(57)【要約】【課題】少ない消費電力で通信サービスを提供するできる通信装置および通信制御方法を得る。【解決手段】同一宛先アドレス宛の通信に対し複数の通信経路を設定可能な通信装置であって、それぞれリンク速度が複数種のなかで切り替え可能な複数の通信インタフェース(ＩＦａ１〜ＩＦｂｎ)と、通信対象となる通信フロー毎の通信量と、予め格納されている各通信インタフェースの各リンク速度での消費電力に基づき、通信時の消費電力が最小となるように、前記複数の通信インタフェースにおけるリンク速度、使用リンク数、および各通信インタフェースへの通信フローの割り当てを設定する通信設定を行う通信制御部(１０)と、を備えた。【選択図】図２
2010199872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一宛先アドレス宛の通信に対し複数の通信経路を設定可能な通信装置であって、
それぞれリンク速度が複数種のなかで切り替え可能な複数の通信インタフェースと、
通信対象となる通信フロー毎の通信量と、予め格納されている各通信インタフェースの各リンク速度での消費電力に基づき、通信時の消費電力が最小となるように、前記複数の通信インタフェースにおけるリンク速度、使用リンク数、および各通信インタフェースへの通信フローの割り当てを設定する通信設定を行う通信制御部と、
を備えたことを特徴とする通信装置。
【請求項２】
通信制御部が、転送すべき通信フローの増減に対応するため、所定時間毎に通信設定を行うことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
通信制御部が、転送すべき通信フローの増減に対応するため、リンクに空き部分が生じれば、逐次、リンクの空き部分に通信フローを追加し、リンク速度および使用リンク数を設定した後、所定数以上の通信フローが空き部分に追加される度に通信設定を再度行うことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項４】
通信制御部が、転送すべき通信フローの増減に対応するため、リンクに空き部分が生じれば、逐次、リンクの空き部分に通信フローを追加し、リンク速度および使用リンク数を設定した後、通信フローの空き帯域が所定値以下になる度に通信設定を再度行うことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項５】
それぞれリンク速度が複数種のなかで切り替え可能な複数の通信インタフェースを有し、同一宛先アドレス宛の通信に対し複数の通信経路を設定可能な通信装置における通信制御方法であって、
通信対象となる通信フロー毎の通信量と、予め格納されている各通信インタフェースの各リンク速度での消費電力に基づき、通信時の消費電力が最小となるように、前記複数の通信インタフェースにおけるリンク速度、使用リンク数、および各通信インタフェースへの通信フローの割り当てを設定する通信設定を実施する通信制御を行うことを特徴とする通信制御方法。
【請求項６】
転送すべき通信フローの増減に対応するため、所定時間毎に通信設定を行うことを特徴とする請求項５に記載の通信制御方法。
【請求項７】
転送すべき通信フローの増減に対応するため、リンクに空き部分が生じれば、逐次、リンクの空き部分に通信フローを追加し、リンク速度および使用リンク数を設定した後、所定数以上の通信フローが空き部分に追加される度に通信設定を再度行うことを特徴とする請求項５に記載の通信制御方法。
【請求項８】
転送すべき通信フローの増減に対応するため、リンクに空き部分が生じれば、逐次、リンクの空き部分に通信フローを追加し、リンク速度および使用リンク数を設定した後、通信フローの空き帯域が所定値以下になる度に通信設定を再度行うことを特徴とする請求項５に記載の通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、同一宛先アドレス宛の通信に対して複数の経路を設定する通信形態を採る通信装置およびその通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
イーサネット(Ethernet：登録商標)に対応する対向通信装置間で複数の物理リンクを利用可能とするIEEE 802.3で定義されるリンクアグリゲーション(Link Aggregation)機能や、イーサネットに対応する２装置間のエンドツーエンド(End-to-End)接続を冗長化しプロテクション切替を実現するITU-T(国際電気通信連合、電気通信標準化部門)勧告G.8031で定義されるリニアプロテクション切替機能などを用いることで、２装置間の通信に対し複数の経路を取りうる通信形態が実現可能である。
【０００３】
また、IEEE802.3WGでは、Energy Efficient Ethernet (EEE：エネルギー効率の高いイーサネット)と称して、10Mbpsや100Mbps、1Gbpsといったイーサネットのリンク速度を高速に切替可能とする方式を検討しており、より消費電力が少ないリンク速度での運用が可能になりつつある。
【０００４】
一方、複数の通信経路を取りうる通信形態において、各通信経路の消費電力を考慮して、より低消費電力の通信経路を選択する方式が提案されている(例えば下記特許文献１参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２３７８４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に記載のシステムでは、選択可能な複数の通信経路から消費電力の低い経路を選択することを目的としており、消費電力を低く抑えられるようにそれぞれの通信経路で用いる各リンクのリンク速度等を調節する仕組みは提供されていない。そのため、各通信装置における消費電力が最小になるような最適化はできないという問題があった。
【０００７】
また、上記特許文献１に記載のシステムでは、通信経路における消費電力の度合いを、バースト伝送能力の有無、バッファ量および可能な伝送レートを少なくとも１つ含む他機器情報取得応答フレーム情報を基に判断し、複数の通信経路から消費電力の低い経路を選択するが、時々刻々変化する通信量などに基づいて、消費電力を低くするための動的な制御ができないという問題があった。
【０００８】
この発明は、転送対象となる通信フロー毎の通信量を考慮し、消費電力が最小となるように複数リンクのリンク速度ならびに使用リンク数を最適に調整する通信装置および通信制御方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、同一宛先アドレス宛の通信に対し複数の通信経路を設定可能な通信装置であって、それぞれリンク速度が複数種のなかで切り替え可能な複数の通信インタフェースと、通信対象となる通信フロー毎の通信量と、予め格納されている各通信インタフェースの各リンク速度での消費電力に基づき、通信時の消費電力が最小となるように、前記複数の通信インタフェースにおけるリンク速度、使用リンク数、および各通信インタフェースへの通信フローの割り当てを設定する通信設定を行う通信制御部と、を備えたことを特徴とする通信装置、およびこれに準じる通信制御方法にある。
【発明の効果】
【００１０】
この発明では、消費電力が最小となる制御を実施することで、これまでよりも少ない消費電力で通信サービスを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明による通信装置を含んだ通信システムの構成例を示す図である。
【図２】図１の各通信装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。
【図３】図２の機能ブロックを動作を示すように示した図である。
【図４】この発明による通信装置の通信インタフェース情報格納手段に格納されたデータの一例を示す図である。
【図５】この発明による通信装置の転送ルール制御手段での動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】この発明による通信装置における通信設定の動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１はこの発明による通信装置を含んだ通信システムの構成例を示す図である。この通信システムは、リンクアグリゲーション機能またはITU-T G.8031リニアプロテクション切替機能などを適用することによる複数経路での通信が可能な同一構造、同一機能を有する通信装置１，２と、通信装置１と通信装置２の間に設定された通信経路１〜Ｎを含むネットワーク３、各通信経路に対応する通信装置１，２のそれぞれの両側の入出力端に設けられた複数の通信インタフェースＩＦにより構成される。
【００１３】
図１に示した通信システムでは、通信装置１および通信装置２の間には、複数の通信経路１〜Ｎが存在し、通信装置１から通信装置２への通信フローはいずれかの経路を利用して転送される。通信装置１と通信装置２が直接隣接する場合、各通信経路１〜Ｎは、それぞれ単一リンクとなり、例えばリンクアグリゲーションによって使用する経路(リンク)が決定される。
【００１４】
一方、通信装置１と通信装置２の間に他の通信装置が存在する場合、複数の通信経路は例えばプロテクション切替や負荷分散の仕組みによって各通信フローが使用する経路が決定される。
【００１５】
通信装置１および通信装置２の各通信インタフェースＩＦは、例えばイーサネットで用いられる10Mbps/100Mbps/1Gbpsといった複数のリンク速度に対応するものとし、通信装置１から通信装置２へ転送される通信フローの帯域等に応じて、通信装置１は自律的に各通信インタフェースのリンク速度を設定する。
【００１６】
図２は図１の各通信装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。例えばコンピュータ等から構成される通信制御部１０は、転送処理手段１１、転送ルール制御手段１２、リンク速度制御手段１３、メモリで構成される転送ルール格納手段１４ａおよび通信インタフェース情報格納手段１４ｂを備える。そして通信制御部１０の両側にはそれぞれ複数の通信インタフェースＩＦａ１〜ＩＦａｎ，ＩＦｂ１〜ＩＦｂｎが設けられている。なお、転送ルール格納手段１４ａおよび通信インタフェース情報格納手段１４ｂは１つのメモリで構成可能である。
【００１７】
図３は図２の機能ブロックを、例えば通信インタフェースＩＦａ１〜ＩＦａｎ側から入力された通信フローを通信インタフェースＩＦｂ１〜ＩＦｂｎ側から出力、転送する場合の動作を示すように示した図である。転送処理手段１１は、転送ルール制御手段１２で設定される転送ルール１２０に基づいて、入力側の通信インタフェースＩＦａ１〜ＩＦａｎの一つ(例えばＩＦａ１)で受信したデータを、出力側の出力先の通信インタフェース(例えばＩＦｂ２)に転送する。転送ルール制御手段１２は、後述するやり方で転送ルール１２０の決定、設定を行うとともに、出力側の各通信インタフェースＩＦｂ１〜ＩＦｂｎのリンク速度を決定する。リンク速度制御手段１３は、各通信インタフェースＩＦｂ１〜ＩＦｂｎを転送ルール制御手段１２で決定されたリンク速度に設定する。
【００１８】
すなわち、転送ルール制御手段１２で複数の通信インタフェースのそれぞれのリンク速度、使用リンク数、および各通信インタフェースへの通信フローの割り当てを決定し、転送処理手段１１で決定された使用リンク数、各通信インタフェースへの通信フローの割り当てに従って通信フローの割り当てを行い、リンク速度制御手段１３で各通信インタフェースに決定されたリンク速度を設定する。
【００１９】
通信インタフェース情報格納手段１４ｂには、例えば図４に示すように、各通信インタフェースＩＦｂ１〜ＩＦｂｎに設定可能なリンク速度とそれぞれのリンク速度で動作した場合の消費電力、および各宛先に対し、どの通信インタフェースが経路を提供しうるかも、すなわち各通信インタフェースのリンク可能な宛先(アドレス)を予め設定、格納しておく。図４においてb1,b2,b3,・・・はリンク速度、w1,w2,w3,・・・は消費電力、P1,P2,P3・・・は宛先(アドレス)を示す。なお、全ての通信インタフェースで設定可能なリンク速度とそれぞれのリンク速度での消費電力が共有の場合には、設定可能なリンク速度と消費電力を代表データとして格納しておけばよい。
【００２０】
通信装置が転送すべき通信フローの帯域が予め判明している場合、転送ルール制御手段１２は、通信フローの宛先と、その宛先に対して利用可能な通信インタフェース、各通信インタフェースのリンク速度、各リンク速度に応じた消費電力の情報を基に、合計の消費電力が最小となるよう、転送に使用する通信インタフェース、各通信インタフェースのリンク速度、通信フローの割り当てを決定する。
【００２１】
リンク速度b1,b2(b1＜b2)と、それぞれのリンク速度における消費電力w1,w2(w1＜w2)の関係が、w2＜w1＊b2/b1の場合(＊は掛け算を意味する)、より高速なリンク速度b2のリンクにフローを集約することで消費電力を低く抑えることができる。転送ルール制御手段１２で実行されるアルゴリズム例としては、例えば、10Mbps/100Mbps/1000Mbps対応の通信インタフェースを複数備える装置では、以下のアルゴリズムが実行される。
【００２２】
まず、全通信フローの総帯域Bに対して、(int)(B/1000)本の1000Mbpsリンク(通信インタフェース)を用意し、1000Mbpsリンクに収容されるフローとして、必要帯域が大きいフローから順に収容していき、収容可能なフローがなくなったら終了する。次に残りのフローの総帯域B1が0ならば終了。B1が0以外の場合、必要となる100Mbpsリンク数((int)(B1/100)本)で消費される電力(B1/100)＊W100と、1000Mbpsリンク１本の消費電力W1000を比較し、消費電力が小さい方を使用する。
【００２３】
次に残りのフロー総帯域B2が0ならば終了し、以下100Mbpsリンクと10Mbpsリンクでと同様の比較を実施し消費電力が小さい方を使用する。
【００２４】
以降、新規の通信フローが追加される時は、使用中のリンクの空き部分に収容していき、新規通信フローの帯域が、使用中のリンクの空き部分に収まらない場合、新規に未使用通信インタフェース(リンク)を使用する、または再度上記の処理を実施し、なるべく収容率を上げる。
【００２５】
以上のような転送ルール制御手段１２での動作のフローチャートを図５に示す。図５において、Bは残りのフロー総帯域、bはリンク速度、kは使用リンク(通信インタフェース)数を示す。ステップＳ１では、全通信フローの総帯域Bから最速リンク速度b1のリンクをk1本使用した場合の余りの通信フローの総帯域B1(但しB1＜b1)を求める。ステップＳ２では、余りの通信フローの総帯域B1が０なら動作を終了する。そうでなければステップＳ３で、余りの通信フローの総帯域B1に対して、第２位のリンク速度b2のリンクを余りの通信フローの総帯域B2がB2＜b2となるまで割り当てた場合の消費電力(B1/b2)×w2と最速リンク速度b1のリンク１本の消費電力w1を比較する。同じか消費電力(B1/b2)×w2の方が大きければ、ステップＳ４で最速リンク速度b1のリンクをk1＋１本割当てる(１本追加)。消費電力(B1/b2)×w2の方が小さければ、ステップＳ５で最速リンク速度b1のリンクをk1本、第２位のリンク速度b2のリンクをk2本(B1/b2＝k2)割当てる。
【００２６】
ステップＳ６では、余りの通信フローの総帯域B2が０なら動作を終了する。そうでなければステップＳ７で、余りの通信フローの総帯域B2に対して、第３位のリンク速度b3のリンクを余りの通信フローの総帯域B3がB3＜b3となるまで割り当てた場合の消費電力(B2/b3)×w3と第２位のリンク速度b2のリンク１本の消費電力w2を比較する。同じか消費電力(B2/b3)×w3の方が大きければ、ステップＳ８で第２位のリンク速度b2のリンクを１本追加する。消費電力(B2/b3)×w3の方が小さければ、ステップＳ９で第２位のリンク速度b3のリンクをk3本(B2/b3＝k3)割当てる。
【００２７】
そしてステップＳ１０では、余りの通信フローの総帯域B3が０なら動作を終了し、という具合にして、余りの通信フローの総帯域が０になるまで上記動作を続け、転送に使用する通信インタフェース、各通信インタフェースのリンク速度、通信フローの割り当てを決定する。
【００２８】
なお通信フローの割り当てに関しては、通信フローの宛先アドレスと、その宛先に対して利用可能な通信インタフェースを図４に示す通信インタフェース情報のリンク可能な宛先アドレスを参照して決める。例えば、通信フローを通信インタフェースに割り当てる際、必要帯域が大きいフローを優先させるのと同時に宛先アドレスの合致する通信フローを優先して割り当てる。
【００２９】
また、転送ルール制御手段１２は、リンクに空き部分が生じれば、逐次、リンクの空き部分に通信フローを追加するように転送ルール１２０を設定し、転送処理手段１１およびリンク速度制御手段１３がこれに従って処理を行う。
【００３０】
以上のようにして設定された転送ルールは転送ルール格納手段１４ａに格納され、転送処理手段１１で転送ルール１２０として使用される。
【００３１】
図６は、ある宛先に対し４本の通信インタフェースが利用可能な通信装置において、500Mbps、350Mbps、100Mbps×４本の計６本の通信フローが前記宛先に向けて転送される際に、前記アルゴリズムに従って1000Mbpsの通信インタフェース２本に各通信フローが収容される様子を示している。この例は100Mbps３本よりも、1000Mbps１本の方が消費電力が低い場合を示している。
【００３２】
また、より単純なケースとしては、１：１リニアプロテクション切替において、切替端が同一ポートであるような複数の切替インスタンスが存在する場合に、各切替インスタンスにおいて現用／予備の設定を合わせておき、通常は現用のみで転送を実施、予備系は正常性確認のトラヒックのみを転送可能とするために低いリンク速度で動作させるといった形態もある。
【００３３】
通信フローの収容先通信インタフェースを一旦決定した後、所定時間経過を契機として、すなわち所定時間経過毎に再度収容先を決定し直す(割り当て設定を行う)ことで、通信フローの増減に柔軟に対応可能となる。
【００３４】
また、所定時間経過を契機とする以外にも、空き部分に所定数以上の通信フローを追加した場合や、通信フローを追加した結果、空き帯域が所定値以下になった場合に、その度毎に再度収容先を決定し直す(割り当て設定を行う)ことで、通信フローの増減に柔軟に対応可能となる。
【００３５】
なお上記説明では、図３の通信インタフェースＩＦａ１〜ＩＦａｎ側から入力された通信フローを通信インタフェースＩＦｂ１〜ＩＦｂｎ側から出力、転送する場合の動作について説明したが、通信インタフェースＩＦｂ１〜ＩＦｂｎ側から入力された通信フローを通信インタフェースＩＦａ１〜ＩＦａｎ側から出力、転送する場合についても、入力と出力が反転して同様にして実施される。
【００３６】
以上のように、複数のリンク速度を選択可能な通信インタフェースを複数備えネットワーク複数の通信経路によって接続される通信装置において、転送対象となる各通信フローの通信量に合わせて、通信インタフェースのリンク速度ならびに使用リンク数、各通信インタフェースへの通信フローの割り当てを、消費電力が最小となるように制御する手段を備えたことにより、これまでよりも少ない消費電力で通信サービスを提供できる。
【符号の説明】
【００３７】
１，２  通信装置、３  ネットワーク、１０  通信制御部、１１  転送処理手段、１２  転送ルール制御手段、１３  リンク速度制御手段、１４ａ  転送ルール格納手段、１４ｂ  通信インタフェース情報格納手段、１２０  転送ルール、ＩＦａ１〜ＩＦｂ１  通信インタフェース。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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