JP3616621B2 - 通信品質割当システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パケット中継装置を介してパケットを中継するコンピュータネットワークのパケットの通信品質を、ポリシーテーブルに予め登録されている内容に基づいて割り当てるための通信品質割当システムにおいて、より自由度の高い品質割当を可能にするための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータネットワークのうち、情報をパケット単位で伝送するインターネットでは、そのパケットに含まれる宛て先の識別情報に基づいて、最適な通信路を選択して中継するパケット中継装置（ルータ）によって、サーバー間、サーバー端末間を接続している。
【０００３】
パケット中継装置は、受信したパケットをバッファに格納し、そのパケットに含まれる宛て先の識別情報で、ルーティングテーブルを検索して、その宛て先に最寄りの通信路を選択し、バッファから読み出したパケットを選択した通信路へ送信する。
【０００４】
このようにパケットをパケット中継装置で中継しながら伝送するインターネットでは、多数の不特定の者が不特定なタイミングで利用するために、ネット上を伝送するパケットの量が地域や時間によって大幅に変化して、ときには中継能力を越えたパケットが局部的に発生する場合がある。
【０００５】
このような場合、従来ではパケットの廃棄処理を行なっていたが、近年ではインターネット上で情報配信サービスを有料で行なうビジネスも多くなり、相手に情報を漏れなく伝達できる通信品質が要求されてきている。
【０００６】
この通信品質は、一般的にＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）と呼ばれており、このＱｏＳを実現するために、ＩｎｔＳｅｒｖ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅ）の方式が提案されていた。
【０００７】
ＩｎｔＳｅｒｖは、ディジタル専用線やＡＴＭのように、通信回線上の個々の通信に対して、要求された帯域等の品質を割り当てるものであり、その帯域の割り当てには、ＲＳＶＰ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｒｅＳｅｒＶａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）という制御プロトコルが用いられる。
【０００８】
このＲＳＶＰによる帯域割り当ての手順は、図１３に示すように、始めに、送信ノード（端末あるいはサーバー）１から、情報伝送に必要な帯域を要求するパスメッセージを受信ノード２宛てに送信する。
【０００９】
このパスメッセージは、ネットワーク上の複数（ここでは３つ）のパケット中継装置１０ａ、１０ｂ、１０ｃで中継されて受信ノード２に伝達されるが、このとき、各パケット中継装置１０ａ〜１０ｃはこのパスメッセージを記憶しておく。
【００１０】
そして、受信ノード２は、受信したパスメッセージに基づいて、情報を受け取るための準備を行い、送信ノード１宛てにその準備が完了したことを示すリザーブメッセージを返送する。
【００１１】
このリザーブメッセージは、パスメッセージの伝達時と逆にパケット中継装置１０ｃ、１０ｂ、１０ａの順に中継されて送信ノード１に送られるが、各パケット中継装置１０ａ〜１０ｃは、受信ノード２側からのリザーブメッセージを確認して、予め記憶していたパスメッセージで要求されている帯域を、送信ノード１から受信ノード２への情報伝送のために割り当てる。
【００１２】
この帯域の割り当ては、具体的には、送信元と宛て先のアドレスとその間のパケット伝送に付与する品質保証のパラメータとが対応付けされているポリシーテーブル１１を検索して、そのパラメータに基づいて、バッファの容量、バッファからの読み出し速度やタイミング等を設定することである。
【００１３】
なお、図１３に示した例では、各パケット中継装置１０の内部にポリシーテーブル１１がそれぞれ設けられているが、図１４のように、ネットワークに設置されたポリシーサーバ（ＰＤＰサーバ）６にポリシーテーブル１１を設け、各パケット中継装置１０からの問い合わせに対してポリシーサーバ６がポリシーテーブル１１を検索し、その検索結果を問い合わせ元のパケット中継装置１０へ通知する場合（ＣＯＰＳ方式という）もある。
【００１４】
図１５は、ポリシーテーブル１１の内容の一例を示すものであり、品質保証対象の宛て先と送信元のＩＰアドレス（マスク情報も含む）の組合せ（フィルタ部）と、そのアドレスの組合せに対して保証する最小レート、最大レート、最大遅延等のパラメータとが対応付けされて記憶されている。
【００１５】
各パケット中継装置１０がこのパラメータに基づいてパケットの中継を行なうことで、送信ノード１と受信ノード２の間に所定帯域の専用化された伝送路が確立し、送信ノード１から受信ノード２に対して所定帯域のパケット伝送が可能となる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記したＲＳＶＰ方式の品質保証では、ポリシーテーブルに登録されているトラフィックに対する予約要求があったときに、回線に余裕がないと品質保証のないベストエフォートが無条件に割り当てられてしまい、自由度に欠けるという問題があった。
【００１７】
本発明は、この問題を解決し、柔軟性のある品質保証が可能な通信品質割当システムを提供することを目的としている。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明の請求項１の通信品質割当システムは、
パケット中継装置（３０）を介してパケットを中継するコンピュータネットワークの前記パケット中継装置によるパケットの通信品質を、ポリシーテーブル（４６、５４）に予め登録されている内容に基づいて割り当てるための通信品質割当システムにおいて、
前記ポリシーテーブルには、予約可能なトラフィックの送信元または宛て先を特定する識別情報と、該一つのトラフィックに付与することが可能で順位付けされた複数の品質パラメータとが予め対応付けされて登録される構成であり、
送信元または宛て先を特定する識別情報を含む予約要求メッセージがあったときに、該予約要求メッセージに含まれる識別情報が前記ポリシーテーブルに登録されているか否かを判定する判定手段（４５、５３）と、
前記予約要求メッセージに含まれる識別情報が前記ポリシーテーブルに登録されていると判定されたときに、当該識別情報に対応する複数の品質パラメータのうち、前記パケット中継装置に割り当て可能で且つ順位が最も高い品質パラメータを選定する選定手段（４５、５３）とを有し、
前記選定手段で選定された品質パラメータで決まる通信品質を前記予約要求されたトラフィックを中継するパケット中継装置に割り当てることを特徴としている。
【００１９】
また、本発明の請求項２の通信品質割当システムは、請求項１記載の通信品質割当システムにおいて、
前記ポリシーテーブル、判定手段および選定手段が、前記パケット中継装置に設けられていることを特徴としている。
【００２０】
また、本発明の請求項３の通信品質割当システムは、請求項１記載の通信品質割当システムにおいて、
前記ポリシーテーブル、判定手段および選定手段が、前記パケット中継装置との間で通信可能なポリシー判定装置（５０）に設けられており、
該ポリシー判定装置は、前記パケット中継装置からの要求を受けて前記判定手段による前記判定処理および前記選定手段による前記選定処理を行い、選定した品質パラメータを前記パケット中継装置に通知することを特徴としている。
【００２１】
また、本発明の請求項４の通信品質割当システムは、請求項１〜３のいずれかに記載の通信品質割当システムにおいて、
前記選定手段によって選定された低順位の品質パラメータにパケットの破棄を指示するパラメータが含まれていたとき、前記パケット中継装置は要求のあったトラフィックのパケットを破棄することを特徴としている。
【００２２】
また、本発明の請求項５の通信品質割当システムは、請求項１〜３のいずれかに記載の通信品質割当システムにおいて、
前記ポリシーテーブルには、予約可能なトラフィックの送信元または宛て先を特定する識別情報と、該一つのトラフィックに付与することが可能で順位付けされた複数の品質パラメータと、特定のパラメータとが予め対応付けされて登録される構成であり、
前記選定手段によって低順位の品質パラメータが選定されたとき、前記特定のパラメータに対応したアラート処理を実行することを特徴としている。
【００２３】
また、本発明の請求項６の通信品質割当システムは、請求項１〜３のいずれかに記載の通信品質割当システムにおいて、
前記ポリシーテーブルには、予約可能なトラフィックの送信元または宛て先を特定する識別情報と、該一つのトラフィックに付与することが可能で順位付けされた複数の品質パラメータと、特定のパラメータとが予め対応付けされて登録される構成であり、
前記選定手段によって低順位の品質パラメータが選定されたとき、前記特定のパラメータに対応して、前記選定された品質パラメータの順位が高くなるように前記ポリシーテーブルの内容を更新する更新手段（４５、５２）を備えたことを特徴としている。
【００２４】
また、本発明の請求項７の通信品質割当システムは、請求項１〜３のいずれかに記載の通信品質割当システムにおいて、
回線の使用状態を監視する監視手段（３５）と、
前記監視手段の監視結果に基づいて、前記ポリシーテーブルの内容を更新する更新手段（４５、５２）とを備えたことを特徴としている。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の通信品質割当システムを含むパケット中継装置３０の主要部の構成を示し、図２はこのパケット中継装置３０を含むネットワークを示している。ただし、図２において、パケット中継装置３０は、ポリシーテーブルを含まず、後述する判定処理および選定処理を行なわない場合もある。
【００２６】
図１において、ネットワークプロセッサ３１は、図示しない入出力インタフェースを介して入力されるパケットの分類、ルーティングのための書換えおよびフローテーブル作成処理等を行なうためのものであり、内部にパケット分類器３２、フロー管理データベース３３、フローテーブル３４を有している。
【００２７】
パケット分類器３２は、フローテーブル３４を参照し、受信したパケットがフローテーブル３４にマッチするか否かを調べ、保証対象になっている場合には、そのフロー専用のキュー（Ｑｕｅｕｅ、以下単にＱと記す）ＩＤをそのパケットとともにトラフィックマネージャ３５へ出力する。また、保証対象になっていないパケットについては、ベストエフォートキュー（ＱＩＤ＝０）をパケットとともにトラフィックマネージャ３５へ出力する。
【００２８】
フローテーブル３４は、トラフィックフローに関する情報が記憶されているフロー管理データベース３３に基づいて作成されたものであり、例えば図３に示すように、帯域を確保されたフローの識別情報、即ち、宛て先ＩＰアドレス、送信元ＩＰアドレス、プロトコル、宛て先ポート番号、送信元ポート番号と、それらのフローに対して割り当てられた帯域を識別するためのＱＩＤとによって構成されている。
【００２９】
トラフィックマネージャ３５は、トラフィックに対する品質保証の割り当てと、スケジューリング処理を行なうためのものであり、内部に複数組のバッファ３６、パケットスケジューラ３７、トラフィック管理データベース３８を有しており、ネットワークプロセッサ３１から指示されたＱＩＤに対応するバッファにパケットを格納する。
【００３０】
また、パケットスケジューラ３７は、バッファ３６のうち、保証フロー専用のバッファに格納されたパケットについては、トラフィック管理データベース３８に記憶されているパラメータにしたがって読み出し、図示しない入出力インタフェースを介して送出し、保証対象外のバッファに格納されているパケットについては、ベストエフォート処理で読み出して送出する。
【００３１】
トラフィック管理データベース３８には、例えば図４に示すように、各ＱＩＤ毎に、最小レート、最大レート、最大遅延、出力ポートの各情報が予め設定されている。
【００３２】
ＲＳＶＰ処理部４０は、パスメッセージおよびリザーブメッセージを受けて、これをルーティング処理部４１に通知してルーティングデーブル４２を検索させるとともに、パスメッセージおよびリザーブメッセージを予約受付処理部４５にも通知する。
【００３３】
予約受付処理部４５は、この実施形態の判定手段および選定手段を構成するものであり、ローカル（Ｌｏｃａｌ）モード、アウトソーシング（Ｏｕｔｓｏｒｃｉｎｇ）モードおよびバイリンガル（Ｂｉｌｌｉｎｇａｌ）モードの３つの動作モードを有し、ローカルモードやバイリンガルモードが指定されている場合には、通知されたメッセージに対応するトラフィックがポリシーテーブル４６に登録されているか否かを判定し、登録されていればその識別情報に対応する品質パラメータをトラフィックマネージャ３５に通知する。
【００３４】
ポリシーテーブル４６には、例えば図５に示すように、予約可能なトラフィックを抽出するためのフィルタとそのトラフィックに要求される品質を指定する品質パラメータとが対応付けされた状態で記憶できるように構成されている。
【００３５】
ポリシーテーブル４６のフィルタ部は、トラフィックの宛て先ＩＰアドレスおよび送信元ＩＰアドレスをマスキングしたデータからなり、予約受付処理部４５は通知されたメッセージに含まれる宛て先ＩＰアドレスと送信元ＩＰアドレスに対して所定のマスキング処理して得られるデータでこのフィルタ部のデータを検索して登録されているか否かを判定する。
【００３６】
また、ポリシーテーブル４６の品質保証の欄には、各トラフィック毎に複数の順位付けされた品質パラメータを登録することができ、この例では第１候補品質（ＱｏＳ１）と第２候補品質（ＱｏＳ２）のパラメータが設定されている。
【００３７】
また、予約された各トラフィックには、ポリシーＩＤと、トラフィック間の優先度をＬ（ロー）またはＨ（ハイ）で指定できるようになっている。
【００３８】
予約受付処理部４５は、通知されたメッセージで要求されたトラフィックが、保証要求されているトラフィックか否かを判定し、保証要求されているトラフィックの場合には、割当可能で且つ順位の高い品質パラメータを選定する。
【００３９】
即ち、要求されたトラフィックが、保証要求されているトラフィックと判定された場合、トラフトラフィック管理データベース３８を調べ、順位が高い第１候補品質ＱｏＳ１に対して、回線容量に余裕があり、そのトラフィックを割り当てることができるか否かを判定し、割り当て可能であれば、そのトラフィックについての情報をネットワークプロセッサ３１およびトラフィックマネージャ３５に通知して、フローテーブル３３とトラフィック管理データベース３８とを更新作成させる。
【００４０】
具体的には、トラフィックの出力ポートがＰ１〜Ｐｎとすると、トラフィック管理データベース３８のＰ１のポートが出力ポートになっているキューの最大レートの和が、Ｐ１の回線容量から新たに割り当てようとする最大トラフィック容量を減じた結果より小さければ、そのトラフィックの帯域保証が可能となる。
【００４１】
同様にポートＰ２〜Ｐｎについても上記の計算を行ない、全ての出力ポートで帯域保証できれば、そのトラフィックについての情報をネットワークプロセッサ３１およびトラフィックマネージャ３５に通知して、フローテーブル３３とトラフィック管理データベース３８とを更新作成させる。
【００４２】
また、第１候補品質ＱｏＳ１の割り当てができない場合には、第２候補品質ＱｏＳ２の割り当てを行なうが、その場合、ポリシーテーブル４６のアラートアクションの欄を参照し、アクションが指定されている場合には、第１候補品質ＱｏＳ１の割り当てができなかったことをユーザに通知するためのアクションを実行する。
【００４３】
なお、第２候補品質ＱｏＳ２には、品質を決定する最大レート、最小レート等のパラメータの他に、ベストエフォートの品質（具体的には最小帯域値０）あるいは廃棄（Ｄｉｓｃａｒｄ、具体的には最小帯域値−１）を指定することができる。
【００４４】
さらに、ポリシーテーブル４６のエントリーには出力ポートの定義が可能となっている。
【００４５】
即ち、第１候補品質Ｑｏｓ１の場合、ルーティングテーブルにしたがって最もパスコストの小さい経路を向いた出力ポートに帯域を割り当てるが、既にその出力ポートに大量の帯域が割当て済みで、それ以上の割当てが困難で第２候補品質ＱｏＳ２を割り当てるときに、前と同一の出力ポート（最もパスコストの小さい経路を向いた出力ポート）に帯域を絞って（即ち、第２候補品質ＱｏＳ２の品質で）出力する場合と、指定した番号の出力ポートに第１候補品質ＱｏＳ１の帯域で出力する場合とを選択することができる。
【００４６】
また、バイリンガルモードが指定されている場合、予約受付処理部４５は、前記同様にポリシーテーブル４６を検索し、要求されているトラフィックが見つからないときに、ＣＯＰＳ処理部４７を介して図２に示したネットワーク上のＰＤＰサーバ５０に問い合わせを行い、その問い合わせに対して通知された品質をポリシーテーブル４６に登録し、その情報をネットワークプロセッサ３１およびトラフィックマネージャ３５に通知して、フローテーブル３３とトラフィック管理データベース３８とを更新作成させる。
【００４７】
また、アウトソーシングモードが指定された場合、予約受付処理部４５は、ポリシーテーブル４６を検索せずに、ＰＤＰサーバ５０に問い合わせを行い、その問い合わせ対して通知された品質の情報を、ネットワークプロセッサ３１およびトラフィックマネージャ３５に通知して、フローテーブル３３とトラフィック管理データベース３８とを更新作成させる。
【００４８】
なお、このパケット中継装置３０がアウトソーシングモードのみで動作する場合にはポリシーテーブル４６は不要であり、予約受付処理部４５は、ＰＤＰサーバ５０への問い合わせと、ＰＤＰサーバ５０から通知された品質の割当て等の処理を行なう。
【００４９】
また、このパケット中継装置３０の予約受付処理部４５は、Ａｄｊｕｓｔ（調停依頼）メッセージをＰＤＰサーバ５０に送って、ＰＤＰサーバ５０のポリシーテーブルの再配分を依頼して、ＣＯＰＳ−ＰＲで再度、配分し直したポリシーテーブルを送るように依頼することができる。
【００５０】
このとき、Ａｄｊｕｓｔメッセージを受けたＰＤＰサーバ５０は、サーバ内のポリシーテーブルの優先度でＬに指定されているトラフィックの第１候補品質ＱｏＳ１の内容を、より低順位の第２候補品質ＱｏＳ２の内容で上書きして更新する。
【００５１】
実際の運用形態としては、第２候補品質ＱｏＳ２の各パラメータの値を必ず第１候補品質ＱｏＳ１の値より小さい値（品質が低くなる）に設定しておく。
そして、この上書きによって書き換えられたポリシーテーブルの内容を受け取ったパケット中継装置３０は、帯域の再割り当てを行い、低優先度のトラフィックの利用可能な帯域を全て小さく絞り込む。
【００５２】
この処理によって、回線に余裕が生じ、新たなトラフィックの帯域割り当て要求を再び受付可能となる。
【００５３】
なお、Ａｄｊｕｓｔメッセージは、パケット中継装置３０側で要求された帯域割当て（第１候補品質の割当て）を失敗したときにＰＤＰサーバ５０に送る場合と、トラフィックマネージャ３５によって定期的に回線の負荷状態を監視し、回線に余裕がなくなって輻輳が生じた場合に、ＰＤＰサーバ５０に送る場合とがある。
【００５４】
図６、図７は、このパケット中継装置３０の処理手順を示すフローチャートである。以下、このフローチャートに基づいて、本発明の通信品質割当システムの具体的な動作例を説明する。
【００５５】
図６に示しているように、始めに、ＲＳＶＰで宛て先ＩＰアドレスＤ、送信元ＩＰアドレスＳを含むメッセージ（パスメッセージ、リザーブメッセージ）を受信すると、パケット中継装置３０は、ルーティングテーブル４２から宛て先ＩＰアドレスＤを検索する（Ｓ１、Ｓ２）。
【００５６】
そして、この宛て先ＩＰアドレスＤが見つかったときには、ルーティングテーブル４２の出力ＩＦ（インタフェース番号）を変数（出力ＩＦ）に代入する（Ｓ３、Ｓ４）。
【００５７】
そして、指定されている動作モードを調べ、ローカルモードまたはバイリンガルモードが指定されている場合には、ポリシーテーブル４６からトラフィックを検索し、そのトラフィックがあれば、それに対応する第１候補品質ＱｏＳ１のパラメータを取得し、トラフィックがポリシーテーブル４６に登録されていなければベストエフォートでフロー登録する（Ｓ５〜Ｓ９）。
【００５８】
また、バイリンガルモードが指定されているときに、要求されたトラフィックがポリシーテーブル４６に見つからない場合、あるいはアウトソーシングモードが指定されている場合には、ＣＯＰＳプロトコルでＰＤＰサーバ５０に問い合わせを行い、ＰＤＰサーバ５０から保証品質が通知されたときにはその品質のパラメータを取得し、ＰＤＰサーバ５０から保証しないことが通知されたときには、そのトラフィックに対してベストエフォートの登録を行なう（Ｓ１０〜Ｓ１３）。
【００５９】
次に、図７のように、取得した保証品質について出力ポートでの制限を調べ、回線に余裕があるか否かを判定する（Ｓ１４、Ｓ１５）。
【００６０】
即ち、現在割り当て済みの回線割当量Ｓｕｍ（出力ＩＦ）と取得された第１候補品質ＱｏＳ１の最大レートの合計値が、許容最大容量より小さい場合、回線に余裕があると判定して、この第１候補品質ＱｏＳ１のパラメータをトラフィックマネージャ３５に通知してトラフィックフローを登録させ、その合計値で総容量Ｓｕｍ（出力ＩＦ）の値を更新する（Ｓ１６、Ｓ１７）。
【００６１】
また、回線に余裕がないと判定したときには、ポリシーテーブル４６のエントリーの出力ＩＦ欄に指定があるか否かを調べ、指定がない場合には第２候補品質ＱｏＳ２の最大レートの欄を調べ、指定がある場合には、その出力ＩＦを変数（出力ＩＦ）に代入してから、第２候補品質ＱｏＳ２の最大レートの欄を調べる（Ｓ１８〜Ｓ２０）。
【００６２】
そして、第２候補品質ＱｏＳ２の最大レートの欄の内容が「廃棄」を示すパラメータであれば、変数（出力ＩＦ）に対し、ＱＩＤ＝−１のトラフィックフローを登録し、最大レートの欄の内容が「ベストエフォート」を示すパラメータであれば、変数（出力ＩＦ）に対し、ＱＩＤ＝０のトラフィックフローを登録し、最大レートの欄の内容がその他の値であれば、変数（出力ＩＦ）に対し、その値で決まるトラフィックフローを登録する（Ｓ２１〜Ｓ２３）。
【００６３】
そして、ポリシーテーブル４６のエントリーのアラートアクション欄に指定があるか否かを調べ、指定が無ければ、現在の割り当て済みの回線割当量Ｓｕｍ（出力ＩＦ）を第２候補品質ＱｏＳ２の最大レート分増加更新し、アラートアクション欄に指定がある場合には、そのアクションを実行してから、回線割当量Ｓｕｍ（出力ＩＦ）を第２候補品質ＱｏＳ２の最大レート分増加更新する（Ｓ２４〜Ｓ２６）。なお、このアラートアクションについては後述する。
【００６４】
このように第１候補品質ＱｏＳ１の割当てができないトラフィックに対して、第２候補品質ＱｏＳ２の割当てができるので、回線の状態等に応じてより柔軟性のある品質保証が可能となる。
【００６５】
このパケット中継装置３０とともにネットワークに用いられるポリシー判定装置としてのＰＤＰサーバ５０は、図８に示すように構成されている。
【００６６】
図８において、ＣＯＰＳ処理部５１はパケット中継装置３０との間で通信を行なうためのものであり、Ａｄｊｕｓｔ受付部５２は、パケット中継装置３０からのＡｄｊｕｓｔメッセージを受付ける。
【００６７】
また、予約受付処理部５３は、パケット中継装置３０の予約受付処理部４５と同様に、ＣＯＰＳ処理部５１を介して問い合わせ要求のあったトラフィックがポリシーテーブル５４に登録されているか否かを判定し、登録されている場合にはパケット中継装置３０に割当可能で且つ順位の高い品質パラメータを選定してこれをパケット中継装置３０に通知する。
【００６８】
また、ポリシーテーブル５４には、パケット中継装置３０のポリシーテーブル４２と同様に、予約可能な最新のトラフィックとそのトラフィックに付与できる複数の順位付けされた品質パラメータとが対応付けされて記憶されている。
【００６９】
アラートアクション実行部５５は、予約受付処理部５３から帯域割当てに失敗したことを通知されると、ポリシーテーブル５４からアラート種別を読み出し、そのアラート種別に対応する処理部（ＳＮＭＰ ＴｒａｐまたはＳＹＳＬＯＧ）にその処理を依頼する。
【００７０】
ＳＮＭＰ Ｔｒａｐ発生部５６は、アラートアクション実行部５５から呼び出されて、ネットワーク管理ノード（図示せず）に対してアラート情報を通知する。
【００７１】
ＳＹＳＬＯＧ発生部５７は、アラートアクション実行部５５から呼び出されて、ＳＹＳＬＯＧホスト（図示せず）に対してアラート情報を通知する。
【００７２】
このＰＤＰサーバ５０には、ＰＥＰ（パケット中継装置３０）からの問い合わせに対して、第１候補品質ＱｏＳ１のパラメータまたは第２候補品質ＱｏＳ２のパラメータをＤｉｓｉｓｉｏｎ（問い合わせ元への返信）内に含めるための機能、第１候補品質ＱｏＳ１を割り当てることができなかったときのために、ＰＤＰサーバ５０からユーザ（ネットワーク管理ノードやＳＹＳＬＯＧホスト）に対して直接アラートアクションを実行するための機能およびＤｉｓｉｓｉｏｎ内にアラートアクション指示を含めるための機能を有している。
【００７３】
なお、前記図１では示していないが、パケット中継装置３０において前記したアラートアクションを実行するために、パケット中継装置３０にも、このアラートアクション実行部５５、ＳＮＭＰ Ｔｒａｐ発生部５６、ＳＹＳＬＯＧ発生部５７と同じものが設けられている。
【００７４】
図９、図１０は、このＰＤＰサーバ５０の処理手順を示すフローチャートである。以下、このフローチャートにしたがってＰＤＰサーバ５０の動作を説明する。
【００７５】
始めに、パケット中継装置３０からＣＯＰＳによる問い合わせを受けると、ポリシーテーブル５４を検索し、問い合わせのトラフィックがポリシーテーブル５４にあれば、その第１候補品質ＱｏＳ１のパラメータを取得し、出力ポートで制限を調べ、前記同様に、回線に余裕があるか否かを判定し、回線に余裕があるときには、この第１候補品質ＱｏＳ１のパラメータを問い合わせ元のパケット中継装置３０に通知する（Ｓ３１〜Ｓ３７）。
【００７６】
また、問い合わせのトラフィックがポリシーテーブル５４にない場合には、エラーを示す信号を問い合わせ元のパケット中継装置３０に返信して終了する（Ｓ３８）。
【００７７】
また、回線に余裕がない場合には、ポリシーテーブル５４のエントリーの出力ＩＦ欄に指定があるか否かを調べ、指定がない場合には第２候補品質ＱｏＳ２の最大レートの欄を調べ、指定がある場合には、その出力ＩＦを変数（出力ＩＦ）に代入してから、第２候補品質ＱｏＳ２の最大レートの欄を調べる（Ｓ３９〜Ｓ４１）。
【００７８】
そして、第２候補品質ＱｏＳ２の最大レートの欄の内容が「廃棄」を示すパラメータであれば、これをパケット中継装置３０へ通知し、最大レートの欄の内容が「ベストエフォート」を示すパラメータであれば、これをパケット中継装置３０へ通知し、最大レートの欄の内容がその他の値であれば、第２候補品質ＱｏＳ２のパラメータを問い合わせ元のパケット中継装置３０に通知してトラフィックフローを登録させ、最後にサーバ側で必要なエラーアクションを実行する（Ｓ４２〜Ｓ４５）。
【００７９】
なお、ＰＤＰサーバ５０で、回線に余裕があるか否かを判定するために、問い合わせ元のパケット中継装置３０が現在の回線割当量と許容最大回線量を、問い合わせ時に通知する。
【００８０】
また、図１１に示すように、パケット中継装置３０からのＡｄｊｕｓｔメッセージを受信すると、ポリシーテーブル５４の全ての優先度Ｌのトラフィックの第１候補品質ＱｏＳ１を第２候補品質ＱｏＳ２で上書きし、ＣＯＰＳ−ＰＲで、パケット中継装置３０に上書きして更新したポリシーテーブルの内容をダウンロードする（Ｓ５１〜Ｓ５２）。
【００８１】
なお、このＡｄｊｕｓｔメッセージは、例えば図１２に示すフォーマットを有しており、そのメッセージの「Ｐｏｌｉｃｙ ＩＤ」の欄には、割り当てに失敗したポリシーＩＤが格納されている。
【００８２】
パケット中継装置３０の予約受付処理部４５は、このダウンロードされたポリシー内容で内部のポリシーテーブル４６を更新して、その更新されたポリシーに基づいて、現在割当済みのトラフィックの保証内容を変更する。
【００８３】
この変更により、回線に大きな余裕が生まれ、現在割当されているトラフィックのフローが安定に中継され、新たに高品質のトラフィックの予約受付が可能となる。
【００８４】
なお、パケット中継装置３０のポリシーテーブル４６の内容は、システムの起動時にＰＤＰサーバ５０あるいは他の装置からダウンロードされる。
【００８５】
また、前記説明では、ポリシーテーブル４６、５５に２段階に順位付けされた品質パラメータを設定していたが、より多段階に品質パラメータを設定してもよい。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の通信品質割当システムのポリシーテーブルには、予約可能なトラフィックの送信元または宛て先を特定する識別情報と、その一つのトラフィックに付与することが可能で順位付けされた複数の品質パラメータとが予め対応付けされて登録されており、送信元または宛て先を特定する識別情報を含む予約要求メッセージがあったときに、その予約要求メッセージに含まれる識別情報がポリシーテーブルに登録されているか否かを判定し、ポリシーテーブルに登録されていると判定されたときに、その識別情報に対応する複数の品質パラメータのうち、パケット中継装置に割り当て可能で且つ順位が最も高い品質パラメータを選定し、その選定された品質パラメータで決まる通信品質を予約要求されたトラフィックを中継するパケット中継装置に割り当てるようにしているので、回線の状態等に応じて柔軟性のある品質保証が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の要部構成を示す図
【図２】実施形態を含むシステム図
【図３】実施形態の要部に記憶されているデータ例
【図４】実施形態の要部に記憶されているデータ例
【図５】実施形態の要部に記憶されているデータ例
【図６】実施形態の動作を説明するためのフローチャート
【図７】実施形態の動作を説明するためのフローチャート
【図８】ＰＤＰサーバの構成を示す図
【図９】ＰＤＰサーバの動作を説明するためのフローチャート
【図１０】ＰＤＰサーバの動作を説明するためのフローチャート
【図１１】ＰＤＰサーバの動作を説明するためのフローチャート
【図１２】メッセージのフォーマット図
【図１３】従来のシステムの動作説明図
【図１４】従来のシステムの動作説明図
【図１５】従来のポリシーテーブル図
【符号の説明】
１……送信ノード、２……受信ノード、３０……パケット中継装置、３１……ネットワークプロセッサ、３２……パケット分類器、３３……フロー管理データベース、３４……フローテーブル、３５……トラフィックマネージャ、３６……バッファ、３７……パケットスケジューラ、３８……トラフィック管理データベース、４０……ＰＳＶＰ処理部、４１……ルーティング処理部、４２……ルーティングテーブル、４５……予約受付処理部、４６……ポリシーテーブル、４７……ＣＯＰＳ処理部、５０……ＰＤＰサーバ、５１……ＣＯＰＳ処理部、５２……Ａｄｊｕｓｔ受付部、５３……予約受付処理部、５４……ポリシーテーブル、アラートアクション実行部、５６……ＳＮＭＰ Ｔｒａｐ発生部、５７……ＳＹＳＬＯＧ発生部
【発明の属する技術分野】
本発明は、パケット中継装置を介してパケットを中継するコンピュータネットワークのパケットの通信品質を、ポリシーテーブルに予め登録されている内容に基づいて割り当てるための通信品質割当システムにおいて、より自由度の高い品質割当を可能にするための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンピュータネットワークのうち、情報をパケット単位で伝送するインターネットでは、そのパケットに含まれる宛て先の識別情報に基づいて、最適な通信路を選択して中継するパケット中継装置（ルータ）によって、サーバー間、サーバー端末間を接続している。
【０００３】
パケット中継装置は、受信したパケットをバッファに格納し、そのパケットに含まれる宛て先の識別情報で、ルーティングテーブルを検索して、その宛て先に最寄りの通信路を選択し、バッファから読み出したパケットを選択した通信路へ送信する。
【０００４】
このようにパケットをパケット中継装置で中継しながら伝送するインターネットでは、多数の不特定の者が不特定なタイミングで利用するために、ネット上を伝送するパケットの量が地域や時間によって大幅に変化して、ときには中継能力を越えたパケットが局部的に発生する場合がある。
【０００５】
このような場合、従来ではパケットの廃棄処理を行なっていたが、近年ではインターネット上で情報配信サービスを有料で行なうビジネスも多くなり、相手に情報を漏れなく伝達できる通信品質が要求されてきている。
【０００６】
この通信品質は、一般的にＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）と呼ばれており、このＱｏＳを実現するために、ＩｎｔＳｅｒｖ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅ）の方式が提案されていた。
【０００７】
ＩｎｔＳｅｒｖは、ディジタル専用線やＡＴＭのように、通信回線上の個々の通信に対して、要求された帯域等の品質を割り当てるものであり、その帯域の割り当てには、ＲＳＶＰ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ｒｅＳｅｒＶａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）という制御プロトコルが用いられる。
【０００８】
このＲＳＶＰによる帯域割り当ての手順は、図１３に示すように、始めに、送信ノード（端末あるいはサーバー）１から、情報伝送に必要な帯域を要求するパスメッセージを受信ノード２宛てに送信する。
【０００９】
このパスメッセージは、ネットワーク上の複数（ここでは３つ）のパケット中継装置１０ａ、１０ｂ、１０ｃで中継されて受信ノード２に伝達されるが、このとき、各パケット中継装置１０ａ〜１０ｃはこのパスメッセージを記憶しておく。
【００１０】
そして、受信ノード２は、受信したパスメッセージに基づいて、情報を受け取るための準備を行い、送信ノード１宛てにその準備が完了したことを示すリザーブメッセージを返送する。
【００１１】
このリザーブメッセージは、パスメッセージの伝達時と逆にパケット中継装置１０ｃ、１０ｂ、１０ａの順に中継されて送信ノード１に送られるが、各パケット中継装置１０ａ〜１０ｃは、受信ノード２側からのリザーブメッセージを確認して、予め記憶していたパスメッセージで要求されている帯域を、送信ノード１から受信ノード２への情報伝送のために割り当てる。
【００１２】
この帯域の割り当ては、具体的には、送信元と宛て先のアドレスとその間のパケット伝送に付与する品質保証のパラメータとが対応付けされているポリシーテーブル１１を検索して、そのパラメータに基づいて、バッファの容量、バッファからの読み出し速度やタイミング等を設定することである。
【００１３】
なお、図１３に示した例では、各パケット中継装置１０の内部にポリシーテーブル１１がそれぞれ設けられているが、図１４のように、ネットワークに設置されたポリシーサーバ（ＰＤＰサーバ）６にポリシーテーブル１１を設け、各パケット中継装置１０からの問い合わせに対してポリシーサーバ６がポリシーテーブル１１を検索し、その検索結果を問い合わせ元のパケット中継装置１０へ通知する場合（ＣＯＰＳ方式という）もある。
【００１４】
図１５は、ポリシーテーブル１１の内容の一例を示すものであり、品質保証対象の宛て先と送信元のＩＰアドレス（マスク情報も含む）の組合せ（フィルタ部）と、そのアドレスの組合せに対して保証する最小レート、最大レート、最大遅延等のパラメータとが対応付けされて記憶されている。
【００１５】
各パケット中継装置１０がこのパラメータに基づいてパケットの中継を行なうことで、送信ノード１と受信ノード２の間に所定帯域の専用化された伝送路が確立し、送信ノード１から受信ノード２に対して所定帯域のパケット伝送が可能となる。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記したＲＳＶＰ方式の品質保証では、ポリシーテーブルに登録されているトラフィックに対する予約要求があったときに、回線に余裕がないと品質保証のないベストエフォートが無条件に割り当てられてしまい、自由度に欠けるという問題があった。
【００１７】
本発明は、この問題を解決し、柔軟性のある品質保証が可能な通信品質割当システムを提供することを目的としている。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明の請求項１の通信品質割当システムは、
パケット中継装置（３０）を介してパケットを中継するコンピュータネットワークの前記パケット中継装置によるパケットの通信品質を、ポリシーテーブル（４６、５４）に予め登録されている内容に基づいて割り当てるための通信品質割当システムにおいて、
前記ポリシーテーブルには、予約可能なトラフィックの送信元または宛て先を特定する識別情報と、該一つのトラフィックに付与することが可能で順位付けされた複数の品質パラメータとが予め対応付けされて登録される構成であり、
送信元または宛て先を特定する識別情報を含む予約要求メッセージがあったときに、該予約要求メッセージに含まれる識別情報が前記ポリシーテーブルに登録されているか否かを判定する判定手段（４５、５３）と、
前記予約要求メッセージに含まれる識別情報が前記ポリシーテーブルに登録されていると判定されたときに、当該識別情報に対応する複数の品質パラメータのうち、前記パケット中継装置に割り当て可能で且つ順位が最も高い品質パラメータを選定する選定手段（４５、５３）とを有し、
前記選定手段で選定された品質パラメータで決まる通信品質を前記予約要求されたトラフィックを中継するパケット中継装置に割り当てることを特徴としている。
【００１９】
また、本発明の請求項２の通信品質割当システムは、請求項１記載の通信品質割当システムにおいて、
前記ポリシーテーブル、判定手段および選定手段が、前記パケット中継装置に設けられていることを特徴としている。
【００２０】
また、本発明の請求項３の通信品質割当システムは、請求項１記載の通信品質割当システムにおいて、
前記ポリシーテーブル、判定手段および選定手段が、前記パケット中継装置との間で通信可能なポリシー判定装置（５０）に設けられており、
該ポリシー判定装置は、前記パケット中継装置からの要求を受けて前記判定手段による前記判定処理および前記選定手段による前記選定処理を行い、選定した品質パラメータを前記パケット中継装置に通知することを特徴としている。
【００２１】
また、本発明の請求項４の通信品質割当システムは、請求項１〜３のいずれかに記載の通信品質割当システムにおいて、
前記選定手段によって選定された低順位の品質パラメータにパケットの破棄を指示するパラメータが含まれていたとき、前記パケット中継装置は要求のあったトラフィックのパケットを破棄することを特徴としている。
【００２２】
また、本発明の請求項５の通信品質割当システムは、請求項１〜３のいずれかに記載の通信品質割当システムにおいて、
前記ポリシーテーブルには、予約可能なトラフィックの送信元または宛て先を特定する識別情報と、該一つのトラフィックに付与することが可能で順位付けされた複数の品質パラメータと、特定のパラメータとが予め対応付けされて登録される構成であり、
前記選定手段によって低順位の品質パラメータが選定されたとき、前記特定のパラメータに対応したアラート処理を実行することを特徴としている。
【００２３】
また、本発明の請求項６の通信品質割当システムは、請求項１〜３のいずれかに記載の通信品質割当システムにおいて、
前記ポリシーテーブルには、予約可能なトラフィックの送信元または宛て先を特定する識別情報と、該一つのトラフィックに付与することが可能で順位付けされた複数の品質パラメータと、特定のパラメータとが予め対応付けされて登録される構成であり、
前記選定手段によって低順位の品質パラメータが選定されたとき、前記特定のパラメータに対応して、前記選定された品質パラメータの順位が高くなるように前記ポリシーテーブルの内容を更新する更新手段（４５、５２）を備えたことを特徴としている。
【００２４】
また、本発明の請求項７の通信品質割当システムは、請求項１〜３のいずれかに記載の通信品質割当システムにおいて、
回線の使用状態を監視する監視手段（３５）と、
前記監視手段の監視結果に基づいて、前記ポリシーテーブルの内容を更新する更新手段（４５、５２）とを備えたことを特徴としている。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の通信品質割当システムを含むパケット中継装置３０の主要部の構成を示し、図２はこのパケット中継装置３０を含むネットワークを示している。ただし、図２において、パケット中継装置３０は、ポリシーテーブルを含まず、後述する判定処理および選定処理を行なわない場合もある。
【００２６】
図１において、ネットワークプロセッサ３１は、図示しない入出力インタフェースを介して入力されるパケットの分類、ルーティングのための書換えおよびフローテーブル作成処理等を行なうためのものであり、内部にパケット分類器３２、フロー管理データベース３３、フローテーブル３４を有している。
【００２７】
パケット分類器３２は、フローテーブル３４を参照し、受信したパケットがフローテーブル３４にマッチするか否かを調べ、保証対象になっている場合には、そのフロー専用のキュー（Ｑｕｅｕｅ、以下単にＱと記す）ＩＤをそのパケットとともにトラフィックマネージャ３５へ出力する。また、保証対象になっていないパケットについては、ベストエフォートキュー（ＱＩＤ＝０）をパケットとともにトラフィックマネージャ３５へ出力する。
【００２８】
フローテーブル３４は、トラフィックフローに関する情報が記憶されているフロー管理データベース３３に基づいて作成されたものであり、例えば図３に示すように、帯域を確保されたフローの識別情報、即ち、宛て先ＩＰアドレス、送信元ＩＰアドレス、プロトコル、宛て先ポート番号、送信元ポート番号と、それらのフローに対して割り当てられた帯域を識別するためのＱＩＤとによって構成されている。
【００２９】
トラフィックマネージャ３５は、トラフィックに対する品質保証の割り当てと、スケジューリング処理を行なうためのものであり、内部に複数組のバッファ３６、パケットスケジューラ３７、トラフィック管理データベース３８を有しており、ネットワークプロセッサ３１から指示されたＱＩＤに対応するバッファにパケットを格納する。
【００３０】
また、パケットスケジューラ３７は、バッファ３６のうち、保証フロー専用のバッファに格納されたパケットについては、トラフィック管理データベース３８に記憶されているパラメータにしたがって読み出し、図示しない入出力インタフェースを介して送出し、保証対象外のバッファに格納されているパケットについては、ベストエフォート処理で読み出して送出する。
【００３１】
トラフィック管理データベース３８には、例えば図４に示すように、各ＱＩＤ毎に、最小レート、最大レート、最大遅延、出力ポートの各情報が予め設定されている。
【００３２】
ＲＳＶＰ処理部４０は、パスメッセージおよびリザーブメッセージを受けて、これをルーティング処理部４１に通知してルーティングデーブル４２を検索させるとともに、パスメッセージおよびリザーブメッセージを予約受付処理部４５にも通知する。
【００３３】
予約受付処理部４５は、この実施形態の判定手段および選定手段を構成するものであり、ローカル（Ｌｏｃａｌ）モード、アウトソーシング（Ｏｕｔｓｏｒｃｉｎｇ）モードおよびバイリンガル（Ｂｉｌｌｉｎｇａｌ）モードの３つの動作モードを有し、ローカルモードやバイリンガルモードが指定されている場合には、通知されたメッセージに対応するトラフィックがポリシーテーブル４６に登録されているか否かを判定し、登録されていればその識別情報に対応する品質パラメータをトラフィックマネージャ３５に通知する。
【００３４】
ポリシーテーブル４６には、例えば図５に示すように、予約可能なトラフィックを抽出するためのフィルタとそのトラフィックに要求される品質を指定する品質パラメータとが対応付けされた状態で記憶できるように構成されている。
【００３５】
ポリシーテーブル４６のフィルタ部は、トラフィックの宛て先ＩＰアドレスおよび送信元ＩＰアドレスをマスキングしたデータからなり、予約受付処理部４５は通知されたメッセージに含まれる宛て先ＩＰアドレスと送信元ＩＰアドレスに対して所定のマスキング処理して得られるデータでこのフィルタ部のデータを検索して登録されているか否かを判定する。
【００３６】
また、ポリシーテーブル４６の品質保証の欄には、各トラフィック毎に複数の順位付けされた品質パラメータを登録することができ、この例では第１候補品質（ＱｏＳ１）と第２候補品質（ＱｏＳ２）のパラメータが設定されている。
【００３７】
また、予約された各トラフィックには、ポリシーＩＤと、トラフィック間の優先度をＬ（ロー）またはＨ（ハイ）で指定できるようになっている。
【００３８】
予約受付処理部４５は、通知されたメッセージで要求されたトラフィックが、保証要求されているトラフィックか否かを判定し、保証要求されているトラフィックの場合には、割当可能で且つ順位の高い品質パラメータを選定する。
【００３９】
即ち、要求されたトラフィックが、保証要求されているトラフィックと判定された場合、トラフトラフィック管理データベース３８を調べ、順位が高い第１候補品質ＱｏＳ１に対して、回線容量に余裕があり、そのトラフィックを割り当てることができるか否かを判定し、割り当て可能であれば、そのトラフィックについての情報をネットワークプロセッサ３１およびトラフィックマネージャ３５に通知して、フローテーブル３３とトラフィック管理データベース３８とを更新作成させる。
【００４０】
具体的には、トラフィックの出力ポートがＰ１〜Ｐｎとすると、トラフィック管理データベース３８のＰ１のポートが出力ポートになっているキューの最大レートの和が、Ｐ１の回線容量から新たに割り当てようとする最大トラフィック容量を減じた結果より小さければ、そのトラフィックの帯域保証が可能となる。
【００４１】
同様にポートＰ２〜Ｐｎについても上記の計算を行ない、全ての出力ポートで帯域保証できれば、そのトラフィックについての情報をネットワークプロセッサ３１およびトラフィックマネージャ３５に通知して、フローテーブル３３とトラフィック管理データベース３８とを更新作成させる。
【００４２】
また、第１候補品質ＱｏＳ１の割り当てができない場合には、第２候補品質ＱｏＳ２の割り当てを行なうが、その場合、ポリシーテーブル４６のアラートアクションの欄を参照し、アクションが指定されている場合には、第１候補品質ＱｏＳ１の割り当てができなかったことをユーザに通知するためのアクションを実行する。
【００４３】
なお、第２候補品質ＱｏＳ２には、品質を決定する最大レート、最小レート等のパラメータの他に、ベストエフォートの品質（具体的には最小帯域値０）あるいは廃棄（Ｄｉｓｃａｒｄ、具体的には最小帯域値−１）を指定することができる。
【００４４】
さらに、ポリシーテーブル４６のエントリーには出力ポートの定義が可能となっている。
【００４５】
即ち、第１候補品質Ｑｏｓ１の場合、ルーティングテーブルにしたがって最もパスコストの小さい経路を向いた出力ポートに帯域を割り当てるが、既にその出力ポートに大量の帯域が割当て済みで、それ以上の割当てが困難で第２候補品質ＱｏＳ２を割り当てるときに、前と同一の出力ポート（最もパスコストの小さい経路を向いた出力ポート）に帯域を絞って（即ち、第２候補品質ＱｏＳ２の品質で）出力する場合と、指定した番号の出力ポートに第１候補品質ＱｏＳ１の帯域で出力する場合とを選択することができる。
【００４６】
また、バイリンガルモードが指定されている場合、予約受付処理部４５は、前記同様にポリシーテーブル４６を検索し、要求されているトラフィックが見つからないときに、ＣＯＰＳ処理部４７を介して図２に示したネットワーク上のＰＤＰサーバ５０に問い合わせを行い、その問い合わせに対して通知された品質をポリシーテーブル４６に登録し、その情報をネットワークプロセッサ３１およびトラフィックマネージャ３５に通知して、フローテーブル３３とトラフィック管理データベース３８とを更新作成させる。
【００４７】
また、アウトソーシングモードが指定された場合、予約受付処理部４５は、ポリシーテーブル４６を検索せずに、ＰＤＰサーバ５０に問い合わせを行い、その問い合わせ対して通知された品質の情報を、ネットワークプロセッサ３１およびトラフィックマネージャ３５に通知して、フローテーブル３３とトラフィック管理データベース３８とを更新作成させる。
【００４８】
なお、このパケット中継装置３０がアウトソーシングモードのみで動作する場合にはポリシーテーブル４６は不要であり、予約受付処理部４５は、ＰＤＰサーバ５０への問い合わせと、ＰＤＰサーバ５０から通知された品質の割当て等の処理を行なう。
【００４９】
また、このパケット中継装置３０の予約受付処理部４５は、Ａｄｊｕｓｔ（調停依頼）メッセージをＰＤＰサーバ５０に送って、ＰＤＰサーバ５０のポリシーテーブルの再配分を依頼して、ＣＯＰＳ−ＰＲで再度、配分し直したポリシーテーブルを送るように依頼することができる。
【００５０】
このとき、Ａｄｊｕｓｔメッセージを受けたＰＤＰサーバ５０は、サーバ内のポリシーテーブルの優先度でＬに指定されているトラフィックの第１候補品質ＱｏＳ１の内容を、より低順位の第２候補品質ＱｏＳ２の内容で上書きして更新する。
【００５１】
実際の運用形態としては、第２候補品質ＱｏＳ２の各パラメータの値を必ず第１候補品質ＱｏＳ１の値より小さい値（品質が低くなる）に設定しておく。
そして、この上書きによって書き換えられたポリシーテーブルの内容を受け取ったパケット中継装置３０は、帯域の再割り当てを行い、低優先度のトラフィックの利用可能な帯域を全て小さく絞り込む。
【００５２】
この処理によって、回線に余裕が生じ、新たなトラフィックの帯域割り当て要求を再び受付可能となる。
【００５３】
なお、Ａｄｊｕｓｔメッセージは、パケット中継装置３０側で要求された帯域割当て（第１候補品質の割当て）を失敗したときにＰＤＰサーバ５０に送る場合と、トラフィックマネージャ３５によって定期的に回線の負荷状態を監視し、回線に余裕がなくなって輻輳が生じた場合に、ＰＤＰサーバ５０に送る場合とがある。
【００５４】
図６、図７は、このパケット中継装置３０の処理手順を示すフローチャートである。以下、このフローチャートに基づいて、本発明の通信品質割当システムの具体的な動作例を説明する。
【００５５】
図６に示しているように、始めに、ＲＳＶＰで宛て先ＩＰアドレスＤ、送信元ＩＰアドレスＳを含むメッセージ（パスメッセージ、リザーブメッセージ）を受信すると、パケット中継装置３０は、ルーティングテーブル４２から宛て先ＩＰアドレスＤを検索する（Ｓ１、Ｓ２）。
【００５６】
そして、この宛て先ＩＰアドレスＤが見つかったときには、ルーティングテーブル４２の出力ＩＦ（インタフェース番号）を変数（出力ＩＦ）に代入する（Ｓ３、Ｓ４）。
【００５７】
そして、指定されている動作モードを調べ、ローカルモードまたはバイリンガルモードが指定されている場合には、ポリシーテーブル４６からトラフィックを検索し、そのトラフィックがあれば、それに対応する第１候補品質ＱｏＳ１のパラメータを取得し、トラフィックがポリシーテーブル４６に登録されていなければベストエフォートでフロー登録する（Ｓ５〜Ｓ９）。
【００５８】
また、バイリンガルモードが指定されているときに、要求されたトラフィックがポリシーテーブル４６に見つからない場合、あるいはアウトソーシングモードが指定されている場合には、ＣＯＰＳプロトコルでＰＤＰサーバ５０に問い合わせを行い、ＰＤＰサーバ５０から保証品質が通知されたときにはその品質のパラメータを取得し、ＰＤＰサーバ５０から保証しないことが通知されたときには、そのトラフィックに対してベストエフォートの登録を行なう（Ｓ１０〜Ｓ１３）。
【００５９】
次に、図７のように、取得した保証品質について出力ポートでの制限を調べ、回線に余裕があるか否かを判定する（Ｓ１４、Ｓ１５）。
【００６０】
即ち、現在割り当て済みの回線割当量Ｓｕｍ（出力ＩＦ）と取得された第１候補品質ＱｏＳ１の最大レートの合計値が、許容最大容量より小さい場合、回線に余裕があると判定して、この第１候補品質ＱｏＳ１のパラメータをトラフィックマネージャ３５に通知してトラフィックフローを登録させ、その合計値で総容量Ｓｕｍ（出力ＩＦ）の値を更新する（Ｓ１６、Ｓ１７）。
【００６１】
また、回線に余裕がないと判定したときには、ポリシーテーブル４６のエントリーの出力ＩＦ欄に指定があるか否かを調べ、指定がない場合には第２候補品質ＱｏＳ２の最大レートの欄を調べ、指定がある場合には、その出力ＩＦを変数（出力ＩＦ）に代入してから、第２候補品質ＱｏＳ２の最大レートの欄を調べる（Ｓ１８〜Ｓ２０）。
【００６２】
そして、第２候補品質ＱｏＳ２の最大レートの欄の内容が「廃棄」を示すパラメータであれば、変数（出力ＩＦ）に対し、ＱＩＤ＝−１のトラフィックフローを登録し、最大レートの欄の内容が「ベストエフォート」を示すパラメータであれば、変数（出力ＩＦ）に対し、ＱＩＤ＝０のトラフィックフローを登録し、最大レートの欄の内容がその他の値であれば、変数（出力ＩＦ）に対し、その値で決まるトラフィックフローを登録する（Ｓ２１〜Ｓ２３）。
【００６３】
そして、ポリシーテーブル４６のエントリーのアラートアクション欄に指定があるか否かを調べ、指定が無ければ、現在の割り当て済みの回線割当量Ｓｕｍ（出力ＩＦ）を第２候補品質ＱｏＳ２の最大レート分増加更新し、アラートアクション欄に指定がある場合には、そのアクションを実行してから、回線割当量Ｓｕｍ（出力ＩＦ）を第２候補品質ＱｏＳ２の最大レート分増加更新する（Ｓ２４〜Ｓ２６）。なお、このアラートアクションについては後述する。
【００６４】
このように第１候補品質ＱｏＳ１の割当てができないトラフィックに対して、第２候補品質ＱｏＳ２の割当てができるので、回線の状態等に応じてより柔軟性のある品質保証が可能となる。
【００６５】
このパケット中継装置３０とともにネットワークに用いられるポリシー判定装置としてのＰＤＰサーバ５０は、図８に示すように構成されている。
【００６６】
図８において、ＣＯＰＳ処理部５１はパケット中継装置３０との間で通信を行なうためのものであり、Ａｄｊｕｓｔ受付部５２は、パケット中継装置３０からのＡｄｊｕｓｔメッセージを受付ける。
【００６７】
また、予約受付処理部５３は、パケット中継装置３０の予約受付処理部４５と同様に、ＣＯＰＳ処理部５１を介して問い合わせ要求のあったトラフィックがポリシーテーブル５４に登録されているか否かを判定し、登録されている場合にはパケット中継装置３０に割当可能で且つ順位の高い品質パラメータを選定してこれをパケット中継装置３０に通知する。
【００６８】
また、ポリシーテーブル５４には、パケット中継装置３０のポリシーテーブル４２と同様に、予約可能な最新のトラフィックとそのトラフィックに付与できる複数の順位付けされた品質パラメータとが対応付けされて記憶されている。
【００６９】
アラートアクション実行部５５は、予約受付処理部５３から帯域割当てに失敗したことを通知されると、ポリシーテーブル５４からアラート種別を読み出し、そのアラート種別に対応する処理部（ＳＮＭＰ ＴｒａｐまたはＳＹＳＬＯＧ）にその処理を依頼する。
【００７０】
ＳＮＭＰ Ｔｒａｐ発生部５６は、アラートアクション実行部５５から呼び出されて、ネットワーク管理ノード（図示せず）に対してアラート情報を通知する。
【００７１】
ＳＹＳＬＯＧ発生部５７は、アラートアクション実行部５５から呼び出されて、ＳＹＳＬＯＧホスト（図示せず）に対してアラート情報を通知する。
【００７２】
このＰＤＰサーバ５０には、ＰＥＰ（パケット中継装置３０）からの問い合わせに対して、第１候補品質ＱｏＳ１のパラメータまたは第２候補品質ＱｏＳ２のパラメータをＤｉｓｉｓｉｏｎ（問い合わせ元への返信）内に含めるための機能、第１候補品質ＱｏＳ１を割り当てることができなかったときのために、ＰＤＰサーバ５０からユーザ（ネットワーク管理ノードやＳＹＳＬＯＧホスト）に対して直接アラートアクションを実行するための機能およびＤｉｓｉｓｉｏｎ内にアラートアクション指示を含めるための機能を有している。
【００７３】
なお、前記図１では示していないが、パケット中継装置３０において前記したアラートアクションを実行するために、パケット中継装置３０にも、このアラートアクション実行部５５、ＳＮＭＰ Ｔｒａｐ発生部５６、ＳＹＳＬＯＧ発生部５７と同じものが設けられている。
【００７４】
図９、図１０は、このＰＤＰサーバ５０の処理手順を示すフローチャートである。以下、このフローチャートにしたがってＰＤＰサーバ５０の動作を説明する。
【００７５】
始めに、パケット中継装置３０からＣＯＰＳによる問い合わせを受けると、ポリシーテーブル５４を検索し、問い合わせのトラフィックがポリシーテーブル５４にあれば、その第１候補品質ＱｏＳ１のパラメータを取得し、出力ポートで制限を調べ、前記同様に、回線に余裕があるか否かを判定し、回線に余裕があるときには、この第１候補品質ＱｏＳ１のパラメータを問い合わせ元のパケット中継装置３０に通知する（Ｓ３１〜Ｓ３７）。
【００７６】
また、問い合わせのトラフィックがポリシーテーブル５４にない場合には、エラーを示す信号を問い合わせ元のパケット中継装置３０に返信して終了する（Ｓ３８）。
【００７７】
また、回線に余裕がない場合には、ポリシーテーブル５４のエントリーの出力ＩＦ欄に指定があるか否かを調べ、指定がない場合には第２候補品質ＱｏＳ２の最大レートの欄を調べ、指定がある場合には、その出力ＩＦを変数（出力ＩＦ）に代入してから、第２候補品質ＱｏＳ２の最大レートの欄を調べる（Ｓ３９〜Ｓ４１）。
【００７８】
そして、第２候補品質ＱｏＳ２の最大レートの欄の内容が「廃棄」を示すパラメータであれば、これをパケット中継装置３０へ通知し、最大レートの欄の内容が「ベストエフォート」を示すパラメータであれば、これをパケット中継装置３０へ通知し、最大レートの欄の内容がその他の値であれば、第２候補品質ＱｏＳ２のパラメータを問い合わせ元のパケット中継装置３０に通知してトラフィックフローを登録させ、最後にサーバ側で必要なエラーアクションを実行する（Ｓ４２〜Ｓ４５）。
【００７９】
なお、ＰＤＰサーバ５０で、回線に余裕があるか否かを判定するために、問い合わせ元のパケット中継装置３０が現在の回線割当量と許容最大回線量を、問い合わせ時に通知する。
【００８０】
また、図１１に示すように、パケット中継装置３０からのＡｄｊｕｓｔメッセージを受信すると、ポリシーテーブル５４の全ての優先度Ｌのトラフィックの第１候補品質ＱｏＳ１を第２候補品質ＱｏＳ２で上書きし、ＣＯＰＳ−ＰＲで、パケット中継装置３０に上書きして更新したポリシーテーブルの内容をダウンロードする（Ｓ５１〜Ｓ５２）。
【００８１】
なお、このＡｄｊｕｓｔメッセージは、例えば図１２に示すフォーマットを有しており、そのメッセージの「Ｐｏｌｉｃｙ ＩＤ」の欄には、割り当てに失敗したポリシーＩＤが格納されている。
【００８２】
パケット中継装置３０の予約受付処理部４５は、このダウンロードされたポリシー内容で内部のポリシーテーブル４６を更新して、その更新されたポリシーに基づいて、現在割当済みのトラフィックの保証内容を変更する。
【００８３】
この変更により、回線に大きな余裕が生まれ、現在割当されているトラフィックのフローが安定に中継され、新たに高品質のトラフィックの予約受付が可能となる。
【００８４】
なお、パケット中継装置３０のポリシーテーブル４６の内容は、システムの起動時にＰＤＰサーバ５０あるいは他の装置からダウンロードされる。
【００８５】
また、前記説明では、ポリシーテーブル４６、５５に２段階に順位付けされた品質パラメータを設定していたが、より多段階に品質パラメータを設定してもよい。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の通信品質割当システムのポリシーテーブルには、予約可能なトラフィックの送信元または宛て先を特定する識別情報と、その一つのトラフィックに付与することが可能で順位付けされた複数の品質パラメータとが予め対応付けされて登録されており、送信元または宛て先を特定する識別情報を含む予約要求メッセージがあったときに、その予約要求メッセージに含まれる識別情報がポリシーテーブルに登録されているか否かを判定し、ポリシーテーブルに登録されていると判定されたときに、その識別情報に対応する複数の品質パラメータのうち、パケット中継装置に割り当て可能で且つ順位が最も高い品質パラメータを選定し、その選定された品質パラメータで決まる通信品質を予約要求されたトラフィックを中継するパケット中継装置に割り当てるようにしているので、回線の状態等に応じて柔軟性のある品質保証が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の要部構成を示す図
【図２】実施形態を含むシステム図
【図３】実施形態の要部に記憶されているデータ例
【図４】実施形態の要部に記憶されているデータ例
【図５】実施形態の要部に記憶されているデータ例
【図６】実施形態の動作を説明するためのフローチャート
【図７】実施形態の動作を説明するためのフローチャート
【図８】ＰＤＰサーバの構成を示す図
【図９】ＰＤＰサーバの動作を説明するためのフローチャート
【図１０】ＰＤＰサーバの動作を説明するためのフローチャート
【図１１】ＰＤＰサーバの動作を説明するためのフローチャート
【図１２】メッセージのフォーマット図
【図１３】従来のシステムの動作説明図
【図１４】従来のシステムの動作説明図
【図１５】従来のポリシーテーブル図
【符号の説明】
１……送信ノード、２……受信ノード、３０……パケット中継装置、３１……ネットワークプロセッサ、３２……パケット分類器、３３……フロー管理データベース、３４……フローテーブル、３５……トラフィックマネージャ、３６……バッファ、３７……パケットスケジューラ、３８……トラフィック管理データベース、４０……ＰＳＶＰ処理部、４１……ルーティング処理部、４２……ルーティングテーブル、４５……予約受付処理部、４６……ポリシーテーブル、４７……ＣＯＰＳ処理部、５０……ＰＤＰサーバ、５１……ＣＯＰＳ処理部、５２……Ａｄｊｕｓｔ受付部、５３……予約受付処理部、５４……ポリシーテーブル、アラートアクション実行部、５６……ＳＮＭＰ Ｔｒａｐ発生部、５７……ＳＹＳＬＯＧ発生部
Claims (7)
- パケット中継装置（３０）を介してパケットを中継するコンピュータネットワークの前記パケット中継装置によるパケットの通信品質を、ポリシーテーブル（４６、５４）に予め登録されている内容に基づいて割り当てるための通信品質割当システムにおいて、
前記ポリシーテーブルには、予約可能なトラフィックの送信元または宛て先を特定する識別情報と、該一つのトラフィックに付与することが可能で順位付けされた複数の品質パラメータとが予め対応付けされて登録される構成であり、
送信元または宛て先を特定する識別情報を含む予約要求メッセージがあったときに、該予約要求メッセージに含まれる識別情報が前記ポリシーテーブルに登録されているか否かを判定する判定手段（４５、５３）と、
前記予約要求メッセージに含まれる識別情報が前記ポリシーテーブルに登録されていると判定されたときに、当該識別情報に対応する複数の品質パラメータのうち、前記パケット中継装置に割り当て可能で且つ順位が最も高い品質パラメータを選定する選定手段（４５、５３）とを有し、
前記選定手段で選定された品質パラメータで決まる通信品質を前記予約要求されたトラフィックを中継するパケット中継装置に割り当てることを特徴とする通信品質割当システム。 - 前記ポリシーテーブル、判定手段および選定手段が、前記パケット中継装置に設けられていることを特徴とする請求項１記載の通信品質割当システム。
- 前記ポリシーテーブル、判定手段および選定手段が、前記パケット中継装置との間で通信可能なポリシー判定装置（５０）に設けられており、
該ポリシー判定装置は、前記パケット中継装置からの要求を受けて前記判定手段による前記判定処理および前記選定手段による前記選定処理を行い、選定した品質パラメータを前記パケット中継装置に通知することを特徴とする請求項１記載の通信品質割当システム。 - 前記選定手段によって選定された低順位の品質パラメータにパケットの破棄を指示するパラメータが含まれていたとき、前記パケット中継装置は要求のあったトラフィックのパケットを破棄することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の通信品質割当システム。
- 前記ポリシーテーブルには、予約可能なトラフィックの送信元または宛て先を特定する識別情報と、該一つのトラフィックに付与することが可能で順位付けされた複数の品質パラメータと、特定のパラメータとが予め対応付けされて登録される構成であり、
前記選定手段によって低順位の品質パラメータが選定されたとき、前記特定のパラメータに対応したアラート処理を実行することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の通信品質割当システム。 - 前記ポリシーテーブルには、予約可能なトラフィックの送信元または宛て先を特定する識別情報と、該一つのトラフィックに付与することが可能で順位付けされた複数の品質パラメータと、特定のパラメータとが予め対応付けされて登録される構成であり、
前記選定手段によって低順位の品質パラメータが選定されたとき、前記特定のパラメータに対応して、前記選定された品質パラメータの順位が高くなるように前記ポリシーテーブルの内容を更新する更新手段（４５、５２）を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の通信品質割当システム。 - 回線の使用状態を監視する監視手段（３５）と、
前記監視手段の監視結果に基づいて、前記ポリシーテーブルの内容を更新する更新手段（４５、５２）とを備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の通信品質割当システム。
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