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技術 ネットワークシステム、ネットワーク管理方法、及び、ネットワーク管理装置

出願人 株式会社日立製作所
発明者 鈴木敏明星原隼人小河太郎
出願日 2016年3月29日 (3年5ヶ月経過) 出願番号 2016-065142
公開日 2017年10月5日 (1年11ヶ月経過) 公開番号 2017-183865
状態 特許登録済
技術分野 広域データ交換
主要キーワード 設定予定 利用テーブル 設定完了応答 タイミング時刻 共有パス 設定パス 選択候補リスト 最長経路
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図面 (20)

課題

ネットワークシステムにおいて、品質検証のため並列に設定することができないパス関係を考慮しつつ、複数のパス設定を迅速に実行可能とする。

解決手段

ネットワーク管理装置は、パスのパス情報を、ノードを特定するノード特定情報リストとして保持し、パス情報に関して、他のパスとのリンク共有関係に関するリンク共有情報を保持している。そして、リンク共有情報により、あるパスに対して、同一のリンクを共有しない一つ以上のパスのグループに対して、同一のパス設定タイミングを定め、そのパスに対して、同一のリンクを共有する一つ以上のパスのグループに対して、そのパスのグループとは、別のパス設定タイミングを定め、各々のパスのグループを構成するパスにある通信装置に対して、各々の定められたパス設定タイミングにより、パス設定を行う。

概要

背景

近年の通信網の拡大に伴って、パケットトランスポート技術への期待が高まってきている。パケットトランスポート技術では、ノードとなる通信装置の間で張られるパスパケットの通り道)の経路を明示的に定め、その疎通状態を定期的に確認することにより、パスの管理状態を管理している。このパケットトランスポート技術で、国際標準化が進められている技術として、MPLS−TP(Multi-Protocol Label Switching-Transport Profile)がある。MPLS対応の通信装置では、パスの経路選択情報としては、パケットに付加されている固定長識別子であるラベルを用いて行うようにしている。また、MPLS−TPでは、様々な保守運用の機能が装備されている。

一方、ネットワークの大規模化に伴って、パケットトランスポート技術でパス設定を迅速に行うことが求められている。このような大規模網において、パス設定を行う技術に関しては、特許文献1がある。特許文献1記載の階層型パス制御システムでは、大規模網においてパスを再設定する場合に、所定の精度を担保した上で、アルゴリズム計算時間及びパス設定時間から構成されるパス制御(再設定)時間全体を短縮することを課題としている。この階層型パス制御システムによれば、中央制御装置は、各下位制御装置から送られてくる集約トポロジ情報により、集約解除ドメインを決定し、それから、その集約トポロジ情報と集約解除したトポロジ情報を結合した結合トポロジ情報を生成する。そして、パス計算及びパス設定順序の計算をした上で、そのパス設定順序に従い、パス計算結果を、各下位制御装置に送信する。

また、ネットワークのパス設定に関する他の技術としては、特許文献2記載の技術がある。特許文献2記載のネットワークシステムでは、ラベルスイッチングによりパスを生成する通信ネットワークにおいて、経路を設定する際に、経路上のノード装置におけるパス設定時間を考慮して経路を設定することを課題としている。このネットワークシステムのノード装置は、パスの設定に要するパス設定時間を測定して、他ノード装置へパス設定時間を通知する。各々のノード装置では、他ノード装置で測定されたパス設定時間を通知されたとき、通知されたパス設定時間を記憶しておき、それらのパス設定時間に基づいて経路を決定する。

概要

ネットワークシステムにおいて、品質検証のため並列に設定することができないパス関係を考慮しつつ、複数のパス設定を迅速に実行可能とする。ネットワーク管理装置は、パスのパス情報を、ノードを特定するノード特定情報リストとして保持し、パス情報に関して、他のパスとのリンク共有関係に関するリンク共有情報を保持している。そして、リンク共有情報により、あるパスに対して、同一のリンクを共有しない一つ以上のパスのグループに対して、同一のパス設定タイミングを定め、そのパスに対して、同一のリンクを共有する一つ以上のパスのグループに対して、そのパスのグループとは、別のパス設定タイミングを定め、各々のパスのグループを構成するパスにある通信装置に対して、各々の定められたパス設定タイミングにより、パス設定を行う。 D

目的

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、その目的は、並列に設定することができないパス関係を考慮しつつ、複数のパス設定を迅速に実行可能とするネットワークシステムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

通信装置ノードとし、前記通信装置間接続経路リンクとするネットワークであって、前記通信装置に接続され、前記通信装置に接続する装置間のパスパス設定通知するネットワーク管理装置を備え、前記ネットワーク管理装置は、前記パスのパス情報を、ノードを特定するノード特定情報リストとして保持し、前記パス情報に関して、他のパスとのリンクの共有関係に関するリンク共有情報を含み、各々のパスに関して、パス設定タイミングを保持し、前記リンク共有情報により、あるパスに対して、同一のリンクを共有しない一つ以上のパスのグループに対して、同一のパス設定タイミングを定め、そのパスに対して、同一のリンクを共有する一つ以上のパスのグループに対して、そのパスのグループとは、別のパス設定タイミングを定め、各々のパスのグループを構成するパスにある通信装置に対して、各々の定められたパス設定タイミングにより、パス設定を行うことを特徴とするネットワークシステム

請求項2

前記パスのグループは、各々のパスに属するノードの数の大きい順番に、属するパスが定められることを特徴とする請求項1記載のネットワークシステム。

請求項3

前記ネットワーク管理装置は、パスとパスの間のパス間距離を計算し、前記同一のグループに属するパスを定めるときに、前記パス間距離の短いものから順次定めることを特徴とする請求項1記載のネットワークシステム。

請求項4

第一のパスと第二のパスの間のパス間距離は、前記第一のパスのノードに対して、そのノードから前記第二のパスの最短のノードに到達するネットワーク上のノード数を求め、前記第一のパスのノードに関して、各々のノード数の総和を取った値であることを特徴とする請求項3記載のネットワークシステム。

請求項5

第一のグループに属するパスのパス設定が終了したタイミングを、第二のグループのパスの設定タイミングとすることを特徴する請求項1記載のネットワークシステム。

請求項6

前記パスのパス設定終了タイミング時刻は、そのパスのパス設定タイミング時刻と、そのパスのノード数に係数を乗じた数との和をとったことを特徴とする請求項5記載のネットワークシステム。

請求項7

さらに、ノードを共有しないパスを別のグループとして分類することを特徴とする請求項1記載のネットワークシステム。

請求項8

各々のリンクの通信帯域ごとにカテゴリ分けし、別のカテゴリは、別の設定タイミングを定めることを特徴とする請求項1記載のネットワークシステム。

請求項9

通信装置をノードとし、前記通信装置間の接続経路をリンクとするネットワークのネットワーク管理方法であって、前記通信装置に接続され、前記通信装置に接続する装置間のパスのパス設定を通知するネットワーク管理装置を備え、前記ネットワーク管理装置が、前記パスのパス情報を、ノードを特定するノード特定情報のリストとして保持するステップと、前記ネットワーク管理装置が、前記パス情報に関して、他のパスとのリンクの共有関係に関するリンク共有情報を保持するステップと、前記ネットワーク管理装置が、各々のパスに属するノードの数の大きい順番に、パスをソートするステップと、前記ネットワーク管理装置が、ソートした順番のパスから、そのパスと他のパスの間のパス間距離を計算するステップと、前記ネットワーク管理装置が、ソートした順番のパスから、前記リンク共有情報により、あるパスに対して、同一のリンクを共有しない一つ以上のパスのグループに対して、同一のパス設定タイミングを定め、そのパスに対して、同一のリンクを共有する一つ以上のパスのグループに対して、そのパスのグループとは、別のパス設定タイミングを定め、前記同一のグループに属するパスを定めるときに、前記パス間距離の短いものから順次定めるステップと、各々のパスのグループを構成するパスにある通信装置に対して、各々の定められたパス設定タイミングにより、パス設定を行うステップとを有することを特徴とするネットワーク管理方法。

請求項10

第一のグループに属するパスのパス設定が終了したタイミングを、第二のグループのパスの設定タイミングとすることを特徴する請求項9記載のネットワーク管理方法。

請求項11

さらに、ノードを共有しないパスを別のグループとして分類することを特徴とする請求項9記載のネットワーク管理方法。

請求項12

通信装置をノードとし、前記通信装置間の接続経路をリンクとするネットワークを管理するネットワーク管理装置であって、前記ネットワーク管理装置は、前記通信装置に接続され、前記通信装置に接続する装置間のパスのパス設定を通知し、前記パスのパス情報を、ノードを特定するノード特定情報のリストとして保持し、前記パス情報に関して、他のパスとのリンクの共有関係に関するリンク共有情報を含み、各々のパスに関して、パス設定タイミングを保持し、前記リンク共有情報により、あるパスに対して、同一のリンクを共有しない一つ以上のパスのグループに対して、同一のパス設定タイミングを定め、そのパスに対して、同一のリンクを共有する一つ以上のパスのグループに対して、そのパスのグループとは、別のパス設定タイミングを定め、各々のパスのグループを構成するパスにある通信装置に対して、各々の定められたパス設定タイミングにより、パス設定を行うことを特徴とするネットワーク管理装置。

請求項13

前記パスのグループは、各々のパスに属するノードの数の大きい順番に、属するパスが定められ、前記ネットワーク管理装置は、パスとパスの間のパス間距離を計算し、前記同一のグループに属するパスを定めるときに、前記パス間距離の短いものから順次定めることを特徴とする請求項12記載のネットワーク管理装置。

請求項14

さらに、ノードを共有しないパスを別のグループとして分類することを特徴とする請求項12記載のネットワーク管理装置。

技術分野

0001

本発明は、ネットワークシステムネットワーク管理方法、及び、ネットワーク管理装置係り、特に、大規模、かつ、高品位が要求されるネットワークパス設定に用いて好適なネットワークシステム、ネットワーク管理方法、及び、ネットワーク管理装置に関する。

背景技術

0002

近年の通信網の拡大に伴って、パケットトランスポート技術への期待が高まってきている。パケットトランスポート技術では、ノードとなる通信装置の間で張られるパスパケットの通り道)の経路を明示的に定め、その疎通状態を定期的に確認することにより、パスの管理状態を管理している。このパケットトランスポート技術で、国際標準化が進められている技術として、MPLS−TP(Multi-Protocol Label Switching-Transport Profile)がある。MPLS対応の通信装置では、パスの経路選択情報としては、パケットに付加されている固定長識別子であるラベルを用いて行うようにしている。また、MPLS−TPでは、様々な保守運用の機能が装備されている。

0003

一方、ネットワークの大規模化に伴って、パケットトランスポート技術でパス設定を迅速に行うことが求められている。このような大規模網において、パス設定を行う技術に関しては、特許文献1がある。特許文献1記載の階層型パス制御システムでは、大規模網においてパスを再設定する場合に、所定の精度を担保した上で、アルゴリズム計算時間及びパス設定時間から構成されるパス制御(再設定)時間全体を短縮することを課題としている。この階層型パス制御システムによれば、中央制御装置は、各下位制御装置から送られてくる集約トポロジ情報により、集約解除ドメインを決定し、それから、その集約トポロジ情報と集約解除したトポロジ情報を結合した結合トポロジ情報を生成する。そして、パス計算及びパス設定順序の計算をした上で、そのパス設定順序に従い、パス計算結果を、各下位制御装置に送信する。

0004

また、ネットワークのパス設定に関する他の技術としては、特許文献2記載の技術がある。特許文献2記載のネットワークシステムでは、ラベルスイッチングによりパスを生成する通信ネットワークにおいて、経路を設定する際に、経路上のノード装置におけるパス設定時間を考慮して経路を設定することを課題としている。このネットワークシステムのノード装置は、パスの設定に要するパス設定時間を測定して、他ノード装置へパス設定時間を通知する。各々のノード装置では、他ノード装置で測定されたパス設定時間を通知されたとき、通知されたパス設定時間を記憶しておき、それらのパス設定時間に基づいて経路を決定する。

先行技術

0005

特開2015−156546号公報
特開2010−11039号公報

発明が解決しようとする課題

0006

バックボーン回線となる光ファイバー網などの高品位回線においては、その品質を確認するため、パス設定後に品質管理のための確認テストが実行される。例えば、品質確認テストでは、テスト用のパケットを回線上に流して、パケットロス回線速度の測定を行う。

0007

このような品質確認テストを前提としたパス設定では、設定パスの品質を検証するため、同一のリンク、あるいは同一の通信装置を共有するパスを並列に設定しないという前提が置かれる。一般に、パス設定の計算量は、ノード(パケットを中継する通信装置)の数が増加するにつれて、指数関数的に増加するため、特に、大規模ネットワークにおいては、パス設定を迅速に行う手法が求められる。

0008

上記従来技術は、大規模ネットワークにおいて、設定パスの品質を検証するため、同一のリンク、あるいは同一の通信装置を共有するパスを並列に設定しないという前提の基で、パス設定を迅速に行うことについては、考慮されていない。

0009

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、その目的は、並列に設定することができないパス関係を考慮しつつ、複数のパス設定を迅速に実行可能とするネットワークシステムを提供することにある。

課題を解決するための手段

0010

上記問題点を解決するために、本発明に係るネットワークシステムの構成は、通信装置をノードとし、通信装置間接続経路をリンクとするネットワークであって、通信装置に接続され、通信装置に接続する装置間のパスのパス設定を通知するネットワーク管理装置を備えている。ネットワーク管理装置は、パスのパス情報を、ノードを特定するノード特定情報リストとして保持し、パス情報に関して、他のパスとのリンクの共有関係に関するリンク共有情報を含み、各々のパスに関して、パス設定タイミングを保持している。そして、リンク共有情報により、あるパスに対して、同一のリンクを共有しない一つ以上のパスのグループに対して、同一のパス設定タイミングを定め、そのパスに対して、同一のリンクを共有する一つ以上のパスのグループに対して、そのパスのグループとは、別のパス設定タイミングを定め、各々のパスのグループを構成するパスにある通信装置に対して、各々の定められたパス設定タイミングにより、パス設定を行うようにしたものである。

発明の効果

0011

本発明によれば、並列に設定することができないパス関係を考慮しつつ、複数のパス設定を迅速に実行可能とするネットワークシステムを提供することができる。

図面の簡単な説明

0012

ネットワークシステムのモデルを示した図である。
第一の実施形態の通信装置の構成を示すブロック図である。
パス設定通知パケットの一例を示す図である。
データ転送テーブルの一例を示す図である。
置接続ポート対応テーブルの一例を示す図である。
ネットワーク管理サーバの構成を示すブロック図である。
第一の実施形態における設定するパス構成を示す図である。
タイミング設定されるパスをグループ化して示した図である(その一)。
各タイミング設定されるパスをグループ化して示した図である(その二)。
第一の実施形態のパス設定管理テーブルの例を示す図である。
パスを長経路側より並び変えたパス設定管理テーブルの例を示す図である。
長経路側から、パス間距離の短いもの順に並び変えたパス設定管理テーブルの例を示す図である。
第一の実施形態の設定タイミング確定されたパス設定管理テーブルの例を示す図である。
パス間距離管理テーブルの例である。
第一の実施形態のパス設定算出プログラムの処理を示すフローチャートである。
第一の実施形態のパスソート処理プログラムの処理を示すフローチャートである。
第一の実施形態のパス設定実行プログラムの処理を示すフローチャートである。
第一の実施形態の第一のタイミング(T1)によるパス設定処理を示すシーケンス図である。
第一の実施形態の第二のタイミング(T2)によるパス設定処理を示すシーケンス図である。
第二の実施形態における設定するパス構成を示す図である。
第二の実施形態におけるパス設定のタイミングを示す図である。
第二の実施形態のパス設定管理テーブルの例を示す図である。
第二の実施形態のパス設定算出プログラムの処理を示すフローチャートである。
第二の実施形態のパス設定実行プログラムの処理を示すフローチャートである。
第二の実施形態の第一のタイミング(T1)によるパス設定処理を示すシーケンス図である。
第二の実施形態の第二のタイミング(T2)によるパス設定処理を示すシーケンス図である。
第二の実施形態の第三のタイミング(T3)によるパス設定処理を示すシーケンス図である。
第三の実施形態の設定タイミングが確定されたパス設定管理テーブルの例を示す図である。
第三の実施形態のパス設定算出プログラムの処理を示すフローチャートである。
第三の実施形態のパスソート処理プログラムの処理を示すフローチャートである。
第四の実施形態の通信装置の構成を示すブロック図である。
ソート前のパスカテゴリ分類テーブルを示す図である。
ソート後のパスカテゴリ分類テーブルを示す図である。

実施例

0013

以下、本発明の各実施形態を、図1から図24Bを用いて説明する。

0014

本発明の各実施形態は、新たなネットワークを構成する場合やネットワーク内の一部に障害が発生した場合、あるいはメンテナンス時間区分に応じてネットワークの運用設定を変更する場合において、データ伝送のためのパス設定を並列に実行可能な単位にグループ化して実行することにより、パス設定のための処理負荷を削減し、かつ、迅速なパス設定の実行を可能とするものである。

0015

〔実施形態1〕
本実施形態では、品質確認テストを前提として、その品質確認テストでは、同一のリンクを共有するパスを並列に設定したり、そのパスの品質を並列に検証したりできないものとする。このときに、データ伝送のためのパス設定を並列に実行可能な単位にグループ化し、グループ内でのパス設定を並列に実行する手法について説明する。

0016

以下、本発明の第一の実施形態を、図1から図13Bを用いて説明する。

0017

先ず、図1から図6を用いて第一の実施形態に係るネットワークシステムの構成とそのコンポーネントの動作について説明する。
図1は、ネットワークシステムのモデルを示した図である。
図2は、第一の実施形態の通信装置の構成を示すブロック図である。
図3は、パス設定通知パケットの一例を示す図である。
図4は、データ転送テーブルの一例を示す図である。
図5は、装置接続ポート対応テーブルの一例を示す図である。
図6は、ネットワーク管理サーバの構成を示すブロック図である。

0018

本実施形態のネットワークシステムは、図1に示されるように、ネットワーク管理サーバ50、通信装置1〜25、及び、端末30(30−1〜30−8)を備える。

0019

端末は、パスの端点となる情報処理装置であり、ネットワークを介してパケットを発信し、また、他の情報処理装置や通信装置から発せられるパケットを受信する。なお、パスの端点となる情報処理装置は、端末ではなく、サーバや他の通信装置やネットワークでもよいが、本実施形態では、一例として端末として説明する。

0020

ネットワーク管理サーバ50は、パスを設定し、そのパス設定を通信装置に伝達するサーバである。なお、また、図1では、ネットワーク管理サーバ50は、便宜上、通信装置1にのみ接続されているが、本番系データ経路とは別の管理用のネットワークがあり、ネットワーク管理サーバ50と各々の通信装置が直接接続されている形態でもよい。

0021

通信装置は、例えば、MPLSプロトコルに対応して、通信装置間のパス設定が行なえる伝送装置ルータである。通信装置は、図2に示されるように、ネットワークポート1901−1〜1901−n、スイッチ1902、テーブル管理部1903、データ転送テーブル1904、装置接続ポート対応テーブル1908、及び、パス品質管理部1905を有する。

0022

データ転送テーブル1904は、ネットワーク管理サーバ50から、ラベル付きのパケットを受取ったときには、次のデータ転送先を示すテーブルである。本データ転送テーブルのデータは、ネットワーク管理サーバ50から送信されてくるパス設定通知パケット1800により設定される(詳細は、後述)。

0023

通信装置1900は、ネットワークポート1901を介して、パス設定データを受信し、設定した伝送パス品質状況確認要求パケットと品質確認用パケットを送受信する。

0024

スイッチ1902は、転送用のパケットを受信した場合、データ転送用テーブル1904に従い、出力先のネットワークポート1901にデータをスイッチする。受信したデータが、パス設定通知パケットである場合は、スイッチ1902は、テーブル管理部1903に受信パケットをスイッチする。伝送パスの品質検証要求パケットを受信した場合は、パス品質管理部1905へパケットをスイッチする。

0025

パスの始点側に位置する通信装置の場合は、伝送パスの品質検証要求パケットを受信したパス品質管理部1905は、パスの品質を検証するための品質確認用パケットをもう一方のパスの端点である通信装置へ向けて送信する。そして、伝送パスの品質確認パケットを受信し、かつデータ中継地点に位置する通信装置の場合は、データ転送用のテーブル1904に従い、出力先のネットワークポートへデータをスイッチする。一方、伝送パスの品質状況確認用のデータを受信し、かつパスの終点側に位置する通信装置の場合は、スイッチ1902は、パス品質管理部1905へデータを転送し、パス品質管理部1905は、受信したデータを折り返して送信元へ向けてスイッチ1902経由で受信データを送信する。

0026

テーブル管理部1903は、受信したパス設定通知パケットにより、データ転送テーブルの内容を書き換える。以下、このときの通信装置の動作について説明する。

0027

パス設定通知パケット1800は、図3に示されるように、ネットワーク管理サーバ50より送信されてくる入力ラベル1800a、転送先通信装置識別子1800bの対応を示したデータであり、入力ラベル1800aのラベルを持つパケットデータを受信した場合、転送先通信装置識別子1800bの識別子を有する通信装置へ受信したパケットデータを転送することを意味する。

0028

テーブル管理部1903は、図5に示される装置接続ポート対応テーブル1908の通信装置識別子1908aを参照し、転送先通信装置識別子1800bの示す識別子を有する通信装置へ受信したパケットデータを転送するための出力先であるポート1908bを求める。装置接続ポート対応テーブル1908は、通信装置識別子1908aの通信装置識別子を持つノードに接続されたネットワークポート1901が、ポート1908bに示したものであることを意味する。そして、パス設定通知パケット1800の入力ラベル1800aの値と、求めたポート1908bの値をペアとして、図4に示すデータ転送テーブル1904の入力ラベル1904a、出力ポート1904bのそれぞれに設定する。
図2に示す通信装置の物理的構成としては、パス品質管理部1905、テーブル管理部1903は、図示しない記憶装置に格納されたプログラムが図示しないプロセッサによって実行されることにより、定められた処理を他のハードウェア協働して実現される。また、実施形態中、ソフトウエアで構成した機能と同等の機能は、FPGA(Field Programmable Gate Array)、ASIC(Application Specific IntegratedCircuit)などのハードウェアでも実現できる。

0029

ネットワーク管理サーバ50は、図6に示されるように、プロセッサ(処理装置)であるCPU2001、記憶装置である主メモリ2002及びストレージ2003、ネットワークによりデータの送受信を行うネットワークポート2004(2004−1〜2004−n)を備え、各構成は、バス2005を介して互いに接続される。さらに図示しない入出力装置、例えば、キーボード画像表示装置を備えていてもよい。CPU2001は、ネットワーク管理サーバ50の各部を制御し、また、ストレージ2003に格納された各種のプログラムをメモリ2002にロードし、プログラムを実行することにより、各種機能部のネットワーク管理サーバ50が備える各種機能を実行する。主メモリ2002は、CPU2001によって実行されるプログラム及び当該プログラム実行に必要なワークデータを格納する。

0030

ストレージ2003は、SSD(Solid State Drive)やHDD(Hard Disk Drive)などの大容量の記憶装置である。特に、本実施形態では、パス設定算出プログラム600、パス設定実行プログラム602、パス設定管理テーブル400、パス間距離管理テーブル500が格納されている。パス設定算出プログラム600は、与えられたパスに基づいて、並列設定を行うためのパス設定のタイミングを求めて、パス設定管理テーブル400にデータを書き込むプログラムである。パス設定実行プログラム602は、パス設定管理テーブル400に基づいて、ネットワークの通信装置にパスを設定するプログラムである。なお、パス設定管理テーブル400、パス間距離管理テーブル500の詳細は、後述する。

0031

ネットワーク管理サーバ50の構成は、図6のように単体コンピュータで構成してもよいし、あるいは、入力装置出力装置、処理装置、記憶装置の任意の部分が、ネットワークで接続された他のコンピュータで構成されてもよい。

0032

次に、図7Aから図7Cを用いて第一の実施形態のパス設定の構成モデルについて説明する。
図7Aは、第一の実施形態における設定するパス構成を示す図である。
図7B図7Cは、各タイミング設定されるパスをグループ化して示した図である。
図7Aに示されるように、本実施形態においてデータを伝送するための第一のパス(パスP1)201(201a〜201g)は、端末A1(30−1)から通信装置1、2、7、12、17、22を経由して端末A2(30−2)へ到達する経路により設定される。第二のパス(パスP2)202(202a〜202i)は、端末B1(30−3)から通信装置5、4、9、14、19、18、17、16を経由して端末B2(30−4)へ到達する経路により設定される。第三のパス(パスP3)203(203a〜203g)は、端末C1(30−5)から通信装置2、7、8、13、18、23を経由して端末C2(30−6)へ到達する経路により設定される。第四のパス(パスP4)204(204a〜204g)は、端末D1(30−7)から通信装置3、8、13、14、19、20を経由して端末D2(30−8)へ到達する経路により設定される。

0033

本実施形態では、第一のタイミングでは、第二のパスと第三のパスが並列に設定され、また、第二のタイミングでは、第一のパスと第四のパスが並列に設定されるものとする。各タイミングで並列に設定されるパスの組合せを決定するアルゴリズムの詳細については、後述する。

0034

第一のタイミングで設定される第二のパスと第三のパスを図示すると、図7Bに示されるようになる。図7Bに示されるように、第二のパスである端末B1(30−3)から通信装置5、4、9、14、19、18、17、16を経由して端末B2(30−4)へ到達するパス202(202a〜202i)と、第三のパスである端末C1(30−5)から通信装置2、7、8、13、18、23を経由して端末C2(30−6)へ到達するパス203(203a〜203g)が、第一のタイミングで設定される。第二のパスと第三のパスでは、同一の通信装置18を経由するが、本実施形態の制約条件としては同一のリンクを共有しないこととしているため、第二のパスと第三のパスは並列にパス設定ができ、かつ、その品質の検証が可能であるものとする。

0035

第二のタイミングで設定される第一のパスと第四のパスを図示すると、図7Cに示されるようになる。図7Cに示されるように、第一のパスである端末A1(30−1)から通信装置1、2、7、12、17、22を経由して端末A2(30−2)へ到達するパス201(201a〜201g)と、第四のパスである端末D1(30−7)から通信装置3、8、13、14、19、20を経由して端末D2(30−8)へ到達するパス204(204a〜204g)が、第二のタイミングで設定される。

0036

次に、図8Aから図8D図9を用いて、上記の図7Aから図7Cで示したパス構成におけるパス設定のためのデータと、パス設定のアルゴリズムの概要について説明する。
図8Aは、第一の実施形態のパス設定管理テーブルの例を示す図である。
図8Bは、パスを長経路側より並び変えたパス設定管理テーブルの例を示す図である。
図8Cは、長経路側から、パス間距離の短いもの順に並び変えたパス設定管理テーブルの例を示す図である。
図8Dは、第一の実施形態の設定タイミングが確定されたパス設定管理テーブルの例を示す図である。
図9は、パス間距離管理テーブルの例である。

0037

パス設定管理テーブルは、図8Aに示されるように、パスを識別するパス識別子401、パスの端点を示すパス端点1(402)及びパス端点2(403)、パスの設定が実行される通信装置のリストであるパス設定通信装置リスト404、経由する通信装置の数を示す経由通信装置数ホップ数)405、リンクを共有するパスの存在を示すリンク共有パスリスト406、及び、パスの設定タイミングを示す設定タイミング407の各フィールドから構成される。本実施形態においては経由する通信装置数により、パスの経路長を評価する場合を例に説明する。なお、パスの経路長として実際の物理的な距離を利用してもよい。本実施形態では、経由する通信装置数が同一の場合、便宜上、同一経路長として評価する。また経由する通信装置数が最大のパスを最長経路パスとして評価する。さらに、経由する通信装置数が最小のパスを最短経路パスとして評価する。
図8Aに示されるように、第一のパスから第四のパスの四本(エントリ411〜414)が、本テーブルにエントリされている。エントリ411は、パス識別子がP1であり、図1に示したパスの端点がA1とA2であることを示している。また、パスP1が、図1に示した通信装置1、2、7、12、17、22の6台の通信装置を経由するパスであることを示している。また、パスP1は、パスP3と共通のリンクを利用していることを示している。そして、P1の設定タイミングがT1であることを示している。ここで、T1は、例えばパス設定の最初の段階において実行されることを示している。なお、日時や時刻表記により指定してもよい。パスP2、P3、P4においても同様に、パス識別子401、パス端点1(402)、パス端点2(403)、パス設定通信装置リスト404、経由通信装置数405、リンク共有パスリスト406、及び、設定タイミング407が管理される。特に、図8Aでは、パスP1、P2、P3、P4が、それぞれタイミングT1、T2、T3、T4においてパス設定されることを示している。ただし、各タイミングの時間列の関係としては、T1<T2<T3<T4とする。この場合、図8Aで示しされた設定タイミングそのままで設定すると、四本のパスをシーケンシャルに設定することになるため、各パス設定時間を全て加算した時間が、全パス設定に必要な時間となる。本実施形態では、この全パス設定時間を短縮することを可能とするものである。

0038

次に、図9を用いてパス間距離とパス間距離管理テーブルについて説明する。

0039

本実施形態では、パス間の相対的な「近さ」を測定するために、「パス間距離」という概念を導入する。本実施形態では、第一のパスから第二のパスまでのパス間距離は、第一のパスのノード(通信装置)の各々のノードから第二のパスの一番近いノードまでのリンク数を、ノードと第二のパスとの距離とし、第一のパスのノードについて、それらのノードと第二のパスとの距離の総和をとったものとする。

0040

例えば、パスP2は、通信装置5、4、9、14、19、18、17、16のノードよりなる。パスP2の通信装置5からパスP1までは、通信装置4、3、2を経由して到達が可能であり、3本のリンクを経由するため、通信装置5からパス2までの距離は、3となる。次のパスP2の通信装置4からパスP1までは、通信装置3、2を経由して到達が可能であり、2本のリンクを経由するため、通信装置5からパス2までの距離は、2となる。また、次のパスP2の通信装置9からパスP1までは、通信装置8と7を経由して到達が可能であり、2本のリンクを経由するため、通信装置9からパス2までの距離は、2となる。以下同様にして、パスP2のノードとパスP1までの距離を求めると、{3,2,2,2,2,1,0,1}となり、これらのそれらの総和を取った13が、第一のパスから第二のパスまでのパス間距離となる。

0041

パス間距離テーブルは、基軸となるパス(第一のパス)と、第二のパスとのパス間距離を求め、保持するためのテーブルである。
図9に示した例では、基軸となるパスして、パスP2を選び、第二のパスとして、パスP1、パスP3が選ばれた例を示している。

0042

エントリ520には、パスP2上の通信装置のリストが示され、エントリ521エントリ522には、それぞれパスP1、パスP3について、パスP2の通信装置との距離が示されている。そして、それらの合計値がそれぞれ、13と11であることが求められる。したがって、パスP2とパスP1のパス間距離は、13であり、パスP2とパスP3のパス間距離は、11となることが分かる。すなわち、この結果によれば、パスP2とパスP3のパス間距離は、パスP2とパスP1のパス間距離より小さいため、パス間距離を尺度として基軸となるパス(パスP2)からの近さの評価では、パスP3の方が、パスP1より、「近い」と判断できる。

0043

なお、本実施形態のノードとパスとの距離は、何本のリンクを経由するかにより定義したが、実際の物理的な距離を用いてもよい
次に、図8Aのパス設定を有するときに、図8Bから図8Cを用いてパス設定をグループ化して、設定タイミングを定めたときのパス設定管理テーブルの設定と、そのアルゴリズムの概要について説明する。

0044

先ず、第一の段階として、本実施形態のパス設定では、ネットワーク管理サーバ50は経由通信装置数405の数値の大きい方(長経路側)から順に小さい方(短経路側)へと設定すべきパスを並び変えする。図8Bに示されるパス設定管理テーブルは、各パスを長経路側より並び変えた後の状態(エントリ421〜424)を示している。図8Bに示されるように経由通信装置数が8であるパスP2がテーブルの先頭に配置される。一方、その他のパスについては経由通信装置数が6で同一であるため、配置の並び変えは発生しない。

0045

次に、第二の段階として、図8Bに示されるように、パス設定管理テーブルをソートした後に、同一の(同数の通信装置を経由する)経路長パス毎に最長経路パスからのパス間距離が短い順に並び変えを実施する。ただし、基軸となる最長経路パスと同一のリンクを利用するパスについては、別のグループに属する故、パス間距離が短い順での並び変えから除外する。図8Cに示されるパス設定管理テーブルは、基軸となる最長経路パスP2(エントリ431)に対してパス間距離が短い順にパスを並び変えた結果(エントリ431〜434)を示している。このパスP2からのパス間距離が短い順の並び変え処理において、パスP4はパスP2と同一のリンクを利用するため、この並び変えの処理から除外される。ここで、パスP2とパスP1、及び、パスP2とパスP3間のパス間距離を比較し、パス3はパスP1と比較して、パスP2からのパス間距離が短いため、図8C示されるように、パス管理テーブルがパスの管理順番に並び変えられる。すなわち、パスP2、パスP3、パスP1、及びパスP4(エントリ431〜434)の並びになる。

0046

次に、第三の段階として、各々のパスに対して、パス設定のタイミングを確定する。このときに、並列にパス設定が可能である複数のパス(各々リンクを共有しないパス)をグループ化して、同一のグループに対しては、同一のパスのタイミングを付与する。すなわち、ネットワーク管理サーバ50は、図8Cに示されるパス設定管理テーブルのパス設定の各々のパスをグループ化して、パス設定のタイミングを確定するものである。

0047

ネットワーク管理サーバ50は、図8Cに示されるパス設定管理テーブルにおいて、最長経路パスであるP2を基軸となるパスとして選択し、かつ設定タイミングT1を設定する。続いて、ネットワーク管理サーバ50は、次のパス設定候補であるパスP3に対して、リンク共有パスリスト406を参照して、選択済みのパスP2と同一のリンクを共有していないかを検証する。パスP3は、パスP2と同一のリンクを利用しないため、パスP2と並列に設定が可能なパスとしてP3を選択し、設定タイミングとしてT1を設定する。続いて、ネットワーク管理サーバ50は、次のパス設定候補であるパスP1に対して、リンク共有パスリスト406を参照して、選択済みのパスP2及びパスP3と同一のリンクを利用していないかを検証する。ここで、リンク共有パスリスト406に示されるように、パスP1は、パスP3と同一のリンクを利用するため、並列に設定を実行することができないことを検証する。その結果、パスP1に対するパスの設定タイミングとして、次のタイミングであるT2を設定する。続いてネットワーク管理サーバ50は、次のパス設定候補であるパスP4に対して、リンク共有パスリスト406を参照して、タイミングT2にて設定予定の選択済みパスP1と同一のリンクを利用していないかを検証する。パスP4は、パスP1と同一のリンクを共有しないため、パス1と並列に設定が可能なパスとしてパスP4を選択し、かつ設定タイミングとしてT2を設定する。図8Dに示されるパス設定管理テーブルは、上記の処理を実行した後の状態を示している。すなわち、パスP2及びパスP3は、最初のタイミングであるT1で、パスの設定が並列に実行される(エントリ441、442)。また、パスP1及びパスP4は、次のタイミングであるT2にてパスの設定が並列(エントリ443、444)に実行される。なお、次のタイミングとは、一例としては、前のタイミングで設定を実行しているパスの設定が全て完了した段階がこれに相当する。

0048

以上のように、最長経路パスから並び替えて、その最長経路パスからパス間距離の短いものからグループ化して、設定タイミングを定める意図は、最長経路パスから定めた方が、ネットワークのトポロジ上、パスのグループをより効率的に定めることができる可能性が高まることと、定まったパスに対して、パス間距離を近い方が、同一グループに収容できる可能性が高いことによるものである。

0049

次に、図10から図12を用いて、第一の実施形態のパス設定に関する処理の詳細について説明する。
図10は、第一の実施形態のパス設定算出プログラムの処理を示すフローチャートである。
図11は、第一の実施形態のパスソート処理プログラムの処理を示すフローチャートである。
図12は、第一の実施形態のパス設定実行プログラムの処理を示すフローチャートである。

0050

パス設定算出プログラムの処理(図10の800)においては、ネットワーク管理サーバ50は、パス設定算出プログラム600をCPU2001にロードして開始する。

0051

先ず、ネットワーク管理サーバ50は、図1に示したネットワークトポロジーデータ、及び図8Aに示したパス設定対象データを読み込む(S801)。

0052

ネットワーク管理サーバ50は、図8Bにより説明したように、設定対象パスを長経路側より降順に並び変えを実行する(S802)。

0053

次に、ネットワーク管理サーバ50は、読み込んだメモリ上において、設定対象パス全ての設定タイミングを一度リセットする(S803)。

0054

次に、ネットワーク管理サーバ50は、各パスの設定タイミングを規定するための初期パス設定タイミングTに1を設定する(S804)。

0055

次に、ネットワーク管理サーバ50は、読み込んだメモリ上の全てのリンクのリンク使用フラグに対して、未使用である値0を設定する(S805)。

0056

次に、ネットワーク管理サーバ50は、設定タイミングを確定していない(未設定)の最長経路のパスへ、パス設定タイミングを規定するための処理実行ポインタを設定する(S806)。

0057

次に、パス間距離によるパスソート処理を実行する(S807)。すなわち、ネットワーク管理サーバ50は、パスソート処理プログラムを実行し、基軸となる最長経路のパスからの距離において、そのパス間距離が短いもの順にパスの並び変えを実行する。具体的には、図9のパス間距離管理テーブルに示したように、基軸とするパスからのパス間距離算出に基づいて、図8Cのパス間管理テーブルのようにパスの並び変えを実行する。なお、パスソート処理の詳細は、後に説明する。

0058

次に、ネットワーク管理サーバ50は、ポインタが指し示しているパスが設定可能か否かを判定する(S808)。

0059

S808の判定において、ネットワーク管理サーバ50は、ポインタが指し示すパスが設定可能であると判定した場合には(S808:Yes)、選択しているパスが利用する全てのリンクのリンク使用フラグに対して、使用中であることを示す値1を設定する(S809)。

0060

次に、ネットワーク管理サーバ50は、ポインタが指し示しているパスに対して、パスの設定タイミング(T)を設定する(S810)。

0061

ネットワーク管理サーバ50は、S810においてパスの設定タイミングを規定したパスと同一のリンクを利用するパス設定候補全てに対して、並列設定が可能な候補としてのパスリストから除外する(S811)。

0062

ネットワーク管理サーバ50は、パス設定のタイミングを規定したパスに対して、パス設定の候補として確定する(S812)。

0063

ネットワーク管理サーバ50は、同一のタイミングで並列に設定が可能か否かを確認していないパスが有るか否かを判定する(S813)。

0064

S808の判定において、ネットワーク管理サーバ50は、ポインタが指し示すパスが、既に選択済みの他のパスとリンクを共通に利用するために、並列でのパス設定が不可能であると判定した場合には(S808:No)、続いてS813の処理を実行する。

0065

S813の判定において、ネットワーク管理サーバ50は、同一のタイミングで並列に設定が可能か否かを確認していないパスが有ると判定した場合には(S813:Yes)、次の長経路パスへポインタを移動し(S814)、次に、S808を実行する。

0066

S813の判定において、ネットワーク管理サーバ50は、同一のタイミングで並列に設定が可能か否かを確認していないパスが無いと判定した場合には(S813:No)、選択済みのパス設定候補を並列に設定可能なグループとして確定する(S815)。

0067

次に、ネットワーク管理サーバ50は、設定のタイミングであるTの値の更新(新T=旧T+1)を実行する(S816)。

0068

ネットワーク管理サーバ50は、パスの設定タイミングを規定していないパスが残存しているか否かを判定する(S817)。

0069

S817の判定において、パスの設定タイミングを規定していないパスが残存していると判定した場合には(S817:Yes)、ネットワーク管理サーバ50は、S805を実行する。

0070

S817の判定において、パスの設定タイミングを規定していないパスが残存しないと判定した場合は(S817:No)、ネットワーク管理サーバ50は、パス設定処理を終了する。

0071

次に、図11によりパスソート処理について説明する。
これは、図10のS807の処理である。
パスソート処理S700では、先ず、ネットワーク管理サーバ50が、パス間距離によるパスソート処理プログラムをCPUにロードして開始する。

0072

次に、ネットワーク管理サーバ50のCPU2001は、設定すべき全パスに対して、最長経路のパスと同一のリンクを利用するパスを、並び変えの対象から除外する(S701)。なお、最長経路とは、本実施形態では、対象のパスが経由する通信装置数の最大のものをいう。

0073

次に、ネットワーク管理サーバ50のCPU2001は、S701にて除外されなかった対象パスに対して、同一経路長のパス毎に最長経路パスからの距離を、図9により説明したように算出する(S702)。なお、同一経路長とは、本実施形態では対象のパスが経由する通信装置数が同数であることをいう。

0074

次に、ネットワーク管理サーバ50のCPU2001は、同一経路長のパス単位(パスグループ)に対して、最長経路パスからのパス間距離が短い側からパスの並び変え処理を、図8Cにより説明したように実行する(S703)。

0075

次に、ネットワーク管理サーバ50のCPU2001は、S703の処理が完了すると、プログラムの実行を終了する。

0076

次に、図12によりパス設定実行処理について説明する。
パス設定実行処理(図12の900)では、先ず、ネットワーク管理サーバ50は、パスの設定実行管理プログラムをCPU2001にロードして開始する。

0077

次に、ネットワーク管理サーバ50は、図8Dのパス設定管理テーブルに示したようにパス設定タイミング毎にグループ化したパス設定を読み込む(S901)。

0078

次に、ネットワーク管理サーバ50は、グループ化したパスを一組選択してパス設定を実行する。具体的には、設定タイミング407においてT1と記載されている複数のパスを選択し、パスの設定を実行する(S902)。

0079

次に、ネットワーク管理サーバ50は、パスの設定を実行した後、パスの始点側の通信装置に対して、設定したパスの品質を検証するように要求を送信する(S903)。

0080

次に、ネットワーク管理サーバ50は、パス設定を実行したグループに属する全てのパスの設定が完了したか否かを判定する(S904)。具体的には、パスの品質を検証するように要求を送信した通信装置全てから、パスの設定完了通知を受信しているか否かを判定する。

0081

S904の判定において、ネットワーク管理サーバ50は、実行したパス設定が全て完了していないと判定した場合には(S904:No)、S904を継続する。

0082

S904の判定において、ネットワーク管理サーバ50は、実行したパス設定が全て完了したと判定した場合には(S904:Yes)、全てのグループに対してパスの設定を完了したか否かを判定する(S905)。

0083

S905の判定において、ネットワーク管理サーバ50は、全てのグループに対してパスの設定を完了していないと判定した場合には(S905:No)、S902を実行する。

0084

S905の判定において、ネットワーク管理サーバ50は、全てのグループに対してパスの設定を完了したと判定した場合には(S905:Yes)、グループ化したパスの設定処理を終了する。

0085

次に、図13A及び図13Bを用いて、図1に示したネットワークモデルに対する第一の実施形態のパス設定処理について説明する。
図13Aは、第一の実施形態の第一のタイミング(T1)によるパス設定処理を示すシーケンス図である。
図13Bは、第一の実施形態の第二のタイミング(T2)によるパス設定処理を示すシーケンス図である。

0086

この段階で、パス設定算出プログラムは実行されており、パス設定管理テーブルには、パス設定の結果が格納されているものとする。

0087

先ず、ネットワーク管理サーバ50は、パス設定管理テーブルを読み込む(S601)。
次に、ネットワーク管理サーバ50は、端末B1(30−3)からのデータを端末B2(30−4)へ伝送するための設定(パスP2)を、通信装置5、4、9、14、19、18、17、16に送信する(S602−1〜S602−4)。

0088

次に、ネットワーク管理サーバ50は、端末C1(30−5)からのデータを端末C2(30−6)へ伝送するための設定(パスP3)を、通信装置2、7、8、13、18、23に送信する(S603−1〜S603−5)。

0089

次に、ネットワーク管理サーバ50は、パスP2の通信装置としての端点である通信装置5に対して、設定したパスP2の品質確認を実行するよう通知する(S604)。

0090

次に、ネットワーク管理サーバ50は、パスP3の通信装置としての端点である通信装置2に対して、設定したパスP3の品質確認を実行するよう通知する(S605)。

0091

次に、通信装置5は、品質確認用のデータを、通信装置4、9、14、19、18、17経由で通信装置16に送信し、通信装置16は、受信したデータを通信装置17、18、19、14、9、4経由で通信装置5へ折り返し送信する(S606−1〜S606−6)。

0092

次に、通信装置2は、品質確認用パケットを、通信装置7、8、13、18経由で通信装置23に送信し、通信装置23は、受信したデータを通信装置18、13、8、7経由で通信装置2へ折り返し送信する(S607−1〜S606−8)。

0093

次に、通信装置5は、通信装置16にて折り返されたデータを基に設定したパスの品質を判定し、適切に設定されたことをネットワーク管理サーバ50へ通知する(S608)。

0094

次に、通信装置2は、通信装置23にて折り返されたデータを基に設定したパスの品質を判定し、適切に設定されたことをネットワーク管理サーバ50へ通知する(S609)。

0095

次に、ネットワーク管理サーバ50は、第一のタイミングに対するパスの設定を完了すると、その他に設定すべきパスが存在するか否かを確認する(図13BのS650)。

0096

次に、ネットワーク管理サーバ50は、端末A1(30−1)からのデータを端末A2(30−2)へ伝送するための設定(パスP1)を、通信装置1、2、7、12、17、22に送信する(S651−1〜S651−5)。

0097

次に、ネットワーク管理サーバ50は、端末D1(30−7)からのデータを端末D2(30−8)へ伝送するための設定(パスP4)を、通信装置3、8、13、14、19、20に送信する(S652−1〜S652−4)。

0098

次に、ネットワーク管理サーバ50は、パスP1の通信装置としての端点である通信装置1に対して、設定したパスP1の品質確認を実行するよう通知する(S653)。

0099

次に、ネットワーク管理サーバ50は、パスP4の通信装置としての端点である通信装置3に対して、設定したパスP4の品質確認を実行するよう通知する(S654)。

0100

次に、通信装置1は、品質確認用のデータを、通信装置2、7、12、17経由で通信装置22に送信し、通信装置22は、受信したデータを通信装置17、12、7、2経由で通信装置1へ折り返し送信する(S655−1〜S655−8)。

0101

次に、通信装置3は、品質確認用パケットを、通信装置8、13、14、19経由で通信装置20に送信し、通信装置20は、受信したデータを通信装置19、14、13、8経由で通信装置3へ折り返し送信する(S656−1〜S656−6)。

0102

次に、通信装置1は、通信装置22にて折り返されたデータを基に設定したパスの品質を判定し、適切に設定されたことをネットワーク管理サーバ50へ通知する(S657)。

0103

次に、通信装置3は、通信装置20にて折り返されたデータを基に設定したパスの品質を判定し、適切に設定されたことをネットワーク管理サーバ50へ通知する(S658)。

0104

ネットワーク管理サーバ50は、第二のタイミングに対するパスの設定を完了すると、その他に設定すべきパスが存在するか否かを確認する(S659)。

0105

本実施形態では、その他に設定すべきパスが存在しないため、ネットワーク管理サーバ50は、パスの設定を完了する(S660)。

0106

以上説明したように、同一のリンクを共有しない複数のパスをグループ化し、グループ化したパスを並列に設定することにより、迅速なパス設定が可能となる。また、グループ化したパス単位に対して、その設定終了を確認した後に次のグループのパスを並列に設定開始することにより、確実に並列にパス設定を実行することが可能となる。さらに、基軸となるパスからパス間距離が短い順に位置しかつ長経路側から並列設定可能なパスをグループ化することにより、並列設定可能な数を増やすことが可能となり、全てのパス設定時間を短縮化可能となる。なお、本実施形態では長経路側からパスのグループ化を実行したが、その他の方法、例えば短経路側からグループ化してもよい。

0107

〔実施形態2〕
本実施形態でも、第一の実施形態と同様に、品質確認テストを前提として、その品質確認テストでは、同一のリンクを共有するパスを並列に設定したり、そのパスの品質を並列に検証したりできないものとする。第一の実施形態では、あるグループの並列処理のタイミングは、前のグループのパス設定を行なった後という限定があるのみであり、それ以外には、詳細に規定されていなかった。本実施形態では、あるグループの一本以上のデータ伝送のためのパス設定が終了したタイミングを見極めて、その段階において、並列にパス設定が可能なパス全てについてパス設定を並列に実行するものである。

0108

以下、第一の実施形態と異なる所を中心に説明する。

0109

先ず、図14及び図15を用いて第二の実施形態のパス設定の構成モデルについて説明する。
図14は、第二の実施形態における設定するパス構成を示す図である。
図15は、第二の実施形態におけるパス設定のタイミングを示す図である。

0110

本実施形態では、第一の実施形態の図7Aにより設定を説明したパスに加えて、さらに、第五のパス(パスP5)205(205a〜205f)が、端末E1(30−9)から通信装置6、7、8、9、10を経由して端末E2(30−10)へ到達する経路として設定されている。

0111

本実施形態のパス設定のタイミングを示すと、図15のようになる。
本実施形態では、第一のタイミングT1(T=1)では、図7Aにおいて説明した第二のパスと第三のパスが並列に設定される(S1101、S1102)。また、第二のタイミングT2(T=2)では、図7Aにおいて説明した第一のパスと第五のパスが並列に設定される(S1103、S1104)。さらに、第三のタイミングT3(T=3)において、図7Aにおいて説明した第四のパスが設定される(S1105)。各タイミングで並列に設定されるパスの組合せのアルゴリズムについては、後述する。

0112

次に、図16を用いて、上記の図15で示したパス構成におけるパス設定のためデータと、パス設定のアルゴリズムの概要について説明する。
図16は、第二の実施形態のパス設定管理テーブルの例を示す図である。

0113

本実施形態のパス設定管理テーブルは、第一の実施形態のパス設定管理テーブルの設定すべきパスに対する設定タイミングに加えて、設定すべきパスの設定タイミングと既にパスの設定をしたパスとの関係が示されるものである。
図16のパス設定管理テーブルのフィールドの構成は、図8Aおけるパス設定管理テーブルの構成401〜407までは同様である。図16のパス設定管理テーブルでは、設定タイミングの契機となる契機410のフィールドが付け加わっている。本実施形態のパス設定では、図15に示されるように、第一のタイミングT1において、パスP2とP3が並列に設定実行される(図16のエントリ1201、エントリ1202)。続いて、パスP3の設定完了が確認されると、第二のタイミングT2に到達したことが確認され、パスP1とP5が並列に設定実行される(エントリ1203、エントリ1204の契機410)。続いて、パスP2の設定完了が確認されると、第三のタイミングT3に到達したことが確認され、パスP4が設定実行される(エントリ1205の契機410)。

0114

次に、図17及び図18を用いてパス設定に関する処理の詳細について説明する。
図17は、第二の実施形態のパス設定算出プログラムの処理を示すフローチャートである。
図18は、第二の実施形態のパス設定実行プログラムの処理を示すフローチャートである。

0115

パス設定算出プログラムの処理(図17の1000)においては、ネットワーク管理サーバ50は、パス設定算出プログラム600をCPU2001にロードして開始する。

0116

ネットワーク管理サーバ50は、図1に示したネットワークトポロジーデータ、及び図14に示したパス設定対象データを読み込む(S1001)。

0117

次に、ネットワーク管理サーバ50は、第一の実施形態の図11により説明したように、基軸となる最長経路のパスからの距離において、その近傍順にパスの並び変えを実行する(S1002)。具体的には、図16に示したパス設定管理テーブルにおいて、設定タイミング407の及び契機410のフィールドを除いたテーブルについて作成する。

0118

次に、ネットワーク管理サーバ50は、初期設定タイミングT及びオフセット値(Offset)として1を設定する(S1003)。

0119

ネットワーク管理サーバ50は、全てのパスに対する設定開始タイミングST[i](i=1〜N:パス数)と終了タイミングET[i](i=1〜N:パス数)を0に設定し、インデックスのiを1に設定する(S1004)。

0120

ネットワーク管理サーバ50は、装置間のリンク使用フラグL[s](s=1〜M:リンク数)全てに対して、未使用を示す値0を設定する(S1005)。

0121

ネットワーク管理サーバ50は、設定タイミングを確定していない(未設定)の最長経路のパスへ、パス設定タイミングを規定するための処理実行用ポインタを設定する(S1006)。

0122

ネットワーク管理サーバ50は、ポインタが指し示しているパスが設定可能か否かを判定する(S1007)。

0123

S1007の判定において、ネットワーク管理サーバ50は、ポインタが指し示すパスが設定可能であると判定した場合には(S1007:Yes)、選択しているパスが利用する全てのリンクのリンク使用フラグL[s]に対して使用中であることを示す値1を設定する。また、ネットワーク管理サーバ50は、選択しているパスに対する設定開始時刻ST[i](i:選択したパスの識別子)に現在のオフセット値を代入する。また、ネットワーク管理サーバ50は、選択しているパスに対する設定終了時刻ET[i](i:選択したパスの識別子)に、選択パスが通過する通信装置数(Hop数)に所定係数αを乗算して、かつ現在のオフセット値を加算した値を代入(ET[i]=α×(Hop数)+Offset)する(S1008)。

0124

次に、ネットワーク管理サーバ50は、選択されたパスが利用しているリンクを利用する、設定タイミングを未設定であるパスを除外する(S1009)。

0125

次に、ネットワーク管理サーバ50は、選択しているパスを、現在のタイミングでパス設定する候補として登録保持する(S1010)。

0126

次に、ネットワーク管理サーバ50は、設定候補として選択しているパスとリンクを共有しないパスに関して、パス設定タイミングを確定していないパスが存在するか否かを判定する(S1011)。

0127

S1007の判定において、ネットワーク管理サーバ50は、ポインタが指し示すパスが設定不可能であると判定した場合には(S1007:No)、S1011を実行する。

0128

S1011の判定において、ネットワーク管理サーバ50は、設定候補として選択しているパスとリンクを共有しないパスに関して、パス設定タイミングを確定していないパスが存在すると判定した場合には(S1011:Yes)、次の長経路のパスへポインタを移動し、インデックスのiを更新し(S1016)、S1007の判定を実行する。

0129

S1011の判定において、ネットワーク管理サーバ50は、設定候補として選択しているパスとリンクを共有しないパスに関して、パス設定タイミングを確定していないパスが存在しないと判定した場合には(S1011:No)、設定済みのパス設定終了時刻ET[i](i:設定済みのパス)の早い順に並び変えを実行したリストを構成する(S1012)。

0130

次に、ネットワーク管理サーバ50は、候補として登録保持しているパスに対して、設定タイミングTを現在のTの値で確定する(S1013)。

0131

次に、ネットワーク管理サーバ50は、パスの設定タイミングを規定していないパスが残存しているか否かを判定する(S1014)。

0132

S1014の判定において、パスの設定タイミングを規定していないパスが残存していないと判定した場合には(S1014:No)、ネットワーク管理サーバ50は、パス設定タイミング管理処理を終了する。

0133

S1014の判定において、パスの設定タイミングを規定していないパスが残存していると判定した場合には(S1014:Yes)、ネットワーク管理サーバ50は、設定のタイミングであるTの値を更新する(新T=旧T+1)(S1017)。

0134

次に、ネットワーク管理サーバ50は、新たに設定タイミングを設定したパスが存在するか否かを判定する(S1018)。

0135

S1018の判定において、新たな設定タイミングを設定したパスが存在すると判定した場合には(S1018:Yes)、ネットワーク管理サーバ50は、同一経路長(同数の通信装置を経由)のパス単位に対して、最長経路(経由する通信装置数が最大)のパスからの近傍順にパスの並び変え(ソート)を実行する(S1019)。

0136

次に、ネットワーク管理サーバ50は、次に早い設定完了タイミングET[k](k:パス設定完了時刻の早いパスの識別子)を有するパスP[k]を選択し、現在設定されているパス設定タイミングTを認識するための契機識別子として登録し、かつ設定完了を想定したパスP[k]が利用していたリンクのリンク使用フラグL[k]に対して、未使用な状態を示す値0を設定する(S1020)。

0137

S1018の判定において、新たな設定タイミングを設定したパスが存在しないと判定した場合には(S1018:No)、ネットワーク管理サーバ50は、S1020を実行する。

0138

次に、ネットワーク管理サーバ50は、設定完了を想定したパスP[k]のパス設定終了予定時刻ET[k]をオフセット値(Offset)に代入する(S1021)。

0139

ネットワーク管理サーバ50は、パスの設定タイミングを設定しておらず、かつ最長経路のパスへポインタを移動し、インデックスのiを更新し(S1022)、S1007の判定を実行する。
図16図15に示した例で具体的に説明すると、各々のパスは、P[1]=P2、P[2]=P3、P[3]=P1、P[4]=P5、P[5]=P4である。

0140

T=1の段階では、P[1]=P2、P[2]=P3が選択候補リストとして選択されている(S1010)。

0141

T=2の段階では、次に早い設定完了タイミングを有するパスとして、P[2]=P3が選ばれ(S1020)、Offsetとして、E[2]:P3の設定完了時刻が代入される(S1021)。

0142

そして、次のS1008では、パスP[3]=P1に対して、P1の開始時刻のST[3]に、Offset(=ET[2]:P3の設定完了時刻)が代入され、P1の終了時刻のET[3]に、α×(6=P1のHop数)+Offset(=ET[2]:P3の設定完了時刻)が代入される。

0143

次に、S1011、S1016、S1007(Yes)と推移し、パスP[4]=P5では、開始時刻ST[4]に、Offset(=ET[2]:P3の設定完了時刻)が、終了時刻ET[4]にα×(5=P5のHop数)+Offset(=ET[2]:P3の設定完了時刻)の設定がなされる(S1008)。

0144

T=3の段階では、次に早い設定完了タイミングを有するパスとして、P[1]=P2が選ばれ(S1020)、Offsetとして、ET[1]:P2の設定完了時刻が代入される(S1021)。

0145

次のS1008では、パスP[5]=P4に対して、P4の開始時刻のST[5]に、Offset(=ET[1]:P2の設定完了時刻)が代入され、P4の終了時刻のET[5]に、α×(6=P4のHop数)+Offset(=ET[1]:P2の設定完了時刻)が代入される。

0146

次に、図18によりパス設定実行処理について説明する。
パス設定実行処理(図18の1500)では、先ず、ネットワーク管理サーバ50は、パスの設定実行管理プログラムをCPU2001にロードして開始する。

0147

ネットワーク管理サーバ50は、図16に示したようにパス設定タイミング毎にグループ化したパス設定を読み込む(S1501)。

0148

次に、ネットワーク管理サーバ50は、グループ化したパスを一組選択してパス設定を実行する。具体的には、図16の設定タイミング407においてT1と記載されている複数のパスを選択し、パスの設定を実行する(S1502)。

0149

次に、ネットワーク管理サーバ50は、パスの設定を実行した後、パスの始点側の通信装置に対して、設定したパスの品質を検証するように要求を送信する(S1503)。

0150

次に、ネットワーク管理サーバ50は、パス設定を実行したグループに属するパスにおいて、設定が完了したか否かを判定する(S1504)。具体的には、パスの品質を検証するように要求を送信した通信装置のうち、最も早くパス設定が終了すると想定しているパスの設定が完了したか否かを、受信するパスの設定完了通知から判定する。

0151

S1504の判定において、ネットワーク管理サーバ50は、最も早くパス設定が終了すると想定しているパスの設定が完了していないと判定した場合には(S1504:No)、S1504の処理を継続する。

0152

S1504の判定において、ネットワーク管理サーバ50は、最も早くパス設定が終了すると想定しているパスの設定が完了していると判定した場合には(S1504:Yes)、全てのグループに対してパスの設定を完了したか否かを判定する(S1505)。

0153

S1505の判定において、ネットワーク管理サーバ50は、全てのグループに対してパスの設定を完了していないと判定した場合には(S1506:No)、次の設定タイミングを確認し(S1506)、S1502を実行する。

0154

S1505の判定において、ネットワーク管理サーバ50は、全てのグループに対してパスの設定を完了したと判定した場合には(S1506:Yes)、パスの設定処理を終了する。

0155

次に、図19Aから図19Cを用いて、図14に示したネットワークモデルに対する第二の実施形態のパス設定処理について説明する。
図19Aは、第二の実施形態の第一のタイミング(T1)によるパス設定処理を示すシーケンス図である。
図19Bは、第二の実施形態の第二のタイミング(T2)によるパス設定処理を示すシーケンス図である。
図19Cは、第二の実施形態の第三のタイミング(T3)によるパス設定処理を示すシーケンス図である。
図19Aにおける処理(S600〜S607、及びS609)は、図13Aにおける処理と同様である。パスP2とパスP3の設定では、パスP3の方が設定を実行する通信装置数が少ないこと、及びパスP3が経由する通信装置数が少ないことにより、パスP3の設定完了応答がパスP2の設定完了応答より先に到達している(S609)。ネットワーク管理サーバ50は、パスP3の設定完了が確認されると、図16により説明したように、設定タイミングT2を確認する(S1301)。

0156

ネットワーク管理サーバ50は、図19Aにより説明したタイミングT2を確認すると(S1301)、端末A1(30−1)からのデータを端末A2(30−2)へ伝送するための設定(パスP1設定)を、通信装置1、2、7、12、17、22に送信する(図19BのS651−1〜S651−5)。

0157

次に、ネットワーク管理サーバ50は、端末E1(30−9)からのデータを端末E2(30−10)へ伝送するための設定(パスP5設定)を、通信装置6、7、8、9、10に送信する(S1311)。

0158

次に、ネットワーク管理サーバ50は、パスP1の通信装置としての端点である通信装置1に対して、設定したパスP1の品質確認を実行するよう通知する(S653)。

0159

次に、ネットワーク管理サーバ50は、パスP5の通信装置としての端点である通信装置6に対して、設定したパスP5の品質確認を実行するよう通知する(S1312)。

0160

次に、通信装置1は、品質確認用のデータを、通信装置2、7、12、17経由で通信装置22に送信し、通信装置22は、受信したデータを通信装置17、12、7、2経由で通信装置1へ折り返し送信する(S655−1〜S655−8)。

0161

次に、通信装置6は、品質確認用のデータを、通信装置7、8、9経由で通信装置10に送信し、通信装置10は、受信したデータを通信装置9、8、7経由で通信装置6へ折り返し送信する(S1313)。

0162

次に、通信装置5は、通信装置16にて折り返されたデータを基に設定したパスの品質を判定し、適切に設定されたことをネットワーク管理サーバ50へ通知する(S608)。

0163

次に、ネットワーク管理サーバ50は、パスP2の設定完了が確認されると、図16により説明したように、設定タイミングT3を確認する(S1302)
ネットワーク管理サーバ50は、図19Bにより説明したタイミングT3を確認すると(S1302)、端末D1(30−7)からのデータを端末D2(30−8)へ伝送するための設定(パスP4設定)を、通信装置3、8、13、14、19、20に送信する(図19CのS652−1〜S652−4)。

0164

次に、ネットワーク管理サーバ50は、パスP4の通信装置としての端点である通信装置3に対して、設定したパスP4の品質確認を実行するよう通知する(S654)。

0165

次に、通信装置3は、品質確認用のデータを、通信装置8、13、14、19経由で通信装置20に送信し、通信装置20は、受信したデータを通信装置19、14、13、8経由で通信装置3へ折り返し送信する(S656−1〜S656−6)。

0166

次に、通信装置6は、通信装置10にて折り返されたデータを基に設定したパスの品質を判定し、適切に設定されたことをネットワーク管理サーバ50へ通知する(S1314)。

0167

次に、通信装置1は、通信装置22にて折り返されたデータを基に設定したパスの品質を判定し、適切に設定されたことをネットワーク管理サーバ50へ通知する(S657)。

0168

次に、通信装置3は、通信装置20にて折り返されたデータを基に設定したパスの品質を判定し、適切に設定されたことをネットワーク管理サーバ50へ通知する(S658)。

0169

次に、ネットワーク管理サーバ50は、第三のタイミングに対するパスの設定を完了すると、その他に設定すべきパスが存在するか否かを確認する(S659)。

0170

本実施形態では、その他に設定すべきパスが存在しないため、ネットワーク管理サーバ50は、パスの設定を完了する(S660)。

0171

以上説明したように、本実施形態では、一本のパス単位にパス設定が完了した段階において、並列に設定が可能なパスをグループ化してパス設定を実行するため、迅速なパス設定が可能となる。また、パス単位に対して、その設定終了を確認した後に次のグループのパスを並列に設定開始することにより、確実に並列でパス設定を実行することが可能となる。

0172

〔実施形態3〕
第一の実施形態では、その品質確認テストでは、同一のリンクを共有するパスを並列に設定したり、そのパスの品質を並列に検証したりできないものとし、それを前提として、データ伝送のためのパス設定を並列に実行可能な単位にグループ化し、グループ内でのパス設定を並列に実行する手法について説明した。

0173

本実施形態では、さらに、品質確認テストの条件を厳しくして、リンクのみならず、ノード(通信装置)も共有しないということを前提として、データ伝送のためのパス設定を並列に実行可能な単位にグループ化し、グループ内でのパス設定を並列に実行することとする。

0174

以下、第一の実施形態と比較して、異なる所を中心に説明する。
先ず、図20を用いて、第一の実施形態の図7Aから図7Cで示したパス構成におけるパス設定のためデータと、パス設定のアルゴリズムの概要について説明する
図20は、第三の実施形態の設定タイミングが確定されたパス設定管理テーブルの例を示す図である。
図20に示されるパス設定管理テーブルは、図8Dに示されるものの変形例となっている。すなわち、図8Dのリンク共有パスリスト406のフィールドには、リンクを共有するパスの関係が保持されていたが、図20の通信装置共有パスリスト1601のフィールドには、通信装置を共有するパスの関係が保持されている。例えば、エントリ1611では、パスP2は、パスP1、P3、P4のいずれとも共有している通信装置が、一つ以上あることを示している。以下同様に、エントリ1612、エントリ1613、エントリ1614には、パスP1、P4、P3に対して、それぞれにおける通信装置の共有関係が示されている。そして、タイミングT1においてパスP2が設定され、タイミングT2においてパスP1及びP4が設定され、タイミングT3において、パスP3が設定されることを示している。

0175

本実施形態では、上記のように通信装置共有パスリスト1601により、それぞれのパスに対して、設定タイミング407に示されるタイミングを定め、その設定タイミング407に示される同一のタイミングで設定が可能なパスの関係として、それぞれのパスをグループ化するものである。

0176

次に、図21及び図22を用いて、第三の実施形態のパス設定に関する処理の詳細について説明する。
図21は、第三の実施形態のパス設定算出プログラムの処理を示すフローチャートである。
図22は、第三の実施形態のパスソート処理プログラムの処理を示すフローチャートである。

0177

本実施形態の図21に示されるパス設定算出プログラムの処理は、第一の実施形態の図10に示されるパス設定算出プログラムの処理の変形例となっている。図10に示される処理では、S807の処理において、ネットワーク管理サーバ50は、図8Dに示されるパス設定管理テーブルに基づいて、第一の実施形態の図11に示されるパス間距離によるパスソートプログラムを実行した。

0178

一方、本実施形態の図21に示される処理では、S1807において、ネットワーク管理サーバ50は、図20に示されるように、パス設定管理テーブルに基づいて、第一の実施形態の図11に示されるパス間距離によるパスソートプログラムを実行するものである。その他の処理のS801〜S806、及びS808〜S818の処理は、同一である。

0179

次に、図22よりパスソート処理について説明する。
これは、図21のS1807の処理である。
図22に示されるパスソート処理は、図11に示したパスソート処理の変形例となっている。図11に示した処理では、S701において、基軸となる最長経路のパスと同一のリンクを利用するパスを並列設定可能なパスの候補から除外する処理を実行していた。一方、図22に示される処理では、基軸となる最長経路のパスと同一の通信装置を利用するパスを並列設定可能なパスの候補から除外する処理を実行する(S1701)。その他の処理、S702〜S704の処理は、同一の処理である。

0180

〔実施形態4〕
第一の実施形態及び第二の実施形態では、パスを設定する段階において、データ伝送先を規定するパス設定の仕様各通信装置へ通知していた。本実施形態では、予めデータ伝送先を規定するパス設定の仕様を、変更用の設定テーブルとして各通信装置が保持しておき、実際の変更段階における変更指示に従い、データの伝送先を変更することが可能な通信装置について説明する。

0181

以下、図23を用いて第四の実施形態について説明する。
図23は、第四の実施形態の通信装置の構成を示すブロック図である。
図23に示される通信装置は、図2に示される通信装置の変形例である。

0182

本実施形態の通信装置2100は、データ転送テーブル2104が現用テーブル2105と、変更用設定テーブル2106からなる。

0183

現用テーブル2105は、ネットワーク管理サーバ50から変更の指示があるまで使用されるテーブルであり、変更用設定テーブル2106は、ネットワーク管理サーバ50から変更の指示があったときに使用されるパケット転送用のデータを格納するテーブルである。図23における通信装置2100におけるネットワークポート1901及びスイッチ1902は、それぞれ図2の通信装置と同様の機能を有する。スイッチ1902は、データ転送用のデータを受信した場合、現用系のテーブル2105に従い、出力先のネットワークインタフェースへデータをスイッチする。受信したデータが、パス設定通信パケット、あるいはパス設定変更を指示するパス設定変更パケットの場合は、スイッチ1902は、テーブル管理部2103へ受信データをスイッチする。伝送パスの品質検証要求パケットを受信した場合は、パス品質管理部1905へパケットをスイッチする。伝送パスの品質確認用パケットを受信し、かつデータ中継地点に位置する通信装置の場合は、現用系のデータ転送テーブル2105に従い、出力先のネットワークポート1901にパケットをスイッチする。伝送パスの品質検証要求パケットを受信したパス品質管理部1905は、パスの品質を検証するための品質検証要求パケットをもう一方のパスの端点である通信装置へ向けて送信する。伝送パスの品質確認用パケットを受信し、かつパスの終点側に位置する通信装置の場合は、スイッチ1902は、パス品質管理部1905へデータを転送し、パス品質管理部1905は、受信したパケットを折り返して送信元へ向けてスイッチ1902経由で受信パケットを送信する。テーブル管理部2103は、受信したパス設定パケットを変更用設定テーブル2106へ蓄積保持する。また、テーブル管理部2103は、パス設定変更パケットを受信すると、利用テーブル制御部2107を介して、現用系テーブルのデータ転送用データ2105を、変更用設定テーブルのデータ2106により書き換える。

0184

以上説明したように、本実施形態では、パス設定用のデータを予め通信装置側へ配布しておき、かつパス設定変更の段階において変更指示をネットワーク管理サーバから各通信装置へ送信することにより、迅速に設定を変更することが可能となる。

0185

〔実施形態5〕
第一の実施形態ないし第三の実施形態では、全てのパスを対象として長経路側からパスの並び変えを実行する実施形態について説明した。本実施形態では、設定パスの帯域により、カテゴリ分けを実行し、各カテゴリにおいて、上記の実施形態1で説明したパスのグループ化と並列でのパス設定を行うものである。

0186

以下、図24A及び図24Bを用いて第四の実施形態について説明する。
図24Aは、ソート前のパスカテゴリ分類テーブルを示す図である。
図24Bは、ソート後のパスカテゴリ分類テーブルを示す図である。

0187

パスカテゴリ分類テーブルは、図24Aに示されるように、パスを識別するパス識別子2201、設定される帯域を示す設定帯域2202、及び分類分けされたグループを示すカテゴリ2203の各フィールドから構成される。パスカテゴリ分類テーブルは、対象となる全てのパス(エントリ2211〜エントリ2217)に対して、設定帯域2202において、10Gbit/sを示すパスは、カテゴリAに属し、一方、設定帯域2202において、1Gbit/sを示すパスは、カテゴリBに属するとして管理されることを示している。

0188

本実施形態では、図24Aに示されるパスのカテゴリ2203に従って、図24Bに示されるように、カテゴリ2203に従い、同一のカテゴリに属するパス毎に並び変え(ソート)が実行される。本実施形態では、設定する帯域が広帯域なパスを優先的にパス設定する処理を実行し、並び変え後のカテゴリAに属するパスに対して先に、上記実施形態で説明したパスのグループ化と並列でパス設定が実行される。また、並び変え後のカテゴリAに属するパスに対する設定タイミングを規定した後に、並び変え後のカテゴリBに属するパスに対して、上記実施形態で説明したパスのグループ化とパス設定が並列に実行される。

0189

以上説明したように、本実施形態では、設定帯域に対して広帯域なパスを優先的に並列設定することにより、データ伝送量の観点で大容量のデータ伝送を早期に確立することが可能となり、早期に大容量のデータ伝送が可能となるため、ネットワークの有効利用を行うことができる。

0190

1〜25…通信装置
30−1〜30−10…端末
50…ネットワーク管理サーバ

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