JP2012175561A - 伝送制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】送信元と送信先の通信装置それぞれにおいて、複数の輻輳制御方式にそれぞれ対応する複数の輻輳制御機能を含む伝送制御プロトコルを有し、該伝送制御プロトコルを用いて互いに通信を行う伝送制御方法であって、前記送信元と送信先の通信装置で第1の輻輳制御機能から第2の輻輳制御機能に切り替えを行う際に、前記伝送制御プロトコルが保持している第1の輻輳制御機能における動作状態を表す複数のパラメタのうち少なくとも1つを前記第2の輻輳制御機能における動作状態を表すパラメタに引き継ぐ。
【選択図】 図5
Description
ロスベース方式のTCPのウィンドウ制御アルゴリズムはエンドノード側が通信経路の状況を把握しない前提で、単純なアルゴリズムにて転送量の制御を行っている。輻輳が起こらずにパケットが喪失しなかった場合はネットワークの帯域に余裕があるとみなして、連続して出力できるセグメント量である輻輳ウィンドウサイズを増加させて転送速度を上げる。また逆に、輻輳が起こり、パケットが喪失した場合は輻輳ウィンドウサイズを減少させて転送速度を下げて、輻輳を回避するという流れが基本である。このように輻輳ウィンドウサイズの増減を繰り返して転送速度を調整することにより安定した通信を行うが、安定した通信を行うためには多少のパケットロスを前提としていて、パケットロスで通信経路の状況を判断するというのが基本的な考え方となっている。
遅延ベース方式は、エンド・エンドでのRTT(ラウンドトリップ時間)の計測値(実測値)と推測値(計算値)を用いて、計測値が推測値を下回れば空いているとみなして輻輳ウィンドウサイズを大きくし、計測値が推測値を上回れば混雑してきたとみなして輻輳ウィンドウサイズを小さくするといったアルゴリズムになっている。そのため、輻輳が起こる前に適切な輻輳ウィンドウサイズに調節し、通信速度を制御できるため、ロスベース方式よりもパケットロスが少ない上、帯域を有効に使用することが可能になっている。
前記送信元と送信先の通信装置で第1の輻輳制御機能から第2の輻輳制御機能に切り替えを行う際に、前記伝送制御プロトコルが保持している第1の輻輳制御機能における動作状態を表す複数のパラメタのうち少なくとも1つを前記第2の輻輳制御機能における動作状態を表すパラメタに引き継ぐ。
図4は伝送制御システムの一実施形態の構成図を示す。図4に示すように移動端末11がデータセンタ12のサーバ13とTCP通信を行うものとする。移動端末11はWiMAXの無線モデムを備えた無線端末であり、無線基地局14を介してWiMAX無線アクセス網15に接続し、更にアクセスネットワークゲートウェイ16を介してインターネット17に接続し、データセンタ12内のサーバ13と通信を行う。また、データセンタ12とインターネット17の接続点にはWAN高速化装置18が配置されており、移動端末11には、これに対応する仮想WAN高速化アプライアンスが予めインストールされているものとする。
図5に通信装置の第1実施形態の構成図を示す。図5に示す通信装置20は、WAN高速化装置18、又は移動端末11上の仮想WAN高速化アプライアンスを指す。通信装置20は、通信インタフェース部21、プロトコル部22−1〜22−n、切替制御部23、通信品質監視部24、最適プロトコル選択部25、最適パラメタ決定部26、データバッファ部27、アプリ部28を含む。
WAN高速化装置18と移動端末11上の仮想WAN高速化アプライアンス間の第1実施形態の動作について、図6に示す動作シーケンスを用いて説明する。なお、以下では端末上の仮想WAN高速化アプライアンスをTWO(端末側WAN−Optimizaer)、サーバ側のWAN高速化アプライアンスをSWO(サーバ側WAN−Optimizaer)と呼ぶことにする。
(1)クライアントであるTWOからFTPサーバであるSWOの21番ポートに対してセッション要求を送信し、セッションを確立し、ログインする。
(2)クライアントからファイル転送要求を送信し、サーバから許可が与えられる
(3)クライアントは、自分が使っているポート番号をサーバに送信し、制御用ポートでの通信が終了する。
(4)サーバは、クライアントから得たポート番号にデータ送信ポート20番を使ってセッションを確立する。
(5)サーバは要求されたファイルを転送し、セッションを閉じる。
ここで、TWOの通信品質監視部24は、データリンク層が割り当てられている帯域の変化、ビットエラーレート、パケットエラーレートなどの廃棄率を監視し、また各プロトコル部で計測できるラウンドトリップタイムを監視する。具体的には帯域の変化を次のように定義してもよい。
TWOの通信品質監視部24は、データリンク層品質やラウンドトリップタイムの通信品質の変化が閾値を超えると最適プロトコル選択部25に通知する。例えば通信品質監視部24は遅延(ラウンドトリップタイム)、帯域、廃棄率の少なくとも一つの変化量が所定の閾値を超えたとき最適プロトコル選択部25に通信品質の変化を通知してもよい。また、通信品質監視部24はMCSによりデータリンク層に割り当てられている帯域を基準として、トランスポート層を経たスループット(データ転送速度)が閾値(例えばデータリンク層の帯域の1/2)未満となったとき最適プロトコル選択部25に通信品質の変化を通知するようにしてもよい。
第1実施形態では環境変化に応じてアダプティブに送信側、受信側のプロトコルを変更する場合を説明したが、プロトコルを変更するだけに限らず、圧縮やキャッシュといった機能をアダプティブに変更するようにしてもよい。以下の第2実施形態ではFTPではなくWEBアプリケーションを想定している。
WAN高速化装置18と移動端末11上の仮想WAN高速化アプライアンス間の第2実施形態の動作について、図17に示す動作シーケンスを用いて説明する。TWO、SWOが第1のプロトコルで通信するまでの動作(ステップS52〜S56、ステップS2〜S4)、及び通信終了の動作(ステップS61,S10)は第1実施形態と同じであるので、説明を省略する。
(付記1)
送信元と送信先の通信装置それぞれにおいて、複数の輻輳制御方式にそれぞれ対応する複数の輻輳制御機能を含む伝送制御プロトコルを有し、該伝送制御プロトコルを用いて互いに通信を行う伝送制御方法であって、
前記送信元と送信先の通信装置で第1の輻輳制御機能から第2の輻輳制御機能に切り替えを行う際に、前記伝送制御プロトコルが保持している第1の輻輳制御機能における動作状態を表す複数のパラメタのうち少なくとも1つを前記第2の輻輳制御機能における動作状態を表すパラメタに引き継ぐ
ことを特徴とする伝送制御方法。
(付記2)
付記1記載の伝送制御方法において、
前記送信元と送信先の通信装置の少なくとも一方の通信装置で通信品質を検出し、
前記送信元と送信先の通信装置間の前記第1の輻輳制御機能で輻輳制御を行う伝送制御プロトコルを用いた通信セッションの途中で通信品質の変化を検出したとき、変化した通信品質に応じた第2の輻輳制御機能を選択し、
前記第2の輻輳制御機能の選択を前記送信元と送信先の通信装置間で送受信し、
前記送信元と送信先の通信装置で同期したタイミングで、前記第1の輻輳制御機能から前記第2の輻輳制御機能に切り替える
ことを特徴とする伝送制御方法。
(付記3)
付記2記載の伝送制御方法において、
前記第1の輻輳制御機能から前記第2の輻輳制御機能に切り替える際に、前記送信元と送信先の通信装置間で切替シーケンス番号を送受信してネゴシエートしたタイミングで切り替える
ことを特徴とする伝送制御方法。
(付記4)
付記2又は3記載の伝送制御方法において、
前記第1の輻輳制御機能から前記第2の輻輳制御機能に切り替える際に、前記送信元の通信装置のデータ送信を一時停止させた上で切り替えを行う
ことを特徴とする伝送制御方法。
(付記5)
付記2乃至4のいずれか1項記載の伝送制御方法において、
トランスポート層におけるデータ転送速度がデータリンク層に割り当てられている帯域に応じた閾値未満であるとき、前記通信セッションの途中で通信品質の変化を検出する
ことを特徴とする伝送制御方法。
(付記6)
付記2乃至4のいずれか1項記載の伝送制御方法において、
通信の遅延、帯域、廃棄率の少なくとも一つの変化量が所定の閾値を超えたとき、前記通信セッションの途中で通信品質の変化を検出する
ことを特徴とする伝送制御方法。
(付記7)
付記2乃至6のいずれか1項記載の伝送制御方法において、
前記通信セッションの途中で通信品質の変化を検出したとき、通信の遅延、帯域、廃棄率の少なくとも一つの変化に適応した第2の輻輳制御機能を選択する
ことを特徴とする伝送制御方法。
(付記8)
付記7記載の伝送制御方法において、
前記通信セッションの途中で通信品質の変化を検出したとき、前記通信セッションのデータ転送が散発的か又はバルク転送的かのデータ転送種別に適応した第2の輻輳制御機能を選択する
ことを特徴とする伝送制御方法。
(付記9)
付記8記載の伝送制御方法において、
前記通信セッションの途中で通信品質の変化を検出したとき、前記データ転送種別及び転送データが既に圧縮済みか否かに応じて、前記転送データの圧縮伸張処理とキャッシュ及びデデュープ処理を使用するか否かを選択する
ことを特徴とする伝送制御方法。
(付記10)
送信元と送信先の通信装置それぞれにおいて、複数の輻輳制御方式にそれぞれ対応する複数の輻輳制御機能を含む伝送制御プロトコルを有し、該伝送制御プロトコルを用いて互いに通信を行う伝送制御方法であって、
前記送信元と送信先の通信装置で第1の輻輳制御機能から第2の輻輳制御機能に切り替えを行う際に、前記伝送制御プロトコルが保持している第1の輻輳制御機能における動作状態を表す複数のパラメタのうち少なくとも1つを前記第2の輻輳制御機能における動作状態を表すパラメタに引き継ぐ引継部を
有することを特徴とする伝送制御システム。
(付記11)
付記10記載の伝送制御システムにおいて、
前記送信元と送信先の通信装置の少なくとも一方の通信装置で通信品質を検出する検出部と、
前記送信元と送信先の通信装置間の前記第1の輻輳制御機能で輻輳制御を行う伝送制御プロトコルを用いた通信セッションの途中で通信品質の変化を検出したとき、変化した通信品質に応じた第2の輻輳制御機能を選択する選択部と、
前記第2の輻輳制御機能の選択を前記送信元と送信先の通信装置間で送受信する送受信部と、
前記送信元と送信先の通信装置で同期したタイミングで、前記第1の輻輳制御機能から前記第2の輻輳制御機能に切り替える切替部と、
を有することを特徴とする伝送制御システム。
(付記12)
付記11記載の伝送制御システムにおいて、
前記切替部は、前記第1の輻輳制御機能から前記第2の輻輳制御機能に切り替える際に、前記送信元と送信先の通信装置間で前記送受信部により切替シーケンス番号を送受信してネゴシエートしたタイミングで切り替える
ことを特徴とする伝送制御システム。
(付記13)
付記12記載の伝送制御システムにおいて、
前記選択部は、前記検出部が前記通信セッションの途中で通信品質の変化を検出したとき、前記通信セッションのデータ転送が散発的か又はバルク転送的かのデータ転送種別に適応した第2の輻輳制御機能を選択する
ことを特徴とする伝送制御システム。
(付記14)
付記13記載の伝送制御システムにおいて、
前記送信元と送信先の通信装置は、
転送データの圧縮伸張処理を行う圧縮伸張部と、
前記転送データのキャッシュ及びデデュープ処理を行うキャッシュ及びデデュープ部とを有し、
前記選択部は、前記検出部が前記通信セッションの途中で通信品質の変化を検出したとき、前記データ転送種別及び転送データが既に圧縮済みか否かに応じて、前記圧縮伸張部と前記キャッシュ及びデデュープ部を使用するか否かを選択する
ことを特徴とする伝送制御システム。
(付記15)
送信元と送信先それぞれにおいて、複数の輻輳制御方式にそれぞれ対応する複数の輻輳制御機能を含む伝送制御プロトコルを有し、該伝送制御プロトコルを用いて互いに通信を行う伝送制御システムの通信装置であって、
第1の輻輳制御機能から第2の輻輳制御機能に切り替えを行う際に、前記伝送制御プロトコルが保持している第1の輻輳制御機能における動作状態を表す複数のパラメタのうち少なくとも1つを前記第2の輻輳制御機能における動作状態を表すパラメタに引き継ぐ引継部を
有することを特徴とする通信装置。
(付記16)
付記15記載の通信装置において、
通信品質を検出する検出部と、
前記送信元と送信先の間の前記第1の輻輳制御機能で輻輳制御を行う伝送制御プロトコルを用いた通信セッションの途中で前記検出部が通信品質の変化を検出したとき、変化した通信品質に応じた第2の輻輳制御機能を選択する選択部と、
前記第2の輻輳制御機能の選択を前記送信元と送信先の間で送受信する送受信部と、
前記送信元と送信先それぞれで同期したタイミングで、前記第1の輻輳制御機能から前記第2の輻輳制御機能に切り替える切替部と、
を有することを特徴とする通信装置。
(付記17)
付記16記載の通信装置において、
前記切替部は、前記第1の輻輳制御機能から前記第2の輻輳制御機能に切り替える際に、前記送信元と送信先の間で前記送受信部により切替シーケンス番号を送受信してネゴシエートしたタイミングで切り替える
ことを特徴とする通信装置。
(付記18)
付記17記載の通信装置において、
前記選択部は、前記検出部が前記通信セッションの途中で通信品質の変化を検出したとき、前記通信セッションのデータ転送が散発的か又はバルク転送的かのデータ転送種別に適応した第2の輻輳制御機能を選択する
ことを特徴とする通信装置。
(付記19)
付記18記載の通信装置において、
転送データの圧縮伸張処理を行う圧縮伸張部と、
前記転送データのキャッシュ及びデデュープ処理を行うキャッシュ及びデデュープ部とを有し、
前記選択部は、前記検出部が前記通信セッションの途中で通信品質の変化を検出したとき、前記データ転送種別及び転送データが既に圧縮済みか否かに応じて、前記圧縮伸張部と前記キャッシュ及びデデュープ部を使用するか否かを選択する
ことを特徴とする通信装置。
(付記20)
付記11又は12記載の伝送制御システムにおいて、
前記切替部は、前記第1の輻輳制御機能から前記第2の輻輳制御機能に切り替える際に、前記送信元の通信装置のデータ送信を一時停止させた上で切り替えを行う
ことを特徴とする伝送制御システム。
(付記21)
付記11又は12又は20のいずれか1項記載の伝送制御システムにおいて、
前記検出部は、トランスポート層におけるデータ転送速度がデータリンク層に割り当てられている帯域に応じた閾値未満であるとき、前記通信セッションの途中で通信品質の変化を検出する
ことを特徴とする伝送制御システム。
(付記22)
付記11又は12又は20のいずれか1項記載の伝送制御システムにおいて、
前記検出部は、通信の遅延、帯域、廃棄率の少なくとも一つの変化量が所定の閾値を超えたとき、前記通信セッションの途中で通信品質の変化を検出する
ことを特徴とする伝送制御システム。
(付記23)
付記11又は12又は20乃至22のいずれか1項記載の伝送制御システムにおいて、
前記選択部は、前記検出部が前記通信セッションの途中で通信品質の変化を検出したとき、通信の遅延、帯域、廃棄率の少なくとも一つの変化に適応した第2の輻輳制御機能を選択する
ことを特徴とする伝送制御システム。
(付記24)
付記15又は16記載の通信装置において、
前記切替部は、前記第1の輻輳制御機能から前記第2の輻輳制御機能に切り替える際に、前記送信元のデータ送信を一時停止させた上で切り替えを行う
ことを特徴とする通信装置。
(付記25)
付記15又は16又は24のいずれか1項記載の通信装置において、
前記検出部は、トランスポート層におけるデータ転送速度がデータリンク層に割り当てられている帯域に応じた閾値未満であるとき、前記通信セッションの途中で通信品質の変化を検出する
ことを特徴とする通信装置。
(付記26)
付記15又は16又は24のいずれか1項記載の通信装置において、
前記検出部は、通信の遅延、帯域、廃棄率の少なくとも一つの変化量が所定の閾値を超えたとき、前記通信セッションの途中で通信品質の変化を検出する
ことを特徴とする通信装置。
(付記27)
付記15又は16又は24乃至26のいずれか1項記載の通信装置において、
前記選択部は、前記検出部が前記通信セッションの途中で通信品質の変化を検出したとき、通信の遅延、帯域、廃棄率の少なくとも一つの変化に適応した第2の輻輳制御機能を選択する
ことを特徴とする通信装置。
12 データセンタ
13 サーバ
14 無線基地局
15 WiMAX無線アクセス網
16 アクセスネットワークゲートウェイ
17 インターネット
18 WAN高速化装置
20,30 通信装置
21 通信インタフェース部
22−1〜22−n プロトコル部
23 切替制御部
23a パラメタステート引継部
24 通信品質監視部
25 最適プロトコル選択部
26 最適パラメタ決定部
27 データバッファ部
28 アプリ部
31 アプリケーション監視部
32 キャッシュ/デデュープ部
33 データ圧縮伸張部
Claims (9)
- 送信元と送信先の通信装置それぞれにおいて、複数の輻輳制御方式にそれぞれ対応する複数の輻輳制御機能を含む伝送制御プロトコルを有し、該伝送制御プロトコルを用いて互いに通信を行う伝送制御方法であって、
前記送信元と送信先の通信装置で第1の輻輳制御機能から第2の輻輳制御機能に切り替えを行う際に、前記伝送制御プロトコルが保持している第1の輻輳制御機能における動作状態を表す複数のパラメタのうち少なくとも1つを前記第2の輻輳制御機能における動作状態を表すパラメタに引き継ぐ
ことを特徴とする伝送制御方法。 - 請求項1記載の伝送制御方法において、
前記送信元と送信先の通信装置の少なくとも一方の通信装置で通信品質を検出し、
前記送信元と送信先の通信装置間の前記第1の輻輳制御機能で輻輳制御を行う伝送制御プロトコルを用いた通信セッションの途中で通信品質の変化を検出したとき、変化した通信品質に応じた第2の輻輳制御機能を選択し、
前記第2の輻輳制御機能の選択を前記送信元と送信先の通信装置間で送受信し、
前記送信元と送信先の通信装置で同期したタイミングで、前記第1の輻輳制御機能から前記第2の輻輳制御機能に切り替える
ことを特徴とする伝送制御方法。 - 請求項2記載の伝送制御方法において、
前記第1の輻輳制御機能から前記第2の輻輳制御機能に切り替える際に、前記送信元と送信先の通信装置間で切替シーケンス番号を送受信してネゴシエートしたタイミングで切り替える
ことを特徴とする伝送制御方法。 - 請求項2又は3記載の伝送制御方法において、
前記第1の輻輳制御機能から前記第2の輻輳制御機能に切り替える際に、前記送信元の通信装置のデータ送信を一時停止させた上で切り替えを行う
ことを特徴とする伝送制御方法。 - 請求項2乃至4のいずれか1項記載の伝送制御方法において、
トランスポート層におけるデータ転送速度がデータリンク層に割り当てられている帯域に応じた閾値未満であるとき、前記通信セッションの途中で通信品質の変化を検出する
ことを特徴とする伝送制御方法。 - 請求項2乃至4のいずれか1項記載の伝送制御方法において、
通信の遅延、帯域、廃棄率の少なくとも一つの変化量が所定の閾値を超えたとき、前記通信セッションの途中で通信品質の変化を検出する
ことを特徴とする伝送制御方法。 - 請求項2乃至6のいずれか1項記載の伝送制御方法において、
前記通信セッションの途中で通信品質の変化を検出したとき、通信の遅延、帯域、廃棄率の少なくとも一つの変化に適応した第2の輻輳制御機能を選択する
ことを特徴とする伝送制御方法。 - 請求項7記載の伝送制御方法において、
前記通信セッションの途中で通信品質の変化を検出したとき、前記通信セッションのデータ転送が散発的か又はバルク転送的かのデータ転送種別に適応した第2の輻輳制御機能を選択する
ことを特徴とする伝送制御方法。 - 請求項8記載の伝送制御方法において、
前記通信セッションの途中で通信品質の変化を検出したとき、前記データ転送種別及び転送データが既に圧縮済みか否かに応じて、前記転送データの圧縮伸張処理とキャッシュ及びデデュープ処理を使用するか否かを選択する
ことを特徴とする伝送制御方法。
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