JP5675498B2 - Network partitioning method, apparatus and program - Google Patents
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Description
本発明は、ネットワークを複数の部分ネットワークに分割する方法、装置およびプログラムに係り、特に、部分ネットワーク間の交流トラヒックに注目してネットワークを分割する方法、装置およびプログラムに関する。 The present invention relates to a method, an apparatus, and a program for dividing a network into a plurality of partial networks, and more particularly, to a method, an apparatus, and a program for dividing a network by paying attention to alternating traffic between the partial networks.
非特許文献１には、無線マルチホップネットワークにおいて、ルーチングの効率化、無線リソース利用の効率化などを図ることを目的として、ネットワーク分割を行う手法が提案されている。 Non-Patent Document 1 proposes a method of performing network partitioning for the purpose of improving routing efficiency, wireless resource utilization efficiency, and the like in a wireless multi-hop network.
非特許文献２には、並列ネットワークシミュレーションにおいて、各プロッセサ負荷の均等化、プロッセサ間通信量の削減を目的として、ネットワーク分割を行う手法が提案されている。 Non-Patent Document 2 proposes a method of performing network partitioning in parallel network simulation for the purpose of equalizing processor loads and reducing the amount of communication between processors.
非特許文献１では、ネットワーク分割によって生成される各部分ネットワークの大きさを均等化できるが、各部分ネットワーク間の交流トラヒックを考慮したネットワーク分割を実現できない。 In Non-Patent Document 1, the size of each partial network generated by network division can be equalized, but network division in consideration of AC traffic between the partial networks cannot be realized.
非特許文献２では、ネットワーク分割によって生成される各部分ネットワーク間の交流トラヒックを考慮したネットワーク分割を高速に実現できない。 In Non-Patent Document 2, network partitioning considering AC traffic between partial networks generated by network partitioning cannot be realized at high speed.
本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、ネットワーク分割を各部分ネットワーク間の交流トラヒックを考慮して高速に実現できるネットワーク分割方法、装置およびプログラムを提供することにある。 An object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art and to provide a network partitioning method, apparatus, and program capable of realizing network partitioning at high speed in consideration of AC traffic between the partial networks.
上記の目的を達成するために、本発明のネットワーク分割方法は、分割対象のネットワークにおいて、交流トラヒックが最大となるノードペアの一方を一方側の部分ネットワークに所属させ、ノードペアの他方を他方側の部分ネットワークに所属させる第１ステップと、一方側の部分ネットワークへの所属が決まっているノードを隣接ノードとする未所属ノードと他方側の部分ネットワークとの交流トラヒック、および前記他方側の部分ネットワークへの所属が決まっているノードを隣接ノードとする未所属ノードと一方側の部分ネットワークとの交流トラヒックを比較し、交流トラヒックが最大となる未所属ノードを、その隣接ノードと同じ部分ネットワークに所属させる第２ステップと、ネットワーク上の全てのノードの所属が確定するまで、前記第２ステップを繰り返させる第３ステップと、ネットワークが予定数の部分ネットワークに分割されるまで、前記各部分ネットワークを分割対象のネットワークと見なして前記第１ないし第３ステップを繰り返させる第４ステップとを含む。 In order to achieve the above object, according to the network dividing method of the present invention, in the network to be divided, one of the node pairs having the maximum AC traffic belongs to one partial network, and the other node pair is assigned to the other part. A first step of belonging to a network, AC traffic between an unaffiliated node having a node determined to belong to a partial network on one side as an adjacent node and a partial network on the other side, and connection to the partial network on the other side Compare AC traffic between an unaffiliated node that has an assigned node as an adjacent node and a partial network on one side, and assign the unaffiliated node with the maximum AC traffic to the same partial network as that adjacent node. 2 steps and the affiliation of all nodes on the network is confirmed In the third step, the second step is repeated, and until the network is divided into a predetermined number of partial networks, each of the partial networks is regarded as a network to be divided, and the first to third steps are repeated. 4 steps.
本発明によれば、ネットワークを、各部分ネットワーク間の交流トラヒックが最大化または最小化されるように、複数の部分ネットワークに分割できるようになる。 According to the present invention, the network can be divided into a plurality of partial networks so that the AC traffic between the partial networks is maximized or minimized.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明のネットワーク分割方法、装置およびプログラムの一実施形態に係る機能ブロック図であり、図２は、ネットワークが複数の部分ネットワークに順次に分割される様子を模式的に表現した図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a functional block diagram according to an embodiment of a network dividing method, apparatus and program of the present invention, and FIG. 2 is a diagram schematically showing how a network is sequentially divided into a plurality of partial networks. It is.
本発明では、部分ネットワーク間の交流トラヒックが最大化または最小化されるように、ネットワークNWが予定数の部分ネットワークNWpに分割されるが、ここでは初めに、部分ネットワーク間の交流トラヒックが最大化されるようにネットワークNWが分割される場合を例にして説明する。 In the present invention, the network NW is divided into a predetermined number of partial networks NWp so that the alternating traffic between the partial networks is maximized or minimized. Here, first, the alternating traffic between the partial networks is maximized. A case where the network NW is divided as described above will be described as an example.
図１において、入力インターフェース１には、分割対象となるネットワークNWのトポロジ情報および各ネットワークノード間のトラヒック量がネットワーク情報として予め入力される。交流トラヒック算出部２は、前記ネットワーク情報に基づいて、ネットワークNW上の各ノードペア間の交流トラヒックや部分ネットワークNWp間の交流トラヒックを算出する。 In FIG. 1, the topology information of the network NW to be divided and the traffic amount between each network node are input in advance to the input interface 1 as network information. The AC traffic calculation unit 2 calculates AC traffic between each pair of nodes on the network NW and AC traffic between the partial networks NWp based on the network information.
ネットワーク分割部３は、交流トラヒックが最大となるノードペアの一方を一方側の部分ネットワークに所属させ、ノードペアの他方を他方側の部分ネットワークに所属させた後、ネットワーク上の他の各ノードを、部分ネットワーク間の交流トラヒックが最大となるように、前記いずれかの部分ネットワークNWpに順次に所属させることで、図２(a)に示したようにネットワークNWを２分割する。そして、このような２分割処理を、前記ネットワークNWが予定数の部分ネットワークNWpに分割されるまで、同図(b)，(c)のように各部分ネットワークに対して繰り返すことで、前記ネットワークNWが最終的に予定数の部分ネットワークNWpに分割される。 The network dividing unit 3 assigns one of the node pairs having the maximum AC traffic to one partial network, and assigns the other node of the node pair to the other partial network. The network NW is divided into two as shown in FIG. 2A by sequentially belonging to any one of the partial networks NWp so that the AC traffic between the networks is maximized. Then, such a two-part dividing process is repeated for each of the partial networks as shown in (b) and (c) of the figure until the network NW is divided into a predetermined number of partial networks NWp. The NW is finally divided into a predetermined number of partial networks NWp.
図３は、本発明の第１実施形態に係るネットワーク分割方法の手順を示したフローチャートであり、主に前記ネットワーク分割部３の動作を示している。 FIG. 3 is a flowchart showing the procedure of the network dividing method according to the first embodiment of the present invention, and mainly shows the operation of the network dividing unit 3.
ステップＳ１では、分割対象のネットワークNWの中から、交流トラヒックが最大となるノードペア[Na，Nb]が抽出される。この交流トラヒックは、発ノードと着ノードとの関係にあるノードペアに限定して算出されるものではなく、あるトラヒックが発ノードから複数の中継ノードを経由して着ノードに到達する場合、経路上の全てのノードのペアについて、そのトラヒック量が交流トラヒックとして算出される In step S1, a node pair [Na, Nb] having the maximum AC traffic is extracted from the network NW to be divided. This AC traffic is not calculated only for node pairs that have a relationship between the originating node and the terminating node. When certain traffic reaches the terminating node from the originating node via multiple relay nodes, The traffic volume is calculated as alternating traffic for all pairs of nodes
ステップＳ２では、一方のノードペアNaが一方側の部分ネットワークNMp0に所属する中心ノードに設定され、他方のノードペアNbが他方側の部分ネットワークNMp1に所属する中心ノードに設定される。ステップＳ３では、部分ネットワークNMp0，NMp1間の交流トラヒックが最大化されるように、ネットワーク上の全てのノードについて、その所属ネットワークが前記２つの部分ネットワークNMp0，NMp1のいずれかに順次に決定される。 In step S2, one node pair Na is set as a central node belonging to one partial network NMp0, and the other node pair Nb is set as a central node belonging to the other partial network NMp1. In step S3, the affiliated network is sequentially determined as one of the two partial networks NMp0 and NMp1 for all the nodes on the network so that the AC traffic between the partial networks NMp0 and NMp1 is maximized. .
図４は、前記ステップＳ３における所属ネットワークの決定方法を示したフローチャートである。 FIG. 4 is a flowchart showing a method of determining the belonging network in step S3.
ステップＳ３０１では、一方側の部分ネットワークNMp0への所属が決定しているノードを隣接ノードとする全ての未所属ノード、および他方側の部分ネットワークNMp1への所属が決定しているノードを隣接ノードとする全ての未所属ノードが抽出される。ここでは、図５に示したように、一方側の部分ネットワークNMp0への所属が決定している中心ノードNaに隣接する２つの未所属ノードN1，N2、および他方側の部分ネットワークNMp1への所属が決定している中心ノードNbに隣接する２つの未所属ノードN3，N4が抽出される。 In step S301, all the unaffiliated nodes whose nodes are determined to belong to the partial network NMp0 on one side and the nodes that are determined to belong to the partial network NMp1 on the other side are defined as adjacent nodes. All unaffiliated nodes to be extracted are extracted. Here, as shown in FIG. 5, two unaffiliated nodes N1 and N2 adjacent to the central node Na determined to belong to the partial network NMp0 on one side and the belonging to the partial network NMp1 on the other side Are extracted from two unaffiliated nodes N3 and N4 adjacent to the central node Nb.
ステップＳ３０２では、図６に示したように、各未所属ノードの交流トラヒックとして、ノードN1，N2を、その隣接ノードNaと同じ部分ネットワークNMp0に所属させた場合の部分ネットワークNMp1との交流トラヒックQ1，Q2、およびノードN3，N4を、その隣接ノードNbと同じ部分ネットワークNMp1に所属させた場合の部分ネットワークNMp0との交流トラヒックQ3，Q4が、それぞれ算出される。 In step S302, as shown in FIG. 6, the AC traffic Q1 with the partial network NMp1 when the nodes N1 and N2 belong to the same partial network NMp0 as the adjacent node Na as the AC traffic of each unaffiliated node. , Q2, and nodes N3, N4 are calculated AC traffic Q3, Q4 with the partial network NMp0 in the case where the nodes N3, N4 belong to the same partial network NMp1 as the adjacent node Nb.
ステップＳ３０３では、前記各交流トラヒックQ1，Q2，Q3，Q4が比較され、交流トラヒックが最大となるノードについて、その所属先が隣接ノードと同じに決定される。ここでは、ノードN1と部分ネットワークNMp1との交流トラヒックQ1が最大値を示したものとし、図７に示したように、ノードN1の所属先が部分ネットワークNMp0に決定されたものとして説明を続ける。 In step S303, the AC traffic Q1, Q2, Q3, and Q4 are compared, and the node to which the AC traffic is maximized is determined to be the same as the adjacent node. Here, it is assumed that the AC traffic Q1 between the node N1 and the partial network NMp1 shows the maximum value, and the description will be continued assuming that the affiliation destination of the node N1 is determined by the partial network NMp0 as shown in FIG.
なお、交流トラヒックが最大値を示す未所属ノードが複数存在する場合は、全ての未所属ノードとの交流トラヒックの総和をそれぞれ算出し、この総和が最大となる未所属ノードのみを隣接ノードと同じ部分ネットワークに所属させる。 If there are multiple unaffiliated nodes with maximum AC traffic, calculate the sum of AC traffic with all the unaffiliated nodes, and only the unaffiliated node with the maximum total is the same as the adjacent node. Be part of a partial network.
図３へ戻り、ステップＳ４では、ネットワークNW上の全てのノードについて、その所属先の部分ネットワークの決定が完了したか否かが判定される。ここでは、未だ完了していないと判定されるのでステップＳ３へ戻り、上記の各処理が繰り返される。 Returning to FIG. 3, in step S4, for all the nodes on the network NW, it is determined whether or not the determination of the belonging partial network has been completed. Here, since it is determined that the process has not been completed, the process returns to step S3 and the above-described processes are repeated.
すなわち、ステップＳ３０１では、図８に示したように、部分ネットワークNMp0への所属が決定しているノードNa，N1を隣接ノードとする全ての未所属ノードN2，N5，N6、および部分ネットワークNMp1への所属が決定しているノードNbに隣接する全ての未所属ノードN3，N4が抽出される。 That is, in step S301, as shown in FIG. 8, to all the unaffiliated nodes N2, N5, N6 and the partial network NMp1 having the nodes Na and N1 determined to belong to the partial network NMp0 as adjacent nodes. All the unaffiliated nodes N3 and N4 that are adjacent to the node Nb whose affiliation is determined are extracted.
ステップＳ３０２では、各未所属ノードをその隣接ノードと同じ部分ネットワークに所属させた場合の交流トラヒックとして、ノードN2，N5，N6を部分ネットワークNMp0に所属させた場合の部分ネットワークNMp1との交流トラヒックQ1，Q2，Q3、およびノードN3，N4を部分ネットワークNMp1に所属させた場合の部分ネットワークNMp0との交流トラヒックQ4，Q5が、それぞれ算出される。 In step S302, the AC traffic Q1 with the partial network NMp1 when the nodes N2, N5, and N6 belong to the partial network NMp0 as the AC traffic when each unaffiliated node belongs to the same partial network as its adjacent node. , Q2, Q3, and AC traffic Q4, Q5 with the partial network NMp0 when the nodes N3, N4 belong to the partial network NMp1 are calculated, respectively.
ステップＳ３０３では、前記各交流トラヒックQ1，Q2，Q3，Q4，Q5が比較され、交流トラヒックが最大となるノードの所属先が、その隣接ノードと同じに決定される。ここでは、ノードN4と部分ネットワークNMp0との交流トラヒックQ5が最大値を示したものとし、図９に示したように、ノードN4の所属先が部分ネットワークNMp1に決定されたものとして説明を続ける。 In step S303, the AC traffic Q1, Q2, Q3, Q4, and Q5 are compared, and the node to which the AC traffic is maximized is determined to be the same as the adjacent node. Here, it is assumed that the AC traffic Q5 between the node N4 and the partial network NMp0 shows the maximum value, and as shown in FIG. 9, it is assumed that the node N4 belongs to the partial network NMp1.
図３へ戻り、ステップＳ４では、ネットワークNW上の全てのノードについて、その所属先のネットワークの決定が完了したか否かが判定される。ここでも、未だ完了していないと判定されるのでステップＳ３へ戻り、上記の各処理が繰り返される。 Returning to FIG. 3, in step S4, for all nodes on the network NW, it is determined whether or not the determination of the network to which the node belongs is completed. Again, since it is determined that the process has not been completed, the process returns to step S3 and the above processes are repeated.
すなわち、図１０に示したように、部分ネットワークNMp0への所属が決定しているノードNa，N1を隣接ノードとする全ての未所属ノードN2，N5，N6、および部分ネットワークNMp1への所属が決定しているノードNb，N4に隣接する全ての未所属ノードN3，N7，N8の中から、交流トラヒックが最大となる未所属ノードの所属先が、その隣接ノードと同じ部分ネットワークに決定される。 That is, as shown in FIG. 10, all the unaffiliated nodes N2, N5, N6 having the nodes Na and N1 determined to belong to the partial network NMp0 as the adjacent nodes and the belonging to the partial network NMp1 are determined. Among all the unaffiliated nodes N3, N7, N8 adjacent to the nodes Nb, N4, the affiliation destination of the unaffiliated node having the maximum AC traffic is determined to be the same partial network as the adjacent node.
なお、前記ステップＳ３において、図１１に一例を示したように、一方側の部分ネットワークNMp0に所属するノードNdを隣接ノードとするノードN12が、他方側の部分ネットワークNMp1に所属するノードNeをも隣接ノードとする場合は、以下のようにして所属先の部分ネットワークが決定される。 In step S3, as shown in an example in FIG. 11, the node N12 having the node Nd belonging to the partial network NMp0 on one side as an adjacent node also includes the node Ne belonging to the partial network NMp1 on the other side. In the case of an adjacent node, the affiliation partial network is determined as follows.
本実施形態では、当該時点において、部分ネットワークNMp0への所属が決定しているノードNc，Ndを隣接ノードとする未所属ノードN11，N12と部分ネットワークNMp1との交流トラヒックQ1，Q3、部分ネットワークNMp1への所属が決定しているノードNe，Nfを隣接ノードとする未所属ノードN12，N13と部分ネットワークNMp0との交流トラヒックQ4，Q2が比較される。 In this embodiment, AC traffic Q1, Q3 between the unaffiliated nodes N11, N12 and the partial network NMp1 having the nodes Nc, Nd determined to belong to the partial network NMp0 at that time as the adjacent nodes, and the partial network NMp1 AC traffics Q4 and Q2 between the unaffiliated nodes N12 and N13 having the nodes Ne and Nf determined to belong to the adjacent node and the partial network NMp0 are compared.
そして、例えばノードN12と部分ネットワークNMp1との交流トラヒックQ3が最大値を示せば、当該注目ノードN12の所属ネットワークが部分ネットワークNMp0に決定される。また、ノードN12と部分ネットワークNMp0との交流トラヒックQ4が最大値を示せば、当該ノードN12の所属ネットワークが部分ネットワークNMp1に決定される。 For example, if the AC traffic Q3 between the node N12 and the partial network NMp1 shows the maximum value, the network to which the node of interest N12 belongs is determined as the partial network NMp0. Further, if the AC traffic Q4 between the node N12 and the partial network NMp0 shows the maximum value, the network to which the node N12 belongs is determined as the partial network NMp1.
図３へ戻り、以上のようにして、ネットワークNW上の全てのノードの所属先が部分ネットワークNMp0，NMp1のいずれかに決定されるとステップＳ５へ進み、所属先ネットワークの見直しが実施される。 Returning to FIG. 3, when the affiliation destination of all the nodes on the network NW is determined to be one of the partial networks NMp0 and NMp1 as described above, the process proceeds to step S5, and the affiliation network is reviewed.
ここでは、図１２(a)に一例を示したように、一方側の部分ネットワークNMp0に所属するノードNcと他方側の部分ネットワークNMp1に所属するノードNdとが隣接関係にあるとき、同図(b)に示したように、ノードNdの所属先を一方側の部分ネットワークNMp0に変更することにより部分ネットワーク間の交流トラヒックが増加するならば、前記ノードNdの所属先が一方側の部分ネットワークNMp0に変更される。 Here, as shown in FIG. 12A, when the node Nc belonging to the partial network NMp0 on one side and the node Nd belonging to the partial network NMp1 on the other side are adjacent to each other, As shown in b), if the exchange traffic between the partial networks is increased by changing the node Nd to the partial network NMp0 on one side, the node Nd belongs to the partial network NMp0 on the one side. Changed to
同様に、同図(c)に示したように、ノードNcの所属先を他方側の部分ネットワークNMp1に変更することにより、部分ネットワーク間の交流トラヒックが増加するならば、前記ノードNcの所属先が他方側の部分ネットワークNMp1に変更される。本実施形態では、このような所属ネットワークの見直しが、互いに異なる部分ネットワークに所属して隣接関係にある全てのノードペアに対して行われる。 Similarly, as shown in FIG. 5C, if the exchange traffic between the partial networks increases by changing the affiliation of the node Nc to the other partial network NMp1, the affiliation of the node Nc Is changed to the partial network NMp1 on the other side. In the present embodiment, such affiliation network review is performed for all node pairs that belong to different partial networks and are adjacent to each other.
ただし、図１３(a)に一例を示したように、ノードペアNc，Ndは、互いに異なる部分ネットワークに所属して隣接関係にあるものの、同図(b)に示したように、ノードNdの所属先を部分ネットワークNWp0に変更してしまうと、ノードNfは、自身が所属する部分ネットワークNWp1内に隣接ノードを持てなくなって孤立し、部分ネットワークNWp1内の他のノードと通信する際でも、必ず他の部分ネットワークNWp0を中継しなければならなくなってしまう。すなわち、ノードNfは実質的に部分ネットワークNWp1を構成できなくなる。 However, as shown in FIG. 13A, the node pairs Nc and Nd belong to different partial networks and are adjacent to each other. However, as shown in FIG. If the destination is changed to the partial network NWp0, the node Nf will not be able to have an adjacent node in the partial network NWp1 to which it belongs and will be isolated and will always be able to communicate with other nodes in the partial network NWp1. Will have to relay the partial network NWp0. That is, the node Nf cannot substantially configure the partial network NWp1.
このような場合、本実施形態では同図(c)に示したように、ノードNdと共に前記孤立ノードNfも同時に、その所属先を部分ネットワークNWp0に変更することにより、ネットワーク内でのノードの孤立化を防止するようにしている。 In such a case, in the present embodiment, as shown in FIG. 5C, the isolated node Nf is also changed to the partial network NWp0 at the same time as the isolated node Nf together with the node Nd, thereby isolating the node in the network. I try to prevent it.
ただし、このように複数ノードNd，Nfの所属ネットワークを同時に変更する処理は、ノードNd，Nfが変更前の部分ネットワークNWp1に所属しているときの部分ネットワークNWp0との交流トラヒックよりも、部分ネットワークNWp0に所属させたときの部分ネットワークNWp1との交流トラヒックの方が増加する場合に限定され、それ以外の場合には、ノードペアNc，Ndに関する所属先の見直しは見送られる。 However, the process of simultaneously changing the belonging network of multiple nodes Nd and Nf in this way is a partial network rather than the AC traffic with the partial network NWp0 when the nodes Nd and Nf belong to the partial network NWp1 before the change. It is limited to the case where the amount of AC traffic with the partial network NWp1 when it belongs to NWp0 is increased. In other cases, the review of the affiliation destination for the node pair Nc, Nd is postponed.
図３へ戻り、ステップＳ６では、ネットワークNWが予定の部分ネットワーク数まで分割されたか否かが判定される。分割数が不足していればステップＳ１へ戻り、各部分ネットワークNWp0，NWp1を新たに分割対象と見なし、分割数が予定数に達するまで上記の２分割処理が繰り返される。 Returning to FIG. 3, in step S6, it is determined whether the network NW has been divided up to the planned number of partial networks. If the number of divisions is insufficient, the process returns to step S1, each of the partial networks NWp0 and NWp1 is newly regarded as a division target, and the above-described two division process is repeated until the number of divisions reaches the predetermined number.
なお、上記の実施形態では、部分ネットワーク間の交流トラヒックが最大化されるように各ネットワークノードの所属先を順次に決定することでネットワークが分割されたが、本発明はこれのみに限定されるものではなく、部分ネットワーク間の交流トラヒックが最小化されるように各ネットワークノードの所属先を順次に決定することでネットワークが分割されるようにしても良い。 In the above embodiment, the network is divided by sequentially determining the affiliation destination of each network node so that the alternating traffic between the partial networks is maximized, but the present invention is limited to this. Instead, the network may be divided by sequentially determining the affiliation destination of each network node so that the alternating traffic between the partial networks is minimized.
図１４，１５は、ネットワークNWを部分ネットワーク間の交流トラヒックが最小化されるように分割する第２実施形態の手順を示したフローチャートであり、ステップＳ１ａでは、分割対象のネットワークNWの中から、交流トラヒックが最小となるノードペア[Na，Nb]が抽出される。 FIGS. 14 and 15 are flowcharts illustrating the procedure of the second embodiment for dividing the network NW so that the AC traffic between the partial networks is minimized. In step S1a, the network NW is divided from the network NW to be divided. A node pair [Na, Nb] that minimizes AC traffic is extracted.
ステップＳ２では、一方のノードペアNaが一方側の部分ネットワークNMp0に所属する中心ノードに設定され、他方のノードペアNbが他方側の部分ネットワークNMp1に所属する中心ノードに設定される。ステップＳ３ａでは、ネットワーク上の全てのノードについて、その所属ネットワークが、部分ネットワーク間の交流トラヒックが最小化されるように、前記２つの部分ネットワークNMp0，NMp1のいずれかに順次に決定される。 In step S2, one node pair Na is set as a central node belonging to one partial network NMp0, and the other node pair Nb is set as a central node belonging to the other partial network NMp1. In step S3a, for all nodes on the network, the network to which the node belongs is sequentially determined as one of the two partial networks NMp0 and NMp1 so that the alternating traffic between the partial networks is minimized.
ステップＳ４では、ネットワークNW上の全てのノードについて、その所属先の部分ネットワークの決定が完了したか否かが判定され、完了するまではステップＳ３へ戻って上記の各処理が繰り返される。 In step S4, it is determined whether or not the determination of the belonging partial network has been completed for all nodes on the network NW, and the process returns to step S3 and is repeated until completion.
ネットワークNW上の全てのノードの所属先が部分ネットワークNMp0，NMp1のいずれかに決定されるとステップＳ５ａへ進み、所属先ネットワークの見直しが、部分ネットワーク間の交流トラヒックが最小化するように実施される。ステップＳ６では、ネットワークNWが予定の部分ネットワーク数まで分割されたか否かが判定される。分割数が不足していればステップＳ１ａへ戻り、各部分ネットワークNWp0，NWp1を新たに分割対象と見なし、分割数が予定数に達するまで上記の２分割処理が繰り返される。 When the affiliation destination of all the nodes on the network NW is determined to be either the partial network NMp0 or NMp1, the process proceeds to step S5a, and the affiliation network is reviewed so that the AC traffic between the partial networks is minimized. The In step S6, it is determined whether the network NW has been divided up to the planned number of partial networks. If the number of divisions is insufficient, the process returns to step S1a, the partial networks NWp0 and NWp1 are newly regarded as division targets, and the above two-division processing is repeated until the number of divisions reaches the predetermined number.
なお、前記図１１を参照して説明したように、一方側の部分ネットワークNMp0に所属するノードNdを隣接ノードとするノードN12が、他方側の部分ネットワークNMp1に所属するノードNeをも隣接ノードとする場合は、例えばノードN12と部分ネットワークNMp1との交流トラヒックQ3が最小値を示せば、当該注目ノードN12の所属ネットワークが部分ネットワークNMp0に決定される。また、ノードN12と部分ネットワークNMp0との交流トラヒックQ4が最小値を示せば、当該ノードN12の所属ネットワークが部分ネットワークNMp1に決定される。 As described with reference to FIG. 11, the node N12 having the node Nd belonging to the partial network NMp0 on one side as an adjacent node and the node Ne belonging to the partial network NMp1 on the other side are also adjacent nodes. In this case, for example, if the AC traffic Q3 between the node N12 and the partial network NMp1 shows a minimum value, the network to which the node of interest N12 belongs is determined as the partial network NMp0. Further, if the AC traffic Q4 between the node N12 and the partial network NMp0 shows a minimum value, the network to which the node N12 belongs is determined as the partial network NMp1.
同様に、前記図１２を参照して説明したように、一方側の部分ネットワークNMp0に所属するノードNcと他方側の部分ネットワークNMp1に所属するノードNdとが隣接関係にあるとき、同図(b)に示したように、ノードNdの所属先を一方側の部分ネットワークNMp0に変更することにより部分ネットワーク間の交流トラヒックが減少するならば、前記ノードNdの所属先が一方側の部分ネットワークNMp0に変更される。 Similarly, when the node Nc belonging to the partial network NMp0 on one side and the node Nd belonging to the partial network NMp1 on the other side are adjacent to each other as described with reference to FIG. ), If the exchange traffic between the partial networks is reduced by changing the affiliation of the node Nd to the partial network NMp0 on one side, the affiliation of the node Nd to the partial network NMp0 on the one side Be changed.
同様に、同図(c)に示したように、ノードNcの所属先を他方側の部分ネットワークNMp1に変更することにより、部分ネットワーク間の交流トラヒックが減少するならば、前記ノードNcの所属先が他方側の部分ネットワークNMp1に変更される。 Similarly, as shown in FIG. 3C, if the exchange traffic between the partial networks is reduced by changing the affiliation of the node Nc to the other partial network NMp1, the affiliation of the node Nc Is changed to the partial network NMp1 on the other side.
ただし、図１３(b)に示したように、ノードNdの所属先を部分ネットワークNWp0に変更してしまうと、ノードNfは、自身が所属する部分ネットワークNWp1内に隣接ノードを持てなくなって孤立する場合は、同図(c)に示したように、ノードNdと共に前記孤立ノードNfも同時に、その所属先を部分ネットワークNWp0に変更することにより、ネットワーク内でのノードの孤立化を防止するようにしている。 However, as shown in FIG. 13B, if the affiliation destination of the node Nd is changed to the partial network NWp0, the node Nf can no longer have an adjacent node in the partial network NWp1 to which the node Nd belongs and is isolated. In this case, as shown in FIG. 4 (c), the isolated node Nf as well as the node Nd are simultaneously changed to the partial network NWp0 to prevent the node from being isolated in the network. ing.
ただし、このように複数ノードNd，Nfの所属ネットワークを同時に変更する処理は、ノードNd，Nfが変更前の部分ネットワークNWp1に所属しているときの部分ネットワークNWp0との交流トラヒックよりも、部分ネットワークNWp0に所属させたときの部分ネットワークNWp1との交流トラヒックの方が減少する場合に限定され、それ以外の場合には、ノードペアNc，Ndに関する所属先の見直しは見送られる。 However, the process of simultaneously changing the belonging network of multiple nodes Nd and Nf in this way is a partial network rather than the AC traffic with the partial network NWp0 when the nodes Nd and Nf belong to the partial network NWp1 before the change. It is limited to the case where the AC traffic with the partial network NWp1 when it belongs to NWp0 is reduced. In other cases, the review of the affiliation with respect to the node pair Nc, Nd is postponed.
上記の各実施形態に係るネットワーク分割方法および装置は、前記各フローチャートで説明した処理をコンピュータが実行可能な言語で記述されたプログラムとしても実現できる。このようなネットワーク分割プログラムは、光学式の記録媒体を介して、または有線、無線のネットワークを介してコンピュータの記憶領域にインストールし、これをＣＰＵが順次に読み取ることで実行される。 The network partitioning method and apparatus according to each of the above embodiments can also be realized as a program described in a language that can be executed by a computer. Such a network division program is installed in a storage area of a computer via an optical recording medium or via a wired or wireless network, and is executed by the CPU reading it sequentially.
１…入力インターフェース，２…交流トラヒック算出部，３…ネットワーク分割部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Input interface, 2 ... AC traffic calculation part, 3 ... Network division | segmentation part
Claims (16)
分割対象のネットワークにおいて、交流トラヒックが最大となるノードペアの一方を一方側の部分ネットワークに所属させ、ノードペアの他方を他方側の部分ネットワークに所属させる第１ステップと、
前記一方側の部分ネットワークへの所属が決まっているノードを隣接ノードとする未所属ノードと他方側の部分ネットワークとの交流トラヒック、および前記他方側の部分ネットワークへの所属が決まっているノードを隣接ノードとする未所属ノードと一方側の部分ネットワークとの交流トラヒックを比較し、交流トラヒックが最大となる未所属ノードを、その隣接ノードと同じ部分ネットワークに所属させる第２ステップと、
ネットワーク上の全てのノードの所属が確定するまで、前記第２ステップを繰り返させる第３ステップと、
前記ネットワークが予定数の部分ネットワークに分割されるまで、前記各部分ネットワークを分割対象のネットワークと見なして前記第１ないし第３ステップを繰り返させる第４ステップとを含むことを特徴とするネットワーク分割方法。 In a network dividing method for dividing a network into a plurality of partial networks,
A first step of causing one of a node pair having maximum AC traffic to belong to one partial network and the other of the node pair to belong to the other partial network in the network to be divided;
The exchange traffic between the non-participating node and the other side partial network having the node belonging to the one side partial network as an adjacent node, and the node determined to belong to the other side partial network are adjacent A second step of comparing AC traffic between an unaffiliated node as a node and a partial network on one side, and causing an unaffiliated node having the maximum AC traffic to belong to the same partial network as its adjacent node;
A third step for repeating the second step until the affiliation of all nodes on the network is determined;
And a fourth step of repeating the first to third steps by regarding each partial network as a network to be divided until the network is divided into a predetermined number of partial networks. .
分割対象のネットワークにおいて、交流トラヒックが最小となるノードペアの一方を一方側の部分ネットワークに所属させ、ノードペアの他方を他方側の部分ネットワークに所属させる第１ステップと、
前記一方側の部分ネットワークへの所属が決まっているノードを隣接ノードとする未所属ノードと他方側の部分ネットワークとの交流トラヒック、および前記他方側の部分ネットワークへの所属が決まっているノードを隣接ノードとする未所属ノードと一方側の部分ネットワークとの交流トラヒックを比較し、交流トラヒックが最小となる未所属ノードを、その隣接ノードと同じ部分ネットワークに所属させる第２ステップと、
ネットワーク上の全てのノードの所属が確定するまで、前記第２ステップを繰り返させる第３ステップと、
前記ネットワークが予定数の部分ネットワークに分割されるまで、前記各部分ネットワークを分割対象のネットワークと見なして前記第１ないし第３ステップを繰り返させる第４ステップとを含むことを特徴とするネットワーク分割方法。 In a network dividing method for dividing a network into a plurality of partial networks,
A first step of causing one of the node pairs having the smallest AC traffic to belong to one partial network and the other of the node pairs to belong to the other partial network in the network to be divided;
The exchange traffic between the non-participating node and the other side partial network having the node belonging to the one side partial network as an adjacent node, and the node determined to belong to the other side partial network are adjacent A second step of comparing AC traffic between an unaffiliated node as a node and a partial network on one side, and causing an unaffiliated node having the smallest AC traffic to belong to the same partial network as its adjacent node;
A third step for repeating the second step until the affiliation of all nodes on the network is determined;
And a fourth step of repeating the first to third steps by regarding each partial network as a network to be divided until the network is divided into a predetermined number of partial networks. .
分割対象のネットワークにおいて、交流トラヒックが最大となるノードペアの一方を一方側の部分ネットワークに所属させ、ノードペアの他方を他方側の部分ネットワークに所属させる第１ステップと、
前記一方側の部分ネットワークへの所属が決まっているノードを隣接ノードとする未所属ノードと他方側の部分ネットワークとの交流トラヒック、および前記他方側の部分ネットワークへの所属が決まっているノードを隣接ノードとする未所属ノードと一方側の部分ネットワークとの交流トラヒックを比較し、交流トラヒックが最大となる未所属ノードを、その隣接ノードと同じ部分ネットワークに所属させる第２ステップと、
ネットワーク上の全てのノードの所属が確定するまで、前記第２ステップを繰り返させる第３ステップと、
前記ネットワークが予定数の部分ネットワークに分割されるまで、前記各部分ネットワークを分割対象のネットワークと見なして前記第１ないし第３ステップを繰り返させる第４ステップとを、コンピュータに実行させるネットワーク分割プログラム。 In a network division program that divides a network into multiple partial networks,
A first step of causing one of a node pair having maximum AC traffic to belong to one partial network and the other of the node pair to belong to the other partial network in the network to be divided;
The exchange traffic between the non-participating node and the other side partial network having the node belonging to the one side partial network as an adjacent node, and the node determined to belong to the other side partial network are adjacent A second step of comparing AC traffic between an unaffiliated node as a node and a partial network on one side, and causing an unaffiliated node having the maximum AC traffic to belong to the same partial network as its adjacent node;
A third step for repeating the second step until the affiliation of all nodes on the network is determined;
A network division program for causing a computer to execute a fourth step in which each of the partial networks is regarded as a network to be divided and the first to third steps are repeated until the network is divided into a predetermined number of partial networks.
分割対象のネットワークにおいて、交流トラヒックが最小となるノードペアの一方を一方側の部分ネットワークに所属させ、ノードペアの他方を他方側の部分ネットワークに所属させる第１ステップと、
前記一方側の部分ネットワークへの所属が決まっているノードを隣接ノードとする未所属ノードと他方側の部分ネットワークとの交流トラヒック、および前記他方側の部分ネットワークへの所属が決まっているノードを隣接ノードとする未所属ノードと一方側の部分ネットワークとの交流トラヒックを比較し、交流トラヒックが最小となる未所属ノードを、その隣接ノードと同じ部分ネットワークに所属させる第２ステップと、
ネットワーク上の全てのノードの所属が確定するまで、前記第２ステップを繰り返させる第３ステップと、
前記ネットワークが予定数の部分ネットワークに分割されるまで、前記各部分ネットワークを分割対象のネットワークと見なして前記第１ないし第３ステップを繰り返させる第４ステップとを、コンピュータに実行させるネットワーク分割プログラム。 In a network division program that divides a network into multiple partial networks,
A first step of causing one of the node pairs having the smallest AC traffic to belong to one partial network and the other of the node pairs to belong to the other partial network in the network to be divided;
The exchange traffic between the non-participating node and the other side partial network having the node belonging to the one side partial network as an adjacent node, and the node determined to belong to the other side partial network are adjacent A second step of comparing AC traffic between an unaffiliated node as a node and a partial network on one side, and causing an unaffiliated node having the smallest AC traffic to belong to the same partial network as its adjacent node;
A third step for repeating the second step until the affiliation of all nodes on the network is determined;
A network division program for causing a computer to execute a fourth step in which each of the partial networks is regarded as a network to be divided and the first to third steps are repeated until the network is divided into a predetermined number of partial networks.
前記ネットワークのトポロジ情報および各ノード間のトラヒック量をネットワーク情報として取得する入力インターフェースと、
前記ネットワーク情報に基づいて、ネットワーク上の各ノードペア間の交流トラヒックを算出する交流トラヒック算出手段と、
前記交流トラヒックが最大となるノードペアの一方を一方側の部分ネットワークに所属させ、前記ノードペアの他方を他方側の部分ネットワークに所属させた後、ネットワーク上の他の各ノードを、部分ネットワーク間の交流トラヒックが最大となるように前記いずれかの部分ネットワークに順次に所属させることでネットワークを２分割するネットワーク分割手段とを具備し、
前記ネットワーク分割手段は、前記ネットワークが予定数の部分ネットワークに分割されるまで、各部分ネットワークに前記２分割を繰り返すことを特徴とするネットワーク分割装置。 In a network dividing device that divides a network into a plurality of partial networks,
An input interface for acquiring the topology information of the network and the traffic volume between the nodes as network information;
AC traffic calculation means for calculating AC traffic between each node pair on the network based on the network information;
After one node pair having the maximum AC traffic belongs to one partial network and the other node pair belongs to the other partial network, each other node on the network is exchanged between the partial networks. Network dividing means for dividing the network into two by sequentially belonging to any of the partial networks so as to maximize traffic,
The network dividing device according to claim 1, wherein the network dividing unit repeats the division into two partial networks until the network is divided into a predetermined number of partial networks.
前記ネットワークのトポロジ情報および各ノード間のトラヒック量をネットワーク情報として取得する入力インターフェースと、
前記ネットワーク情報に基づいて、ネットワーク上の各ノードペア間の交流トラヒックを算出する交流トラヒック算出手段と、
前記交流トラヒックが最小となるノードペアの一方を一方側の部分ネットワークに所属させ、前記ノードペアの他方を他方側の部分ネットワークに所属させた後、ネットワーク上の他の各ノードを、部分ネットワーク間の交流トラヒックが最小となるように前記いずれかの部分ネットワークに順次に所属させることでネットワークを２分割するネットワーク分割手段とを具備し、
前記ネットワーク分割手段は、前記ネットワークが予定数の部分ネットワークに分割されるまで、各部分ネットワークに前記２分割を繰り返すことを特徴とするネットワーク分割装置。 In a network dividing device that divides a network into a plurality of partial networks,
An input interface for acquiring the topology information of the network and the traffic volume between the nodes as network information;
AC traffic calculation means for calculating AC traffic between each node pair on the network based on the network information;
After causing one of the node pairs with the least amount of AC traffic to belong to one partial network and the other of the node pairs to belong to the other partial network, each other node on the network is exchanged between the partial networks. Network dividing means for dividing the network into two by sequentially belonging to any of the partial networks so that traffic is minimized,
The network dividing device according to claim 1, wherein the network dividing unit repeats the division into two partial networks until the network is divided into a predetermined number of partial networks.
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