JP2019135811A - 通信帯域制御装置、通信帯域制御方法、及び通信帯域制御プログラム - Google Patents

通信帯域制御装置、通信帯域制御方法、及び通信帯域制御プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】ユーザのネットワーク利用シーンが変化した場合に通信帯域の設定変更を自動且つ適切に行うことができるようにする。【解決手段】通信元セグメント及び通信先セグメントの組み合わせである通信元先セグメント組み合わせ毎の通信帯域を規定する通信帯域規定テーブルに従って通信の帯域制御を行う通信帯域制御装置は、所定期間毎に、当該所定期間当たりに通信帯域制御装置を経由する通信についての、通信元及び通信先の組み合わせである通信元先組み合わせ、通信元先組み合わせ毎の合計通信量、通信元先組み合わせ毎の通信優先度の最大値、及び通信元先組み合わせ毎の再送率、のいずれか2つ以上を取得し、その取得した2つ以上に基づいて、通信元先セグメント組み合わせ毎の通信状況を解析し、その解析結果に基づいて通信帯域規定テーブルを変更する。【選択図】図3

Description

本発明は、通信の帯域制御を行う装置、方法、及びプログラムに関する。
従来、ルータ等のネットワーク装置が備えるQoS(Quality of Service)機能の1つとして、通信帯域制御機能が知られている。通信帯域制御機能は、特定の通信に対して通信帯域を保障したり制限したりすることができる機能である。この機能を使用する場合は、予め、ネットワーク管理者が、ユーザのネットワーク利用シーンに合わせて、特定の通信に対する通信帯域を設定しておく必要がある。また、その後も、ユーザのネットワーク利用シーンが変化した場合には、その都度、ネットワーク管理者が通信帯域の設定を変更する必要がある。ここで、ユーザのネットワーク利用シーンが変化するとは、例えば、(1)通信の通信元又は通信先が変化したり、(2)通信の通信量が変化したり、(3)通信の優先度が変化したり、(4)通信品質(再送頻度やエラー頻度等)が変化したりすること等をいう。
なお、通信の帯域制御を行う際の、通信帯域の設定又は変更に関して、次のような技術が知られている。移動機とマクロセル基地局との間でパケット通信を中継する移動体通信システムにおいては、移動機からの呼数の増減に伴ってセッション保障帯域を増減させる技術が知られている(例えば特許文献1参照)。また、無線アクセスポイントとの間で、リアルタイム通信と非リアルタイム通信とを同時に行う無線通信装置においては、リアルタイム通信を実施している間、無線アクセスポイントとの間の無線リンクの間における受信データの総数に対する再送データの割合である再送頻度を計算し、その計算結果に基づいて非リアルタイム通信の通信帯域を設定する技術が知られている(例えば特許文献2参照)。
特開2016−181763号公報 特開2009−044273号公報
上述の通信帯域制御機能においては、ユーザのネットワーク利用シーンが変化すると、その都度、ネットワーク管理者が通信帯域の設定を変更しなければならず、手間がかかっていた。また、ユーザのネットワーク利用シーンの変化が、上述の(1)〜(4)等の中の複数の事項によるものである場合に、ネットワーク管理者が通信帯域の設定変更を適切に行うことは容易ではなかった。
本発明は、上記実状に鑑み、ユーザのネットワーク利用シーンが変化した場合に通信帯域の設定変更を自動且つ適切に行うことができる通信帯域制御装置、通信帯域制御方法、及び通信帯域制御プログラムを提供することを目的とする。
装置の一観点は、通信の帯域制御を行う通信帯域制御装置であって、通信元セグメント及び通信先セグメントの組み合わせである通信元先セグメント組み合わせ毎の通信帯域を規定する通信帯域規定テーブルを格納する通信帯域規定テーブル格納部と、所定期間毎に、当該所定期間当たりに前記通信帯域制御装置を経由する通信についての、通信元及び通信先の組み合わせである通信元先組み合わせ、前記通信元先組み合わせ毎の合計通信量、前記通信元先組み合わせ毎の通信優先度の最大値、及び前記通信元先組み合わせ毎の再送率、のいずれか2つ以上を取得する通信状況取得部と、前記通信状況取得部により取得された、前記通信元先組み合わせ、前記通信元先組み合わせ毎の合計通信量、前記通信元先組み合わせ毎の通信優先度の最大値、及び前記通信元先組み合わせ毎の再送率、のいずれか2つ以上を格納する通信状況格納部と、前記通信状況格納部に格納された、前記通信元先組み合わせ、前記通信元先組み合わせ毎の合計通信量、前記通信元先組み合わせ毎の通信優先度の最大値、及び前記通信元先組み合わせ毎の再送率、のいずれか2つ以上に基づいて、前記通信元先セグメント組み合わせ毎の通信状況を解析する解析部と、前記解析部の解析結果に基づいて、前記通信帯域規定テーブル格納部に格納された前記通信帯域規定テーブルを変更する通信帯域規定テーブル変更部と、前記通信帯域規定テーブル格納部に格納された前記通信帯域規定テーブルに従って、前記通信帯域制御装置を経由する通信の帯域制御を行う通信帯域制御部と、を備えることを特徴とする。
方法の一観点は、通信元セグメント及び通信先セグメントの組み合わせである通信元先セグメント組み合わせ毎の通信帯域を規定する通信帯域規定テーブルを格納する通信帯域規定テーブル格納部を備える通信帯域制御装置において実行される通信帯域制御方法であって、所定期間毎に、当該所定期間当たりに前記通信帯域制御装置を経由する通信についての、通信元及び通信先の組み合わせである通信元先組み合わせ、前記通信元先組み合わせ毎の合計通信量、前記通信元先組み合わせ毎の通信優先度の最大値、及び前記通信元先組み合わせ毎の再送率、のいずれか2つ以上を取得して通信状況格納部に格納し、前記通信状況格納部に格納された、前記通信元先組み合わせ、前記通信元先組み合わせ毎の合計通信量、前記通信元先組み合わせ毎の通信優先度の最大値、及び前記通信元先組み合わせ毎の再送率、のいずれか2つ以上に基づいて、前記通信元先セグメント組み合わせ毎の通信状況を解析し、前記解析の結果に基づいて、前記通信帯域規定テーブル格納部に格納された前記通信帯域規定テーブルを変更し、前記通信帯域規定テーブル格納部に格納された前記通信帯域規定テーブルに従って、前記通信帯域制御装置を経由する通信の帯域制御を行う、ことを特徴とする。
プログラムの一観点は、通信元セグメント及び通信先セグメントの組み合わせである通信元先セグメント組み合わせ毎の通信帯域を規定する通信帯域規定テーブルを格納する通信帯域規定テーブル格納部を備える通信帯域制御装置のコンピュータに、所定期間毎に、当該所定期間当たりに前記通信帯域制御装置を経由する通信についての、通信元及び通信先の組み合わせである通信元先組み合わせ、前記通信元先組み合わせ毎の合計通信量、前記通信元先組み合わせ毎の通信優先度の最大値、及び前記通信元先組み合わせ毎の再送率、のいずれか2つ以上を取得して通信状況格納部に格納し、前記通信状況格納部に格納された、前記通信元先組み合わせ、前記通信元先組み合わせ毎の合計通信量、前記通信元先組み合わせ毎の通信優先度の最大値、及び前記通信元先組み合わせ毎の再送率、のいずれか2つ以上に基づいて、前記通信元先セグメント組み合わせ毎の通信状況を解析し、前記解析の結果に基づいて、前記通信帯域規定テーブル格納部に格納された前記通信帯域規定テーブルを変更し、前記通信帯域規定テーブル格納部に格納された前記通信帯域規定テーブルに従って、前記通信帯域制御装置を経由する通信の帯域制御を行う、という処理を実行させることを特徴とする通信帯域制御プログラムである。
開示の装置、方法、及びプログラムは、ユーザのネットワーク利用シーンが変化した場合に通信帯域の設定変更を自動且つ適切に行うことができる、という効果を奏する。
一実施の形態に係る通信帯域制御装置であるルータを含む通信システムを例示する図である。 一実施の形態に係る通信帯域制御装置であるルータを経由するパケット(IPパケット)の構造を例示する図である。 一実施の形態に係る通信帯域制御装置であるルータの通信帯域制御に係る主な機能ブロックを例示する図である。 通信帯域規定テーブル格納部に格納された通信帯域規定テーブルを例示する図である。 通信元先組み合わせ格納部に格納された通信元先組み合わせを例示する図である。 通信量格納部に格納された合計通信量を例示する図である。 優先度格納部に格納された通信優先度の最大値を例示する図である。 再送率格納部に格納された再送率を例示する図である。 第1の重み付けテーブル格納部に格納された第1の重み付けテーブルを例示する図である。 第2の重み付けテーブル格納部に格納された第2の重み付けテーブルを例示する図である。 第3の重み付けテーブル格納部に格納された第3の重み付けテーブルを例示する図である。 第4の重み付けテーブル格納部に格納された第4の重み付けテーブルを例示する図である。 増減値規定テーブル格納部に格納された増減値規定テーブルを例示する図である。 一実施の形態に係る通信帯域制御装置であるルータにおいて実行される通信帯域規定テーブル変更処理を例示するフローチャートである。 一実施の形態に係る通信帯域制御装置であるルータのハードウェア構成を例示する図である。
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
図1は、一実施の形態に係る通信帯域制御装置であるルータを含む通信システムを例示する図である。
図1に例示したように、通信システム1は、複数のネットワークセグメント(以下単に「セグメント」という)10(例えば、セグメントA、B、C、D、E、F、G)とルータ20を含み、複数のセグメント10がルータ20に接続されている。
セグメント10は、複数のサーバ11と複数のPC(Personal Computer)12を含み、それらがLAN(Local Area Network)13に接続されている。
ルータ20は、セグメント10間の通信を中継する装置である。また、ルータ20は、QoS機能を備え、セグメント10間の通信の帯域制御等も行う。
なお、一般的にルータ20は、通信システム1内に複数必要で、その間はWAN(Wide Area Network)で接続されるがここでは省略する。
図2は、一実施の形態に係る通信帯域制御装置であるルータを経由するパケット(IPパケット)の構造を例示する図である。
図2に例示したように、パケットは、バージョン、ヘッダ長、サービスタイプ、データグラム長、ID、フラグ、フラグメントオフセット、TTL、プロトコル番号、ヘッダチェックサム、送信元IPアドレス、宛先IPアドレス、オプション部、及びデータ部の各フィールドを有する。これらの詳細については、公知であるので説明を省略する。
図3は、一実施の形態に係る通信帯域制御装置であるルータの通信帯域制御に係る主な機能ブロックを例示する図である。
図3に例示したように、ルータ20は、通信帯域規定テーブル格納部201、通信状況取得部202、通信状況格納部203、解析部204、通信帯域規定テーブル変更部205、及び通信帯域制御部206を含む。
通信帯域規定テーブル格納部201は、通信元セグメント及び通信先セグメントの組み合わせである通信元先セグメント組み合わせ毎の通信帯域を規定する通信帯域規定テーブルを格納する。
通信状況取得部202は、所定期間毎に、当該所定期間当たりにルータ20を経由する通信(ルータ20が中継する通信)についての、通信元及び通信先の組み合わせである通信元先組み合わせ、通信元先組み合わせ毎の合計通信量、通信元先組み合わせ毎の通信優先度の最大値、及び通信元先組み合わせ毎の再送率、のいずれか2つ以上を取得する。
通信状況格納部203は、通信状況取得部202により取得された、通信元先組み合わせ、通信元先組み合わせ毎の合計通信量、通信元先組み合わせ毎の通信優先度の最大値、及び通信元先組み合わせ毎の再送率、のいずれか2つ以上を格納する。
解析部204は、通信状況格納部203に格納された、通信元先組み合わせ、通信元先組み合わせ毎の合計通信量、通信元先組み合わせ毎の通信優先度の最大値、及び通信元先組み合わせ毎の再送率、のいずれか2つ以上に基づいて、通信元先セグメント組み合わせ毎の通信状況を解析する。
通信帯域規定テーブル変更部205は、解析部204の解析結果に基づいて、通信帯域規定テーブル格納部201に格納された通信帯域規定テーブルを変更する。
通信帯域制御部206は、通信帯域規定テーブル格納部201に格納された通信帯域規定テーブルに従って、ルータ20を経由する通信の帯域制御を行う。
通信状況取得部202は、例えば、通信元先組み合わせ取得部207、通信量計測部208、優先度取得部209、及び再送率取得部210を含む。
通信元先組み合わせ取得部207は、所定期間毎に、当該所定期間当たりにルータ20を経由する通信の通信元先組み合わせを取得する。例えば、通信元先組み合わせ取得部207は、ルータ20を経由するパケットの送信元IPアドレスと宛先IPアドレス(図2参照)の組み合わせを、通信元先組み合わせとして取得する。
通信量計測部208は、所定期間毎に、当該所定期間当たりにルータ20を経由する通信の通信元先組み合わせ毎の合計通信量を計測する。例えば、通信量計測部208は、通信元先組み合わせ毎に、ルータ20を経由するパケットのデータグラム長(図2参照)の合計を計測することにより、通信元先組み合わせ毎の合計通信量を計測する。
優先度取得部209は、所定期間毎に、当該所定期間当たりにルータ20を経由する通信の通信元先組み合わせ毎の通信優先度の最大値を取得する。例えば、優先度取得部209は、通信元先組み合わせ毎に、ルータ20を経由するパケットのサービスタイプ(図2参照)に格納されたCoS(Class of Service)値の最大値を取得することにより、通信元先組み合わせ毎の通信優先度の最大値を取得する。
再送率取得部210は、所定期間毎に、当該所定期間当たりにルータ20を経由する通信の通信元先組み合わせ毎の再送率を取得する。例えば、再送率取得部210は、通信元先組み合わせ毎に、ルータ20を経由するパケット数に対する、ルータ20を経由する再送パケット数の割合を算出することによって、通信元先組み合わせ毎の再送率を取得する。なお、再送パケット数は、パケットのデータ部(図2参照)に含まれるシーケンス番号及び確認応答番号(ACK番号)に基づいて集計することができる。例えば、n個のパケットにおいてシーケンス番号及び確認応答番号が一致する場合、そのn個のうちのn−1個のパケットが再送パケットであることになる。
通信状況格納部203は、例えば、通信元先組み合わせ格納部211、通信量格納部212、優先度格納部213、及び再送率格納部214を含む。
通信元先組み合わせ格納部211は、通信元先組み合わせ取得部207により取得された通信元先組み合わせを格納する。
通信量格納部212は、通信量計測部208により計測された合計通信量を格納する。
優先度格納部213は、優先度取得部209により取得された通信優先度の最大値を格納する。
再送率格納部214は、再送率取得部210により取得された再送率を格納する。
解析部204は、例えば、通信元先組み合わせ格納部211に格納された通信元先組み合わせと、通信量格納部212に格納された合計通信量と、優先度格納部213に格納された通信優先度の最大値と、再送率格納部214に格納された再送率とに基づいて、通信元先セグメント組み合わせ毎の通信状況を解析する。
解析部204は、例えば、第1の差分検出部215、第2の差分検出部216、第3の差分検出部217、第4の差分検出部218、及び増減値決定部219を含む。
第1の差分検出部215は、所定期間毎に、通信元先組み合わせ格納部211に格納された通信元先組み合わせから、前回の所定期間に対する、通信元先セグメント組み合わせ毎の通信元先組み合わせの差分を検出する。
第2の差分検出部216は、所定期間毎に、通信量格納部212に格納された合計通信量から、当該所定期間当たりの通信元先セグメント組み合わせ毎の合計通信量を算出し、前回の所定期間に対する、通信元先セグメント組み合わせ毎の合計通信量の差分を検出する。
第3の差分検出部217は、所定期間毎に、優先度格納部213に格納された通信優先度の最大値から、当該所定期間当たりの通信元先セグメント組み合わせ毎の通信優先度の最大値を取得し、前回の所定期間に対する、通信元先セグメント組み合わせ毎の通信優先度の最大値の差分を検出する。
第4の差分検出部218は、所定期間毎に、再送率格納部214に格納された再送率に基づいて、当該所定期間当たりの通信元先セグメント組み合わせ毎の再送率を集計し、前回の所定期間に対する、通信元先セグメント組み合わせ毎の再送率集計結果の差分を検出する。なお、通信元先セグメント組み合わせ毎の再送率の集計は、例えば、通信元先セグメント組み合わせ毎に、ルータ20を経由するパケット数に対する、ルータ20を経由する再送パケット数の割合を算出することによって行うことができる。
増減値決定部219は、第1の差分検出部215の検出結果、第2の差分検出部216の検出結果、第3の差分検出部217の検出結果、及び第4の差分検出部218の検出結果に基づいて、通信元先セグメント組み合わせ毎の通信帯域の増減値を決定する。
通信帯域規定テーブル変更部205は、例えば、増減値決定部219により決定された増減値に基づいて、通信帯域規定テーブル格納部201に格納された通信帯域規定テーブルを変更する。
増減値決定部219は、例えば、第1の差分検出部215の検出結果に応じた第1の重み付け値、第2の差分検出部216の検出結果に応じた第2の重み付け値、第3の差分検出部217の検出結果に応じた第3の重み付け値、及び第4の差分検出部218の検出結果に応じた第4の重み付け値を決定し、その第1の重み付け値、第2の重み付け値、第3の重み付け値、及び第4の重み付け値に応じて増減値を決定する。
また、ルータ20は、第1の重み付けテーブル格納部220、第2の重み付けテーブル格納部221、第3の重み付けテーブル格納部222、及び第4の重み付けテーブル格納部223を更に含む。
第1の重み付けテーブル格納部220は、第1の差分検出部215の検出結果に対する第1の重み付け値を規定する第1の重み付けテーブルを格納する。
第2の重み付けテーブル格納部221は、第2の差分検出部216の検出結果に対する第2の重み付け値を規定する第2の重み付けテーブルを格納する。
第3の重み付けテーブル格納部222は、第3の差分検出部217の検出結果に対する第3の重み付け値を規定する第3の重み付けテーブルを格納する。
第4の重み付けテーブル格納部223は、第4の差分検出部218の検出結果に対する第4の重み付け値を規定する第4の重み付けテーブルを格納する。
増減値決定部219は、例えば、第1の重み付けテーブル格納部220に格納された第1の重み付けテーブルに従って第1の重み付け値を決定し、第2の重み付けテーブル格納部221に格納された第2の重み付けテーブルに従って第2の重み付け値を決定し、第3の重み付けテーブル格納部222に格納された第3の重み付けテーブルに従って第3の重み付け値を決定し、第4の重み付けテーブル格納部223に格納された第4の重み付けテーブルに従って第4の重み付け値を決定する。
また、ルータ20は、第1の重み付け値、第2の重み付け値、第3の重み付け値、及び第4の重み付け値に対する増減値を規定する増減値規定テーブルを格納する増減値規定テーブル格納部224を更に含む。
増減値決定部219は、例えば、増減値規定テーブル格納部224に格納された増減値規定テーブルに従って増減値を決定する。
図4は、通信帯域規定テーブル格納部に格納された通信帯域規定テーブルを例示する図である。
図4に例示したように、通信帯域規定テーブルは、帯域制御ルール毎に、帯域制御ルール番号、送信元、宛先、及び確保帯域割合を格納する。ここで、帯域制御ルール番号は、帯域制御ルールに一意に付される番号である。送信元は、送信元セグメント(通信元セグメント)である。宛先は、宛先セグメント(通信先セグメント)である。確保帯域割合は、確保される通信帯域の、全通信帯域に対する割合である。全通信帯域とは、ルータ20が通信の中継に使用可能な全通信帯域のことである。
図4に例示した通信帯域規定テーブルにおいて、例えば、帯域制御ルール番号が「1」の帯域制御ルールは、送信元セグメントが「セグメントA」であって宛先セグメントが「セグメントD」である通信に対する確保帯域割合が「10%」に規定されていることを示している。これは、通信元セグメントが「セグメントA」であって通信先セグメントが「セグメントD」である通信元先セグメント組み合わせに対する確保帯域割合が「10%」に規定されていることでもある。
なお、図4に例示した通信帯域規定テーブルにおいて、送信元セグメントとして、そのセグメントアドレスを格納し、宛先セグメントとして、そのセグメントアドレスを格納するようにしてもよい。図4においては、「セグメントA」、「セグメントD」、「セグメントE」、及び「セグメントF」についてのセグメントアドレスの一例を示すが、「セグメントB」、「セグメントC」、及び「セグメントG」についてのセグメントアドレスについては、記載を省略している。
図5は、通信元先組み合わせ格納部に格納された通信元先組み合わせを例示する図である。
図5に例示したように、通信元先組み合わせ格納部211には、通信元先組み合わせ取得部207により取得された、所定期間(図5の例では1ヶ月)毎の通信元先組み合わせが、対応する帯域制御ルール番号と対応付けられて格納される。
なお、図5において、A1、A2は、セグメントA内の装置(例えばサーバ11又はPC12)を示し、D1、D2は、セグメントD内の装置を示し、E1は、セグメントE内の装置を示している(後述する図6、図7、及び図8においても同様)。
図5に例示した通信元先組み合わせ格納部211において、例えば、通信元先組み合わせ「送信元A1→宛先D1」は、送信元A1と宛先D1の組み合わせを示しており、送信元A1はセグメントA内の装置であり、宛先D1はセグメントD内の装置であるので、送信元セグメントをセグメントAとし宛先セグメントをセグメントDとする帯域制御ルールの帯域制御ルール番号「1」が対応付けられている。
なお、図5に例示した通信元先組み合わせ格納部211において、通信元先組み合わせとして、送信元IPアドレスと宛先IPアドレスの組み合わせを格納するようにしてもよい。
図6は、通信量格納部に格納された合計通信量を例示する図である。
図6に例示したように、通信量格納部212には、通信量計測部208により計測された、所定期間(図6の例では1ヶ月)毎の各通信元先組み合わせの合計通信量が格納される。
図6に例示した通信量格納部212において、例えば、通信元先組み合わせ「送信元A1→宛先D1」の合計通信量は、2017年11月(2017/11)に「15Gbyte」であり、2017年12月(2017/12)に「10Gbyte」であり、2018年1月(2018/1)に「13Gbyte」であることを示している。
なお、図6に例示した通信量格納部212においても、通信元先組み合わせとして、送信元IPアドレスと宛先IPアドレスの組み合わせを格納するようにしてもよい。
図7は、優先度格納部に格納された通信優先度の最大値を例示する図である。
図7に例示したように、優先度格納部213には、優先度取得部209により取得された、所定期間(図7の例では1ヶ月)毎の各通信元先組み合わせの通信優先度の最大値が格納される。
図7に例示した優先度格納部213において、例えば、通信元先組み合わせ「送信元A1→宛先D1」の通信優先度の最大値は、2017年11月に「5」であり、2017年12月に「5」であり、2018年1月に「6」であることを示している。
なお、図7に例示した優先度格納部213においても、通信元先組み合わせとして、送信元IPアドレスと宛先IPアドレスの組み合わせを格納するようにしてもよい。
図8は、再送率格納部に格納された再送率を例示する図である。
図8に例示したように、再送率格納部214には、再送率取得部210により取得された、所定期間(図8の例では1ヶ月)毎の各通信元先組み合わせの再送率が格納される。
図8に例示した再送率格納部214において、例えば、通信元先組み合わせ「送信元A1→宛先D1」の再送率は、2017年11月に「2%」であり、2017年12月に「2%」であり、2018年1月に「1%」であることを示している。
なお、図8に例示した再送率格納部214においても、通信元先組み合わせとして、送信元IPアドレスと宛先IPアドレスの組み合わせを格納するようにしてもよい。
図9は、第1の重み付けテーブル格納部に格納された第1の重み付けテーブルを例示する図である。
図9に例示したように、第1の重み付けテーブルは、第1の差分検出部215により検出された差分(前回の所定期間に対する、通信元先セグメント組み合わせ毎の通信元先組み合わせの差分)に対する第1の重み付け値を格納する。
図9に例示した第1の重み付けテーブルにおいては、その差分が表す変化(通信元先組み合わせの変化)が、「減少」を示す場合の第1の重み付け値として「−1」が格納され、「維持」(変化無し)を示す場合の第1の重み付け値として「0」が格納され、「増加」を示す場合の第1の重み付け値として「1」が格納されている。
図10は、第2の重み付けテーブル格納部に格納された第2の重み付けテーブルを例示する図である。
図10に例示したように、第2の重み付けテーブルは、第2の差分検出部216により検出された差分(前回の所定期間に対する、通信元先セグメント組み合わせ毎の合計通信量の差分)に対する第2の重み付け値を格納する。
図10に例示した第2の重み付けテーブルにおいては、その差分が表す変化(通信量の変化)が、「減少」を示す場合の第2の重み付け値として「−2」が格納され、「維持」(変化無し)を示す場合の第2の重み付け値として「0」が格納され、「増加」を示す場合の第2の重み付け値として「2」が格納されている。
図11は、第3の重み付けテーブル格納部に格納された第3の重み付けテーブルを例示する図である。
図11に例示したように、第3の重み付けテーブルは、第3の差分検出部217により検出された差分(前回の所定期間に対する、通信元先セグメント組み合わせ毎の通信優先度の最大値の差分)に対する第3の重み付け値を格納する。
図11に例示した第3の重み付けテーブルにおいては、その差分が表す変化(通信優先度の変化)が、「優先度低下」を示す場合の第3の重み付け値として「−3」が格納され、「維持」(変化無し)を示す場合の第3の重み付け値として「0」が格納され、「優先度上昇」を示す場合の第3の重み付け値として「3」が格納されている。
図12は、第4の重み付けテーブル格納部に格納された第4の重み付けテーブルを例示する図である。
図12に例示したように、第4の重み付けテーブルは、第4の差分検出部218により検出された差分(前回の所定期間に対する、通信元先セグメント組み合わせ毎の再送率集計結果の差分)に対する第4の重み付け値を格納する。
図12に例示した第4の重み付けテーブルにおいては、その差分が表す変化(再送率の変化)が、「減少」を示す場合の第4の重み付け値として「0」が格納され、「維持」(変化無し)を示す場合の第4の重み付け値として「0」が格納され、「増加」を示す場合の第4の重み付け値として「−2」が格納されている。
図13は、増減値規定テーブル格納部に格納された増減値規定テーブルを例示する図である。
図13に例示したように、増減値規定テーブルは、第1の重み付け値、第2の重み付け値、第3の重み付け値、及び第4の重み付け値に対する、確保帯域割合増減値を格納する。
図13に例示した増減値規定テーブルにおいて、例えば、1行目は、第1の重み付け値が「−1」、第2の重み付け値が「−2」、第3の重み付け値が「−3」、及び第4の重み付け値が「0」の場合に対する確保帯域割合増減値が「−6%」であることを示している。
なお、図13に例示した増減値規定テーブルは、図9に例示した第1の重み付けテーブル、図10に例示した第2の重み付けテーブル、図11に例示した第3の重み付けテーブル、及び図12に例示した第4の重み付けテーブルに対応したものであり、全54通りに対する「確保帯域割合増減値」が格納されている。また、図13に例示した増減値規定テーブルでは、第1の重み付け値、第2の重み付け値、第3の重み付け値、及び第4の重み付け値の合計値を、確保帯域割合増減値としている。
次に、ルータ20において実行される通信帯域制御に係る処理について説明する。
ルータ20では、通信帯域制御に係る処理として、例えば、次のような処理が行われる。
通信帯域制御部206は、通信帯域規定テーブル格納部201に格納された通信帯域規定テーブルに従って、セグメント10間の通信の帯域制御を行う。例えば、図4に例示した通信帯域規定テーブルに従って通信の帯域制御が行われた場合、送信元セグメントがセグメントAとなり宛先セグメントがセグメントDとなる通信は、帯域制御ルール番号が「1」の帯域制御ルールに従って、確保帯域割合が10%になるように、通信の帯域制御が行われる。
また、通信元先組み合わせ取得部207は、通信元先組み合わせを取得し、それが図5に例示したように通信元先組み合わせ格納部211に格納される。また、通信量計測部208は、通信元先組み合わせ毎の合計通信量を計測し、それが図6に例示したように通信量格納部212に格納される。また、優先度取得部209は、通信元先組み合わせ毎の通信優先度の最大値を取得し、それが図7に例示したように優先度格納部213に格納される。また、再送率取得部210は、通信元先組み合わせ毎の再送率を取得し、それが図8に例示したように再送率格納部214に格納される。
また、ルータ20では、所定期間(例えば1ヶ月)毎に通信帯域規定テーブル変更処理が行われる。
図14は、一実施の形態に係る通信帯域制御装置であるルータにおいて実行される通信帯域規定テーブル変更処理を例示するフローチャートである。
図14に例示したように、通信帯域規定テーブル変更処理が開始すると、まず、S1401において、第1の差分検出部215は、通信元先組み合わせ格納部211を参照して、前回の所定期間に対する、通信元先セグメント組み合わせ毎の通信元先組み合わせの差分を検出する。そして、増減値決定部219は、第1の重み付けテーブル格納部220に格納された第1の重み付けテーブルを参照して、第1の差分検出部215の検出結果に応じた、通信元先セグメント組み合わせ毎の第1の重み付け値を決定する。
例えば、図5に例示した通信元先組み合わせ格納部211において、帯域制御ルール番号が「1」の帯域制御ルールに対応する通信元先セグメント組み合わせ(送信元セグメントがセグメントAであり宛先セグメントがセグメントDである組み合わせ)に注目すると、2017年11月の送信元先組み合わせ数は2つであるのに対し、2017年12月の送信元先組み合わせ数は3つになっている。従って、2017年11月に対して2017年12月の通信元先組み合わせ数が増加していることになる。この場合、図9に例示した第1の重み付けテーブルに従えば、その通信元先セグメント組み合わせに対する第1の重み付け値が「1」に決定されることになる。
S1402において、第2の差分検出部216は、通信量格納部212を参照して、当該所定期間当たりの通信元先セグメント組み合わせ毎の合計通信量を算出し、前回の所定期間に対する、通信元先セグメント組み合わせ毎の合計通信量の差分を検出する。そして、増減値決定部219は、第2の重み付けテーブル格納部221に格納された第2の重み付けテーブルを参照して、第2の差分検出部216の検出結果に応じた、通信元先セグメント組み合わせ毎の第2の重み付け値を決定する。
例えば、図6に例示した通信量格納部212において、送信元セグメントがセグメントAであり宛先セグメントがセグメントDである通信元先セグメント組み合わせ(帯域制御ルール番号が「1」の帯域制御ルールに対応する通信元先セグメント組み合わせ)に注目すると、2017年11月の合計通信量は16(=15+1)Gbyteになっているのに対し、2017年12月の合計通信量は21(=10+1+10)Gbyteになっている。従って、2017年11月に対して2017年12月の合計通信量が増加していることになる。この場合、図10に例示した第2の重み付けテーブルに従えば、その通信元先セグメント組み合わせに対する第2の重み付け値が「2」に決定されることになる。
S1403において、第3の差分検出部217は、優先度格納部213を参照して、当該所定期間当たりの通信元先セグメント組み合わせ毎の通信優先度の最大値を取得し、前回の所定期間に対する、通信元先セグメント組み合わせ毎の通信優先度の最大値の差分を検出する。そして、増減値決定部219は、第3の重み付けテーブル格納部222に格納された第3の重み付けテーブルを参照して、第3の差分検出部217の検出結果に応じた、通信元先セグメント組み合わせ毎の第3の重み付け値を決定する。
例えば、図7に例示した優先度格納部213において、送信元セグメントがセグメントAであり宛先セグメントがセグメントDである通信元先セグメント組み合わせに注目すると、2017年11月の通信優先度の最大値は5になっているのに対し、2017年12月の通信優先度の最大値も5になっている。従って、2017年11月に対して2017年12月の通信優先度の最大値は変化無しということになる。この場合、図11に例示した第3の重み付けテーブルに従えば、その通信元先セグメント組み合わせに対する第3の重み付け値が「0」に決定されることになる。
S1404において、第4の差分検出部218は、再送率格納部214を参照して、当該所定期間当たりの通信元先セグメント組み合わせ毎の再送率を集計し、前回の所定期間に対する、通信元先セグメント組み合わせ毎の再送率集計結果の差分を検出する。そして、増減値決定部219は、第4の重み付けテーブル格納部223に格納された第4の重み付けテーブルを参照して、第4の差分検出部218の検出結果に応じた、通信元先セグメント組み合わせ毎の第4の重み付け値を決定する。
例えば、図8に例示した再送率格納部214において、送信元セグメントがセグメントAであり宛先セグメントがセグメントDである通信元先セグメント組み合わせに注目すると、2017年11月と2017年12月とでは、「送信元A1→宛先D1」の通信元先組み合わせの再送率が同じである(いずれも「2%」)。また、「送信元A1→宛先D2」の通信元先組み合わせの再送率も同じである(いずれも「1%」)。一方、「送信元A2→宛先D1」の通信元先組み合わせの再送率は、2017年11月では通信自体が行われていなかった(実質的に再送率が0%である)のに対し、2017年12月では、「10%」になっている。従って、2017年11月に対して2017年12月の再送率集計結果は増加していることになる。この場合、図12に例示した第4の重み付けテーブルに従えば、その通信元先セグメント組み合わせに対する第4の重み付け値が「−2」に決定されることになる。
S1405において、増減値決定部219は、増減値規定テーブル格納部224に格納された増減値規定テーブルを参照して、S1401で決定された通信元先セグメント組み合わせ毎の第1の重み付け値、S1402で決定された通信元先セグメント組み合わせ毎の第2の重み付け値、S1403で決定された通信元先セグメント組み合わせ毎の第3の重み付け値、及びS1404で決定された通信元先セグメント組み合わせ毎の第4の重み付け値に応じた、通信元先セグメント組み合わせ毎の確保帯域割合増減値を決定する。
例えば、送信元セグメントがセグメントAであり宛先セグメントがセグメントDである通信元先セグメント組み合わせについての、第1の重み付け値が「1」であり、第2の重み付け値が「2」であり、第3の重み付け値が「0」であり、第4の重み付け値が「−2」であった場合、図13に例示した増減値規定テーブルに従えば、その通信元先セグメント組み合わせについての確保帯域割合増減値が「1%」(増減値規定テーブルの下から3行目参照)に決定されることになる。
S1406において、通信帯域規定テーブル変更部205は、S1405で決定された通信元先セグメント組み合わせ毎の確保帯域割合増減値に従って、通信帯域規定テーブル格納部201に格納された通信帯域規定テーブルの通信元先セグメント組み合わせ毎の確保帯域割合を変更する。
例えば、送信元セグメントがセグメントAであり宛先セグメントがセグメントDである通信元先セグメント組み合わせについての確保帯域割合増減値が「1%」であった場合、図4に例示した帯域制御規定テーブルの帯域制御ルール番号が「1」の帯域制御ルールの確保帯域割合が10%から11(10+1)%へ変更されることになる。
S1406が終了すると、通信帯域規定テーブル変更処理が終了する。
以上のように、本実施形態によれば、ルータ20を経由する通信の状況に応じて、通信帯域規定テーブルに規定されている、通信元先セグメント組み合わせ毎の確保帯域割合を変更するこができる。また、通信の状況として、通信元先組み合わせ、通信量、通信優先度、及び再送率のうちの1つの要素の変化に限らず、そのうちの複数の要素の変化に応じて、その確保帯域割合を変更することができる。また、その各要素の変化に対して、4つの重み付けテーブル(第1乃至第4の重み付けテーブル)により、予め適切な重み付けをしておくことで、その確保帯域割合の変更を、より適切に行うことができる。
従って、ユーザのネットワーク利用シーンが変化した場合に通信帯域の設定変更を自動且つ適切に行うことができる。
なお、本実施形態において、ルータ20は、例えば、次のようなハードウェア構成により実現される。
図15は、一実施の形態に係る通信帯域制御装置であるルータのハードウェア構成を例示する図である。
図15に例示したように、ルータ20は、CPU(Central Processing Unit)231、メモリ232、外部記憶装置233、及びネットワーク接続装置234を備え、これらはバス235により互いに接続されている。
メモリ232は、例えば、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリであり、処理に用いられるプログラム及びデータを格納する。CPU231は、メモリ232を利用してプログラムを実行することにより、様々な処理(通信帯域規定テーブル変更処理等といった通信帯域制御に係る処理を含む)を行う。
外部記憶装置233は、例えばハードディスクドライブである。ルータ20は、この外部記憶装置233にプログラム及びデータを格納しておき、それらをメモリ232にロードして使用することができる。
このように、処理に用いられるプログラム及びデータを格納するコンピュータ読み取り可能な記録媒体には、メモリ232及び外部記憶装置233のような、物理的な(非一時的な)記録媒体が含まれる。
ネットワーク接続装置234は、ネットワーク(複数のセグメント10)に接続され、外部の装置(サーバ11やPC12等)と通信を行う通信インタフェースである。ルータ20は、プログラム及びデータを外部の装置からネットワーク接続装置234を介して受け取り、それらをメモリ232にロードして使用することもできる。
なお、通信帯域規定テーブル格納部201、通信状況格納部203(通信元先組み合わせ格納部211、通信量格納部212、優先度格納部213、再送率格納部214)、第1の重み付けテーブル格納部220、第2の重み付けテーブル格納部221、第3の重み付けテーブル格納部222、第4の重み付けテーブル格納部223、及び増減値規定テーブル格納部224は、メモリ232又は外部記憶装置233、或いは、メモリ232及び外部記憶装置233によって実現することができる。
また、本実施形態において、ルータ20において実行される通信帯域制御に係る処理では、所定期間毎に、当該所定期間当たりにルータ20を経由する通信についての、通信元先組み合わせの取得、通信元先組み合わせ毎の合計通信量の計測、通信元先組み合わせ毎の通信優先度の最大値の取得、及び通信元先組み合わせ毎の再送率の取得、のうちの2つ又は3つのみが行われてもよい。そして、この場合は、その2つ又は3つの結果に基づいて、通信元先セグメント組み合わせ毎の確保帯域割合増減値を決定するようにしてもよい。
また、本実施形態において、通信システム1は、複数のルータ20を備えるように構成してもよい。この場合、通信システム1は、例えば、複数のセグメント10が接続されたルータ20と、別の複数のセグメント10が接続された別のルータ20とが接続されるように構成してもよい。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上述した実施の形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良・変更が可能である。
1 通信システム
10 セグメント
11 サーバ
12 PC
20 ルータ
201 通信帯域規定テーブル格納部
202 通信状況取得部
203 通信状況格納部
204 解析部
205 通信帯域規定テーブル変更部
206 通信帯域制御部
207 通信元先組み合わせ取得部
208 通信量計測部
209 優先度取得部
210 再送率取得部
211 通信元先組み合わせ格納部
212 通信量格納部
213 優先度格納部
214 再送率格納部
215 第1の差分検出部
216 第2の差分検出部
217 第3の差分検出部
218 第4の差分検出部
219 増減値決定部
220 第1の重み付けテーブル格納部
221 第2の重み付けテーブル格納部
222 第3の重み付けテーブル格納部
223 第4の重み付けテーブル格納部
224 増減値規定テーブル格納部
231 CPU
232 メモリ
233 外部記憶装置
234 ネットワーク接続装置
235 バス

Claims (9)

  1. 通信の帯域制御を行う通信帯域制御装置であって、
    通信元セグメント及び通信先セグメントの組み合わせである通信元先セグメント組み合わせ毎の通信帯域を規定する通信帯域規定テーブルを格納する通信帯域規定テーブル格納部と、
    所定期間毎に、当該所定期間当たりに前記通信帯域制御装置を経由する通信についての、通信元及び通信先の組み合わせである通信元先組み合わせ、前記通信元先組み合わせ毎の合計通信量、前記通信元先組み合わせ毎の通信優先度の最大値、及び前記通信元先組み合わせ毎の再送率、のいずれか2つ以上を取得する通信状況取得部と、
    前記通信状況取得部により取得された、前記通信元先組み合わせ、前記通信元先組み合わせ毎の合計通信量、前記通信元先組み合わせ毎の通信優先度の最大値、及び前記通信元先組み合わせ毎の再送率、のいずれか2つ以上を格納する通信状況格納部と、
    前記通信状況格納部に格納された、前記通信元先組み合わせ、前記通信元先組み合わせ毎の合計通信量、前記通信元先組み合わせ毎の通信優先度の最大値、及び前記通信元先組み合わせ毎の再送率、のいずれか2つ以上に基づいて、前記通信元先セグメント組み合わせ毎の通信状況を解析する解析部と、
    前記解析部の解析結果に基づいて、前記通信帯域規定テーブル格納部に格納された前記通信帯域規定テーブルを変更する通信帯域規定テーブル変更部と、
    前記通信帯域規定テーブル格納部に格納された前記通信帯域規定テーブルに従って、前記通信帯域制御装置を経由する通信の帯域制御を行う通信帯域制御部と、
    を備えることを特徴とする通信帯域制御装置。
  2. 前記通信状況取得部は、
    前記通信元先組み合わせを取得する通信元先組み合わせ取得部と、
    前記通信元先組み合わせ毎の合計通信量を計測する通信量計測部と、
    前記通信元先組み合わせ毎の通信優先度の最大値を取得する優先度取得部と、
    前記通信元先組み合わせ毎の再送率を取得する再送率取得部と、
    を含む、
    ことを特徴とする請求項1記載の通信帯域制御装置。
  3. 前記通信状況格納部は、
    前記通信元先組み合わせ取得部により取得された前記通信元先組み合わせを格納する通信元先組み合わせ格納部と、
    前記通信量計測部により計測された前記合計通信量を格納する通信量格納部と、
    前記優先度取得部により取得された前記通信優先度の最大値を格納する優先度格納部と、
    前記再送率取得部により取得された前記再送率を格納する再送率格納部と、
    を含み、
    前記解析部は、前記通信元先組み合わせ格納部に格納された前記通信元先組み合わせと、前記通信量格納部に格納された前記合計通信量と、前記優先度格納部に格納された前記通信優先度の最大値と、前記再送率格納部に格納された前記再送率とに基づいて、前記通信元先セグメント組み合わせ毎の通信状況を解析する、
    ことを特徴とする請求項2記載の通信帯域制御装置。
  4. 前記解析部は、
    前記所定期間毎に、前記通信元先組み合わせ格納部に格納された前記通信元先組み合わせから、前回の前記所定期間に対する、前記通信元先セグメント組み合わせ毎の通信元先組み合わせの差分を検出する第1の差分検出部と、
    前記所定期間毎に、前記通信量格納部に格納された前記合計通信量から、当該所定期間当たりの前記通信元先セグメント組み合わせ毎の合計通信量を算出し、前回の前記所定期間に対する、前記通信元先セグメント組み合わせ毎の合計通信量の差分を検出する第2の差分検出部と、
    前記所定期間毎に、前記優先度格納部に格納された前記通信優先度の最大値から、当該所定期間当たりの前記通信元先セグメント組み合わせ毎の通信優先度の最大値を取得し、前回の前記所定期間に対する、前記通信元先セグメント組み合わせ毎の通信優先度の最大値の差分を検出する第3の差分検出部と、
    前記所定期間毎に、前記再送率格納部に格納された前記再送率に基づいて、当該所定期間当たりの前記通信元先セグメント組み合わせ毎の再送率を集計し、前回の前記所定期間に対する、前記通信元先セグメント組み合わせ毎の再送率集計結果の差分を検出する第4の差分検出部と、
    前記第1の差分検出部の検出結果、前記第2の差分検出部の検出結果、前記第3の差分検出部の検出結果、及び前記第4の差分検出部の検出結果に基づいて、前記通信元先セグメント組み合わせ毎の通信帯域の増減値を決定する増減値決定部と、
    を備え、
    前記通信帯域規定テーブル変更部は、前記増減値決定部により決定された前記増減値に基づいて、前記通信帯域規定テーブル格納部に格納された前記通信帯域規定テーブルを変更する、
    ことを特徴とする請求項3記載の通信帯域制御装置。
  5. 前記増減値決定部は、前記第1の差分検出部の検出結果に応じた第1の重み付け値、前記第2の差分検出部の検出結果に応じた第2の重み付け値、前記第3の差分検出部の検出結果に応じた第3の重み付け値、及び前記第4の差分検出部の検出結果に応じた第4の重み付け値を決定し、前記第1の重み付け値、前記第2の重み付け値、前記第3の重み付け値、及び前記第4の重み付け値に応じて前記増減値を決定する、
    ことを特徴とする請求項4記載の通信帯域制御装置。
  6. 前記第1の差分検出部の検出結果に対する前記第1の重み付け値を規定する第1の重み付けテーブルを格納する第1の重み付けテーブル格納部と、
    前記第2の差分検出部の検出結果に対する前記第2の重み付け値を規定する第2の重み付けテーブルを格納する第2の重み付けテーブル格納部と、
    前記第3の差分検出部の検出結果に対する前記第3の重み付け値を規定する第3の重み付けテーブルを格納する第3の重み付けテーブル格納部と、
    前記第4の差分検出部の検出結果に対する前記第4の重み付け値を規定する第4の重み付けテーブルを格納する第4の重み付けテーブル格納部と、
    を更に備え、
    前記増減値決定部は、
    前記第1の重み付けテーブル格納部に格納された前記第1の重み付けテーブルに従って前記第1の重み付け値を決定し、
    前記第2の重み付けテーブル格納部に格納された前記第2の重み付けテーブルに従って前記第2の重み付け値を決定し、
    前記第3の重み付けテーブル格納部に格納された前記第3の重み付けテーブルに従って前記第3の重み付け値を決定し、
    前記第4の重み付けテーブル格納部に格納された前記第4の重み付けテーブルに従って前記第4の重み付け値を決定する、
    ことを特徴とする請求項5記載の通信帯域制御装置。
  7. 前記第1の重み付け値、前記第2の重み付け値、前記第3の重み付け値、及び前記第4の重み付け値に対する前記増減値を規定する増減値規定テーブルを格納する増減値規定テーブル格納部を更に備え、
    前記増減値決定部は、前記増減値規定テーブル格納部に格納された前記増減値規定テーブルに従って前記増減値を決定する、
    ことを特徴とする請求項5又は6記載の通信帯域制御装置。
  8. 通信元セグメント及び通信先セグメントの組み合わせである通信元先セグメント組み合わせ毎の通信帯域を規定する通信帯域規定テーブルを格納する通信帯域規定テーブル格納部を備える通信帯域制御装置において実行される通信帯域制御方法であって、
    所定期間毎に、当該所定期間当たりに前記通信帯域制御装置を経由する通信についての、通信元及び通信先の組み合わせである通信元先組み合わせ、前記通信元先組み合わせ毎の合計通信量、前記通信元先組み合わせ毎の通信優先度の最大値、及び前記通信元先組み合わせ毎の再送率、のいずれか2つ以上を取得して通信状況格納部に格納し、
    前記通信状況格納部に格納された、前記通信元先組み合わせ、前記通信元先組み合わせ毎の合計通信量、前記通信元先組み合わせ毎の通信優先度の最大値、及び前記通信元先組み合わせ毎の再送率、のいずれか2つ以上に基づいて、前記通信元先セグメント組み合わせ毎の通信状況を解析し、
    前記解析の結果に基づいて、前記通信帯域規定テーブル格納部に格納された前記通信帯域規定テーブルを変更し、
    前記通信帯域規定テーブル格納部に格納された前記通信帯域規定テーブルに従って、前記通信帯域制御装置を経由する通信の帯域制御を行う、
    ことを特徴とする通信帯域制御方法。
  9. 通信元セグメント及び通信先セグメントの組み合わせである通信元先セグメント組み合わせ毎の通信帯域を規定する通信帯域規定テーブルを格納する通信帯域規定テーブル格納部を備える通信帯域制御装置のコンピュータに、
    所定期間毎に、当該所定期間当たりに前記通信帯域制御装置を経由する通信についての、通信元及び通信先の組み合わせである通信元先組み合わせ、前記通信元先組み合わせ毎の合計通信量、前記通信元先組み合わせ毎の通信優先度の最大値、及び前記通信元先組み合わせ毎の再送率、のいずれか2つ以上を取得して通信状況格納部に格納し、
    前記通信状況格納部に格納された、前記通信元先組み合わせ、前記通信元先組み合わせ毎の合計通信量、前記通信元先組み合わせ毎の通信優先度の最大値、及び前記通信元先組み合わせ毎の再送率、のいずれか2つ以上に基づいて、前記通信元先セグメント組み合わせ毎の通信状況を解析し、
    前記解析の結果に基づいて、前記通信帯域規定テーブル格納部に格納された前記通信帯域規定テーブルを変更し、
    前記通信帯域規定テーブル格納部に格納された前記通信帯域規定テーブルに従って、前記通信帯域制御装置を経由する通信の帯域制御を行う、
    という処理を実行させることを特徴とする通信帯域制御プログラム。
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