＱｏＳ情報を利用して、該当するリンクに関するＱｏＳ測定処理部２１４の処理を省略することができる。 Thus, according to the routing method of the present invention, whether or not the overlay node arranged in each autonomous system has a function of acquiring QoS information in the IP layer, and the QoS information acquired in the IP layer. Regardless of whether or not there is a function for reporting to the upper layer, routing considering QoS can be realized.
On the other hand, as described above, QoS information determined by the function of the IP layer is obtained for some links constituting the overlay network, and this determined QoS information is reflected in the QoS information holding unit 215 provided in the overlay node. If possible, the processing of the QoS measurement processing unit 214 regarding the corresponding link can be omitted using the determined QoS information obtained in the IP layer.

つまり、該当するリンクについては、ＱｏＳ測定のために授受される制御パケットなどに関するトラヒックが発生しなくなるので、その分、オーバレイネットワーク全体として、ＱｏＳ測定のためのトラヒックを低減することが可能となる。
なお、ＩＰレイヤの機能によって得られるＱｏＳ情報をＱｏＳ測定処理部２１４の測定結果の代わりに利用する構成であるので、一部のリンクについてのみＩＰレイヤからＱｏＳ情報が取得できる場合や、ＩＰレイヤからＱｏＳ情報を取得できるオーバレイノードと取得できないオーバレイノードとが混在している場合にも全く問題なくルーチング処理を実現することができる。 In other words, since traffic related to control packets and the like exchanged for QoS measurement does not occur for the corresponding link, traffic for QoS measurement can be reduced as much as the entire overlay network.
Since the QoS information obtained by the IP layer function is used instead of the measurement result of the QoS measurement processing unit 214, the QoS information can be acquired from the IP layer only for some links, or from the IP layer. Even when overlay nodes that can acquire QoS information and overlay nodes that cannot acquire QoS information coexist, routing processing can be realized without any problem.

このように、本発明では、各自律システムに配置されるオーバレイノードの構成に大幅な自由度を与えることができるので、多数のＩＳＰがひしめいている現状に極めてよくマッチしている。
（第２の実施形態）
更に、各オーバレイノードに収容される利用者端末とその収容先のオーバレイノードとの間のリンクに関するＱｏＳを考慮したルーチングを実現することもできる。 As described above, the present invention can give a great degree of freedom to the configuration of the overlay node arranged in each autonomous system, and thus matches the present situation where many ISPs are crowded.
(Second Embodiment)
Furthermore, it is possible to realize routing in consideration of QoS related to the link between the user terminal accommodated in each overlay node and the overlay node of the accommodation destination.

例えば、図１に示したユーザ情報保持部２１８は、ｉ番目のオーバレイノードに収容される各利用者端末Ｔ_i1〜Ｔ_imiのＩＰアドレスＰ_i1〜Ｐ_imiに加えて、これらの利用者端末Ｔ_i1〜Ｔ_imiとオーバレイノードとの間のリンクについて、例えば、各利用者が利用しているアクセス回線について保証されているＱｏＳを示すＱｏＳ情報ＱｏＳ_Tij(ｊ＝１〜ｍｉ)を保持している。また、図１に示したユーザ管理部４１１は、オーバレイノードの起動などに応じてパスメッセージの作成を依頼する際に、対象となる利用者端末を示すＩＰアドレスＰ_ijとともにこのＱｏＳ情報ＱｏＳ_Tijをメッセージ作成部２２１に渡し、パスメッセージの作成処理に供する。 For example, the user information holding unit 218 shown in FIG. 1 adds these user terminals T in addition to the IP addresses P _{i1 to} P _imi of the user terminals T _{i1 to} T _imi accommodated in the i-th overlay node. The link between _{i1 to Timi} and the overlay node holds, for example, QoS information QoS _Tij (j = 1 to mi) indicating the guaranteed QoS for the access line used by each user. . Further, when the user management unit 411 shown in FIG. 1 requests the creation of a path message in response to the activation of the overlay node, the QoS information QoS _Tij together with the IP address P _ij indicating the target user terminal is used. The message is sent to the message creating unit 221 and used for creating a pass message.

これに応じて、メッセージ作成部２２１により、指定された利用者端末Ｔ_ijからｉ番目のオーバレイノードに至るパスを示すノードリスト(Ｐ_ij、Ｎｉ)と、この利用者端末Ｔ_ijとオーバレイノードとの間のリンクに対応するＱｏＳ情報ＱｏＳ_Tijとを含むパス情報が作成され、このパス情報が、パス情報管理部４１６を介してパス情報データベース４１７に蓄積される。また、メッセージ作成部２２１により、このパス情報を含むパスメッセージが作成され、ピア間通信処理部２１１によって隣接するオーバレイノードに送出される。 In response to this, the message creation unit 221 causes the node list (P _ij , Ni) indicating the path from the designated user terminal T _ij to the i-th overlay node, the user terminal T _ij and the overlay node, The path information including the QoS information QoS _Tij corresponding to the link between is created, and this path information is stored in the path information database 417 via the path information management unit 416. Further, the message creating unit 221 creates a path message including this path information, and the peer communication processing unit 211 sends the message to an adjacent overlay node.

このようにして、各オーバレイノードと利用者端末との間のリンクに関するＱｏＳ情報を含むパスメッセージをオーバレイネットワークにおいて伝播させることにより、伝播経路上のオーバレイノードに備えられたパス情報データベース４１７(図２参照)に、オーバレイネットワークにおけるエンドツーエンドのパスに対応するＱｏＳ情報に加えて、利用者端末までのリンクに関するＱｏＳ情報をあわせて収集することができる。   In this way, the path message including the QoS information regarding the link between each overlay node and the user terminal is propagated in the overlay network, whereby the path information database 417 provided in the overlay node on the propagation path (FIG. 2). In addition to the QoS information corresponding to the end-to-end path in the overlay network, the QoS information related to the link to the user terminal can also be collected.

したがって、例えば、図１(ａ)に示したオーバレイノードＮ１に収容された利用者端末Ｔ₁₁を起点とし、オーバレイノードＮ２、Ｎ３をそれぞれ経由する２つのパスを介してパスメッセージがオーバレイノードＮ４に到達すると、図３(ｂ)に示すように、利用者端末Ｔ₁₁に対応するＱｏＳ情報ＱｏＳ_T11を含むパス情報が、このオーバレイノードＮ４に備えられたパス情報データベース４１７(図２参照)に登録される。 Thus, for example, by starting from the user terminal T ₁₁ accommodated in the overlay node N1 shown in FIG. 1 (a), overlay nodes N2, N3 and through two paths passing through each path message to overlay node N4 Upon reaching, as shown in FIG. 3 (b), registered in the user terminal T path information including QoS information QoS _T11 corresponding to _11, the path information database 417 provided in the overlay node N4 (see Fig. 2) Is done.

そして、ノードリスト（Ｐ₁₁、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ４）とＱｏＳ情報（ＱｏＳ_T11、ＱｏＳ₁₂、ＱｏＳ₂₄）とからなるパス情報と、ノードリスト（Ｐ₁₁、Ｎ１、Ｎ３、Ｎ４）とＱｏＳ情報（ＱｏＳ_T11、ＱｏＳ₁₃、ＱｏＳ₃₄）とからなるパス情報とがパス情報データベース４１７から検索され、ＱｏＳ算出部２２５による特性値の算出処理に供される。
ここで、例えば、利用者端末においてサービスを提供するアプリケーションによって指定される制限条件(例えば、遅延時間１００ｍｓ、パケット損失率１０％)がある場合などには、選択制御部２２４は、この制限条件を考慮してＱｏＳ算出部２２５によって得られた算出結果を評価する必要がある。そして、一般に、個々の利用者端末とこれを収容するオーバレイノードまでのリンクは、オーバレイネットワーク内のリンクに比べて、期待できるＱｏＳが低い場合が少なくない。つまり、利用者端末とオーバレイノード間のリンクに関するＱｏＳ情報によっては、オーバレイネットワーク内のエンドツーエンドのパスに関するＱｏＳの評価が覆る可能性がある。 Then, path information including a node list (P ₁₁ , N 1, N 2, N 4) and QoS information (QoS _{T 11} , QoS ₁₂ , QoS ₂₄ ), a node list (P ₁₁ , N 1, N 3, N 4) and QoS information ( The path information consisting of QoS _T11 , QoS ₁₃ , and QoS ₃₄ ) is retrieved from the path information database 417, and used for the characteristic value calculation processing by the QoS calculation unit 225.
Here, for example, when there is a restriction condition (for example, a delay time of 100 ms, a packet loss rate of 10%) specified by an application that provides a service in the user terminal, the selection control unit 224 sets the restriction condition. It is necessary to evaluate the calculation result obtained by the QoS calculation unit 225 in consideration. In general, the link between an individual user terminal and an overlay node that accommodates the individual user terminal often has a lower expected QoS than a link in the overlay network. That is, depending on the QoS information related to the link between the user terminal and the overlay node, the QoS evaluation regarding the end-to-end path in the overlay network may be overturned.

例えば、ノードリスト（Ｐ₁₁、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ４）で示されるパスについて、オーバレイネットワークのエンドツーエンドのＱｏＳ情報として遅延時間τが５０ｍｓ、パケット損失率３％が得られ、一方、ノードリスト（Ｐ₁₁、Ｎ１、Ｎ３、Ｎ４）で示されるパスについて、同じく遅延時間τが１０ｍｓ、パケット損失率９％が得られている場合について説明する。 For example, for the path indicated by the node list (P ₁₁ , N1, N2, N4), a delay time τ of 50 ms and a packet loss rate of 3% are obtained as end-to-end QoS information of the overlay network. For the paths indicated by P ₁₁ , N 1, N 3, and N 4), the case where the delay time τ is 10 ms and the packet loss rate is 9% will be described.

上述した２つのパスのＱｏＳ情報に、利用者端末Ｔ₁₁とオーバレイノードＮ１との間のＱｏＳ情報として遅延時間τが５ｍｓ、パケット損失率２％を加味した上で利用者端末Ｔ₁₁からオーバレイノードＮ４までのパスについての遅延時間およびパケット損失率を求めると、前者は、遅延時間が大きいものの制限条件の範囲内であり、かつ、パケット損失は制限条件を満たしているのに対して、後者は、遅延時間が小さいとはいえパケット損失が制限条件を明らかに満たしていないことが分かる。 The QoS information of the two paths mentioned above, the overlay node from the user terminal T ₁₁ on the delay time τ as the QoS information between the user terminal T ₁₁ and the overlay node N1 in consideration 5 ms, 2% packet loss rate When the delay time and the packet loss rate for the path up to N4 are obtained, the former is within the limit condition although the delay time is large, and the packet loss satisfies the limit condition, whereas the latter is Even though the delay time is small, it can be seen that the packet loss clearly does not satisfy the limit condition.

このように、利用者端末とこれを収容するオーバレイノードとの間のＱｏＳおよびサービスの提供に必要なＱｏＳに関する制限条件が明らかな場合は、オーバレイネットワークにおけるエンドツーエンドのＱｏＳを汎用的な評価基準を用いて評価する代わりに、選択制御部２２４により、利用者端末までのパス全体のＱｏＳが制限条件を満たしているか否かに基づいて、そのパスを評価することができる。これにより、上述した例では、遅延時間の大きさにかかわらず、パケット損失率の小さいパス(つまり、オーバレイノードＮ２を経由するパス)が選択され、パス情報データベース４１７の該当するパス情報に利用しているパスである旨のマークがつけられる。   As described above, when the QoS and the QoS necessary for providing the service between the user terminal and the overlay node that accommodates the user terminal are clear, end-to-end QoS in the overlay network is generally evaluated. The selection control unit 224 can evaluate the path based on whether or not the QoS of the entire path to the user terminal satisfies the restriction condition. Thus, in the above-described example, a path with a small packet loss rate (that is, a path passing through the overlay node N2) is selected regardless of the delay time, and is used for the corresponding path information in the path information database 417. A mark indicating that it is a pass is attached.

このように、各利用者端末Ｔ_ijからこれを収容するオーバレイノードまでの経路に関するＱｏＳ情報を利用することにより、利用者にサービスを提供するために必要な制限条件を満たす適切なパスを確実に選択することが可能となる。
（第３の実施形態）
図４に、本発明にかかわるオーバレイノードの第３の実施形態を示す。 In this way, by using the QoS information regarding the route from each user terminal T _ij to the overlay node that accommodates it, it is possible to ensure an appropriate path that satisfies the restriction conditions necessary to provide the service to the user. It becomes possible to select.
(Third embodiment)
FIG. 4 shows a third embodiment of an overlay node according to the present invention.

なお、図４に示す構成要素のうち、図２に示した各部と同等のものについては、図２に示した符号を付して示し、その説明を省略する。
図４に示したパス構成部２１６は、図２に示した各部に加えてＱｏＳ算出部２２５を備え、パス情報編集部２２３によってパス情報を編集する過程において、該当するパス全体のＱｏＳをＱｏＳ算出部２２５の機能を利用して求め、このパス全体のＱｏＳを含むパス情報を、パス情報管理部４１６を介してパス情報データベース４１７に蓄積する。 4 that are the same as those shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals as those shown in FIG. 2 and description thereof is omitted.
The path configuration unit 216 illustrated in FIG. 4 includes a QoS calculation unit 225 in addition to the units illustrated in FIG. 2. In the process of editing the path information by the path information editing unit 223, the QoS of the entire corresponding path is calculated by QoS. The path information including the QoS of the entire path is obtained in the path information database 417 via the path information management unit 416.

例えば、パス情報編集部２２３は、中継制御部２２２から受け取ったパス情報にＱｏＳ情報が含まれている場合に、このＱｏＳ情報ＱｏＳ₀と中継制御部２２２から新たに受け取った送信元に対応するリンクＳ_aのＱｏＳ情報ＱｏＳ_aとをＱｏＳ算出部２２５に渡し、自ノードまでのパスに関するＱｏＳ情報ＱｏＳを算出する処理に供する。
ここで、ＱｏＳ情報ＱｏＳに含まれる遅延時間τ、パケット損失率φおよび可用帯域ｃは、ＱｏＳ情報ＱｏＳ₀に含まれる遅延時間τ₀、パケット損失率φ₀および可用帯域ｃ₀と、ＱｏＳ情報ＱｏＳ_aに含まれる遅延時間τ_a、パケット損失率φ_aおよび可用帯域ｃ_aとを用いて、式(４)〜式(６)のように表される。 For example, when the path information received from the relay control unit 222 includes QoS information, the path information editing unit 223 includes the QoS information QoS ₀ and a link corresponding to the transmission source newly received from the relay control unit 222. pass the QoS information QoS _a of S _a in QoS calculation unit 225, subjected to the process of calculating the QoS information QoS related path to the own node.
Here, the delay time included in the QoS information QoS tau, packet loss rate phi and available bandwidth c, the delay time tau ₀ included in the QoS information QoS _0, the packet loss rate phi ₀ and available bandwidth c _0, QoS information QoS _{Using the} delay time τ _a , the packet loss rate φ _a, and the available bandwidth c _a included in “ _a” , they are expressed as Expressions (4) to (6)

τ＝τ₀＋τ_a ・・・（４）
φ＝１−(１−φ₀)×（１−φ_a） ・・・（５）
ｃ＝ｍｉｎ（ｃ₀、ｃ_a） ・・・（６）
パス情報編集部２２３は、ＱｏＳ算出部２２５によって上述した式(４)〜式(６)に基づいて算出されたＱｏＳ情報ＱｏＳを受け取り、このＱｏＳ情報ＱｏＳによって中継制御部２２２から受け取ったパス情報のＱｏＳ情報ＱｏＳ_baseを置き換えることにより、自身までの経路を示すノードリストとこのパス全体に関するＱｏＳを示すＱｏＳ情報ＱｏＳとから構成されるパス情報を、パス情報管理部４１６による登録処理に供することができる。 τ = τ ₀ + τ _a (4)
φ = 1− (1−φ ₀ ) × (1−φ _a ) (5)
c = min (c ₀ , c _a ) (6)
The path information editing unit 223 receives the QoS information QoS calculated based on the above-described equations (4) to (6) by the QoS calculation unit 225, and the path information received from the relay control unit 222 by this QoS information QoS. By replacing the QoS information QoS _base , the path information composed of the node list indicating the route up to itself and the QoS information QoS indicating the QoS regarding the entire path can be used for registration processing by the path information management unit 416. .

このようにしてパス情報データベース４１７に蓄積されるパス情報は、図５(ａ)に示すように、オーバレイネットワークにおいて該当するパスを構成する各リンクのＱｏＳ情報に基づいて算出されたパス全体のＱｏＳ情報を、それぞれのリンクに関するＱｏＳ情報を示したリストに代えて(図３(ａ)参照)含んでいる。
なお、図５(ａ)において、ノードリスト(Ｎ１、Ｎ２、Ｎ４)で示されるパスに対応するＱｏＳ情報を符号ＱｏＳ_1-2-4で示し、また、ノードリスト(Ｎ１、Ｎ３、Ｎ４)で示されるパスに対応するＱｏＳ情報を符号ＱｏＳ_1-3-4で示した。 The path information accumulated in the path information database 417 in this way is the QoS of the entire path calculated based on the QoS information of each link constituting the corresponding path in the overlay network, as shown in FIG. The information is included in place of the list indicating the QoS information related to each link (see FIG. 3A).
In FIG. 5A, the QoS information corresponding to the path indicated by the node list (N1, N2, N4) is indicated by reference sign QoS _1-2-4 , and the node list (N1, N3, N4) is indicated. The QoS information corresponding to the indicated path is indicated by the code QoS _1-3-4 .

したがって、図４に示したパス選択部２２６は、パス情報データベース４１７に利用者端末に対応して蓄積されたパス情報に含まれるＱｏＳ情報を相互に比較することにより、最も高いＱｏＳが期待できるパスを選択することができる。
また、このようにして、各オーバレイノードにおいて、パス情報を蓄積する段階でそのパス全体に関するＱｏＳ情報を求めておくことにより、パスメッセージのデータ長を大幅に低減することができる。なぜなら、図４に示したオーバレイノードによって伝播されるパスメッセージに含まれるＱｏＳ情報は、その伝播経路におけるホップ数にかかわらず、１つのリンクのＱｏＳ情報と同等の情報量に集約されているからである。 Therefore, the path selection unit 226 shown in FIG. 4 compares the QoS information included in the path information stored in the path information database 417 corresponding to the user terminal, so that the path with the highest QoS can be expected. Can be selected.
In this way, the data length of the path message can be greatly reduced by obtaining the QoS information regarding the entire path at the stage of storing the path information in each overlay node. This is because the QoS information included in the path message propagated by the overlay node shown in FIG. 4 is aggregated to the same amount of information as the QoS information of one link regardless of the number of hops in the propagation path. is there.

上述したようにして、オーバレイネットワークにおいて伝播されるパスメッセージの情報量を低減することは、インターネット規模のオーバレイネットワークにおいて設定されるパスのホップ数が非常に大きくなる場合があることを考えれば、極めて重要である。
また、図４に示したオーバレイノードに、上述した第２の実施形態の項において説明した技術を適用することも可能である。 As described above, reducing the amount of information of a path message propagated in an overlay network is extremely difficult considering that the number of hops of a path set in an Internet scale overlay network may be very large. is important.
Further, the technique described in the section of the second embodiment described above can be applied to the overlay node shown in FIG.

この場合は、図５(ｂ)に示すように、自身を収容するオーバレイノードとの間について確定したＱｏＳが得られている利用者端末を起点とするパスについては、このパスの経路を示すノードリストともに、起点となる利用者端末から自ノードまでの全てのリンクに関するＱｏＳ情報から算出されたパス全体のＱｏＳ情報がパス情報データベース４１７に格納される。なお、図５(ｂ)において、利用者端末Ｔ₁₁を起点とし、ノードリスト(Ｎ１、Ｎ２、Ｎ４)で示されるパスに対応するＱｏＳ情報を符号ＱｏＳ_T11-1-2-4で示し、また、同じくノードリスト(Ｎ１、Ｎ３、Ｎ４)で示されるパスに対応するＱｏＳ情報を符号ＱｏＳ_T11-1-3-4で示した。 In this case, as shown in FIG. 5 (b), for a path starting from a user terminal having a QoS determined with respect to the overlay node that accommodates the node, a node indicating the path of this path In both lists, the path information database 417 stores the QoS information of the entire path calculated from the QoS information related to all links from the user terminal as a starting point to the own node. Incidentally, in FIG. 5 (b), the user terminal T ₁₁ is the starting point, indicates the QoS information corresponding to the path indicated by node list (N1, N2, N4) in code QoS _T11-1-2-4, also Similarly, QoS information corresponding to the path indicated by the node list (N1, N3, N4) is indicated by a code QoS _T11-1-3-4 .

上述したように、本発明にかかわるオーバレイノードによって形成されたオーバレイネットワークにおいて本発明にかかわるルーチング方法を適用することにより、多種多様なインターネットサービスプロバイダがそれぞれ独自のサービスを展開しているインターネットシステムにおいて、ＱｏＳを考慮しつつ、各ＩＳＰに対応する自律システムをまたがる情報流通経路を設定することができる。   As described above, by applying the routing method according to the present invention in the overlay network formed by the overlay node according to the present invention, in an Internet system in which various Internet service providers develop their own services, An information distribution route that spans an autonomous system corresponding to each ISP can be set in consideration of QoS.

上述したように、本発明にかかわるルーチング方法およびオーバレイノードによれば、インターネット規模のスケーラビリティを確保しつつ、異なる自律システムに属する利用者端末を結ぶパスのエンドツーエンドでサービスの提供に必要なＱｏＳを保証することが可能となる。
これにより、自律システムの壁にかかわらず、利用者にＶｏＩＰや映像のストリーミング配信などの高度なサービスを提供する際のサービス品質を向上することができるので、このようなリアルタイム性の高いサービスを自律システムの障壁を超えて実現するための技術分野において極めて有用である。 As described above, according to the routing method and overlay node according to the present invention, QoS necessary for providing services end-to-end on a path connecting user terminals belonging to different autonomous systems while ensuring scalability on the Internet scale. Can be guaranteed.
This makes it possible to improve service quality when providing advanced services such as VoIP and video streaming to users regardless of the barriers of the autonomous system. It is extremely useful in the technical field to realize beyond system barriers.

本発明にかかわるルーチング方法の原理を説明する図である。It is a figure explaining the principle of the routing method concerning this invention. 本発明にかかわるオーバレイネットワークシステムの第１の実施形態を示す図である。1 is a diagram showing a first embodiment of an overlay network system according to the present invention. パス情報の蓄積を説明する図である。It is a figure explaining accumulation | storage of path information. 本発明にかかわるオーバレイノードの第３の実施形態を示す図である。It is a figure which shows 3rd Embodiment of the overlay node concerning this invention. パス情報の蓄積を説明する図である。It is a figure explaining accumulation | storage of path information. ＢＧＰルーチングの説明図である。It is explanatory drawing of BGP routing.

符号の説明Explanation of symbols

２１１ ピア間通信処理部
２１２ ピアセッション管理部
２１３ セッション情報保持部
２１４ ＱｏＳ測定処理部
２１５ ＱｏＳ情報保持部
２１６、４１４ パス構成部
２１７、２２６、４１５ パス選択部
２１８ ユーザ情報保持部
２２１ メッセージ作成部
２２２ 中継制御部
２２３ パス情報編集部
２２４ 選択制御部
２２５ ＱｏＳ算出部
４１１ ユーザ管理部
４１２ ＴＣＰセッション管理部
４１３ ＴＣＰ通信処理部
４１６ パス情報管理部
４１７ パス情報データベース

211 Peer communication processing unit 212 Peer session management unit 213 Session information holding unit 214 QoS measurement processing unit 215 QoS information holding unit 216 414 Path configuration unit 217 226 415 Path selection unit 218 User information holding unit 221 Message creation unit 222 Relay control unit 223 Path information editing unit 224 Selection control unit 225 QoS calculation unit 411 User management unit 412 TCP session management unit 413 TCP communication processing unit 416 Path information management unit 417 Path information database

Claims (8)

ＩＰレイヤの上位レイヤに位置するオーバレイネットワークを構成し、隣接するオーバレイノードとの間にピアセッションを設定するオーバレイノードで用いられるオーバレイネットワーク対応ルーチング方法において、
前記オーバレイネットワークを構成するオーバレイノードそれぞれの起動あるいは前記オーバレイノードに収容される利用者端末の起動あるいは追加に応じて、前記オーバレイノードに収容される利用者端末と前記オーバレイノードとをパスの経由点として示すノードリストを含むパスメッセージを作成する作成ステップと、
前記作成されたパスメッセージを隣接するオーバレイノードとの間に設定されたリンクを介して送信する送信ステップと、
前記オーバレイノードごとに、隣接する少なくとも一つのオーバレイノードとの間のリンクそれぞれについて、遅延時間、パケット損失率および可用帯域を含むＱｏＳにかかわる特性を測定する測定ステップと、
前記パスメッセージの受信に応じて、受信したパスメッセージに含まれるノードリストに自身をパスの経由点として追加するとともに、前記パスメッセージの送信元に対応するリンクについて測定された特性を示すＱｏＳ情報を付加することにより、前記パスメッセージで示された利用者端末から自身までの経路に関するパス情報を形成し、このパス情報を蓄積する蓄積ステップと、
前記パスメッセージの受信に応じて、それまでに蓄積したパス情報の中から、前記受信したパスメッセージに含まれるノードリストで示される利用者端末を含むものを検索する検索ステップと、
前記検索されたパスメッセージそれぞれに含まれる情報に基づいて、最も高いＱｏＳの実現が期待できるパスを利用するパスとして選択する選択ステップと、
前記選択されたパスのパス情報を含む新たなパスメッセージを前記送信元のオーバレイノードを除く隣接するオーバレイノードに中継する中継ステップとを備え、
前記選択ステップは、
前記検索されたパス情報それぞれに含まれる情報と、前記パスメッセージの送信元に対応するリンクについて測定された特性を示すＱｏＳ情報とに基づいて、前記パスメッセージで示された利用者端末から自身までの経路に関するＱｏＳ情報を算出するＱｏＳ算出ステップを備えた
ことを特徴とするオーバレイネットワーク対応ルーチング方法。 In an overlay network compatible routing method used in an overlay node that configures an overlay network located in an upper layer of the IP layer and establishes a peer session with an adjacent overlay node,
In response to activation of each overlay node constituting the overlay network or activation or addition of a user terminal accommodated in the overlay node, the user terminal accommodated in the overlay node and the overlay node are connected via a path. A creation step to create a path message containing a node list shown as
A transmission step of transmitting the created path message via a link established between adjacent overlay nodes;
A measurement step of measuring, for each of the overlay nodes, a QoS-related characteristic including a delay time, a packet loss rate, and an available bandwidth for each link between at least one adjacent overlay node;
In response to the reception of the path message, it adds itself to the node list included in the received path message as a path via point, and includes QoS information indicating characteristics measured for the link corresponding to the transmission source of the path message. Adding, forming path information relating to a route from the user terminal indicated by the path message to itself, and storing the path information;
In response to the reception of the path message, a search step of searching for one including the user terminal indicated by the node list included in the received path message from the path information accumulated so far;
A selection step of selecting a path using a path that can be expected to realize the highest QoS based on information included in each of the searched path messages;
Relaying a new path message including path information of the selected path to an adjacent overlay node excluding the source overlay node, and
The selection step includes
Based on information included in each of the searched path information and QoS information indicating characteristics measured for a link corresponding to the transmission source of the path message, from the user terminal indicated in the path message to itself An overlay network-compatible routing method, comprising: a QoS calculation step of calculating QoS information related to a path of the network. ＩＰレイヤの上位レイヤに位置するオーバレイネットワークを構成し、隣接するオーバレイノードとの間にピアセッションを設定するオーバレイノードで用いられるオーバレイネットワーク対応ルーチング方法において、
前記オーバレイネットワークを構成するオーバレイノードそれぞれの起動あるいは前記オーバレイノードに収容される利用者端末の起動あるいは追加に応じて、前記オーバレイノードに収容される利用者端末と前記オーバレイノードとをパスの経由点として示すノードリストを含むパスメッセージを作成する作成ステップと、
前記作成されたパスメッセージを隣接するオーバレイノードとの間に設定されたリンクを介して送信する送信ステップと、
前記オーバレイノードごとに、隣接する少なくとも一つのオーバレイノードとの間のリンクそれぞれについて、遅延時間、パケット損失率および可用帯域を含むＱｏＳにかかわる特性を測定する測定ステップと、
前記パスメッセージの受信に応じて、受信したパスメッセージに含まれる情報と、前記パスメッセージの送信元に対応するリンクについて測定された特性を示すＱｏＳ情報とに基づいて、前記パスメッセージで示された利用者端末から自身までの経路に関するＱｏＳ情報を算出するＱｏＳ算出ステップと、
前記パスメッセージの受信に応じて、受信したパスメッセージに含まれるノードリストに自身をパスの経由点として追加して得られるノードリストと、前記ＱｏＳ算出ステップによって得られたＱｏＳ情報とからパス情報を形成し、このパス情報を蓄積する蓄積ステップと、
前記パスメッセージの受信に応じて、それまでに蓄積したパス情報の中から、前記受信したパスメッセージに含まれるノードリストで示される利用者端末を含むものを検索する検索ステップと、
前記検索されたパス情報それぞれに含まれるＱｏＳ情報に基づいて、最も高いＱｏＳの実現が期待できるパスを利用するパスとして選択する選択ステップと、
前記選択されたパスのパス情報を含む新たなパスメッセージを前記送信元のオーバレイノードを除く隣接するオーバレイノードに中継する中継ステップと
を備えたことを特徴とするオーバレイネットワーク対応ルーチング方法。 In an overlay network compatible routing method used in an overlay node that configures an overlay network located in an upper layer of the IP layer and establishes a peer session with an adjacent overlay node,
In response to activation of each overlay node constituting the overlay network or activation or addition of a user terminal accommodated in the overlay node, the user terminal accommodated in the overlay node and the overlay node are connected via a path. A creation step to create a path message containing a node list shown as
A transmission step of transmitting the created path message via a link established between adjacent overlay nodes;
A measurement step for measuring, for each of the overlay nodes, a QoS-related characteristic including a delay time, a packet loss rate, and an available bandwidth for each link between at least one adjacent overlay node;
In response to receiving the path message, the path message is indicated based on information included in the received path message and QoS information indicating characteristics measured for a link corresponding to a source of the path message. A QoS calculation step for calculating QoS information regarding a route from the user terminal to itself;
In response to the reception of the path message, path information is obtained from the node list obtained by adding itself as a via point of the path to the node list included in the received path message, and the QoS information obtained by the QoS calculation step. An accumulation step of forming and accumulating this path information;
In response to receiving the path message, a search step of searching for one including the user terminal indicated by the node list included in the received path message from the path information accumulated so far;
A selection step of selecting, as a path using a path that can be expected to realize the highest QoS, based on QoS information included in each of the searched path information;
A relaying step for relaying a new path message including path information of the selected path to an adjacent overlay node excluding the source overlay node; and a routing method corresponding to the overlay network. ＩＰレイヤの上位レイヤに位置するオーバレイネットワークを構成するオーバレイノードであって、隣接するオーバレイノードとの間に設定したピアセッションを介して情報のやり取りを行うピア間通信手段を有し、少なくとも一つの利用者端末を収容するオーバレイノードにおいて、
前記オーバレイノードの起動あるいは前記オーバレイノードに収容される利用者端末の起動あるいは追加に応じて、前記利用者端末と前記オーバレイノードとをパスの経由点として示すノードリストを含むパスメッセージを作成し、前記ピア間通信手段を介して隣接するオーバレイノードに送出する作成手段と、
前記ピア間通信手段によって設定された各リンクについて、遅延時間、パケット損失率および可用帯域を含むＱｏＳにかかわる特性を測定する測定手段と、
前記パスメッセージの受信に応じて、受信したパスメッセージに含まれるノードリストに自身をパスの経由点として追加して得られるノードリストと、前記パスメッセージの送信元に対応するリンクについて測定された特性を示すＱｏＳ情報とから、前記パスメッセージで示された利用者端末から自身までの経路に関するパス情報を形成する形成手段と、
形成されたパス情報を順次に蓄積するパス情報データベースと、
前記パスメッセージの受信に応じて、それまでに前記パス情報データベースに蓄積されたパス情報の中から、前記受信したパスメッセージに含まれるノードリストで示される利用者端末を含むものを検索する検索手段と、
前記検索されたパス情報それぞれに含まれる情報に基づいて、最も高いＱｏＳの実現が期待できるパスを利用するパスとして選択する選択手段と、
前記ピア間通信手段を介して、前記選択されたパスのパス情報を含む新たなパスメッセージを前記送信元のオーバレイノードを除く隣接するオーバレイノードに中継する中継手段とを備え、
前記選択手段は、
前記検索されたパス情報それぞれに含まれる情報と、前記パスメッセージの送信元に対応するリンクについて測定された特性を示すＱｏＳ情報とに基づいて、前記パスメッセージで示された利用者端末から自身までの経路に関するＱｏＳ情報を算出するＱｏＳ算出手段を備えた
ことを特徴とするオーバレイノード。 An overlay node that constitutes an overlay network located in an upper layer of the IP layer, and has an inter-peer communication means for exchanging information through a peer session set with an adjacent overlay node, and has at least one In the overlay node that accommodates user terminals,
In response to the activation of the overlay node or the activation or addition of a user terminal accommodated in the overlay node, a path message including a node list indicating the user terminal and the overlay node as a path via point is created. Creating means for sending to adjacent overlay nodes via the peer-to-peer communication means;
Measuring means for measuring characteristics relating to QoS including delay time, packet loss rate and available bandwidth for each link set by the peer-to-peer communication means;
In response to the reception of the path message, a node list obtained by adding itself to the node list included in the received path message as a via point of the path, and characteristics measured for the link corresponding to the transmission source of the path message Forming means for forming path information related to a route from the user terminal indicated by the path message to itself from the QoS information indicating
A path information database for sequentially storing the formed path information;
In response to receiving the path message, search means for searching the path information stored in the path information database so far, including a user terminal indicated by the node list included in the received path message. When,
Selection means for selecting, as a path using a path that can be expected to realize the highest QoS, based on information included in each of the searched path information;
Relay means for relaying a new path message including path information of the selected path to adjacent overlay nodes other than the source overlay node via the peer-to-peer communication means;
The selection means includes
Based on information included in each of the searched path information and QoS information indicating characteristics measured for a link corresponding to the transmission source of the path message, from the user terminal indicated in the path message to itself An overlay node comprising: QoS calculation means for calculating QoS information related to a path of 請求項３に記載のオーバレイノードにおいて、
前記測定手段は、
前記ピア間通信手段によって設定されるピアセッションのうち、ＩＰレイヤにおいて確定したＱｏＳ情報が得られたリンクに対応して、前記確定したＱｏＳ情報を保持し、前記リンクに対応する測定によって得られたＱｏＳ情報として出力するＱｏＳ情報保持手段を備えた
ことを特徴とするオーバレイノード。 The overlay node according to claim 3, wherein
The measuring means includes
Of the peer sessions set by the inter-peer communication means, corresponding to the link for which the QoS information determined in the IP layer is obtained, the determined QoS information is retained and obtained by the measurement corresponding to the link An overlay node characterized by comprising QoS information holding means for outputting as QoS information. 請求項３に記載のオーバレイノードにおいて、
前記作成手段は、
前記収容している利用者端末それぞれに対応するＱｏＳ情報を保持する利用者情報保持手段と、
前記起点となる利用者端末と自身とを示す情報を含むノードリストと、前記利用者端末に対応して前記利用者情報保持手段に保持されたＱｏＳ情報とを結合してパスメッセージを作成する結合手段とを備えた
ことを特徴とするオーバレイノード。 The overlay node according to claim 3, wherein
The creating means includes
User information holding means for holding QoS information corresponding to each of the accommodated user terminals;
A combination that creates a path message by combining a node list including information indicating the starting user terminal and itself and QoS information held in the user information holding means corresponding to the user terminal. An overlay node characterized by comprising: means. ＩＰレイヤの上位レイヤに位置するオーバレイネットワークを構成するオーバレイノードであって、隣接するオーバレイノードとの間に設定したピアセッションを介して情報のやり取りを行うピア間通信手段を有し、少なくとも一つの利用者端末を収容するオーバレイノードにおいて、
前記オーバレイノードの起動あるいは前記オーバレイノードに収容される利用者端末の起動あるいは追加に応じて、前記利用者端末と前記オーバレイノードとをパスの経由点として示すノードリストを含むパスメッセージを作成し、前記ピア間通信手段を介して隣接するオーバレイノードに送出する作成手段と、
前記ピア間通信手段によって設定された各リンクについて、遅延時間、パケット損失率および可用帯域を含むＱｏＳにかかわる特性を測定する測定手段と、
前記パスメッセージの受信に応じて、このパスメッセージに含まれる情報と、前記パスメッセージの送信元に対応するリンクについて測定された特性を示すＱｏＳ情報とに基づいて、前記パスメッセージで示された利用者端末から自身までの経路に関するＱｏＳ情報を算出するＱｏＳ算出手段と、
前記パスメッセージの受信に応じて、受信したパスメッセージに含まれるノードリストに自身をパスの経由点として追加して得られるノードリストと、前記ＱｏＳ算出手段によって算出されたＱｏＳ情報とから、前記パスメッセージで示された利用者端末から自身までの経路に関するパス情報を形成する形成手段と、
形成されたパス情報を順次に蓄積するパス情報データベースと、
前記パスメッセージの受信に応じて、それまでに前記パス情報データベースに蓄積されたパス情報の中から、前記受信したパスメッセージに含まれるノードリストで示される利用者端末を含むものを検索する検索手段と、
前記検索されたパス情報それぞれに含まれる情報に基づいて、最も高いＱｏＳの実現が期待できるパスを利用するパスとして選択する選択手段と、
前記ピア間通信手段を介して、前記選択されたパスのパス情報を含む新たなパスメッセージを前記送信元のオーバレイノードを除く隣接するオーバレイノードに中継する中継手段と
を備えたことを特徴とするオーバレイノード。 An overlay node that constitutes an overlay network located in an upper layer of the IP layer, and has an inter-peer communication means for exchanging information through a peer session set with an adjacent overlay node, and has at least one In the overlay node that accommodates user terminals,
In response to the activation of the overlay node or the activation or addition of a user terminal accommodated in the overlay node, a path message including a node list indicating the user terminal and the overlay node as a path via point is created. Creating means for sending to adjacent overlay nodes via the peer-to-peer communication means;
Measuring means for measuring characteristics relating to QoS including delay time, packet loss rate and available bandwidth for each link set by the peer-to-peer communication means;
In response to receiving the path message, based on the information included in the path message and the QoS information indicating the characteristics measured for the link corresponding to the transmission source of the path message, the use indicated in the path message. QoS calculating means for calculating QoS information related to a route from the user terminal to itself;
In response to the reception of the path message, the path list is obtained from a node list obtained by adding itself to the node list included in the received path message as a via point of the path, and the QoS information calculated by the QoS calculation means. Forming means for forming path information regarding the route from the user terminal indicated in the message to itself;
A path information database for sequentially storing the formed path information;
In response to receiving the path message, search means for searching the path information stored in the path information database so far, including a user terminal indicated by the node list included in the received path message. When,
Selection means for selecting, as a path using a path that can be expected to realize the highest QoS, based on information included in each of the searched path information;
Relay means for relaying a new path message including path information of the selected path to an adjacent overlay node other than the source overlay node via the peer-to-peer communication means. Overlay node. 請求項６に記載のオーバレイノードにおいて、
前記測定手段は、
前記ピア間通信手段によって設定されるリンクのうち、ＩＰレイヤにおいて確定したＱｏＳ情報が得られたリンクに対応して、前記確定したＱｏＳ情報を保持し、前記リンクに対応する測定によって得られたＱｏＳ情報として出力するＱｏＳ情報保持手段を備えた
ことを特徴とするオーバレイノード。 The overlay node according to claim 6,
The measuring means includes
Of the links set by the inter-peer communication means, corresponding to the link for which the QoS information determined in the IP layer is obtained, the determined QoS information is retained, and the QoS obtained by the measurement corresponding to the link is obtained. An overlay node characterized by comprising QoS information holding means for outputting information. 請求項６に記載のオーバレイノードにおいて、
前記作成手段は、
前記収容している利用者端末それぞれに対応するＱｏＳ情報を保持する利用者情報保持手段と、
前記起点となる利用者端末と自身とを示す情報を含むノードリストと、前記利用者端末に対応して前記利用者情報保持手段に保持されたＱｏＳ情報とを結合してパスメッセージを作成する結合手段とを備えた
ことを特徴とするオーバレイノード。

The overlay node according to claim 6,
The creating means includes
User information holding means for holding QoS information corresponding to each of the accommodated user terminals;
A combination that creates a path message by combining a node list including information indicating the starting user terminal and itself and QoS information held in the user information holding means corresponding to the user terminal. An overlay node characterized by comprising: means.

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