JP2971580B2 - 通信ネットワーク管理 - Google Patents
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Description
ネットワークの管理に関する。
供するサービス及びこれらのサービスの管理の効率を通
して通信ネットワークのオペレータによって得ることが
できる。ネットワークオペレータが意図する目標は、料
金の低減、改良された品質及びサービスの顧客管理の増
大である。
が顧客に以下のことを提供することを可能にする広域多
重サービスネットワーク(GMSNs)を顧客に提供するこ
とを促進する。
て同じ有用性によって提供されるが、しかしながら、移
動性及び顧客の動きやすさとともに多くの新規な特徴は
提供しない。
及び要求の管理を提供することを可能にするためには、
GMSNsは、下記のことをサポートする必要がある。
ーク管理のアプローチをの能力を越える要件を課される
ことが期待されている。GMSNsは、契約に従ったサービ
スを顧客に提供しなけければならないばかりでなく、同
時にネットワークオペレータのために料金及び完成度を
最適化しなければならない。
をサポートすることが可能ないくつかのネットワークで
ある。
によって発表された“広帯域通信管理 − RACE TMN
アプローチ”紙で言及されているヨーロッパのRACE構
想において調査された全ヨーロッパの集積した広帯域ネ
ットワークは、同期伝送モードを基礎にしたMSNの例で
ある。
通常のスイッチ(例えば、NorthernテレコムのDMS250)
を使用するMSNsの例である。このようなネットワーク
は、データと同様に音声を伝送することに使用されるこ
とが可能である。
のファイル伝送のサービスの範囲のため、データは、19
kbits/secから40Mbit/secまで同時に種々の伝送レート
に分割される。
にまたがるMSNである広域ネットワークに向かってお
り、その結果、GMSNsの出現となる。
は、大会社のユーザであることが期待されており、おそ
らく全世界の多くの位置に配置されている。このような
顧客は国際的にプライベートに賃貸された回路から享受
する機能性を少なくとも提供するプライベート切換ネッ
トワークの出現を必要としている。実際には、サービス
は、多くの異なるネットワークオペレータから可能であ
り、多数の基礎をなすネットワークの数によってサポー
トされる。この配置は、仮想ネットワークとして知られ
ている。
性の多くの部分を契約によって、あるサービスプロバイ
ダーに委託している。ここで、特に重要なことは、契約
によって特定されるサービスのレベルが提供されるとい
うことである。サービスの正確な定義は、サービスレベ
ル協定(SLA)によって特定される。入手可能なサービ
スの範囲は、潜在的にきわめて大きく、そして、それぞ
れのサービスは選択の幅をそれぞれ有しているので、そ
れぞれのサービスは更に特化されている。
生したのにもかかわらず、関連する販売部門を通して得
るためのダイヤル111のみを必要とする。
る。
ート、誤り発生なし秒等) −目標及び保証最小提供時間 −目標及び保証最小休止時間 −目標及び保証最小修復時間 −目標及び保証サービス有用性 ソフトウェア技術主導による目的の組み込みによっ
て、サービスのためのモデル及びSLAsは、国際標準ボデ
ィ(OSI/MMF及びCCITT)によって開発されてきている。
これらは、サービス及びSLAsを定義する広範な管理対象
クラスを提供する。
の構成部分を定義するために導入される。知的ネットワ
ークにおいて認められている論理的な番号付け手法は、
このような特徴の例である。1つの特徴は他の特徴の構
成部分であるので、特徴は、“入れ子状(ネスト)にす
る”ことができる。特徴から基礎をなすネットワーク源
へのマッピングは、また、特徴の目的において定義され
る。公知のタイプの知的ネットワークは、サービス及び
/或いは顧客データに関連するサービス制御ポイント
(SCP)(或いは他の手段)を有する構成を有し、この
サービス制御ポイント(SCP)は、一般的に、多くの特
徴(例えば、論理的番号付け、日付のルーチング)が依
存する資源である。
び完成度の基準に関する情報は特徴内において保持され
る。
それらが置かれるための用途に依存する 次に、SLAは問題となっているサービスをサポートす
る特徴の構成部分の観点から定義される。これに加え
て、SLAによってカバーされるサービスの契約及び説明
に関する情報が、また、保持される。SLAは、一般的
に、多くの特徴に言及しており、また、他の特徴及び資
源への言及も可能である。この関係をサポートするため
に、多くの依存関係の種類が定義される(サポート、依
存 など)。
必要とされがちである。サービスは、サービスプロバイ
ダの装置へのにオンライン接続から顧客によって要求さ
れ、変更され及び中止されることができる。
を作りだし、特に、このことは、SLAsを考慮すると、再
構築が必要とされる。
提供することは、相当の資本の支出が必要とされがちで
ある。このようなネットワークの存立をさせるために
は、運転コストは厳しい制約の範囲内に保たれる。この
運転コスト制約に合致させるため、ネットワークにおけ
る管理機能の大規模な自動化が、もし、本質的でなけれ
ば、非常に魅力的である。
フトウェアエージェント技術の使用を通して、少なくと
も一部が達成される。
て述べられている一般的な専門用語である。
れ、M Huhnsによる“分散疑似知能”の第1巻及び2
巻 ii) 1991年7月に英国電気通信技術ジャーナル、第9
巻No.3において発行され、D G Griffiths 及び
B K Purohitによる“分散疑似知能の基礎” iii) 同様の英国電気通信技術ジャーナルによって発
行され、D G Griffiths及びC Whitneyによる“集
積通信管理における知的ソフトウェアエージェントの役
割” 上述のそれぞれの関連する内容は、ここに述べた参考
文献に組み込まれている。本発明の実施の形態による手
段によって自動化されるネットワーク管理の特定の観点
は、一緒に或いは別々に、顧客が満足を必要としている
間、基礎となる物理的ネットワークにおける、ルートの
再生及び確立を有する。
レータの要求である。GMSNのためのサービスの提供は、
次のような特徴から一般的なネットワークと異なる傾向
がある。
きとの要求があった時に、必要とされがちであり、固定
された時間内でタイムスケールの見積金額及び指示を受
信する。顧客は、新しいサービス(顧客に存在する管理
端末を介して、或いは新しい顧客の折衝者を通して可
能)の要求を入力し、どの位多くのサービスで経費にな
ると言われるのか、そして、それは入手可能であるのか
を期待する。もし、サービスが存在するネットワークの
構成によってサポートされない場合には、次に、いくつ
かの再構成が明らかに必要とされ、同様に、新しい装置
を提供することを含む。
スが影響を及ばされる。ネットワーク要素が完全に故障
し、或いはネットワーク要素が部分的に故障しても、サ
ービスの品質は、顧客SLAにおいて定義された以下に劣
化する。
再確立するために選択方法(ネットワーク構成を通し
て)が見つけられなければならない。
において今日まで提供されてきたような)におけるこの
ような構成は、スイッチ(例えば、システム−X交換
機)におけるルーチンテーブルによって制御される。こ
のスイッチは、中央演算ユニットからの制御動作を通し
て、ネットワークにおける周辺の問題の再ルートを自動
的に試みる。このルーチングは、ルーチングされたトラ
フィックの種類の理由を指示するものではなく、その結
果、全てのトラフィックが同等に取り扱われる。
は、これらは広範なサービス及び多くの異なる顧客の種
類であり、この単純なアプローチは、存立することがで
きない。このことは、全てのネットワークの使用のされ
方が等しく重要であるという仮定は、もはや安全ではな
い。
を基礎にした分散抑制システムを有する通信ネットワー
ク管理システムが提供され、この通信ネットワーク管理
システムにおいては、通信ネットワーク或いはそのエー
ジェントのどちらか一方の再構成がエージェントの制御
の下で実行される。
ジェントの故障の際に、このような再構成が引き金とな
る。
スを保持し或いは再確立するために高速に再構築を実行
することが、非常に重要である。また、保留中とか実際
に故障に直面したときに、どのサービスが優先度を有し
ているかを観察するために、制御システムがSLAsを参照
することもまた重要であるこのようなことから、ネット
ワーク故障が発生すると、全て(或いは全ての重要な)
影響を受けたサービスが検出されることが必要とされ、
そして、その結果、これらは同意したSLAs上で調査され
る。故障したSLAsは、緊急性のためにランク付けされ、
ネットワークは故障の結果を最小にするような方法によ
って、サービスを回復するために再構成される。
題の部分集合を解決するために協力的に動作する自律ソ
フトウェアエージェントを基礎にした異質なオープンシ
ステムアーキテクチャとして述べられている。この関連
するサービス管理問題は、顧客の要求に応答するサービ
ス提供とともに上述の実時間再構成を有する。
によって、例のみによって、これからより具体的に述べ
られるであろう。
プレベルアーキテクチャを示す。
を示し、特に、図1の制御ネットワークにおいて使用さ
れるサービス管理エージェントである。
を示し、特に、図1の制御ネットワークにおいて使用さ
れる顧客エージェント6である。
置ける折衝プロセスのフローダイアグラムを示す。
トの故障時における入札処理のフローダイアグラムを示
す。
のステップを示す。
クノード或いはスイッチ3の間の通信リンク2で構成さ
れている。通信は、ノード3の構成によって決定される
組み合わせにおける通信リンク2に沿って発生する。
ウェアエージェント5,6を有する関連付けされた制御ネ
ットワーク4を有している。ソフトウェアエージェント
5,6には2つの種類があり、それは、サービス管理エー
ジェント(SMAs)5、及び顧客エージェント(CAs)6
である。それぞれのCAは、SMA5と関連づけられ、GMSNの
顧客とSMA5との間の折衝を行ない、顧客にサービスを提
供する。
ュティに入ったり、出たりすることが可能である。エー
ジェント5、6によってなされる主な機能は、 ●基礎となるGMSN1において通信リンク2の確立及び再
生 ●顧客要求の充足 ●エージェントが故障の場合におけるGMSN制御の再確立 リンク2の確立及び再生は、SMAs5によって実行され
るのに対して、顧客要求の充足は、対話の処理及びサー
ビスプロバイダとしてのCA6及びSMA5との間の折衝を基
礎にする。
(“マニング(manning)”が不完全な知識と無理な要
求という情況の下で実行される。)本発明の実施の形態
は、これらの問題の解決のための処理を提供し、これら
の処理の注目すべき特徴は、分散され、故障に対して回
復することである。
低減する意図であり、集中化されたシステム以上の改良
された完成度を維持し、本来の分散システムの復元力が
グレースフルデクラレーションを許容する。
したSMA5は、1つのソフトウェアエージェントであり、
スイッチ3にわたるリンク2と同様に、それぞれのSMA5
は、その基礎をなすスイッチ3を監視する。
を制御するが、いくつかの与えられたSMA5は、多くのス
イッチ3を同時に制御する能力を有する、すなわち、SM
A5は、サービスに使用され、入ってくる及び出ていく通
信リンク2を特定することを可能にする。
ステムを形成する。SMAの責任は、現在のネットワーク
資源によって、顧客のサービスの提供をすること及びす
でにインストールされたサービスを保つことである。す
なわち、通信リンク2が故障したとき、全てのリンク2
を使用したサービスが影響を受け、新しいルート或いは
リンク2の組み合わせが必要とされ、それが割り当てら
れる。
は、それぞれがローカルな知識を有するがグローバルな
コンテキストにおいて実行することができないことか
ら、協力を通してこれらの機能を実行する。
の役割を演ずるために、それぞれのSMA5は、他のエージ
ェント5,6と協力する知識を使用するための合理化され
た知識及び能力を有する。大幅な環境の変化において動
作すると、SMA5は種々の状態30を通して進化が可能にな
る。状態30はエージェントの知識の事例として定義さ
れ、物理的な環境及び/或いは他のエージェントとの契
約のエージェントの相互作用の結果として作り出され
る。SMAの知識は、エージェントのデータベース31及び
エージェントのワーキングメモリ32の2つのカテゴリー
に分けられる。
の配列33、関連するエージェント5が責任を有するロー
カルネットワーク配列34及びトラヒックプロフィール35
の記述を伝える。後半は、エージェントのローカルネッ
トワークを使用するすでにインストールされたサービス
について述べる。エージェントワーキングメモリ32は、
主に、エージェントによって受信されたメッセージのキ
ュー36及び送信されたメッセージのキュー37で構成さ
れ、キュー36、37は、ネットワーク問題を解いている間
に生ずる。
種類に適切に使用され、トリガされるためのエージェン
トの方法及び…アルゴリズム(総称的エージェントコー
ド(generic agent code)を可能にする一組の“メッセ
ージハンドラ"38を有する。総称的エージェントコード
は、 − エージェントの知識評価及びアルゴリズムの更新 −分散したルーチングアルゴリズム −顧客サービスの折衝アルゴリズム −エージェントの故障の際における再割り当て制御に
使用される“入札”アルゴリズム を有している。
在している間、常に更新され、問題が解かれているセッ
ションの間、隣のSMAs5との接触を通して強調される。
アラーム、部分ルート結果、サービスをインストールす
るためのルートに沿った回路の確認及び予約などの受信
したメッセージを基礎にして、を受信し、それぞれのSM
A5は、GMSN1のそれ自身のモデル39を設立し、その上で
サービスを実行する。
に、第2の種類のソフトウェアエージェント、CA6が設
けられている。CA6のそれぞれは、SMA5と接続されてお
り、最小の部分集合として、次のように構成されてい
る。
先度 −折衝のための戦略62 −CA−SMA通信プロトコル63 ユーザインターフェイス60は、顧客要求の取り込み、
顧客へのアドバイスの提供、たとえば、サービス状態、
関税など、変化/改良の条件及び解法の承認のような顧
客の決定の調停及び顧客/サービスプロバイダーの仲裁
を実現するために顧客との対話を可能にする。
バイダによって提供されるサービスの範囲についての情
報及びプロバイダの関税のポリシーを反映する他の情報
を含む。これはデータ化することができない。折衝62の
戦略は、少なくとも2つの方法のいずれかによって実現
する。第1に、顧客とサービスプロバイダとの間の仲裁
によって行なわれ、顧客はすべての決定を取得する。選
択的に、顧客はサービス要求及び彼/彼女が承認するこ
とができるコスト範囲を提供し、CA6に、これら要求及
びコスト範囲を満たすために入手可能な最高のサービス
のための折衝に自由を与える。
事例であり、顧客が全ての決定を取得し、CA6が顧客と
サービスプロバイダとの間を仲裁する。CA6は、サービ
スを必要とする顧客のために動作し、顧客は、単に、最
小のコストのために実現可能な高い品質及び優先度を要
求する。この仲裁要求は、SMA5によって表わされるサー
ビスプロバイダが最小の動作コストで最小のネットワー
ク資源を使用するサービスを確立することを欲するため
に発生する。従って、相互承認した協定に到達するため
に、CA6と関連するSMA5との間で対話が発生する。この
ことは、次のセクションにおいて述べるエージェントの
折衝プロセスによって実行される。
前に、本発明の実施の形態において、どのようにしてサ
ービスがモデル化されるかを観察し、サービスについて
なされる主な仮定について知ることは重要である。サー
ビスの定義は、次のようになる。
資源、宛先) 任意的に、サービスの定義には、また、“サービスの
品質”が含まれる。
に、サービスのパラメータであるコスト、優先度及び帯
域幅は再考され、そして、SMA5とCA6との間の折衝の間
中に変更される。このことは、後半にさらに述べられ
る。
である。送信されるサービスは考えられていない。
トラッフィクは、提供されたパスに沿って双方向に流れ
る。
から表わされる。
スあるいは日付によっては変化しない。
先度数にしたがって優先付けされ、動作状態にあるとき
には変化しない。
る。
度の他のサービスが低い方の優先度のサービスによっ
て、資源のいくつかを取り上げることを必要としている
場合には、一時的に乱される。このことは、新しいサー
ビスのために効率的なコストのルートを形成することが
必要とされる。
サービスプロバイダによって提供される入手可能なサー
ビスの範囲に対して、それを整合し、特定のサービスの
ためにソースノードに対して責任を有するSMA5へ引き渡
されるサービスの記述を造る。
採る。
先) ここで、★は、これらのパラメータの初期値を示す。
含むことが可能である。
サービスを提供するための顧客要求を受信したとき、ソ
ースから宛先までの最も効率的なコストのルートを見つ
けるために、他のSMA5と協力することが必要とされる。
このコンテキストにおいて顧客に対してサービスプロバ
イダとなるであろうSMA5は、顧客要求を取得し、ルート
生成処理或いはそれぞれの顧客要求に対応する入力の係
属中のキューにおける入力を入れることのどちらか一方
を開始し、応答を待つためのトータルタイムを制限する
“ウオッチドッグ”タイムアウトをトリガする。
生成は、たとえば、よく知られている例である分散ルー
チングアルゴリズムを使用することによって行なわれ
る。分散ルーチングアルゴリズムの詳細については、こ
こでは述べない。このようなネットワークの1つは、動
的なものとしてみなされて検討されている。すなわち、
ノード及びリンクがシステムに加えられ、或いはシステ
ムから削除され、いくつかのリンクの容量が変化する。
これらの制約に含まれている物及びハンドリングは、変
化に対して高い適応性をもったアルゴリズムを必要とす
る。エージェントによって実行されるこれらの分散ルー
チングアルゴリズムに必要性を整合させることは、魅力
的であるこが発見される。
を捜索することを含むことが可能であるが、同時に、発
展する1組のルート(s)に含まれるそれぞれのSMA5
は、発展するまでコスト的に最も安価なルートのコスト
を保持し、フォワードメッセージを介して、他のSMA5に
よって、それに伝える。このSMAsは、次に、コスト的に
最も安価な保持されたルートとともに発展した部分ルー
トのコストを比較する。もし、部分ルートがより高価な
場合には、それは確実に効率的なコストのルートに届か
ないので、それは放棄される。それにもかかわらず、逆
方向のメッセージがルートに沿って検索が開始されたSM
A5に向けられるステージで、それが完成に届くまで進行
(宛先の到着に向かって)する。
求入力を充足するための1組のルートを探すための行動
及び期待がもてるルートのサービスプロバイダになった
SMA5に戻るための行動に入る。これらのルートのいくつ
かは、次のような構成を有する。
[(Si,Pi),...,(Sk,Pk)] ここで、”自由キャップ”は、ルートに沿った広域自
由容量であり、“コスト”は、この ルートの単なるコストである。
は、別々にN1,N2,N3などのように番号付けされる。その
結果、GMSN1を通過するルートは、ルートが通過する関
連するノード3が表示されることによって表されること
ができる。例えば、ルート[N1,N5,N8,N3]である。ル
ートのリンクの入手可能な能力を見ると、それは自由能
力であり、これは次のようになる。
リンクキャップ83=20 自由キャップ = min(リンクキャップ15,リンクキ
ャップ58,リンクキャップ83)=20 [N1,...Nj]は、ソース(N1)から宛先(Nj)までの
ノード3の表示として与えられるルートである。
ち、もし、提案された新しいサービスがルートを通して
インストールされた場合には、優先度(Pi)のサービス
(Si)の全ての表示は分断される。
降順の順番で表示される。ここで注意すべこことは、表
示におけるそれぞれのルートは、関連する顧客要求にお
けるソース及び宛先入力を充足する必要がある。また、
コスト入力(コスト★コスト)をも充足する必要があ
ることである。
プの一つである)は下記のことを満たす。
ービスはなく(分断リストは空)、そして、サービスの
ネットワークの負荷は、最大に入手可能な能力のルート
が選択されているので、制御のもとで保たれる。次に、
Spは特定のルートRouteiを得て、特定のルート上でサー
ビスをインストールするための顧客の協定を得るため
に、メッセージをCA6に送信し、このルートに関するそ
れを知らせる。
Pとの間の折衝のプロセスをスタートする。
由キャップを有するルートがない場合には、集団の関係
を表現するSPは分断されるかもしれないサービスの最適
のルートを選択するための判断機能(関数)を使用す
る。この決定機能は、次のように述べられる。
確立された場合に、分断されるサービス(Si,...,Sk)
の優先度である。
るサービス毎の平均ネット優先度ロスである。
あり、 優先度 > Pt, tは1からkのいくつかの値 すなわち、∀t=1,...,k (Relation★★) であることから、その結果、最小のMiのルートを与える
ために、この表示を通して線形的に検索を行なうループ
を開始する。
時的に分断され、CA6が、サービスをインストールする
ための顧客の協定を待つために、選択されたルートにつ
いて知らされる。
As5は、自動的にサービスを認識する分断されたサービ
スを運ぶルートのリンクに対して責任を有し、もし可能
であるならば、彼らのために択一的なルート(ルート再
生)を捜すことに挑戦する。もし、可能でない場合に
は、SMAは分断されたサービスに責任を有するCAと再折
衝が可能である。このことは、低い方の優先度サービス
の分断によって生ずる収益のロスを最小にする。
(最小のMiを有するルート)を与え、そして、ここでの
ポイントは、顧客が低い方の彼の帯域幅の要求に同意
し、提案されたルートで入手可能な自由能力を承認する
ことである。もし、顧客が上記取引を承認した場合に
は、彼のサービスは、分断されることなくルートに沿っ
てインストールされ、その結果、このとき別料金はな
い。
を保つことを希望する場合には、SPは、増大する必要と
されるサービスの優先度(Priority★)を基礎にしてCA
と折衝する。優先度は、例えば、直接的にコストに比例
することが可能である。高い方の優先度のサービスCAに
は、より多く支払われることが期待される。
は、SPは、平均優先度ロス(Mi)を基礎にして顧客が必
要とする支払の別料金を計算する。このサービスのトー
タルのコストは、 トータルコスト = コスト★+ 別料金 であり、優先度レベルの増加を反映する。
★★”を充足するためにPriority★に加えられる量であ
る。次に、上述のルート再生の同じ原理が分断されたサ
ービスに適用される。
られる。
る。
能な最適なルートを選択し、実現性、サービスのコスト
及び分断されるサービス(もし、あれば)を決定する。
否かを決定する。もしなければ、システムはステップ24
へ移行する。もしサービスが分断されるべきものである
ならば、システムはステップ25に移行する。
ート)をCAに知らせ、停止する。
ものよりも高い優先度を有しているか否かをチェックす
る。もしそうであれば、システムはステップ24へ戻る。
高い優先度を有していない場合には、システムはステッ
プ26へ移行する。
ービス優先度(このモデルにおける優先度は、直接コス
トに比例する。)を増大するためにSPはCAと折衝する。
かについてのチェックがなされる。もしそうであれば、
システムはステップ24へ移行する。もしそうでなけれ
ば、システムはステップ28へ移行する。
るためにCAと折衝し、次に、技術的なサービスの記述を
変更し、そして、ステップ20へ戻る。
かしながら、これらは、より複雑性が要求される状況が
あるであろう。
性があると考えられている。このことは、完全にエージ
ェントが故障することが可能であるので、現実的な仮定
ではない。次の章においては、どのようにしてエージェ
ントがエージェントの故障の役割をし続けるのかについ
て述べる。
す物理的通信ネットワーク(GMSNネットワーク1として
言及されている)及びGMSN1を管理及び制御する機能を
持つエージェント5,6のネットワーク4の2つで構成さ
れている。これらの機能を実行するために、エージェン
トは一定の責任を有しており、このエージェントの一般
的な形は、管理的及び契約上の2種類である。管理者5
として、エージェントは一定のノード3及びリンク2を
適切に制御する責任を有している。契約者6として、エ
ージェントは、合意されているサービスの提供及びメン
テナンスを保証しなければならない。
SMA5が故障したときに破壊される。
ク4の通常の運転は破壊され、これにより、エージェン
トの故障の観点から、責任が放置され、このようなこと
から、“異常”なエージェントネットワークの動作を引
き起こす。最後の異常性でない限り、そして故障したエ
ージェントのどちらかかが修正されるまで、この運転が
迅速に認識されない場合には、その責任は、適切にその
隣に割り当てられる。SMAの責任のスケジュールは、い
くつかのエージェントの故障に従って改良されるので、
システムは新しい安定閾値で再度ノーマライズされる。
定の負荷レベル(解決されるべき多くの疑問)でのアク
ティブな存続期間の間中に動作するように設計されてお
り、理論的にはいくつかの数のノードを管理することが
可能である。実際には、これらは、エージェントの制御
システムが設計された完成基準を充足することができな
いような制限を越えるものである。
定した手法で応答することができない範囲を越えて制御
する平均的負荷(契約的及び管理的負荷)である。
4とGMSN1との間に同形で存在することを仮定する。そ
の結果、SMA5は、その対応するノード3およびことによ
るとノード3に付随するいくつかのリンク2を管理す
る。SMA5の故障(Aと呼ばれる)を仮定する。隣のSMAs
がAの故障(アラームの検知を通して)気づき始め、そ
して、何らかのやり方でAの責任を引き取る。ここに到
達するために、Aの管理及び契約上の責任の割り当ての
折衝をするためにAの故障について知るSMA5の間で通信
のバーストが取って代わる。
4の現在の状態を基礎にして計算された値である入札機
能(F)である。入札機能Fを計算するために、4つの
判断基準が考えられている。これらの判断基準を基礎に
して、入札機能Fは、いくつかのあらかじめ計算された
パラメータの重み付けされた総和である(それぞれの判
断基準のための1つ) F=W1C+W2R+W3O+W4M ここで、C,R,B及びMは、次に説明するように、それ
ぞれの判断基準で計算されたパラメータであり、w1から
w4は重みであり、これらのw3及びw4は負である。
ードと接続されており、その大きさは、その連結度Cで
ある。] [連結度Cが大きくなると、入札に勝つためのNAiの
チャンスがより大きくなる] 判断基準II: サービス応答パラメータ(R) 仮定: [サービスが大きくなると、FAによって以前に管理さ
れたリンクの使用が提供され、これらのサービスを監督
し保つためのその応答Rが大きくなる。] [応答性Rが大きくなると、入札に勝つためのNAiの
チャンスがより大きくなる] 判断基準III : 占有(O) 仮定: [隣あうエージェントNAiの有する義務が大きくなる
と、すなわち、エージェントに格納された入ってくるメ
ッセージのキューのキュー数が大きくなると、その占有
Oは大きくなる。] [占有が大きくなると、入札に勝つためのNAiのチャ
ンスがより小さくなる] 判断基準IV: マネージャ(M) 仮定: [隣あうエージェントNAiがマネージャMとして従事
することが多くなると、すなわち、基礎となるネットワ
ーク4のノード3及びリンク2を通して既に実行された
その制御が多くなると、FAのノード及びリンクに対する
新しいマネージャとなるべきそれが少なくなる。] [管理契約Mが大きくなると、入札に勝つためのNAi
のチャンスがより小さくなる] それぞれのSMAは、Aの故障に気がつくと、他のSMAs
から受信するメッセージを充分に長く待ち、最も高い入
札機能値を有するエージェントが入札のための責任であ
ればなんでも引き取る。この全ての処理は、SMAが故障
する毎にトリガされ、その責任(マネージャ及び契約者
双方)がその故障に気づいた他のSMAsに再割り当てが行
なわれるまで進行する。
及すると、重みw1,w2,w3及びw4は、同調されることがで
き、実験結果が必要である。しかしながら、いくつかの
構造がwに課される。第1に、w1及びw2の双方は正であ
る。第2に、w3及びw4は、抑制効果のために負である。
第3に、ほとんどの主要なファクタは、接続度パラメー
タ(C)である。その結果、重みw1は値1として与えら
れている。
るノードに接続されたリンクの数の平均である。
る。
る。通常の値の範囲は、0から−1である。
に近づき、このことは、MのFの効果の増大によって多
くのエージェントの間の拡散管理責任の全体的な効果を
有する。w4の表現は、例えば、“1/クラスタサイズ”で
あり、ここで、クラスタサイズは、エージェントによっ
て管理されるノードの数の平均である。これは、入札機
能にクラスタサイズがいずれにしても関連性が高いとき
に、1つのエージェント(M)によって管理されたノー
ドの実際の数に敏感でなくなさせる。
トワークを考える。A,B,C及びDは、制御層における4
つのエージェントであり、これらのそれぞれは、下記に
与えられるノード3の数を責任を有する。B,C及びDが
Aに隣あうエージェントの場合に、エージェントAの故
障のケースを採用する。
1★4−0.4★3=5.4 エージェントCについては、 F=2+0.25★10−0.
1★5−0.4★1=3.6 エージェントDについては、 F=5+0.25★3−0.
1★3−0.4★5=3.45 その結果、エージェントBが勝者となり、故障したエ
ージェントAの責任を引き取る。
の形で表わされることができる。1つのエージェントが
アラームの検出を通して、隣の故障を気づき始めたとき
に、この入札処理はトリガされる(step40)。このアラ
ームメカニズムは、シンプル且つ連続的なチェックとし
て見られ、ここでは、定期的にそれぞれのエージェント
がメッセージを隣人に送信し、次に、隣人のリストに対
するこのメッセージに応答するエージェントのリストを
比較する。エージェントが受信していない通信リンクの
リンク故障アラーム(接続の遮断)の場合には、エージ
ェントの欠落は“死”とみなされる。隣人に行くメッセ
ージは、隣人の知識を更新するのに使用される(すなわ
ち、現在の隣人のリストにメッセージを送信すること
は、入札処理において、彼らを助けることになる。) それぞれのエージェントがAの故障に気づく次のステ
ップは、step41であり、入札機能Fを計算し、自身の入
札値を送信する(step42)。
ェントBは、発表を待っている間、step50,43,44,51の
サイクルに入り、他の隣あうエージェントから受信され
ようとする。
ジェントから受信した入札のメッセージをチェックし、
或いは勝者の発表をチェックする。step43においては、
勝者が発見されたか否かの決定がなされる。このこと
は、エージェントBがその入力メッセージにおいて、他
のエージェントからの勝者の発表を受信していることに
よる(step50)。もし、エージェントBがそれを有して
いる場合には、エージェントBはサイクルから抜け出
し、もし有していない場合には、step44を続行し、それ
自身で勝者が先だって計算される。すなわち、全ての入
札が他の隣あうエージェントから受信された場合、エー
ジェントBは、再度、サイクルから抜け出し、この時、
step46で、勝者を見つけるために自身の入札とともに受
信した入札を比較する。もし、全ての入札がまだ受信さ
れていない場合には、エージェントBは、step51で適当
な時間だけ待ち、次に、step50のサイクルのスタートに
戻る。
トは、他の隣あうエージェントがエージェント(B)に
先だって、全ての入札を受信したケース(step43)に関
連し、エージェントBは、明らかに最初に全ての入札を
受信し、その結果、独自に勝者を発見する(step44,4
6)。
ら、それ自身が勝者であるかどうかを評価するためにエ
ージェントBによって、一方のケースであるstep47で、
更なるテストがなされる。このようなことから、もし、
エージェントBがstep47において、勝者であることを発
見した場合には、step47において自身の知識を更新し、
結果的に、故障したエージェントAの責任をとってかわ
り、step53において、入札を有する他の隣あうエージェ
ントの全てに発表を送信し、step54において処理を停止
する。もし、エージェントBが勝者でない場合には、エ
ージェントBは、この時、将来的にエージェントAより
もむしろ勝者との通信を保証するために、step45におい
て、ポインタを“エージェントA → 勝者”へ割り当
てることによって、自身を更新する。再度、エージェン
トBは、step53において、入札をに含まれる隣あう他の
全てのエージェントに勝者の発表を行ない、step54にお
いて処理を終了する。
エージェントによって続けられる処理ステップは、更新
ステップ49,45を繰り返すことなく、適切に彼ら自身が
更新されることを保証することを彼らに許す追加のチェ
ックを含む。
入力メッセージを読んだ後に勝利者を知ると(step4
3)、勝利者に関してのその記録が既に更新されている
か否かをチェックするためにstep100に移行する。もし
そうであれば単に停止する(step54)。もしそうでなけ
れば、step47に戻り、実質的に図5のバージョンを続け
る。しかしながら、step100のための情報を供給するた
めに、後のstep49或いは45(自身の知識の更新或いはポ
インタの割り当て)の後に、step52で、勝者に関する記
録が更新されたことを示すための自身のフラグをセット
する。図6のバージョンは、エージェントBが全ての入
札を受信するケース(step44)を提供し、勝者の比較及
び発見を行ない(step46)、次に、順次、他のエージェ
ントから勝者の発表も受信する。図6のバージョンにお
いては、引き続いて起こる発表は、step100におけるチ
ェックがその記録が既に更新されているかを示している
ので、単にエージェントBを停止させる(step54)。
の隣あうエージェントからの勝者の発表を受信するか否
かのケースを扱う。さらに、更新される自己の記録の特
別なロジックは第2の(及び引き続く)発表の受信を避
けることを可能とする。
さらなる選択可能なコースにある。例えば、スタートに
続くステップは、既に処理されたアラームメッセージの
応答を繰り返すことを避けるためのチェックを有する。
定が行われている。この仮定は、次の通りである。
ェントと直接或いは間接の通信を使用して通信を行な
う。
ージェントとの通信のリンクを直接通して、まだ接続さ
れている隣のエージェントのみを含むように設計されて
いる。事前に中断されているこれらの隣人の通信リンク
は、エージェントの故障アラームを“読む”ことはでき
ないが、故障したエージェントに直接接続されているエ
ージェントによって採用された最後の入札決定について
の情報を受信することが可能である。故障したエージェ
ントからの責任の転送は、2つの方法のうちの1つによ
って実現される。勝利したエージェントは、例えば、故
障したエージェントよって前もって所有された情報を引
き出すことを可能にする故障したエージェントのデータ
ベースへのアクセスを得る。これは、勿論、有効な/ア
クセス可能なデータベースの仮定を基礎にしている。第
2のアプローチは、“勝者”のアイデアを基礎にして、
故障した他の隣人との対話を通して、故障したエージェ
ントのデータベース(現在使用するこができない)に格
納された情報を再構成する。このアプローチを使用する
ことにより、ノード及びリンクの接続度、故障したエー
ジェントのリンクにインストールされたサービス等のよ
うな情報を、今まで通り、再生することが可能になる。
た。しかしながら、基礎をなすGMSN1のノード3及びリ
ンク2もまた故障する。ノード3の運転が故障すると、
その運転の故障に全てのリンク2が付随する。その結
果、ノードの故障は、多重リンク故障と等しく、このよ
うなことから、リンク故障の多くの基本的なケースを再
解決する。その結果、このことは、リンク故障の問題と
して考えれば十分である。故障したリンクに沿った全て
のサービス“運転”は、検出され、再定着される。存在
するサービスの再定着を行なうことは、それ自身がサー
ビス提供の種類としてみなされる。
したサービス提供に用いられる結合定着手続に適用され
る。ネットワークリンク2の故障は、アラームメッセー
ジを自動的にリンクに対して責任を有するSMA5に送らせ
る。SMA5は、次に、再定着される影響されたサービスを
認識し、それらの優先順位に従って処理されるために、
そのサービスをSMA5のキューに置く。SMA5は、新しいサ
ービス要求(すでに述べた)に類似した再定着要求をSM
A5の隣人に送り、故障したリンク周辺の選択可能なルー
ト提供するために隣人に尋ねる。再定着サービスは、原
点(分断の発生)から宛先(分断の終了)までの分断さ
れたサービスの能力によるルートの確立である。この結
果が故障したリンクに対して責任を有するSMAに戻され
た時に、最も低コストのルートが選択される。
ルートがない場合がある。この理由は、 −必要とされる能力の選択可能なルートがない −十分でない検索時間が許可されていたこと による。
が知らさせるエージェント)が何でも決定しなければな
らない。ある単純な行動のコースは、コスト構造を安定
化させ、再挑戦を行なうことが可能である。
N1のノード3との間の関係は1:1で示されているけれど
も、このことは、このケースでは必要ではない。実際、
ノード3よりもSMAs5が少ないことは多くの効果を発見
することができ、その結果、それぞれのSMA5は1つ以上
のノード3を制御する。
きことは、エージェントAの故障で、エージェントBが
勝者で、エージェントBがエージェントAの責任を引き
取ることである。実際には、エージェントAの責任が1
つ以上の他のエージェントの間で分散されるという多く
の効能を発見することができ、残りのエージェントが故
障したエージェントの選択された責任を入札し、或いは
それぞれの隣あうエージェントが故障したエージェント
の責任に関する異なる入札機能を推薦するので、その結
果、入札処理が選択可能に設計される。
ェアエージェント”が使用されている。関連する技術分
野における当業者の理解を妨げることなしに、この明細
書の目的のための運転中の知的ソフトウェアエージェン
トは、本発明の実施の形態において、必要とされる限
り、送信された機能を実行することが可能なソフトウェ
アの実体と考えられる。結果的に、関連するソフトウェ
アの実体はおそらく、データ格納、或いはデータ格納へ
のアクセス、通信ネットワーク(s)に関連する広域よ
りもむしろソフトウェア実体のための一部である少なく
ともいくつかのデータ(或いはいくつかのデータへのア
クセス)、ネットワーク上で動作し、決定をする知能、
他のエージェントとの通信を行なう通信手段、割り当て
られたノードに制御信号を発行する制御出力及びそのデ
ータを更新する更新手段を有する。
Claims (7)
- 【請求項1】トラヒックリンクによって接続された複数
のノードを有するネットワークを管理するための通信ネ
ットワーク管理システムにおいて、 前記通信ネットワーク管理システムにおいては、 通信サービスが選択されたリンク及びノードを優先度を
基礎にして前記サービスに割り当てることによって、所
定のサービスパラメータにしたがって顧客に提供するこ
とができ、 前記管理システムは、協働する知能的ソフトウェアエー
ジェントを備えた分散制御システムを有し、前記ソフト
ウェアエージェントは、前記複数のノードの割り当てら
れたノードの構成をそれぞれ制御し、これにより、前記
割り当てられたノードを介して提供される通信サービス
を制御し、 前記通信ネットワーク管理システムにおいては、 少なくとも2つの前記エージェントは、それぞれ a)他のエージェントと通信するための通信手段と、 b)ネットワークに関して、エージェントにとってロー
カルなデータを保持するための関連づけされたデータ記
憶部と、 c)前記データ記憶部内のデータを更新するための更新
手段と、 d)意志決定知能と、 e)隣りあうエージェントの故障を検出するための故障
検出手段と、 f)入札値を出力するための手段と を具備し、 前記分散制御制御システムは、エージェントの故障時に
は、隣りあうエージェントが前記故障を検出して入札処
理を開始し、前記隣りあうエージェントは、前記故障し
たエージェントのいくつかのあるいは全ての責任を引き
取るのにそれぞれのエージェントが適しているかについ
ての判断用計算値を、組み合わせて、与えるようにする
ために、重み付けされたパラメータを基礎にして入札値
を出力し、前記隣りあうエージェントは、勝利の入札値
を出力し、その後、前記責任を主張することを特徴とす
る通信ネットワーク管理システム。 - 【請求項2】2種類以上のソフトウェアエージェントが
あり、ネットワークの前記1つ以上のノードへの直接制
御出力を有するサービス管理エージェントが設けられ、
複数の顧客エージェントのそれぞれのエージェントは、
少なくとも1つのサービス管理エージェントに関連づけ
られるが、ネットワークのノードへの直接制御出力は有
しないことを特徴とする請求の範囲第1項に記載の通信
ネットワーク管理システム。 - 【請求項3】隣り合うエージェントのための入札値“F"
は、下記の機能にしたがって計算されることを特徴とす
る請求の範囲第1項又は請求の範囲第2項に記載の通信
ネットワーク管理システム。 F=W1C+W2R+W3O+W4M ここで、C,R,0及びMは、接続度、サービス責任、占
有、及び隣り合うエージェントの管理負荷に関して計算
されたパラメータであり、W1,W2,W3及びW4は重みづけ要
素であり、W3,W4は負である。 - 【請求項4】接続度は、最大の重み付け要素に割り当て
られることを特徴とする請求の範囲第3項記載の通信ネ
ットワーク管理システム。 - 【請求項5】ネットワークの1つ以上のノードの構成に
ついて制御することができるそれぞれのソフトウェアエ
ージェントは、ネットワーク全体に関しては不完全であ
るが、エージェントが前記制御を実行することを可能と
するローカルデータに関しては完全であるデータを含む
関連づけされたデータ記憶部を有することを特徴とする
請求の範囲第1項乃至第4項いずれか1項に記載の通信
ネットワーク管理システム。 - 【請求項6】通信ネットワーク管理方法において、 前記ネットワークは、通信トラヒックを搬送するための
リンクによって接続された複数のノードを含み、かつソ
フトウェアエージェントの集団を含む管理システムを備
えて、このエージェントの個々のものは1つ以上の割り
当てられたネットワークのノードに対する出力を制御
し、 少なくとも2つの前記エージェントは、 a)他のエージェントと通信するための通信手段と、 b)ネットワークに関して、エージェントにとってロー
カルなデータを保持するための関連づけされたデータ記
憶部と、 c)前記データ記憶部内のデータを更新するための更新
手段と、 d)意志決定知能と、 e)隣り合うエージェントの故障を検出するための故障
検出手段と、 f)入札値を出力するための手段とを具備し、 前記通信ネットワーク管理方法は、 i)前記故障検出手段によってソフトウェアエージェン
トの故障を検出するステップと、 ii)ソフトウェアエージェントの前記集団内で入札処理
を開始することによって前記故障に応答し、少なくとも
1つのエージェントが故障したエージェントの責任を引
き受けることに関してそのエージェントに適切なパラメ
ータの重み付けされた値を示す入札値Fを出力するステ
ップと、 iii)前記入札処理の完了時に、最も有利な入札値Fを
出力するエージェントを識別するステップと、 iv)前記故障したエージェントの1つ以上の責任を識別
されたエージェントへ転送するステップとを具備したこ
とを特徴とする通信ネットワーク管理方法。 - 【請求項7】ステップiv)は、前記故障したエージェン
トから識別されたエージェントへのデータのダウンロー
ドを含むことを特徴とする請求の範囲第6項に記載の通
信ネットワーク管理方法。
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