(57)【要約】【課題】ＱｏＳにより優先的な扱いを受ける端末がそうでない端末に比べ、過度に優先的な扱いを受けることを防止する。【解決手段】１以上のルータと管理サーバを備え、各ルータは、パケットの送信元アドレスを特定する手段と、パケットのＱｏＳを特定する手段と、パケットの当該ルータにおける遅延時間と、優先的な扱いを受けずに通過するパケットの当該ルータにおける遅延時間との差分である優先時間を計測する手段と、パケットのＱｏＳ毎に優先時間に対応した重み付け値を求める手段と、重み付け値を送信元アドレス毎に累積する手段と、を備え、管理サーバは、１以上のルータから累積された重み付け値を入力する手段と、入力した重み付け値を基に所定の計算する手段と、計算結果が所定値以上となった場合に、送信元アドレスからの優先的な扱いを受けるパケットの通過を阻止する手段を備える。【選択図】図１
2008016921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通過するパケットの送信元アドレスを特定する送信元アドレス特定手段と、
通過するパケットのＱｏＳを特定するパケットＱｏＳ特定手段と、
通過するパケットの当該ルータにおける遅延時間と、当該ルータを優先的な扱いを受けずに通過するパケットの当該ルータにおける遅延時間との差分である優先時間を計測する優先時間計測手段と、
パケットのＱｏＳ毎に優先時間に対応した重み付け値を求める重み付け値計算手段と、
前記重み付け値を送信元アドレス毎に累積する重み付け値累積手段と、
を備えることを特徴とするルータ。
【請求項２】
通過するパケットの宛先アドレスを特定する宛先アドレス特定手段と、
通過するパケットのＱｏＳを特定するパケットＱｏＳ特定手段と、
通過するパケットの当該ルータにおける遅延時間と、当該ルータを優先的な扱いを受けずに通過するパケットの当該ルータにおける遅延時間との差分である優先時間を計測する優先時間計測手段と、
パケットのＱｏＳ毎に優先時間に対応した重み付け値を求める重み付け値計算手段と、
前記重み付け値を宛先アドレス毎に累積する重み付け値累積手段と、
を備えることを特徴とするルータ。
【請求項３】
通過するパケットの送信元アドレス及び宛先アドレスを特定する送信元アドレス・宛先アドレス特定手段と、
通過するパケットのＱｏＳを特定するパケットＱｏＳ特定手段と、
通過するパケットの当該ルータにおける遅延時間と、当該ルータを優先的な扱いを受けずに通過するパケットの当該ルータにおける遅延時間との差分である優先時間を計測する優先時間計測手段と、
パケットのＱｏＳ毎に優先時間に対応した重み付け値を求める重み付け値計算手段と、
前記重み付け値を送信元アドレスと宛先アドレスとの組毎に累積する重み付け値累積手段と、
を備えることを特徴とするルータ。
【請求項４】
１以上のルータと管理サーバとを備え、
各ルータは、
当該ルータを通過するパケットの送信元アドレスを特定する送信元アドレス特定手段と、
当該ルータを通過するパケットのＱｏＳを特定するパケットＱｏＳ特定手段と、
当該ルータを通過するパケットの当該ルータにおける遅延時間と、当該ルータを優先的な扱いを受けずに通過するパケットの当該ルータにおける遅延時間との差分である優先時間を計測する優先時間計測手段と、
パケットのＱｏＳ毎に優先時間に対応した重み付け値を求める重み付け値計算手段と、
前記重み付け値を送信元アドレス毎に累積する重み付け値累積手段と、
を備え、
前記管理サーバは、
１以上のルータから累積された重み付け値を入力する重み付け値手段と、
入力した重み付け値を基に所定の計算する計算手段と、
前記計算手段の計算結果が所定値以上となった場合に、前記送信元アドレスからの優先的な扱いを受けるパケットの通過を阻止する優先パケット通過阻止手段と、
を備えることを特徴とする優先パケット通過制御システム。
【請求項５】
１以上のルータと管理サーバとを備え、
各ルータは、
当該ルータを通過するパケットの宛先アドレスを特定する宛先アドレス特定手段と、
当該ルータを通過するパケットのＱｏＳを特定するパケットＱｏＳ特定手段と、
当該ルータを通過するパケットの当該ルータにおける遅延時間と、当該ルータを優先的な扱いを受けずに通過するパケットの当該ルータにおける遅延時間との差分である優先時間を計測する優先時間計測手段と、
パケットのＱｏＳ毎に優先時間に対応した重み付け値を求める重み付け値計算手段と、
前記重み付け値を宛先アドレス毎に累積する重み付け値累積手段と、
を備え、
前記管理サーバは、
１以上のルータから累積された重み付け値を入力する重み付け値手段と、
入力した重み付け値を基に所定の計算する計算手段と、
前記計算手段の計算結果が所定値以上となった場合に、前記宛先アドレス宛の優先的な扱いを受けるパケットの通過を阻止する優先パケット通過阻止手段と、
を備えることを特徴とする優先パケット通過制御システム。
【請求項６】
１以上のルータと管理サーバとを備え、
各ルータは、
当該ルータを通過するパケットの送信元アドレス及び宛先アドレスを特定する送信元アドレス・宛先アドレス特定手段と、
当該ルータを通過するパケットのＱｏＳを特定するパケットＱｏＳ特定手段と、
当該ルータを通過するパケットの当該ルータにおける遅延時間と、当該ルータを優先的な扱いを受けずに通過するパケットの当該ルータにおける遅延時間との差分である優先時間を計測する優先時間計測手段と、
パケットのＱｏＳ毎に優先時間に対応した重み付け値を求める重み付け値計算手段と、
前記重み付け値を送信元アドレスと宛先アドレスとの組毎に累積する重み付け値累積手段と、
を備え、
前記管理サーバは、
１以上のルータから累積された重み付け値を入力する重み付け値手段と、
入力した重み付け値を基に所定の計算する計算手段と、
前記計算手段の計算結果が所定値以上となった場合に、前記送信元アドレスから前記宛先アドレスに送られようとする優先的な扱いを受けるパケットの通過を阻止する優先パケット通過阻止手段と、
を備えることを特徴とする優先パケット通過制御システム。
【請求項７】
請求項４乃至６の何れか１項に記載の優先パケット通過制御システムにおいて、
前記所定の計算は、重み付け加算、最大値検出、単純加算、種々の平均値計算の何れかであることを特徴とする優先パケット通過制御システム。
【請求項８】
通過するパケットの送信元アドレスを特定する送信元アドレス特定ステップと、
通過するパケットのＱｏＳを特定するパケットＱｏＳ特定ステップと、
通過するパケットの当該ルータにおける遅延時間と、当該ルータを優先的な扱いを受けずに通過するパケットの当該ルータにおける遅延時間との差分である優先時間を計測する優先時間計測ステップと、
パケットのＱｏＳ毎に優先時間に対応した重み付け値を求める重み付け値計算ステップと、
前記重み付け値を送信元アドレス毎に累積する重み付け値累積ステップと、
を備えることを特徴とする優先処理量計算方法。
【請求項９】
通過するパケットの宛先アドレスを特定する宛先アドレス特定ステップと、
通過するパケットのＱｏＳを特定するパケットＱｏＳ特定ステップと、
通過するパケットの当該ルータにおける遅延時間と、当該ルータを優先的な扱いを受けずに通過するパケットの当該ルータにおける遅延時間との差分である優先時間を計測する優先時間計測ステップと、
パケットのＱｏＳ毎に優先時間に対応した重み付け値を求める重み付け値計算ステップと、
前記重み付け値を宛先アドレス毎に累積する重み付け値累積ステップと、
を備えることを特徴とする優先処理量計算方法。
【請求項１０】
通過するパケットの送信元アドレス及び宛先アドレスを特定する送信元アドレス・宛先アドレス特定ステップと、
通過するパケットのＱｏＳを特定するパケットＱｏＳ特定ステップと、
通過するパケットの当該ルータにおける遅延時間と、当該ルータを優先的な扱いを受けずに通過するパケットの当該ルータにおける遅延時間との差分である優先時間を計測する優先時間計測ステップと、
パケットのＱｏＳ毎に優先時間に対応した重み付け値を求める重み付け値計算ステップと、
前記重み付け値を送信元アドレスと宛先アドレスとの組毎に累積する重み付け値累積ステップと、
を備えることを特徴とする優先処理量計算方法。
【請求項１１】
１以上のルータと管理サーバとを備えるシステムにおける優先パケット通過制御方法において、
各ルータでは、
当該ルータを通過するパケットの送信元アドレスを特定する送信元アドレス特定ステップと、
当該ルータを通過するパケットのＱｏＳを特定するパケットＱｏＳ特定ステップと、
当該ルータを通過するパケットの当該ルータにおける遅延時間と、当該ルータを優先的な扱いを受けずに通過するパケットの当該ルータにおける遅延時間との差分である優先時間を計測する優先時間計測ステップと、
パケットのＱｏＳ毎に優先時間に対応した重み付け値を求める重み付け値計算ステップと、
前記重み付け値を送信元アドレス毎に累積する重み付け値累積ステップと、
を行い、
前記管理サーバでは、
１以上のルータから累積された重み付け値を入力する重み付け値ステップと、
入力した重み付け値を基に所定の計算する計算ステップと、
前記計算ステップの計算結果が所定値以上となった場合に、前記送信元アドレスからの優先的な扱いを受けるパケットの通過を阻止する優先パケット通過阻止ステップと、
を行うことを特徴とする優先パケット通過制御方法。
【請求項１２】
１以上のルータと管理サーバとを備えるシステムにおける優先パケット通過制御方法において、
各ルータでは、
当該ルータを通過するパケットの宛先アドレスを特定する宛先アドレス特定ステップと、
当該ルータを通過するパケットのＱｏＳを特定するパケットＱｏＳ特定ステップと、
当該ルータを通過するパケットの当該ルータにおける遅延時間と、当該ルータを優先的な扱いを受けずに通過するパケットの当該ルータにおける遅延時間との差分である優先時間を計測する優先時間計測ステップと、
パケットのＱｏＳ毎に優先時間に対応した重み付け値を求める重み付け値計算ステップと、
前記重み付け値を宛先アドレス毎に累積する重み付け値累積ステップと、
を行い、
前記管理サーバでは、
１以上のルータから累積された重み付け値を入力する重み付け値ステップと、
入力した重み付け値を基に所定の計算する計算ステップと、
前記計算ステップの計算結果が所定値以上となった場合に、前記宛先アドレス宛の優先的な扱いを受けるパケットの通過を阻止する優先パケット通過阻止ステップと、
を行うことを特徴とする優先パケット通過制御方法。
【請求項１３】
１以上のルータと管理サーバとを備えるシステムにおける優先パケット通過制御方法において、
各ルータでは、
当該ルータを通過するパケットの送信元アドレス及び宛先アドレスを特定する送信元アドレス・宛先アドレス特定ステップと、
当該ルータを通過するパケットのＱｏＳを特定するパケットＱｏＳ特定ステップと、
当該ルータを通過するパケットの当該ルータにおける遅延時間と、当該ルータを優先的な扱いを受けずに通過するパケットの当該ルータにおける遅延時間との差分である優先時間を計測する優先時間計測ステップと、
パケットのＱｏＳ毎に優先時間に対応した重み付け値を求める重み付け値計算ステップと、
前記重み付け値を送信元アドレスと宛先アドレスとの組毎に累積する重み付け値累積ステップと、
を行い、
前記管理サーバでは、
１以上のルータから累積された重み付け値を入力する重み付け値ステップと、
入力した重み付け値を基に所定の計算する計算ステップと、
前記計算ステップの計算結果が所定値以上となった場合に、前記送信元アドレスから前記宛先アドレスに送られようとする優先的な扱いを受けるパケットの通過を阻止する優先パケット通過阻止ステップと、
を行うことを特徴とする優先パケット通過制御方法。
【請求項１４】
請求項１１乃至１３の何れか１項に記載の優先パケット通過制御方法において、
前記所定の計算は、重み付け加算、最大値検出、単純加算、種々の平均値計算の何れかであることを特徴とする優先パケット通過制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＰパケットをルーティングするルータ、該ルータを含む優先パケット通過制御システム、ルータを通過する優先パケットの処理量を計算する優先処理量計算方法及び前記優先パケット通過制御システムにおける優先パケット通過制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パケット通信ネットワークにおいて、パケットの処理を行うルータが到来するパケットに関し、特定の通信に対して高品質な帯域を付与する技術・機構は、一般的にＱｏＳ(Quality of Service)として知られている。この技術により、ある優先度を割り当てられたパケットは、優先度を割り当てられていないパケットに比べ、高スループットや低遅延といった、ネットワークにおけるプライオリティを得ることになる。
【０００３】
一律のＱｏＳが適用されるネットワークとその外部ネットワークの境界に位置するエッジルータに外部から到達したパケットに対し、内部ネットワークにおける品質保証の技術として、ルータ間でネットワーク・リソースの予約を行っておき、優先されるパケットがこの予約されたリソースを通ることでパケットに対し高品質の経路を与えるＩｎｔＳｅｒｖと呼ばれる技術がＩＥＴＦによって標準として公開されている。
【０００４】
またこのようなリソース予約でなく、当該ネットワークの外部から到達したパケットに対しエッジルータによって、静的に、または外部装置によって動的に定義されたラベリングポリシーに基づき、この内部ネットワークにて優先度を表す値をヘッダ部に書き込まれ、ルーティングテーブルによって他ルータに転送し、当該ネットワーク内部のルータはこの値に基づいてキューイング等のパケット処理機構における優先度を付与する、ＤｉｆｆＳｅｒｖと呼ばれる技術が公開されている。
【０００５】
例えば、ＯＳＩ参照モデルのネットワーク層では、ＩＰｖ４におけるＱｏＳ実装の例としてＩＰヘッダ内のＴＯＳフィールドを利用した相対的なパケットの優先度付けの仕組みがＩＥＴＦによってＲＦＣ２４７４、ＲＦＣ２４７５として公開されている。この方法では、ＴＯＳフィールドのうち６ビットにＤＳＣＰ(DiffServ Code Point)値を書き込み、ＱｏＳの優先度を示す値として利用することができる。
【０００６】
またデータリンク層では、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）におけるＱｏＳ実装として、ＶＬＡＮタグに同様の優先度フィールドを付与する仕組みがＩＥＥＥによって策定されている。またパケットに付与したラベルによるルーティングを行う仕組みであるＭＰＬＳでも、ラベル内に特定の値を持つパケットに対してキューイング等で有利なパケット処理を行う仕組みがＩＥＴＦにおいて提唱されている。
【０００７】
このようなネットワークにおける優先度付けの方法としては、一般的には、パケットの各レイヤーのパラメータに対してフィルタリングルールを定義しておき、ルールに適合するものに対し予め指定した優先度を与えることになる。例えばＩＰネットワークにおいては、ＩＰアドレスやトランスポート層のプロトコル種別、またＵＤＰやＴＣＰのようなポート番号をパラメータとして持つプロトコルを用いるパケットではポート番号にも基づいて決定されることになる。
【０００８】
また、この優先度決定のためのフィルタリングルールは、エッジルータやパケット送受信端末に対しスタティックに設定する方法や、特許文献１で示されるような、ユーザごとに認証サーバによる認証処理を経て、認証されたユーザが送受信するパケットに対して、ＤｉｆｆＳｅｒｖにおける優先度を示すパラメータを書き込むという仕組みがある。
【特許文献１】特開２００６−０１３８９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
現在、敷設された電話回線や光ファイバ回線をネットワーク物理層として利用し、その上でインターネット網へのアクセスを提供するサービスが商用インターネット・サービス・プロバイダによって広く行われている。
【００１０】
このような公衆ネットワーク網は、帯域や遅延の保証がないベスト・エフォートタイプのネットワークとして構成されているが、音声通信や、多数の利用者間で同時刻において情報の同期を必要とするネットワーク・ゲーム通信等は、パケットの低遅延及び低パケット廃棄率がそのアプリケーションのクオリティとして要求される。このような通信においては、通信パケットに対しＱｏＳによる優先性を与えることによって、アプリケーションのクオリティ上昇に寄与するところが大きい。
【００１１】
インターネット・サービス・プロバイダは、これらアプリケーションを使用するネットワーク利用者にとってのインターネットへの直接の接続口を持ち、自身が持つネットワークでＱｏＳ制御を有効にすることにより、上記アプリケーションを利用する場合のクオリティを上昇させることができる。
【００１２】
しかしながら、当該恩恵を受けるアプリケーションを利用しない利用者に対し、これらアプリケーションを利用する利用者は一方的にネットワーク上でのパケット処理における優先権を得ることになるため、これら２者の間でネットワークリソースの配分における不公平を生じる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１の観点によれば、通過するパケットの送信元アドレスを特定する送信元アドレス特定手段と、通過するパケットのＱｏＳを特定するパケットＱｏＳ特定手段と、通過するパケットの当該ルータにおける遅延時間と、当該ルータを優先的な扱いを受けずに通過するパケットの当該ルータにおける遅延時間との差分である優先時間を計測する優先時間計測手段と、パケットのＱｏＳ毎に優先時間に対応した重み付け値を求める重み付け値計算手段と、前記重み付け値を送信元アドレス毎に累積する重み付け値累積手段と、を備えることを特徴とするルータが提供される。
【００１４】
本発明の第２の観点によれば、通過するパケットの宛先アドレスを特定する宛先アドレス特定手段と、通過するパケットのＱｏＳを特定するパケットＱｏＳ特定手段と、通過するパケットの当該ルータにおける遅延時間と、当該ルータを優先的な扱いを受けずに通過するパケットの当該ルータにおける遅延時間との差分である優先時間を計測する優先時間計測手段と、パケットのＱｏＳ毎に優先時間に対応した重み付け値を求める重み付け値計算手段と、前記重み付け値を宛先アドレス毎に累積する重み付け値累積手段と、を備えることを特徴とするルータが提供される。
【００１５】
本発明の第３の観点によれば、通過するパケットの送信元アドレス及び宛先アドレスを特定する送信元アドレス・宛先アドレス特定手段と、通過するパケットのＱｏＳを特定するパケットＱｏＳ特定手段と、通過するパケットの当該ルータにおける遅延時間と、当該ルータを優先的な扱いを受けずに通過するパケットの当該ルータにおける遅延時間との差分である優先時間を計測する優先時間計測手段と、パケットのＱｏＳ毎に優先時間に対応した重み付け値を求める重み付け値計算手段と、前記重み付け値を送信元アドレスと宛先アドレスとの組毎に累積する重み付け値累積手段と、を備えることを特徴とするルータが提供される。
【００１６】
本発明の第４の観点によれば、１以上のルータと管理サーバとを備え、各ルータは、当該ルータを通過するパケットの送信元アドレスを特定する送信元アドレス特定手段と、当該ルータを通過するパケットのＱｏＳを特定するパケットＱｏＳ特定手段と、当該ルータを通過するパケットの当該ルータにおける遅延時間と、当該ルータを優先的な扱いを受けずに通過するパケットの当該ルータにおける遅延時間との差分である優先時間を計測する優先時間計測手段と、
パケットのＱｏＳ毎に優先時間に対応した重み付け値を求める重み付け値計算手段と、前記重み付け値を送信元アドレス毎に累積する重み付け値累積手段と、を備え、前記管理サーバは、１以上のルータから累積された重み付け値を入力する重み付け値手段と、入力した重み付け値を基に所定の計算する計算手段と、前記計算手段の計算結果が所定値以上となった場合に、前記送信元アドレスからの優先的な扱いを受けるパケットの通過を阻止する優先パケット通過阻止手段と、を備えることを特徴とする優先パケット通過制御システムが提供される。
【００１７】
本発明の第５の観点によれば、１以上のルータと管理サーバとを備え、各ルータは、当該ルータを通過するパケットの宛先アドレスを特定する宛先アドレス特定手段と、当該ルータを通過するパケットのＱｏＳを特定するパケットＱｏＳ特定手段と、当該ルータを通過するパケットの当該ルータにおける遅延時間と、当該ルータを優先的な扱いを受けずに通過するパケットの当該ルータにおける遅延時間との差分である優先時間を計測する優先時間計測手段と、パケットのＱｏＳ毎に優先時間に対応した重み付け値を求める重み付け値計算手段と、前記重み付け値を宛先アドレス毎に累積する重み付け値累積手段と、を備え、前記管理サーバは、１以上のルータから累積された重み付け値を入力する重み付け値手段と、入力した重み付け値を基に所定の計算する計算手段と、前記計算手段の計算結果が所定値以上となった場合に、前記宛先アドレス宛の優先的な扱いを受けるパケットの通過を阻止する優先パケット通過阻止手段と、を備えることを特徴とする優先パケット通過制御システムが提供される。
【００１８】
本発明の第６の観点によれば、１以上のルータと管理サーバとを備え、各ルータは、当該ルータを通過するパケットの送信元アドレス及び宛先アドレスを特定する送信元アドレス・宛先アドレス特定手段と、当該ルータを通過するパケットのＱｏＳを特定するパケットＱｏＳ特定手段と、当該ルータを通過するパケットの当該ルータにおける遅延時間と、当該ルータを優先的な扱いを受けずに通過するパケットの当該ルータにおける遅延時間との差分である優先時間を計測する優先時間計測手段と、パケットのＱｏＳ毎に優先時間に対応した重み付け値を求める重み付け値計算手段と、前記重み付け値を送信元アドレスと宛先アドレスとの組毎に累積する重み付け値累積手段と、を備え、前記管理サーバは、１以上のルータから累積された重み付け値を入力する重み付け値手段と、入力した重み付け値を基に所定の計算する計算手段と、前記計算手段の計算結果が所定値以上となった場合に、前記送信元アドレスから前記宛先アドレスに送られようとする優先的な扱いを受けるパケットの通過を阻止する優先パケット通過阻止手段と、を備えることを特徴とする優先パケット通過制御システムが提供される。
【００１９】
本発明の第４乃至第６の何れかの観点による優先パケット通過制御システムにおいて、前記所定の計算は、重み付け加算、最大値検出、単純加算、種々の平均値計算の何れかであるようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ＱｏＳにより優先的な扱いを受ける端末がそうでない端末に比べ、過度に優先的な扱いを受けることを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明では、ＱｏＳ制御が使用されたネットワークにおいて、通信パケットがＱｏＳ制御機構によって受領する恩恵に応じて重み付け値を定義し、ルータによるパケット処理（パケット１つ１つに対する処理であるが、所定数のパケットに対する処理であってもよい。）ごとにその値を累積する。
【００２２】
また管理サーバが各ルータで保存された当該情報を収集し、その総計をもって、ＱｏＳ制御が適用されたネットワークにおける、ネットワーク利用者、もしくはネットワーク利用者の端末上で動作するアプリケーションといった、識別可能なセッションごとのＱｏＳ制御により受容した恩恵を定量的に明示する。
【００２３】
また重み付け値定義のポリシとして、ネットワーク・リソースに余裕がある期間に送信されたＱｏＳ制御が行われたパケットに比べ、ネットワーク・リソースが逼迫した状況で送信されたＱｏＳパケットは、ＱｏＳによる優先性を付与されなかったパケットに対する受益が大きいことから、ネットワーク負荷によって生じるこれらの受益差分を重み付け値に反映させる。
【００２４】
管理サーバでは識別可能なセッションごとに、許容された累積重み付け値を定義しておき累積重み付け値がこれを超過しない場合にのみ当該セッションのパケットに対しＱｏＳ制御機能を提供させる仕組みを持たせ、またＱｏＳ課金サーバを定義し、許容された累積重み付け値について、その変更権限を持ったアカウントから変更を行わせる。
【００２５】
［実施形態１］
本発明は、ＱｏＳ制御を利用するネットワークにおいて、ＱｏＳ制御におけるＱｏＳ適用状況に基づいた重み付け値を定義し、その値の累積により、識別可能なセッションにおけるＱｏＳによる受益の計量を可能とすることを特徴とする。
【００２６】
図１において、ＱｏＳに基づくパケット転送を行うコアルータ（インターネットサービスプロバイダやキャリアのネットワーク内で稼働するルータ）６および７は、ＱｏＳ制御されたパケットの処理状況に応じて定義された重み付け値をパケットの処理ごとに累積し、自身が保持する記録表に書き込む。管理サーバ８は複数のコアルータからこの累積された重み付け値を取得し、その値をもとにＱｏＳサービスの停止、ならびにＱｏＳ課金サーバ９からの制御によるＱｏＳサービスの再開を制御することができる。
【００２７】
本発明により、公正なＱｏＳにおける受益の計測ならびにＱｏＳサービス提供の制御を行うことができる。
【００２８】
図１は、本発明の実施例のネットワーク構成図である。
【００２９】
ネットワーク１は外部ネットワークとの接続点であるエッジルータ２〜５、外部ネットワークとの接続点でないコアルータ６〜７、管理サーバ８、ＱｏＳ課金サーバ９で構成されている。またネットワーク１の外部にはネットワーク端末１０〜１１が接続されている。
【００３０】
コアルータ６は、図２で示されるような対応表１２を保持する。対応表１２はルータによるＱｏＳ処理の実行結果に対し、ＱｏＳポリシごとに特定の重み付け値を持たせた表である。表はポリシと重み付け値で構成される。ポリシは、パケットを構成する識別アドレス値、プロトコル、ポート番号値、といった要素のうち１つまたはそれ以上の要素を含んだ、パケットを識別するためのパラメータと、ＱｏＳ制御が行われたパケットの処理遅延時間のＱｏＳ制御が行われなかったパケットの処理遅延時間に対する相対的な遅延時間の差分（ＱｏＳ制御が行われたパケットの処理遅延時間のＱｏＳ制御が行われなかったパケットの処理遅延時間に対する相対的な遅延時間が短いほど差分が大きくなる。）のような、該当パケットの処理時におけるパケットの受益を示すパラメータから構成される。またコアルータ７も、同様の機能を持つ対応表１３を保持する。
【００３１】
またコアルータ６は、図３で示されるような記録表１４を保持する。記録表１４は、セッションを識別する識別アドレス値、プロトコル、ポート番号値のうち１つまたはそれ以上の要素を含んだ、セッションを識別するための項目と、項目に対応する値で構成されることを特徴とする。またコアルータ７も、同様の機能を持つ対応表１５を保持する。
【００３２】
コアルータ６は、自身が処理したパケットに対し対応表１２との照合を行い、表中の該当ポリシに割り当てられている重み付け値を、パケットが該当する記録表１４中の項目に対応する累計重み付け値に追加する。コアルータ７も対応表１３と記録表１５を使用し、同様に動作する。
【００３３】
管理サーバ８はコアルータ６〜７からそれぞれが持つ記録表１４ならびに１５記載の情報を受け取る機能を有する。また図４で示されるようなマスタ記録表１６を持ち、各コアルータより受信した情報をもとに、マスタ記録表１６中の累計重み付け値を記録、更新する機能を持つ。累計重み付け値の更新方法に関しては、各コアルータに記録された累計重み付け値の和をとる方法の他、コアルータごとに重要度を与え、各ルータの累計重み付け値の合算において、この重要度を考慮した合算を行う方式によって行うことを含む。また、相加平均、相乗平均、調和平均などの平均値や中央値や最頻値を累積重み付け値の和の計算における、加算値の代わりに用いてもよい。更に、コアルータ毎の累積重み付け値を比較し、最大のものを選択してもよい。
【００３４】
またマスタ記録表１６は、記録表内の項目に対し、累計重み付け値に加え、最大許容重み付け値を保持する。管理サーバ８はコアルータからの情報により更新される累計重み付け値を監視し、その値が表中の最大許容重み付け値を超越した場合、コアルータ６、７及びエッジルータ２〜５に対し、この重み付け値を与えるポリシに適合するパケットに対するＱｏＳ制御の停止を要求する命令を出す機能を有する。またＱｏＳ課金サーバ９に対し、この停止について通知する機能を有する。
【００３５】
ＱｏＳ課金サーバ９は、管理サーバ８が持つマスタ管理表の閲覧機能を持ち、かつネットワークの利用者または利用者の操作する端末で動作するアプリケーションといった、一意に識別可能なセッションに対応する、管理サーバ８がマスタ管理表内に保持する最大許容重み付け値の変更に関する要求を受け付ける。この要求の受け付けに際しては、利用者によるログオンといった利用者の認証を行ってもよい。またこの変更要求が正当なものである場合に、管理サーバ８は、最大許容ＱｏＳ重み付け値を変更する機能を有する。
【００３６】
このときこの変更によって最大許容重み付け値が、現在の累積重み付け値を上回った場合は、管理サーバ８はコアルータ及びエッジルータに対し、現在の累積重み付け値が、以前の最大許容重み付け値以上になっていったために停止されていたＱｏＳ制御の再開を要求する命令を出す機能を有する。またＱｏＳ課金サーバ９に対し、この再開について通知する機能を有する。
【００３７】
またＱｏＳ課金サーバは９は、一意に識別可能なセッションに対する最大許容重み付け値の変更に関し、識別可能なユーザに割り当てられているポイント等を代価として、最大許容重み付け値の変更を行う機能を有する。
【００３８】
次に図１をもとに、本機構の動作について説明する。
【００３９】
エッジルータ２に接続されている、アドレス１００を付与されている端末１０から、エッジルータ４に接続されている、アドレス１０１を付与されている端末１１宛てにパケット２００が送信された場合を考える。
【００４０】
パケット２００はエッジルータ２で、パケット２００のＱｏＳフィールドに、エッジルータが持つＱｏＳポリシに基づき値を書き込まれ、ルーティングテーブルにしたがってコアルータ６へ転送される。
【００４１】
コアルータ６はパケット２００を受信したとき、自身が持つＱｏＳ制御ポリシに基づく優先制御を行い、コアルータ６が持つルーティングテーブルに従いパケット２００はコアルータ７に転送される。このとき、コアルータ６は自身が持つ対応表１２の中からパケット２００に該当するポリシを検索し、該当するポリシに記載された重み付け値を、自身が持つ記録表１４内の項目に対応する累計重み付け値に追加する。この動作を図５に示す。
【００４２】
パケット２００を受信したコアルータ７も、コアルータ６が行ったのと同様の処理を経て、パケット２００をエッジルータ４に転送し、対応表１３を参照して記録表１５を更新する。
【００４３】
エッジルータ４は、ＱｏＳフィールドの値をクリアし、自身が持つルーティングテーブルに従い、エッジルータ４を経由してネットワーク１に接続されている端末１１にパケット２００を転送する。
【００４４】
コアルータ６および７は、設定された一定時間おきにそれぞれが持つ記録表の情報を管理サーバ８に送信し、管理サーバ８はマスタ記録表１６を更新する。
【００４５】
次に、ネットワーク１の負荷が高い状況でパケット３００が端末１０から端末１１宛てに送信される場合を考える。このとき、コアルータ６において、優先度が最低のパケットを平均してある時間ｔ１で処理しているという情報を自身のメモリ内に保持しており、パケット３００はＱｏＳ制御により高い優先度で処理され、ｔ１より短い時間であるｔ２で処理される。このときｔ１とｔ２の差分である時間ｔ３は、パケット３００のアドレスやポート番号等とともに、対応表１２の参照する際のパラメータとなり、対応する重み付け値ｊ１が呼び出される。
【００４６】
次に、ネットワーク１の負荷が低い状況でパケット４００が端末１０から端末１１宛てに送信される場合を考える。このとき、コアルータ６において、優先度が最低のパケットを平均してある時間ｕ１で処理しているという情報を自身のメモリ内に保持しており、パケット４００はＱｏＳ制御により高い優先度で処理され、ｕ１より短い時間であるｕ２で処理される。このときｕ１とｕ２の差分である時間ｕ３は、パケット４００のアドレスやポート番号等とともに、対応表１２の参照する際のパラメータとなり、ある重み付け値ｋ１が呼び出される。
【００４７】
このとき、低負荷時のＱｏＳ制御による処理時間差ｕ３は、高負荷時の同様な処理時間差ｔ３よりも小さな値になるため、パケットのアドレスやポート番号が同じであっても、対応表１２を参照した際に異なるポリシを参照し、呼び出される重み付け値ｊ１とｋ１は異なる値となる。処理時間差が大きい場合ＱｏＳ制御による恩恵が大きいと考えられるため、重み付け値についても処理時間差が大きいものに対して大きな値を与えることで、パケットの受益を累計重み付け値に反映させることができる。
【００４８】
次に、管理サーバ８が保持するマスタ管理表１６において、端末１０と端末１１との通信において許容された最大許容重み付け値を、累積重み付け値が超越する場合を考える。このとき管理サーバ８は、累積重み付け値が最大許容重み付け値を超越した時点で、エッジルータ及びコアルータに対し、端末１０と端末１１との間で送受信されるパケットに対するＱｏＳ制御の提供を停止する要求を出し、この要求を受信したルータは、これ以降該当パケットに対するＱｏＳ機能の提供を停止する。また管理サーバ８は、ＱｏＳ課金サーバ９に対し停止したことを通知する情報を送信する。
【００４９】
次に、マスタ管理表１６において端末１０と端末１１との通信において許容された最大許容重み付け値を、累積された重み付け値が超越しているためにＱｏＳ機能の提供が停止されている状況で、この停止を解除する場合を考える。利用者はまずＱｏＳ課金サーバ９にアクセスし、認証等の利用者を特定可能な手続きを経てログインを行う。ログイン後利用者は、利用アカウントに現在割り当てられているポイントを消費し、最大許容重み付け値の変更処理を行う。ＱｏＳ課金サーバは、ポイントと最大許容重み付け値についての変換規則を持つ。この変更処理について図６に示す。当該処理が行われた後、管理サーバ８はルータに対し、停止されていたＱｏＳ処理の再開を要求するパケットを送信し、これ以降該当パケットに対するＱｏＳ機能の提供を再開する。
【００５０】
累積重み付け値は、月ごとにリセットし、最大許容量重み付け値を月当たりのものとしてもよい。また、最大許容量重み付け値を月当たりのサービス利用料金に応じて変化させてもよい。ＱｏＳに特定したオプションサービス項目を設け、所定の追加サービス料金を月ごとに払えば、それに応じた最大許容重み付け値を設定するようにしてもよい。
【００５１】
以上のように、管理サーバによる、識別可能なセッションごとのＱｏＳ制御による受益を定量的に計測を行うことができ、ネットワーク管理者がこのネットワークにおけるＱｏＳの提供状況を知ることができる。
【００５２】
またＱｏＳ制御による受益について最大許容値を設けることによる特定の識別可能なセッションが最大許容値を超越してネットワーク・リソースを占有することの防止や、識別可能なユーザによる対価の支払いによる最大許容重み付け値の変更の仕組みにより、ネットワーク利用者に対する公正なネットワーク・リソースの分配を実現する。
【００５３】
［実施形態２］
実施形態１では、ソースアドレス（送信元アドレス）と宛先アドレスとの組毎に累積重み付け値を計算した。そして、管理サーバでもソースアドレスと宛先アドレスとの組毎に最大許容重み付け値を設け、これをソースアドレス（送信元アドレス）と宛先アドレスとの組毎の累積重み付け値と比較することとしていた。
【００５４】
これに対し、実施形態２では、ソースアドレス毎に累積重み付け値を計算する。そして、管理サーバでは、ソースアドレス毎に最大許容重み付け値を設け、これをソースアドレス毎の累積重み付け値と比較する。
【００５５】
また、実施形態２の他のバリエーションでは、宛先アドレス毎に累積重み付け値を計算する。そして、管理サーバでは、宛先アドレス毎に最大許容重み付け値を設け、これを宛先アドレス毎の累積重み付け値と比較する。
【００５６】
［実施形態３］
実施形態１では、プロトコルの種類別にパケット遅延基準毎の重み付けを決定していた。
【００５７】
これに対し、実施形態４では、ポート番号も追加してパケット遅延基準毎の重み付けを決定する。また、プロトコルの種類別ではなく、ポート番号毎にパケット遅延基準毎の重み付けを決定してもよい。
【００５８】
［実施形態４］
実施形態１では、Ａプロトコルとして、ＴＣＰを想定し、Ｂプロトコルとして、ＵＤＰを想定することができる。
【００５９】
これに対し、実施形態３では、プロトコルの種別をトランスポート層におけるプロトコルの種類に限定せず、ＯＳＩ参照モデルの第５層以上のプロトコルにまで拡張する。例えば、Ａプロトコルとして、ＴＣＰを想定し、ＢプロトコルとしてＲＴＰパケットを含むＵＤＰを想定し、ＣプロトコルとしてＲＴＰパケットを含まないＵＤＰを想定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施形態によるネットワークの構成を示す図である。
【図２】図１に示す対応表の例を示す図である。
【図３】図１に示す記録表の例を示す図である。
【図４】図１に示すマスタ対応表の例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態において、累計重み付け値を更新する様子を示す図である。
【図６】本発明の実施形態において、最大許容重み付け値を更新する様子を示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０、１１  端末
２、３、４、５  エッジルータ
６、７  コアルータ
８  管理サーバ
９  ＱｏＳ課金サーバ
【図１】
2008016921.tif 000003
【図２】
2008016921.tif 000004
【図３】
2008016921.tif 000005
【図４】
2008016921.tif 000006
【図５】
2008016921.tif 000007
【図６】
2008016921.tif 000008