(57)【要約】【課題】  本発明では、ネットワーク機器の消費電力を考慮した経路選択方法を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明に係るネットワーク経路選択方法は、複数のネットワーク機器を有する、端末とサーバ間を接続する複数の経路から１の経路を選択するネットワーク経路選択方法であって、複数の経路毎の消費電力を算出し、算出した消費電力に基いて選択すべき経路を決定することを特徴とする。【選択図】  図１
2014155203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のネットワーク機器を有する、端末とサーバ間を接続する複数の経路から１の経路を選択するネットワーク経路選択方法であって、
前記複数の経路毎の消費電力を算出し、算出した消費電力に基いて選択すべき経路を決定することを特徴とするネットワーク経路選択方法。
【請求項２】
前記複数の経路のトラフィック量に基づいて、経路毎の消費電力を推定することを特徴とする請求項１に記載のネットワーク経路選択方法。
【請求項３】
前記推定した消費電力と実測した消費電力との差が所定値以上の場合は、消費電力を推定する際に用いた関数を再計算することを特徴とする請求項２に記載のネットワーク経路選択方法。
【請求項４】
前記複数の経路のトラフィック量が所定値よりも小さい場合、
消費電力の大きい経路のポートを閉鎖する、或いは
消費電力の大きい経路のネットワーク機器の電源をオフにすることを特徴とする請求項２に記載のネットワーク経路選択方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワークにおいてデータを転送する技術に関するものであり、特に電力消費を抑えるネットワーク経路選択方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のネットワーク連携による節電技術では、冗長化した通信ネットワークにおいて実際の通信に使用されていない副系機器の電力供給を断つという方法がある。また特許文献１には、非冗長経路上の通信機器または通信回線の障害を回線のリンク状態、確認用パケットの通信状態、またはプロトコル制御パケットの状態を監視して、障害状態に応じて冗長経路上の通信機器の一部または全てに対して電力供給を断つことにより、通信経路を確保しつつ消費電力を抑制することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2011−142389号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来のネットワーク連携による節電技術では、ネットワーク機器自体の消費電力を判断基準した省電力対策について考慮されていない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係るネットワーク経路選択方法は、複数のネットワーク機器を有する、端末とサーバ間を接続する複数の経路から１の経路を選択するネットワーク経路選択方法であって、複数の経路毎の消費電力を算出し、算出した消費電力に基いて選択すべき経路を決定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、省電力を考慮したネットワーク経路選択制御が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施例１に係るネットワーク転送システムの概要図
【図２】本発明の実施例１に係るネットワーク機器が保持し、経路選択で用いる管理テーブル
【図３】本発明の実施例１に係るネットワーク機器が現時点の消費電力に基いて経路を選択する処理フロー図
【図４】本発明の実施例２に係るネットワーク機器のトラフィック量と消費電力の関係図
【図５】本発明の実施例２に係るネットワーク機器が保持し、経路選択で用いる管理テーブル
【図６】本発明の実施例２に係る経路毎の関数の作成で用いる経路管理テーブル
【図７】本発明の実施例２に係る、各経路の消費電力変化を表す関数に基いて経路を選択する処理フロー図(初回の場合)
【図８】本発明の実施例２に係る、各経路の消費電力変化を表す関数に基いて経路を選択する処理フロー図(２回目以降の場合)
【図９】本発明の実施例２に係る各経路のトラフィック量に基いて消費電力を推定し経路選択する説明図
【図１０】本発明の実施例３に係るネットワーク機器のポート閉塞、機器電源オフ処理を説明する概要図
【図１１】本発明の実施例３に係る一日のトラフィック量に各閾値を設けたグラフ
【図１２】本発明の実施例３に係るネットワーク機器のポート開放/閉塞、機器電源オン/オフ動作をする処理フロー図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
消費電力に関する情報を判断基準として省電力を実現する実施例を以下に示す。
(実施例１)
本実施例では、現時点の消費電力を用いて経路選択を実施する例を説明する。まず図１は本発明の実施例に係るネットワーク転送システムのシステム構成図である。端末102とサーバ103との間で接続しているネットワーク100は、端末102、サーバ103間にある一部のネットワークであり、ネットワーク機器101-A、101-B、101-C、101-D、101-Eから構成されている。ここで、ネットワーク100のネットワーク機器101-Aから101-Dまでのデータ転送を実施する際に、ネットワーク機器101-Aは、図２に示す管理テーブル200からの情報を元に経路選択を実施する。図２は、前述の通り、ネットワーク機器が経路選択で用いる管理テーブルの一例であり、ネットワーク機器が管理テーブル200を所持し、管理テーブル200には宛先ネットワーク201、ホップ数202、伝送可能帯域203、現時点での消費電力204、送出インタフェース205に関する情報が記憶されている。
【０００９】
次に、図３を用いて、ネットワーク機器の経路選択処理について説明する。端末102からサーバ103にデータ転送をネットワーク100経由で実施する際、ネットワーク100内ではネットワーク機器101-Aから101-Dに転送可能経路の選択が実施される。
端末102からのデータを受信したネットワーク機器101-Aは、機器内で保持している管理テーブル200を用いて各経路のネットワーク機器101-Dまでの伝送可能帯域203を参照し、転送可能か確認する。転送可能距離が複数存在する場合(301-Yes)、管理テーブル200から各経路の現時点での消費電力204を参照し、消費電力を比較する。現在使用中の経路よりも他経路の方が消費電力が少ない場合、初回の場合は候補とされている複数経路の中で消費電力が低い経路がある場合(302-Yes)、消費電力が少ない経路への切替また選択を実施(303)する。経路選択後に、上記分岐命令で命令結果が負となった場合(301-No、302-No)は、一定時間待ち304、再度伝送領域確認301から実施するようにする。ネットワーク機器101-Aは経路決定後、管理テーブル200より経路決定した送出インタフェース205情報より、対象ポートへデータ転送する。
【００１０】
この経路選択で用いる管理テーブル200内の情報は、制御パケットを利用して定期的に情報交換を実施する。具体的には、ネットワーク機器101-Bは、隣接ネットワーク機器101-A、101-Cに自身の消費電力、可能帯域幅など経路選択に必要な情報、また他ネットワークへの接続インタフェース情報など影響を確認するのに必要な情報を送る。受信したネットワーク機器101-A、101-Cは自身の情報を付加し、各々隣接ネットワーク機器101-B、101-E(ネットワーク機器101-Aの場合)、101-B、101-D(ネットワーク機器101-Cの場合)に送る。このとき同じ宛先ネットワークの場合、消費電力は隣接する機器から来た消費電力に加算して送信する動作を実施する。これにより宛先ネットワークまでの消費電力の合計値を算出することが可能になる。この動作を繰り返し実施することで、各ネットワーク機器101は自身のあらゆる経路とその経路に費やされる消費電力情報等を把握することが可能となる。
【００１１】
このように、複数のネットワーク機器を有する、端末とサーバ間を接続する複数の経路から１の経路を選択するネットワーク経路選択方法であって、複数の経路毎の消費電力を算出し、算出した消費電力に基いて選択すべき経路を決定することにより、省電力効果の高い経路を選択することが可能となる。
【００１２】
なお、図４はネットワーク機器の消費電力の推定グラフである。ネットワーク機器は種々の回路の停止や電圧低下、周波数クロックの制御等より、トラフィック量に応じた消費電力を調節することが可能である。本実施例では、ネットワーク機器がトラフィック量に応じた電力を消費していることを前提としている。
【００１３】
(実施例２)
次に、各経路のトラフィック量の変化から消費電力を予測し、その予測情報を元に経路選択する例について説明する。まず、図５には、ネットワーク機器が経路選択で用いる管理テーブル500を示す。経路選択で用いる管理テーブル500は、図２の管理テーブル200に、経路ナンバ501、トラフィック増減(x)に対する消費電力(y)を算出した関数502を含めた構成となっている。また図６は各経路のトラフィック量と消費電力の情報を管理するテーブル600である。経路管理テーブル600は、関数502を算出するのに必要であり、宛先IPネットワーク601、経路ナンバ501、トラフィック量602、経路内総電力603から構成されている。ここで、関数502は、データを転送する度にトラフィック量と消費電力が経路管理テーブル600に保存され、
それに基いて相関分析をすることにより取得される。このステップをデータ転送の度に実行することにより、精度の高いグラフ（実曲線）を取得することが可能となる。
【００１４】
続いて、図７及び図８を用いて、ネットワーク機器の経路選択処理について説明する。図７は初回の場合の処理フローであり、図８は２回目以降の場合の処理フローを示している。具体的には、端末102からサーバ103にデータ転送をネットワーク100経由で実施する際、ネットワーク100内ではネットワーク機器101-Aから101-Dに転送可能経路の選択が実施される。ここで、初回の場合、端末102からのデータを受信したネットワーク機器101-Aは、機器内で保持している管理テーブル500を用いて各経路のネットワーク機器101-Dまでの伝送可能帯域203を参照し、転送可能か確認する。転送可能距離が複数存在する場合(701-Yes)、ネットワーク機器101-Aは、経路１にトラフィックを流し、取得した経路情報を経路管理テーブル600内の各情報に保存する。次に経路２にトラフィックを流し、同様の動作を実施する。全経路情報を保存した後、経路内総電力量が最も少ない経路を選択する。
【００１５】
また2回目以降の場合、ネットワーク機器101-Aは、管理テーブル500の関数502よりトラフィック量に応じた経路内電力量を計算し、経路内電力量が少ない経路を選択する(802)。計算した電力量と実測値が異なる場合(803-Yes)、実測値の経路情報を経路管理テーブル600内の各情報に保存し、関数の作成を実施後、再度伝送領域確認801から実施するようにする。
ここで、管理テーブル500の関数502は、経路管理テーブル600から相関分析で算出した近似曲線である。計算した電力量と実測値の異なり具合の判断は、差分で判断する。予め差分を設定しておき、設定値以上の差分が見られた時に異なっていると判断する。また、経路ナンバは、管理テーブル500と経路管理テーブル600で経路の括りつけで使用しているナンバとなっており、新規経路作成時にナンバを割振るものである。なお、本実施例は、ネットワーク機器101-Aがトラフィック量の増減に応じて経路選択を実施するとしておりますが、定期的に実施してもよい。
【００１６】
図９は、各経路のトラフィック変化に対する消費電力情報に基いて経路選択する具体的な例である。経路選択を実施するネットワーク機器は、管理テーブル500内の関数502を用いて、先のトラフィックの増減に対する各経路内の総電力量を計算する。計算後、各経路内の総電力量が少ない方に経路選択する。例えば、図９の実曲線は、経路１と経路２のトラフィック量と消費電力量の関係を示し、現在のトラフィック量と消費電力量を現在値で示す値とする。即ち、左図の経路１の現在のトラフィック量が約450MB、消費電力が約72Wであり、右図の経路２の現在のトラフィック量が約600MB、消費電力が約61Wである。この状況で、トラフィック量が約150MB増加すると、現在値から約150MB分だけ右に其々シフトし、それに応じて、消費電力量が実曲線に沿って増加する。その結果、破線で示すとおり、経路１の消費電力量は約75W、経路２の消費電力量は約80Wになり、其々約3W、約19W増加することが分かる。この場合、経路１の消費電力増加量が小さいので、経路１が選択される。なお、この実曲線は、
このように、複数の経路のトラフィック量に基づいて、経路毎の消費電力を推定することにより、省電力効果の高い経路を選択することが可能となる。また、推定した消費電力と実測した消費電力との差が所定値以上の場合は、消費電力を推定する際に用いた関数を再計算することにより、推定値の精度を維持または向上させることができる。
【００１７】
(実施例３)
次に、トラフィック量と消費電力に関する情報により、選択しない経路上のポート閉塞や機器の電源をオフにする例について説明する。まず、図１０は、ネットワーク機器のポート閉塞、機器電源オフ処理を図示したものである。既に説明した図１と同一の符号が付されたものは、図１の構成と同一の機能を有するので、説明は省略する。また図１１には、一日のトラフィック量の例である。トラフィック量には各々閾値を設けており、ポート開放/閉塞、機器電源オン/オフ実施を判断する値としている。閾値近くでトラフィックが細かく変化することにより切替が頻繁に発生するのを防ぐため、閾値は各々4つ設けている。
【００１８】
次に、図１２を用いて、ネットワーク機器のポート開放/閉塞、機器電源オン/オフ処理をについて説明する。ネットワーク機器101-Aから101-Dにデータ転送している時、ネットワーク機器101-Aは、各経路の機器の電源状態1201、ポート状態1202を確認する。どちらの経路も電源オン/ポート開放状態の場合(1202-Yes)、ネットワーク機器101-Aは自身のトラフィック量からポート閉塞、機器電源オフ閾値より低いか確認をする。ポート閉塞が可能な場合(1204-No、1205-No)、ネットワーク機器101-Aは、各経路ポート閉塞により影響がないか確認する。各経路とも問題無ければ(1208-Yes)、複数ある経路の中で消費電力が多い方の経路を対象経路とし、ポート閉塞を実施する。
【００１９】
一方で、電源オフが必要な場合(1204-Yes)、各経路電源オフにより影響が無いか確認し、問題なければ(1205-Yes)複数ある経路の中で消費電力が多い方の機器を電源オフする。図１０のネットワーク構成の場合、ポート閉塞及び機器オフ対象機器は、ネットワーク機器101-B、101-C、101-Eである。1205、1208で実施している影響確認は、制御パケットより情報を得ている接続インタフェース情報を元にし、他ネットワークへの通信遮断の恐れがあるかの影響確認や伝送可能帯域203より通信可能な帯域を保有しているかの確認を実施する。また、既にポート閉塞時や電源オフ時の場合(1201-No、1202-No)、各閾値に達したときに上記と逆の動作を実施する。このように、複数の経路のトラフィック量が所定値よりも小さい場合、消費電力の大きい経路のポートを閉鎖する、或いは、消費電力の大きい経路のネットワーク機器の電源をオフにする構成を採用することにより、より省電力効果を高めることが可能になる。
【００２０】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。また、図１で示しているネットワーク機器は、ルータ、L3スイッチ、L2スイッチ等様々な伝送装置で利用することを想定している。さらに、本実施例では、消費電力、伝送可能帯域を別々に利用し経路選択を実施したが、ルーティングプロトコルであるIRGPのように、消費電力を含めた複数のメトリックの合計値を経路選択として用いてもよい。例えば帯域幅、遅延、負荷、消費電力を各々決められた方法で数値化し、その合計値を優先度として経路選択制御するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２１】
101  ネットワーク機器
200  管理テーブル
204  現時点での消費電力
500  管理テーブル
502  関数
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2014155203.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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