JP4186776B2 - フロー制御方式およびフロー制御方法 - Google Patents

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Description

本発明は、ルーティング情報に基づくルーティング制御を行うルータを備えるネットワークシステムにおいてフローの制御を行うフロー制御方式に関する。
近年のネットワークサービスの発展は著しく、ネットワークのトラフィックはネットワークサービスによって提供されるサービス内容に応じて様々な態様で増減することとなっている。
ここで、ネットワーク上のフローには、VoIP(Voice over IP(Internet Protocol))に関するフローや金融ビジネス情報に関するフローなど、当該フローにより送信されるデータの伝送の遅延が大きかったり当該データが失われたりすると困るようなフローもある。そして、このようなフローをいかに制御して取り扱うかが、ネットワークの技術分野における重要な課題となっている。
従来、この種のフローの制御を行う方式(フロー制御方式)では、ネットワークにおけるトラフィックの増減の状況を示す情報(トラフィック増減情報)が各ルータから収集され、このようなトラフィック増減情報に応じてフロー制御を行う方式が採用されていた。例えば、特許文献1記載の発明(パケット転送方法およびその装置)では、インターネットのルータが、インターネットでユニークに定まるフロー識別子に基づいて帯域監視、優先転送、フロー毎の統計情報収集を実行している。
特開2003−78549号公報
上述した従来のフロー制御方式では、上記のように、各ルータから収集されたトラフィック増減情報に応じてフロー制御が行われているので、トラフィックの変化が急激な場合には、フロー制御がその変化に対応できず(間に合わず)、送信対象のデータ(制御対象のフローによって送信されるデータ)の伝送が遅延する場合や、当該データを失う場合が発生してしまうという問題点があった。
すなわち、従来技術では、トラフィックの増減を事前に予想できないので、第1に、制御対象のフローのために必要な帯域を確保できないという事態が生じるおそれがあり、第2に、管理者が予期しなかったトラフィックの増減に適切に対応できないという問題点があった。
本発明の目的は、上述の点に鑑み、トラフィックの増減に関する情報(トラフィックの増減に影響を及ぼす情報)をインターネット上で検索して、その検索情報を基にトラフィックの増減(変化)を事前に予測してフロー制御を行うことにより、上記の問題点を解決することができるフロー制御方式を提供することにある。
ここで、本発明におけるフロー制御の具体的な制御手法としては、以下のaおよびbに示すような手法を考えることができる。
a.実トラフィック(実際のトラフィック)が増大する以前に、制御対象のフローについての帯域に余裕が無くならないようなルーティング制御を行う手法。
b.制御対象となるネットワークを構成するルータおよび管理サーバの全てをフローの優先制御が可能なQoS(Quality of Service)機能を具備したもので構成し、上記aのルーティング制御とともにQoS制御を行う手法。
本発明のフロー制御方式は、ルーティング制御を行うルータ群を備えるネットワーク上のフローを制御するフロー制御方式において、自己に設定された情報およびインターネット上の情報の検索結果を基に制御対象のネットワークのトラフィックの増減を予測して、その予測に基づき当該ネットワークの輻輳を防ぐように、管理サーバに対してフロー制御指示を発行するフロー制御サーバと、前記フロー制御サーバからのフロー制御指示に基づき、各ルータのルーティング情報を制御し、その制御を基にルーティング制御指示を前記各ルータに送出する前記管理サーバと、前記管理サーバから受け取ったルーティング制御指示に基づき自己のルーティング情報を設定することによってルーティング制御を行うことによりフロー制御を実現する前記各ルータとを有する。
なお、本発明のフロー制御方式は、より具体的には、ルーティング制御を行うルータ群を備えるネットワーク上のフローを制御するフロー制御方式において、制御対象のフローのフロー制御を行うために必要な情報であって当該フローの内容を示す情報であるフロー制御情報と、制御対象のネットワークにおけるトラフィック増減の条件を示す情報であるトラフィック増減情報とを、フロー制御サーバ上に設定するフロー制御サーバ内の情報設定手段と、インターネット上での情報の検索によって、すでに設定されているトラフィック増減情報の内容の変更を検出した場合には該当するトラフィック増減情報の更新を行い、トラフィック増減情報に類似/関連する情報である類似トラフィック増減情報の存在を検出した場合には当該類似トラフィック増減情報を新規のトラフィック増減情報としてフロー制御サーバ内に追加するフロー制御サーバ内の情報更新追加手段と、前記情報更新追加手段による更新・追加の内容を含む最新のトラフィック増減情報群に基づき、制御対象のフローに関連するネットワーク上の各ルートのトラフィックの増減の予測を行い、その予測結果を基にその時点以降におけるフロー制御の内容を決定し、その制御内容を示すフロー制御指示を管理サーバに対して送出するフロー制御サーバ内のフロー制御指示手段と、フロー制御サーバからのフロー制御指示に基づいて各ルータのルーティング情報の制御を行い、当該制御によって決定されたルーティング情報を示すルーティング制御指示を前記各ルータに送出する前記管理サーバと、前記管理サーバから受け取ったルーティング制御指示に基づき自己のルーティング情報を設定することによってルーティング制御を行うことによりフロー制御を実現する前記各ルータとを有すると表現することができる。
また、本発明のフロー制御方式は、ルーティング制御を行うルータ群を備えるネットワーク上のフローを制御するフロー制御方式において、制御対象のフローのフロー制御を行うために必要な情報であって当該フローの内容を示す情報であるフロー制御情報と、制御対象のネットワークにおけるトラフィック増減の条件を示す情報であるトラフィック増減情報とを、フロー制御サーバ上に設定するフロー制御サーバ内の情報設定手段と、インターネット上での情報の検索によって、すでに設定されているトラフィック増減情報の内容の変更を検出した場合には該当するトラフィック増減情報の更新を行い、トラフィック増減情報に類似/関連する情報である類似トラフィック増減情報の存在を検出した場合には当該類似トラフィック増減情報を新規のトラフィック増減情報としてフロー制御サーバ内に追加するフロー制御サーバ内の情報更新追加手段と、前記情報更新追加手段による更新・追加の内容を含む最新のトラフィック増減情報群に基づき、制御対象のフローに関連するネットワーク上の各ルートのトラフィックの増減の予測を行い、その予測結果を基にその時点以降におけるフロー制御の内容を決定し、その制御内容を示すフロー制御指示を管理サーバ(QoS機能保持管理サーバ)に対して送出するフロー制御サーバ内のフロー制御指示手段と、前記フロー制御サーバからのフロー制御指示に基づいて各ルータ(QoS機能保持ルータ)のルーティング情報およびQoS機能に関する情報の制御を行い、当該制御によって決定されたルーティング情報およびQoS機能に関する情報を示すルーティング制御・QoS制御指示を前記各ルータに送出する前記管理サーバと、前記管理サーバからのルーティング制御・QoS制御指示に基づき自己のルーティング情報を設定することによるルーティング制御と当該ルーティング制御・QoS制御指示に基づくQoS制御とを行うことによりフロー制御を実現する前記各ルータとを有するように構成することも可能である。
ここで、本発明は、ルーティング制御を行うルータ群を備えるネットワーク上のフローが制御されるネットワークシステムにおいて、フロー制御サーバにフロー制御情報を設定する第1のステップと、フロー制御サーバにトラフィック増減情報群を設定する第2のステップと、フロー制御サーバが一定時間間隔毎にトラフィック増減情報の内容の変更の有無の監視を行う第3のステップと、前記第3のステップでトラフィック増減情報の内容の変更の存在を検出した場合にそのトラフィック増減情報の更新を行う第4のステップと、フロー制御サーバが一定時間間隔毎に類似トラフィック増減情報の有無の監視を行う第5のステップと、前記第5のステップで類似トラフィック増減情報の存在を検出した場合にその類似トラフィック増減情報を新規のトラフィック増減情報として追加する第6のステップと、前記第4のステップの更新および前記第6のステップの追加を反映させた最新のトラフィック増減情報群に基づいてフロー制御サーバが制御対象のネットワーク上のトラフィックの増減の予測を行う第7のステップと、前記第7のステップにおけるトラフィック増減予測に基づくフロー制御指示をフロー制御サーバが管理サーバに送出する第8のステップと、前記第8のステップにおけるフロー制御指示に基づいて管理サーバが各ルータのルーティング情報を制御する第9のステップと、前記第9のステップにおけるルーティング情報の制御に基づいて管理サーバが各ルータにルーティング制御指示を送出する第10のステップと、前記第10のステップにおけるルーティング制御指示に基づいて各ルータがルーティング制御を行う第11のステップとを有するフロー制御方法として実現することも可能である。
また、本発明のフロー制御方法は、ルーティング制御を行うルータ群を備えるネットワーク上のフローが制御されるネットワークシステムにおいて、フロー制御サーバにフロー制御情報を設定する第1のステップと、フロー制御サーバにトラフィック増減情報群を設定する第2のステップと、フロー制御サーバが一定時間間隔毎にトラフィック増減情報の内容の変更の有無の監視を行う第3のステップと、前記第3のステップでトラフィック増減情報の内容の変更の存在を検出した場合にそのトラフィック増減情報の更新を行う第4のステップと、フロー制御サーバが一定時間間隔毎に類似トラフィック増減情報の有無の監視を行う第5のステップと、前記第5のステップで類似トラフィック増減情報の存在を検出した場合にその類似トラフィック増減情報を新規のトラフィック増減情報として追加する第6のステップと、前記第4のステップの更新および前記第6のステップの追加を反映させた最新のトラフィック増減情報群に基づいてフロー制御サーバが制御対象のネットワーク上のトラフィックの増減の予測を行う第7のステップと、前記第7のステップにおけるトラフィック増減予測に基づくフロー制御指示をフロー制御サーバが管理サーバ(QoS機能保持管理サーバ)に送出する第8のステップと、前記第8のステップにおけるフロー制御指示に基づいて管理サーバが各ルータ(QoS機能保持ルータ)のルーティング情報およびQoS機能に関する情報を制御する第9のステップと、前記第9のステップにおけるルーティング情報およびQoS機能に関する情報の制御に基づいて管理サーバが各ルータにルーティング制御・QoS制御指示を送出する第10のステップと、前記第10のステップにおけるルーティング制御・QoS制御指示に基づいて各ルータがルーティング制御およびQoS制御を行う第11のステップとを有するようにして実現することも可能である。
さらに、本発明は、ルーティング制御を行うルータ群を備えるネットワークを含むネットワークシステムにおいて、フロー制御サーバからのフロー制御指示に基づいて各ルータのルーティング情報の制御を行い、当該制御によって決定されたルーティング情報を示すルーティング制御指示を前記各ルータに送出する管理サーバと、前記管理サーバから受け取ったルーティング制御指示に基づき自己のルーティング情報を設定することによってルーティング制御を行うことによりフロー制御を実現する前記各ルータとが存在することを前提として、前記フロー制御サーバを、制御対象のフローのフロー制御を行うために必要な情報であって当該フローの内容を示す情報であるフロー制御情報と、制御対象のネットワークにおけるトラフィック増減の条件を示す情報であるトラフィック増減情報とを、前記フロー制御サーバ上に設定する情報設定手段,インターネット上での情報の検索によって、すでに設定されているトラフィック増減情報の内容の変更を検出した場合には該当するトラフィック増減情報の更新を行い、トラフィック増減情報に類似/関連する情報である類似トラフィック増減情報の存在を検出した場合には当該類似トラフィック増減情報を新規のトラフィック増減情報として前記フロー制御サーバ内に追加する情報更新追加手段,および前記情報更新追加手段による更新・追加の内容を含む最新のトラフィック増減情報群に基づき、制御対象のフローに関連するネットワーク上の各ルートのトラフィックの増減の予測を行い、その予測結果を基にその時点以降におけるフロー制御の内容を決定し、その制御内容を示すフロー制御指示を前記管理サーバに対して送出するフロー制御指示手段として機能させるためのプログラムの態様で実現することも可能である。
加えて、本発明は、ルーティング制御を行うルータ群を備えるネットワークを含むネットワークシステムにおいて、フロー制御サーバからのフロー制御指示に基づいて各ルータ(QoS機能保持ルータ)のルーティング情報およびQoS機能に関する情報の制御を行い、当該制御によって決定されたルーティング情報およびQoS機能に関する情報を示すルーティング制御・QoS制御指示を前記各ルータに送出する管理サーバ(QoS機能保持管理サーバ)と、前記管理サーバからのルーティング制御・QoS制御指示に基づき自己のルーティング情報を設定することによるルーティング制御と当該ルーティング制御・QoS制御指示に基づくQoS制御とを行うことによりフロー制御を実現する前記各ルータとが存在することを前提として、前記フロー制御サーバを、制御対象のフローのフロー制御を行うために必要な情報であって当該フローの内容を示す情報であるフロー制御情報と、制御対象のネットワークにおけるトラフィック増減の条件を示す情報であるトラフィック増減情報とを、前記フロー制御サーバ上に設定する情報設定手段,インターネット上での情報の検索によって、すでに設定されているトラフィック増減情報の内容の変更を検出した場合には該当するトラフィック増減情報の更新を行い、トラフィック増減情報に類似/関連する情報である類似トラフィック増減情報の存在を検出した場合には当該類似トラフィック増減情報を新規のトラフィック増減情報として前記フロー制御サーバ内に追加する情報更新追加手段,および前記情報更新追加手段による更新・追加の内容を含む最新のトラフィック増減情報群に基づき、制御対象のフローに関連するネットワーク上の各ルートのトラフィックの増減の予測を行い、その予測結果を基にその時点以降におけるフロー制御の内容を決定し、その制御内容を示すフロー制御指示を前記管理サーバに対して送出するフロー制御指示手段として機能させるためのプログラムの態様で実現することも可能である。
本発明によると、先述のように、トラフィックの増減に関する情報(トラフィックの増減に影響を及ぼす情報)をインターネット上で検索して、その検索情報を基にトラフィックの増減を事前に予測してフロー制御を行うことにより、以下のaおよびbに示すような具体的な効果が生じ、送信対象のデータ(制御対象のフローによって送信されるデータ)の伝送の遅延や、当該データの喪失を防ぐことが可能になるという効果が生じる。
a.トラフィックの増減の事前予測に基づき、制御対象のフローについて必要な帯域を適切に確保することができる。
b.管理者が予期しなかったトラフィックの増減(変化)に適切に対応することができる。
次に、本発明について図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明を実施するための最良の形態に係るフロー制御方式の構成を示すブロック図である。
図1を参照すると、このフロー制御方式は、フロー制御サーバ1と、管理サーバ2と、ルータ3,4,5,6,7,および8を有するネットワーク100(各ルータ3〜8によって相互接続される複数のネットワークを包含するネットワーク)と、インターネット200とを含んで構成されている。
なお、図1中の矢線は、フロー制御サーバ1から管理サーバ2を介してネットワーク100におけるルータ3,4,5,6,7,および8に至るフロー制御のための指示の態様を示すものである。また、ルータの数が図示するものに限られないことはいうまでもない。
図1に示すように、このフロー制御方式では、フロー制御サーバ1と管理サーバ2とが接続されており、ルータ3〜8は管理サーバ2の管理下にある。また、フロー制御サーバ1は、インターネット200に接続し、インターネット200上で発信された情報を検索できる機能を具備している。
以下に、上記のようなフロー制御方式の具体的な実施例(図1に示す形態とはカテゴリが異なる実施例をも含む)について説明する。
図2は、本発明の第1の実施例に係るフロー制御方式の構成(図1の構成をより詳細に示す構成)を示すブロック図である。
図2を参照すると、本実施例に係るフロー制御方式は、情報設定手段11,情報更新追加手段12,およびフロー制御指示手段13を備えるフロー制御サーバ1と、各ルータ3〜8のルーティング情報の制御(一元管理)を行う機能を有する管理サーバ2と、自己のルーティング情報の制御(ルーテイング制御)によるフロー制御を行う機能を有するルータ3,4,5,6,7,および8を備えるネットワーク100(各ルータ3〜8によって相互接続される複数のネットワークを包含するネットワーク)と、インターネット200とを含んで構成されている。
図3は、図2に示すフロー制御方式におけるフロー制御サーバ1の処理を示す流れ図(フローチャート)である。この処理は、フロー制御情報設定ステップA1と、トラフィック増減情報設定ステップA2と、トラフィック増減情報内容変更有無判定ステップA3と、トラフィック増減情報更新ステップA4と、類似トラフィック増減情報有無判定ステップA5と、トラフィック増減情報追加ステップA6と、トラフィック増減予測ステップA7と、フロー制御指示送出ステップA8とからなる。
図4は、図2に示すフロー制御方式における管理サーバ2および各ルータ3〜8の処理を示す流れ図である。この処理は、ルーティング情報制御ステップB1と、ルーティング制御指示送出ステップB2と、ルーティング制御実行ステップB3とからなる。
図5は、図2に示すフロー制御方式の動作(情報の設定や指示の流れ等)を示すブロック図である。
次に、上記のように構成された本実施例に係るフロー制御方式の全体の動作について詳細に説明する。
第1に、フロー制御サーバ1に関する動作について説明する。
まず、フロー制御サーバ1内の情報設定手段11は、フロー制御サーバ1内に、フロー(制御対象のフロー)のフロー制御を行うために必要な情報(「フロー制御情報」と呼ぶ)を設定する(図3のステップA1および図5参照)。
ここで、このフロー制御情報としては、制御対象のフローについての、フロー識別子,送信元・受信元のIPアドレス,TOS(Type Of Service)情報,プロトコル情報,フローラベル,等優先度情報,レイヤ4情報(ポート番号等)や、また、当該フローに対する帯域設定情報,優先制御設定等の情報や、さらに、当該フローが経由するルータ・ゲートウェイ等の情報(IPアドレス等)などが該当する。
次に、フロー制御サーバ1内の情報設定手段11は、フロー制御サーバ1内に、ネットワーク100におけるトラフィック増減の条件を示す情報であるトラフィック増減情報を設定する(ステップA2)。
ここで、上記の「トラフィック増減の条件」の具体的な内容としては、例えば、「あるルートAについては、ある日時Bに、ある理由Cに基づいて、トラフィックが増加する」といった条件を示す情報が考えられる(図5参照)。したがって、上記の「トラフィック増減情報」としては、例えば、「あるルートAにおいて、ある日時Bに、ある理由Cに基づいて、増減するトラフィックの量がDである」という場合におけるA,B,C,およびDを示す情報が考えられる。
このように、トラフィック増減情報としては、トラフィックが増減するルートとその日時だけでなく、その理由の詳細として、トラフィック種別(ストリーミング放送,チケット予約,コンテンツダウンロード開始等)や、ジャンル(「カテゴリ」といってもよく、具体的には、インターネット上での検索サイト,ポータルサイト,ランキングサイト等における分類を意味する)や、特定キーワード(映画名,TV番組名,アーティスト名,イベント名,ソフトウェア名,アップデートやパッチ名,コンテンツ名等)も設定されることとなる。
フロー制御サーバ1は、上記のようにして予め設定された情報(フロー制御情報およびトラフィック増減情報)に基づき、一定時間間隔で下記のような処理(ステップA3〜ステップA8の処理)を繰り返して、フロー制御のための処理を実行する。
すなわち、フロー制御サーバ1内の情報更新追加手段12は、インターネット200上で、フロー制御サーバ1内に設定されているトラフィック増減情報中の「理由」に関する情報をキーとして検索を行い(予め設定されたトラフィック増減情報に基づきインターネット200上の様々なサーバ,サイトから情報を検索し取捨選択して取り込む)、すでに設定されているトラフィック増減情報の内容の変更(例えば、ストリーミング放送,チケット予約,またはコンテンツダウンロード開始の日時変更のようなトラフィックの増減時期の変更)の有無を監視(判定)する(ステップA3)。
情報更新追加手段12は、ステップA3でトラフィック増減情報の内容の変更を検出した場合には、該当するトラフィック増減情報の更新(設定変更)を行う(ステップA4)。
次に、フロー制御サーバ1内の情報更新追加手段12は、インターネット200上で、フロー制御サーバ1内に設定されているトラフィック増減情報に類似/関連する情報(「類似トラフィック増減情報」と呼ぶ)の検索を行い、そのような情報の有無を監視(判定)する(ステップA5)。すなわち、例えば、すでに設定されているトラフィック増減情報中の「理由」に関するジャンル,映画名,TV番組名,アーティスト名,イベント名,ソフトウェア名,アップデートやパッチ名,コンテンツ名等に関する情報であって、当該トラフィック増減情報中の「日時」に近接した日時に関する情報についての検索を、それぞれのジャンルの人気情報やアクセス頻度の情報等も参考にして実行する。
このような検索・監視により、ステップA2で設定された本来のトラフィック増減情報の検索・監視の実施だけでは管理者が把握できない事象、すなわち本来のトラフィック増減情報によって示されるトラフィックの増減に関連するものではあるが「管理者が予期しえない」トラフィックの増減の発生にも対処することが可能になる。
ここで、このようなステップA5の監視処理の必要性について付言する。例えば、ある人気アーティストのライブストリーミング放送が実施されたとして、これと同時に、このアーティストのサイトや掲示板やチャットなどでこの放送に関してのアクセスが増大することが考えられる。また、このストリーミング放送の再放送が急遽実施されたり、海賊放送やファイル共有によってこのストリーミング放送のデータが流れるといったことも考えられる。これらの事象に基づくトラフィックの発生は、事前に(公式に)アナウンスされたものではないので、管理者が把握・設定することは難しく、インターネット200上の該当する情報を検索・監視してトラフィックの増加を見つけ出すことが必要になる。ステップA5における検索・監視は、そのような要請に応じるためのものである。
情報更新追加手段12は、ステップA5で該当する情報(類似トラフィック増減情報)の存在を検出した場合には、当該類似トラフィック増減情報をトラフィック増減情報の形式に調整して、その情報を新規のトラフィック増減情報としてフロー制御サーバ1内に追加(設定追加)する(ステップA6)。
次に、フロー制御サーバ1内のフロー制御指示手段13は、ステップA4およびステップA6での更新・追加(図5における設定変更・設定追加)の内容を含む最新のトラフィック増減情報群に基づき、制御対象のフローに関連するネットワーク100上の各ルートのトラフィックの増減(その時点以降の変化)の予測を行う(ステップA7)。
さらに、フロー制御指示手段13は、ステップA7の予測結果に基づき、その時点以降におけるフロー制御の内容を決定し、その制御内容を示すフロー制御指示(制御対象のフローがネットワーク100内をどのように流れるべきか、すなわち各ルータ3〜8をどのように経由すべきか等を示すフロー制御サーバ1から管理サーバ2への指示)を生成して、そのフロー制御指示(図5参照)を管理サーバ2に対して送出する(ステップA8)。このようにして、フロー制御サーバ1は、ネットワーク100の輻輳を防ぐために、管理サーバ2に対するフロー制御指示を発行する。
フロー制御サーバ1は、以上のようなフロー制御処理を一定の時間間隔で、反復的かつ継続的に行う。
第2に、管理サーバ2および各ルータ3〜8に関する動作について説明する。
各ルータ3〜8は、一般的に、ルーティングプロトコルによって動的にネットワーク100の構成・状態を管理している。そして、管理サーバ2が、各ルータ3〜8におけるルーティングプロトコルの設定情報(ルーティング情報)を一元管理することで、ルーティングプロトコルによるネットワーク構成を設定・変更することが可能である。また、管理サーバ2は、ルーティングプロトコルを使用せずに、静的にルーティング情報を各ルータ3〜8に設定することで、よりきめこまかくネットワーク100を管理・制御することも可能である。
管理サーバ2は、フロー制御サーバ1からのフロー制御指示(図3および図5参照)に基づき、各ルータ3〜8のルーティング情報を制御する(図4のステップB1)。
ここで、ルーティング情報としては、ルーティングプロトコルを使用してネットワーク100を制御している場合には、ルーティングプロトコルの設定情報が該当し、ルーティングプロトコルを使用せずに静的にネットワーク100を制御している場合には、静的なルーティング情報の設定情報そのものが該当する。
次に、管理サーバ2は、ステップB1の制御に基づき(当該制御によって決定されたルーティング情報を各ルータ3〜8に指示するように)、ルーティング制御指示(図5参照)を各ルータ3〜8に送出(発行)する(ステップB2)。
各ルータ3〜8は、管理サーバ2から受け取ったルーティング制御指示に基づき、自己(当該各ルータ3〜8)のルーティング情報を設定することによってルーティング制御を行い(ステップB3)、本実施例におけるフロー制御を実現する(図5に示すように制御対象のフローのフロー制御を完了させる)。
図6は、本発明の第2の実施例に係るフロー制御方式の構成(図1の構成をより詳細に示す構成)を示すブロック図である。
図6を参照すると、本実施例に係るフロー制御方式は、情報設定手段11,情報更新追加手段12,およびフロー制御指示手段13を備えるフロー制御サーバ1と、各ルータ23〜28(図1中のルータ3〜8に該当する構成要素)のルーティング情報の制御(一元管理)を行う機能とQoS制御を行う機能(QoS機能)とを有する管理サーバ(QoS機能保持管理サーバ)20(図1中の管理サーバ2に該当する構成要素)と、自己のルーティング情報の制御によるルーテイング制御とQoS制御とによってフロー制御を行う機能を有するルータ(QoS機能保持ルータ)23,24,25,26,27,および28を備えるネットワーク100(各ルータ23〜28によって相互接続される複数のネットワークを包含するネットワーク)と、インターネット200とを含んで構成されている(図6中には示していないが、ルータ23に限らず、ルータ24〜28も「QoS機能保持ルータ」に該当する)。
図7は、図6に示すフロー制御方式における管理サーバ20および各ルータ23〜28の処理を示す流れ図(フローチャート)である。この処理は、ルーティング情報・QoS機能情報制御ステップC1と、ルーティング制御・QoS制御指示送出ステップC2と、ルーティング制御・QoS制御実行ステップC3とからなる。
なお、図3は、本実施例に係るフロー制御方式(図6に示すフロー制御方式)におけるフロー制御サーバ1の処理を示す流れ図でもある。
次に、上記のように構成された本実施例に係るフロー制御方式の全体の動作について説明する。ここでは、本実施例(第2の実施例)が第1の実施例と異なる点を中心にして説明する。
第1の実施例では、各ルータ3〜8のルーティング情報を制御することによってフロー制御が実現されていた。これに対して、本実施例に係るフロー制御方式では、各ルータ23〜28のルーティング情報の制御とともに、優先制御や廃棄制御などのQoS制御を行うことによって、フロー制御が実現されている。ここで、そのようなQoS制御を実現するために、上記のように、管理サーバ20およびルータ23〜28には、必要なQoS機能が具備されている(QoS機能の具備以外については、本実施例における管理サーバ20およびルータ23〜28と第1の実施例における管理サーバ2およびルータ3〜8とは同様のものである)。
まず、本実施例(第2の実施例)においても、フロー制御サーバ1は、第1の実施例におけるフロー制御サーバ1と同様の処理を行う(図3参照)。
次に、管理サーバ20および各ルータ23〜28は、以下に示すような動作を行う(図7参照)。
管理サーバ20は、フロー制御サーバ1からのフロー制御指示に基づき、各ルータ23〜28のルーティング情報およびQoS機能に関する情報の制御を行う(図7のステップC1)。
次に、管理サーバ20は、ステップC1の制御に基づき(当該制御によって決定されたルーティング情報およびQoS機能に関する情報を各ルータ23〜28に指示するように)、ルーティング制御・QoS制御指示を各ルータ23〜28に送出(発行)する(ステップC2)。
各ルータ23〜28は、管理サーバ20からのルーティング制御・QoS制御指示に基づき自己(当該各ルータ23〜28)のルーティング情報を設定することによってルーティング制御を行い、さらに、当該ルーティング制御・QoS制御指示に基づいてQoS制御を行う(ステップC3)。これにより、本実施例におけるフロー制御を実現する。
次に、本発明の第3の実施例に係るフロー制御方法について説明する。
本実施例に係るフロー制御方法は、図2に示すようなネットワークシステムに適用されるものであり、フロー制御サーバ1にフロー制御情報を設定する第1のステップと、フロー制御サーバ1にトラフィック増減情報群を設定する第2のステップと、フロー制御サーバ1が一定時間間隔毎にトラフィック増減情報の内容の変更の有無の監視を行う第3のステップと、第3のステップでトラフィック増減情報の内容の変更の存在を検出した場合にそのトラフィック増減情報の設定変更を行う第4のステップと、フロー制御サーバ1が一定時間間隔毎に類似トラフィック増減情報の有無の監視を行う第5のステップと、第5のステップで類似トラフィック増減情報の存在を検出した場合にその類似トラフィック増減情報を新規のトラフィック増減情報として設定追加する第6のステップと、フロー制御サーバ1が第4のステップの設定変更および第6のステップの設定追加を反映させて最新のトラフィック増減情報群に基づくネットワーク100上のトラフィックの増減の予測を行う第7のステップと、第7のステップにおけるトラフィック増減予測に基づくフロー制御指示をフロー制御サーバ1が管理サーバ2に送出する第8のステップと、第8のステップにおけるフロー制御指示に基づいて管理サーバ2が各ルータ3〜8のルーティング情報を制御する第9のステップと、第9のステップにおけるルーティング情報の制御に基づいて管理サーバ2が各ルータ3〜8にルーティング制御指示を送出する第10のステップと、第10のステップにおけるルーティング制御指示に基づいて各ルータ3〜8がルーティング制御を行う第11のステップとからなる。
ここで、上記の図3および図4は、本発明の第3の実施例に係るフロー制御方法の処理手順を示す流れ図にも該当する。
この場合に、上記の第1のステップ〜第8のステップは図3中のステップA1〜ステップA8に該当し、第9のステップ〜第11のステップは図4中のステップB1〜ステップB3に該当する。
なお、本実施例に係るフロー制御方法の動作は、上記の第1の実施例に係るフロー制御方式の説明で述べた図3および図4に示す動作(処理)の内容と同様のものになる。
次に、本発明の第4の実施例に係るフロー制御方法について説明する。
本実施例に係るフロー制御方法は、図6に示すようなネットワークシステムに適用されるものであり、フロー制御サーバ1にフロー制御情報を設定する第1のステップと、フロー制御サーバ1にトラフィック増減情報群を設定する第2のステップと、フロー制御サーバ1が一定時間間隔毎にトラフィック増減情報の内容の変更の有無の監視を行う第3のステップと、第3のステップでトラフィック増減情報の内容の変更の存在を検出した場合にそのトラフィック増減情報の設定変更を行う第4のステップと、フロー制御サーバ1が一定時間間隔毎に類似トラフィック増減情報の有無の監視を行う第5のステップと、第5のステップで類似トラフィック増減情報の存在を検出した場合にその類似トラフィック増減情報を新規のトラフィック増減情報として設定追加する第6のステップと、フロー制御サーバ1が第4のステップの設定変更および第6のステップの設定追加を反映させて最新のトラフィック増減情報群に基づくネットワーク100上のトラフィックの増減の予測を行う第7のステップと、第7のステップにおけるトラフィック増減予測に基づくフロー制御指示をフロー制御サーバ1が管理サーバ(QoS機能保持管理サーバ)20に送出する第8のステップと、第8のステップにおけるフロー制御指示に基づいて管理サーバ20が各ルータ(QoS機能保持ルータ)23〜28のルーティング情報およびQoS機能に関する情報を制御する第9のステップと、第9のステップにおけるルーティング情報およびQoS機能に関する情報の制御に基づいて管理サーバ20が各ルータ23〜28にルーティング制御・QoS制御指示を送出する第10のステップと、第10のステップにおけるルーティング制御・QoS制御指示に基づいて各ルータ23〜28がルーティング制御およびQoS制御を行う第11のステップとからなる。
ここで、上記の図3および図7は、本発明の第4の実施例に係るフロー制御方法の処理手順を示す流れ図にも該当する。
この場合に、上記の第1のステップ〜第8のステップは図3中のステップA1〜ステップA8に該当し、第9のステップ〜第11のステップは図7中のステップC1〜ステップC3に該当する。
なお、本実施例に係るフロー制御方法の動作は、上記の第2の実施例に係るフロー制御方式の説明で述べた図3および図7に示す動作(処理)の内容と同様のものになる。
図8は、本発明の第5の実施例の構成を示すブロック図である。
図8を参照すると、本発明の第5の実施例は、図2に示したフロー制御方式に対して、フロー制御プログラム800を備える点が異なっている。
フロー制御プログラム800は、フロー制御サーバ1,管理サーバ2,ルータ3〜8を備えるネットワーク100,およびインターネット200を含んで構成されるネットワークシステムにおけるフロー制御サーバ1に読み込まれ、当該フロー制御サーバ1の動作を、情報設定手段11,情報更新追加手段12,およびフロー制御指示手段13として制御する。フロー制御プログラム800の制御による情報設定手段11,情報更新追加手段12,およびフロー制御指示手段13の動作は、図2に示すフロー制御方式における情報設定手段11,情報更新追加手段12,およびフロー制御指示手段13の動作と全く同様になるので、その詳しい説明を割愛する。
図9は、本発明の第6の実施例の構成を示すブロック図である。
図9を参照すると、本発明の第6の実施例は、図6に示したフロー制御方式に対して、フロー制御プログラム900を備える点が異なっている。
フロー制御プログラム900は、フロー制御サーバ1,管理サーバ(QoS機能保持管理サーバ)20,ルータ(QoS機能保持ルータ)23〜28を備えるネットワーク100,およびインターネット200を含んで構成されるネットワークシステムにおけるフロー制御サーバ1に読み込まれ、当該フロー制御サーバ1の動作を、情報設定手段11,情報更新追加手段12,およびフロー制御指示手段13として制御する。フロー制御プログラム900の制御による情報設定手段11,情報更新追加手段12,およびフロー制御指示手段13の動作は、図6に示すフロー制御方式における情報設定手段11,情報更新追加手段12,およびフロー制御指示手段13の動作と全く同様になるので、その詳しい説明を割愛する。
本発明を実施するための最良の形態に係るフロー制御方式の構成を示すブロック図である。 本発明の第1の実施例に係るフロー制御方式の構成を示すブロック図である。 図2および図6に示すフロー制御方式におけるフロー制御サーバの処理を示す流れ図であり、本発明の第3の実施例および第4の実施例に係るフロー制御方法の処理手順を示す流れ図でもある。 図2に示すフロー制御方式における管理サーバおよび各ルータの処理を示す流れ図であり、本発明の第3の実施例に係るフロー制御方法の処理手順を示す流れ図でもある。 図2に示すフロー制御方式の動作を示すブロック図である。 本発明の第2の実施例に係るフロー制御方式の構成を示すブロック図である。 図6に示すフロー制御方式における管理サーバおよび各ルータの処理を示す流れ図であり、本発明の第4の実施例に係るフロー制御方法の処理手順を示す流れ図でもある。 本発明の第5の実施例の構成を示すブロック図である。 本発明の第6の実施例の構成を示すブロック図である。
符号の説明
1 フロー制御サーバ
2 管理サーバ
3〜8 ルータ
11 情報設定手段
12 情報更新追加手段
13 フロー制御指示手段
20 管理サーバ(QoS機能保持管理サーバ)
23〜28 ルータ(QoS機能保持ルータ)
100 ネットワーク
200 インターネット
800,900 フロー制御プログラム
A1 フロー制御情報設定ステップ
A2 トラフィック増減情報設定ステップ
A3 トラフィック増減情報内容変更有無判定ステップ
A4 トラフィック増減情報更新ステップ
A5 類似トラフィック増減情報有無判定ステップ
A6 トラフィック増減情報追加ステップ
A7 トラフィック増減予測ステップ
A8 フロー制御指示送出ステップ
B1 ルーティング情報制御ステップ
B2 ルーティング制御指示送出ステップ
B3 ルーティング制御実行ステップ
C1 ルーティング情報・QoS機能情報制御ステップ
C2 ルーティング制御・QoS制御指示送出ステップ
C3 ルーティング制御・QoS制御実行ステップ

Claims (8)

  1. ルーティング制御を行うルータ群を備えるネットワーク上のフローを制御するフロー制御方式において、
    自己に設定された情報およびインターネット上のトラフィック増減情報の検索結果を基に制御対象のネットワークのトラフィックの増減を予測して、その予測に基づき当該ネットワークの輻輳を防ぐように、管理サーバに対してフロー制御指示を発行するフロー制御サーバと、
    前記フロー制御サーバからのフロー制御指示に基づき、各ルータのルーティング情報を制御し、その制御を基にルーティング制御指示を前記各ルータに送出する前記管理サーバと、
    前記管理サーバから受け取ったルーティング制御指示に基づき自己のルーティング情報を設定することによってルーティング制御を行うことによりフロー制御を実現する前記各ルータと
    を有することを特徴とするフロー制御方式。
  2. ルーティング制御を行うルータ群を備えるネットワーク上のフローを制御するフロー制御方式において、
    制御対象のフローのフロー制御を行うために必要な情報であって当該フローの内容を示す情報であるフロー制御情報と、制御対象のネットワークにおけるトラフィック増減の条件を示す情報であるトラフィック増減情報とを、フロー制御サーバ上に設定するフロー制御サーバ内の情報設定手段と、
    インターネット上でのトラフィック増減情報の検索によって、すでに設定されているトラフィック増減情報の内容の変更を検出した場合には該当するトラフィック増減情報の更新を行い、トラフィック増減情報に類似/関連する情報である類似トラフィック増減情報の存在を検出した場合には当該類似トラフィック増減情報を新規のトラフィック増減情報としてフロー制御サーバ内に追加するフロー制御サーバ内の情報更新追加手段と、
    前記情報更新追加手段による更新・追加の内容を含む最新のトラフィック増減情報群に基づき、制御対象のフローに関連するネットワーク上の各ルートのトラフィックの増減の予測を行い、その予測結果を基にその時点以降におけるフロー制御の内容を決定し、その制御内容を示すフロー制御指示を管理サーバに対して送出するフロー制御サーバ内のフロー制御指示手段と、
    フロー制御サーバからのフロー制御指示に基づいて各ルータのルーティング情報の制御を行い、当該制御によって決定されたルーティング情報を示すルーティング制御指示を前記各ルータに送出する前記管理サーバと、
    前記管理サーバから受け取ったルーティング制御指示に基づき自己のルーティング情報を設定することによってルーティング制御を行うことによりフロー制御を実現する前記各ルータと
    を有することを特徴とするフロー制御方式。
  3. ルーティング制御を行うルータ群を備えるネットワーク上のフローを制御するフロー制御方式において、
    制御対象のフローのフロー制御を行うために必要な情報であって当該フローの内容を示す情報であるフロー制御情報と、制御対象のネットワークにおけるトラフィック増減の条件を示す情報であるトラフィック増減情報とを、フロー制御サーバ上に設定するフロー制御サーバ内の情報設定手段と、
    インターネット上でのトラフィック増減情報の検索によって、すでに設定されているトラフィック増減情報の内容の変更を検出した場合には該当するトラフィック増減情報の更新を行い、トラフィック増減情報に類似/関連する情報である類似トラフィック増減情報の存在を検出した場合には当該類似トラフィック増減情報を新規のトラフィック増減情報としてフロー制御サーバ内に追加するフロー制御サーバ内の情報更新追加手段と、
    前記情報更新追加手段による更新・追加の内容を含む最新のトラフィック増減情報群に基づき、制御対象のフローに関連するネットワーク上の各ルートのトラフィックの増減の予測を行い、その予測結果を基にその時点以降におけるフロー制御の内容を決定し、その制御内容を示すフロー制御指示を管理サーバに対して送出するフロー制御サーバ内のフロー制御指示手段と、
    前記フロー制御サーバからのフロー制御指示に基づいて各ルータのルーティング情報およびQoS機能に関する情報の制御を行い、当該制御によって決定されたルーティング情報およびQoS機能に関する情報を示すルーティング制御・QoS制御指示を前記各ルータに送出する前記管理サーバと、
    前記管理サーバからのルーティング制御・QoS制御指示に基づき自己のルーティング情報を設定することによるルーティング制御と当該ルーティング制御・QoS制御指示に基づくQoS制御とを行うことによりフロー制御を実現する前記各ルータと
    を有することを特徴とするフロー制御方式。
  4. トラフィック増減情報が、「あるルートAにおいて、ある日時Bに、ある理由Cに基づいて、増減するトラフィックの量がDである」という場合におけるA,B,C,およびDを示す情報であることを特徴とする請求項2または請求項3記載のフロー制御方式。
  5. ルーティング制御を行うルータ群を備えるネットワーク上のフローが制御されるネットワークシステムにおいて、
    フロー制御サーバにフロー制御情報を設定する第1のステップと、
    フロー制御サーバにトラフィック増減情報群を設定する第2のステップと、
    フロー制御サーバが一定時間間隔毎にトラフィック増減情報の内容の変更の有無の監視を行う第3のステップと、
    前記第3のステップでトラフィック増減情報の内容の変更の存在を検出した場合にそのトラフィック増減情報の更新を行う第4のステップと、
    フロー制御サーバが一定時間間隔毎に類似トラフィック増減情報の有無の監視を行う第5のステップと、
    前記第5のステップで類似トラフィック増減情報の存在を検出した場合にその類似トラフィック増減情報を新規のトラフィック増減情報として追加する第6のステップと、
    前記第4のステップの更新および前記第6のステップの追加を反映させた最新のトラフィック増減情報群に基づいてフロー制御サーバが制御対象のネットワーク上のトラフィックの増減の予測を行う第7のステップと、
    前記第7のステップにおけるトラフィック増減予測に基づくフロー制御指示をフロー制御サーバが管理サーバに送出する第8のステップと、
    前記第8のステップにおけるフロー制御指示に基づいて管理サーバが各ルータのルーティング情報を制御する第9のステップと、
    前記第9のステップにおけるルーティング情報の制御に基づいて管理サーバが各ルータにルーティング制御指示を送出する第10のステップと、
    前記第10のステップにおけるルーティング制御指示に基づいて各ルータがルーティング制御を行う第11のステップと
    を有することを特徴とするフロー制御方法。
  6. ルーティング制御を行うルータ群を備えるネットワーク上のフローが制御されるネットワークシステムにおいて、
    フロー制御サーバにフロー制御情報を設定する第1のステップと、
    フロー制御サーバにトラフィック増減情報群を設定する第2のステップと、
    フロー制御サーバが一定時間間隔毎にトラフィック増減情報の内容の変更の有無の監視を行う第3のステップと、
    前記第3のステップでトラフィック増減情報の内容の変更の存在を検出した場合にそのトラフィック増減情報の更新を行う第4のステップと、
    フロー制御サーバが一定時間間隔毎に類似トラフィック増減情報の有無の監視を行う第5のステップと、
    前記第5のステップで類似トラフィック増減情報の存在を検出した場合にその類似トラフィック増減情報を新規のトラフィック増減情報として追加する第6のステップと、
    前記第4のステップの更新および前記第6のステップの追加を反映させた最新のトラフィック増減情報群に基づいてフロー制御サーバが制御対象のネットワーク上のトラフィックの増減の予測を行う第7のステップと、
    前記第7のステップにおけるトラフィック増減予測に基づくフロー制御指示をフロー制御サーバが管理サーバに送出する第8のステップと、
    前記第8のステップにおけるフロー制御指示に基づいて管理サーバが各ルータのルーティング情報およびQoS機能に関する情報を制御する第9のステップと、
    前記第9のステップにおけるルーティング情報およびQoS機能に関する情報の制御に基づいて管理サーバが各ルータにルーティング制御・QoS制御指示を送出する第10のステップと、
    前記第10のステップにおけるルーティング制御・QoS制御指示に基づいて各ルータがルーティング制御およびQoS制御を行う第11のステップと
    を有することを特徴とするフロー制御方法。
  7. ルーティング制御を行うルータ群を備えるネットワークを含むネットワークシステムにおいて、
    フロー制御サーバからのフロー制御指示に基づいて各ルータのルーティング情報の制御を行い、当該制御によって決定されたルーティング情報を示すルーティング制御指示を前記各ルータに送出する管理サーバと、前記管理サーバから受け取ったルーティング制御指示に基づき自己のルーティング情報を設定することによってルーティング制御を行うことによりフロー制御を実現する前記各ルータとが存在することを前提として、
    前記フロー制御サーバを、制御対象のフローのフロー制御を行うために必要な情報であって当該フローの内容を示す情報であるフロー制御情報と、制御対象のネットワークにおけるトラフィック増減の条件を示す情報であるトラフィック増減情報とを、前記フロー制御サーバ上に設定する情報設定手段,
    インターネット上でのトラフィック増減情報の検索によって、すでに設定されているトラフィック増減情報の内容の変更を検出した場合には該当するトラフィック増減情報の更新を行い、トラフィック増減情報に類似/関連する情報である類似トラフィック増減情報の存在を検出した場合には当該類似トラフィック増減情報を新規のトラフィック増減情報として前記フロー制御サーバ内に追加する情報更新追加手段,
    および前記情報更新追加手段による更新・追加の内容を含む最新のトラフィック増減情報群に基づき、制御対象のフローに関連するネットワーク上の各ルートのトラフィックの増減の予測を行い、その予測結果を基にその時点以降におけるフロー制御の内容を決定し、その制御内容を示すフロー制御指示を前記管理サーバに対して送出するフロー制御指示手段
    として機能させるためのプログラム。
  8. ルーティング制御を行うルータ群を備えるネットワークを含むネットワークシステムにおいて、
    フロー制御サーバからのフロー制御指示に基づいて各ルータのルーティング情報およびQoS機能に関する情報の制御を行い、当該制御によって決定されたルーティング情報およびQoS機能に関する情報を示すルーティング制御・QoS制御指示を前記各ルータに送出する管理サーバと、前記管理サーバからのルーティング制御・QoS制御指示に基づき自己のルーティング情報を設定することによるルーティング制御と当該ルーティング制御・QoS制御指示に基づくQoS制御とを行うことによりフロー制御を実現する前記各ルータとが存在することを前提として、
    前記フロー制御サーバを、制御対象のフローのフロー制御を行うために必要な情報であって当該フローの内容を示す情報であるフロー制御情報と、制御対象のネットワークにおけるトラフィック増減の条件を示す情報であるトラフィック増減情報とを、前記フロー制御サーバ上に設定する情報設定手段,
    インターネット上でのトラフィック増減情報の検索によって、すでに設定されているトラフィック増減情報の内容の変更を検出した場合には該当するトラフィック増減情報の更新を行い、トラフィック増減情報に類似/関連する情報である類似トラフィック増減情報の存在を検出した場合には当該類似トラフィック増減情報を新規のトラフィック増減情報として前記フロー制御サーバ内に追加する情報更新追加手段,
    および前記情報更新追加手段による更新・追加の内容を含む最新のトラフィック増減情報群に基づき、制御対象のフローに関連するネットワーク上の各ルートのトラフィックの増減の予測を行い、その予測結果を基にその時点以降におけるフロー制御の内容を決定し、その制御内容を示すフロー制御指示を前記管理サーバに対して送出するフロー制御指示手段
    として機能させるためのプログラム。
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