(57)【要約】【課題】高い精度で、トラフィックの推定を行い回線帯域の制御を行う帯域制御装置を提供する。【解決手段】帯域制御装置は、制御対象通信装置及び／又は制御対象通信装置と接続する通信装置から、制御対象通信装置を経由する回線のトラフィックと相関のあるトラフィック相関情報を収集する情報収集手段と、トラフィック相関情報から、互いに異なるアルゴリズムにより前記回線の帯域を算出する複数の帯域算出手段と、各帯域算出手段が算出した前記回線の帯域と、前記回線のトラフィックの実測値との関係の履歴に基づき、帯域算出手段を選択する選択手段と、選択した帯域算出手段が算出した前記回線の帯域を、制御対象通信装置に設定する手段とを備えている。【選択図】図２
2008199451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御対象通信装置及び／又は制御対象通信装置と接続する通信装置から、制御対象通信装置を経由する回線のトラフィックと相関のあるトラフィック相関情報を収集する情報収集手段と、
トラフィック相関情報から、互いに異なるアルゴリズムにより前記回線の予測帯域を算出する複数の帯域算出手段と、
各帯域算出手段が算出した前記回線の予測帯域と、前記回線のトラフィックの実測値との関係の履歴に基づき、帯域算出手段を選択する選択手段と、
選択した帯域算出手段が算出した前記回線の予測帯域を、前記回線の帯域として制御対象通信装置に設定する手段と、
を備えている帯域制御装置。
【請求項２】
情報収集手段は、複数種類のトラフィック相関情報を収集し、
少なくとも１つの帯域算出手段が使用するトラフィック相関情報の種類は、他の帯域算出手段が使用するものと異なる、
請求項１に記載の帯域制御装置。
【請求項３】
情報収集手段は、複数種類のトラフィック相関情報を収集し、
少なくとも１つの帯域算出手段は、複数種類のトラフィック相関情報を使用する、
請求項１又は２に記載の帯域制御装置。
【請求項４】
前記複数種類のトラフィック相関情報を使用する帯域算出手段は、少なくとも１つのトラフィック相関情報の値が閾値を超えた場合と超えない場合とで、異なるアルゴリズム又は各トラフィック相関情報の値に対して異なる重みを使用する、
請求項３に記載の帯域制御装置。
【請求項５】
情報収集手段は、制御対象通信装置と接続する通信装置の監視制御装置からもトラフィック相関情報を収集する、
請求項１から４のいずれか１項に記載の帯域制御装置。
【請求項６】
選択手段は、各帯域算出手段が算出した予測帯域と、トラフィックの実測値との差に基づき、帯域算出手段に所定の点数を付与し、付与した点数の累積値に基づき、帯域算出手段を選択する、
請求項１から５のいずれか１項に記載の帯域制御装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の帯域制御装置としてコンピュータを機能させるプログラム。
【請求項８】
制御対象通信装置及び／又は制御対象通信装置と接続する通信装置から、制御対象通信装置を経由する回線のトラフィックと相関のあるトラフィック相関情報を収集するステップと、
トラフィック相関情報から、前記回線の予測帯域を、それぞれ異なるアルゴリズムにより複数算出するステップと、
各アルゴリズムにより算出した前記回線の予測帯域と、前記回線のトラフィックの実測値との関係の履歴に基づき、予測帯域を選択するステップと、
選択した予測帯域を、前記回線の帯域として制御対象通信装置に設定するステップと、
を備えている帯域制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回線の帯域を制御する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ネットワーク内に設定されているパスや回線の帯域を制御するための各種方法が提案ささている（例えば、特許文献１、２及び非特許文献１、参照。）。
【０００３】
特許文献１によると、通信装置に入力されるデータのスループット又はパケット廃棄率に基づき帯域を決定している。また、特許文献２によると、トラフィック量の長期変動特性及び短期変動特性を算出し、両者を考慮して帯域制御を行うこととしている。更に、非特許文献１によると、通信端末としての計算機のＣＰＵ使用率に基づき帯域の決定を行っている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３２４４７３号公報
【特許文献２】特開２００４−２４７９５７号公報
【非特許文献１】宮本崇弘、他、“計算機の動作状況に応じた動的帯域割当て方式の提案”、電子情報通信学会、ＩＮ２００６−１２５、ｐｐ．６７−７２、２００６年１２月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ネットワークを運用するに当たり、輻輳の発生を避け、必要な帯域を必要な区間に確保することは非常に重要であるが、このためには、トラフィックがどの様に変動するかを正確に予測することが必要になる。しかしながら、トラフィック量の変動には様々な要因が関係し、従来技術よりも優れた帯域制御技術が常に求められている。
【０００６】
したがって、本発明は、従来技術よりも高い精度で、トラフィックの推定を行い回線帯域の制御を行う帯域制御装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明における帯域制御装置によれば、
制御対象通信装置及び／又は制御対象通信装置と接続する通信装置から、制御対象通信装置を経由する回線のトラフィックと相関のあるトラフィック相関情報を収集する情報収集手段と、トラフィック相関情報から、互いに異なるアルゴリズムにより前記回線の予測帯域を算出する複数の帯域算出手段と、各帯域算出手段が算出した前記回線の予測帯域と、前記回線のトラフィックの実測値との関係の履歴に基づき、帯域算出手段を選択する選択手段と、選択した帯域算出手段が算出した前記回線の予測帯域を、前記回線の帯域として制御対象通信装置に設定する手段とを備えていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の帯域制御装置における他の実施形態によれば、
情報収集手段は、複数種類のトラフィック相関情報を収集し、少なくとも１つの帯域算出手段が使用するトラフィック相関情報の種類は、他の帯域算出手段が使用するものと異なること、更に、少なくとも１つの帯域算出手段は、複数種類のトラフィック相関情報を使用することも好ましい。また、前記複数種類のトラフィック相関情報を使用する帯域算出手段は、少なくとも１つのトラフィック相関情報の値が閾値を超えた場合と超えない場合とで、異なるアルゴリズム又は各トラフィック相関情報の値に対して異なる重みを使用することも好ましい。
【０００９】
また、本発明の帯域制御装置における他の実施形態によれば、
情報収集手段は、制御対象通信装置と接続する通信装置の監視制御装置からもトラフィック相関情報を収集することも好ましく、更に、選択手段は、各帯域算出手段が算出した予測帯域と、トラフィックの実測値との差に基づき、帯域算出手段に所定の点数を付与し、付与した点数の累積値に基づき、帯域算出手段を選択することも好ましい。
【００１０】
本発明におけるプログラムによれば、
前記帯域制御装置としてコンピュータを機能させることを特徴とする。
【００１１】
本発明における帯域制御方法によれば、
制御対象通信装置及び／又は制御対象通信装置と接続する通信装置から、制御対象通信装置を経由する回線のトラフィックと相関のあるトラフィック相関情報を収集するステップと、トラフィック相関情報から、前記回線の予測帯域を、それぞれ異なるアルゴリズムにより複数算出するステップと、各アルゴリズムにより算出した前記回線の予測帯域と、前記回線のトラフィックの実測値との関係の履歴に基づき、予測帯域を選択するステップと、選択した予測帯域を、前記回線の帯域として制御対象通信装置に設定するステップと、を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明による帯域制御装置は、複数の帯域算出手段が、互いに異なるアルゴリズムに基づき各回線の帯域を予測し、選択手段が、各帯域算出手段の過去の予測値と、実測値との関係に基づき、その回線に対して使用する帯域算出手段を選択する。得られるトラフィック相関情報に対するトラフィックの変動は回線によって異なる。つまり、制御対象通信装置が設置されるネットワークにより異なり、更に、同一ネットワークにおいても、そのネットワーク内での設置位置や時間等により異なる。しかしながら、本発明の帯域制御装置においては、その回線にあった帯域算出手段を選択することができ、従来よりも精度の高い回線制御を行うことができる。
【００１３】
更に、正確なトラフィックの推定には、できるだけ多様なアルゴリズムを用いることが好ましいため、制御対象通信装置のみならず、制御対象通信装置と接続する通信装置や、通信装置の監視制御を行う監視制御装置からも複数種類のトラフィック相関情報を取得する。これにより、制御対象通信装置から取得した単一のトラフィック相関情報に基づき、単一のアルゴリズムにて帯域予測を行っていた従来技術による方法と比較して、より精度高くトラフィックの予測を行うことができる。また、トラフィック相関情報の値に応じて、重み又はアルゴリズムを変更することで、実際のトラフィックの振る舞いに近い帯域の算出を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明を実施するための最良の実施形態について、以下では図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の帯域制御方法を説明するためのシステム構成図である。図１によると、システムは、帯域制御装置１と、帯域制御装置により帯域制御される制御対象通信装置２と、制御対象通信装置２と接続する通信装置３及び計算機４と、計算機４に対する監視制御装置５を備えている。
【００１５】
ここで、計算機４とは、例えば、パーソナルコンピュータや汎用コンピュータ等の通信機能を有する計算機を指し、通信端末とも呼ばれる通信装置の一形態である。また、監視制御装置５とは、計算機４からの通信ログの収集や、計算機４に対する制御を実行する装置である。なお、本発明による帯域制御装置１は、制御対象である制御対象通信装置２と一体の装置として構成しても良い。
【００１６】
本発明による、帯域制御装置１は、制御対象である制御対象通信装置２のみならず、制御対象通信装置２と接続する他の通信装置、更には、制御対象通信装置２と接続する他の通信装置の監視制御を行う装置からも、制御対象通信装置２を通過する回線の帯域を予測するためのトラフィック相関情報を収集する。
【００１７】
トラフィック相関情報とは、トラフィック情報そのもの及びトラフィックと相関を有する情報であり、トラフィクと相関を有する情報の具体例としては、制御対象通信装置２、通信装置３及び計算機４のパケット廃棄率、ＣＰＵ使用率、メモリの空き容量、ディスクの空き容量や、計算機４の監視制御装置５が計算機５から収集した通信ログ、計算機５に対して行った通信制御処理や、更には、監視制御装置５が、複数の計算機５に並列処理させる場合における、その並列処理への計算機５の追加又は削除指示等をいう。
【００１８】
図２は、本発明による帯域制御装置１のブロック図である。図１によると、帯域制御装置１は、情報収集部１１と、複数の帯域算出部１２と、選択部１３と、装置制御部１４とを備えている。
【００１９】
情報収集部１１は、制御対象通信装置２、通信装置３及び／又は計算機４から１つ以上のトラフィック相関情報を、周期的又は非周期的に、収集する。
【００２０】
帯域算出部１２は、各回線のトラフィック相関情報から、制御対象通信装置２が、当該回線のために確保する帯域を予測する。本発明による帯域制御装置１において、回線の予測帯域を算出するために使用するアルゴリズムは、帯域算出部１２ごとに異なっている。また、使用するトラフィック相関情報も、例えば、トラフィック情報のみという１種類のみではなく、ＣＰＵ使用率及びトラフィック情報の両方を使用するといった様に、複数種類を使用することも好ましい。更に、制御対象通信装置２のみならず、制御対象通信装置２と接続する通信装置３及び制御対象通信装置２と接続する装置の監視制御装置５から取得したトラフィック情報も使用する。
【００２１】
帯域算出の簡易な例としては、通信装置３の送信トラフィック情報の増減値を一定時間前の値と比較して増減した値を現在の帯域に加算する方法、計算機４のＣＰＵ使用率の範囲と各帯域の値をあらかじめ対応させておき選択する方法、ＣＰＵ使用率とメモリの空き容量の範囲それぞれの組合せと各帯域の値を対応させておき選択する方法等がある。
【００２２】
また、帯域算出部１２は、使用するトラフィック相関情報の値が閾値を超えた場合と、超えない場合で、異なるアルゴリズムを使用して帯域を算出し、また、アルゴリズムで使用する重み係数を、実トラフィックの値を基に変更することも好ましい。例えば、図５に示す様に、トラフィック情報と、ＣＰＵ使用率からそれぞれ帯域を求め、トラフィック情報から求めた帯域が５０Ｍｂｐｓ未満の場合には、両方の値をそれぞれ重み１で加算し、トラフィック情報から求めた帯域が５０Ｍｂｐｓ以上の場合には、ＣＰＵ使用率から求めた値の重みを０．５とし、トラフィック情報から求めた値の重みは１のままで、両値を加算する。
【００２３】
更に、実測値と算出した帯域の値の差に応じて、アルゴリズム及び／又はアルゴリズムで使用する重みを変更しても良い。
【００２４】
本発明による帯域制御装置１は、この様に、各帯域算出部１２が、互いに異なるアルゴリズムにより、それぞれ、各回線の帯域を算出するが、選択部１３は、各回線について、その時点で一番確からしいと考えられる帯域を算出する帯域算出部１２を選択し、機器制御部１４は、選択部１３が選択した帯域算出部１２が算出する回線の帯域を、当該回線の帯域として制御対象通信装置２に設定する。帯域算出部１２の選択は、各帯域算出部１２が、過去に算出した予測帯域と、実測値との関係の履歴に基づいて行い、以下、具体例を示す。
【００２５】
図３は、選択部１３による選択処理を説明する図である。図３によると、４つの帯域算出部Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤが、それぞれある回線の帯域を算出している場合を示している。時刻ｔ１において、帯域の実測値に一番近い値を出力したのは、帯域算出部Ａであるため、時刻ｔ２においては、帯域算出部Ａの出力値を選択部１３は選択する。続いて、刻ｔ２において、帯域の実測値に一番近い値を出力したのは、帯域算出部Ｄであるため、時刻ｔ３においては、帯域算出部Ｄの出力値を選択部１３は選択する。この様に、本実施例においては、直前の算出結果が、実測値に一番近かった帯域算出部１２の出力値を、次の帯域として選択する。
【００２６】
図４は、選択部１３による選択処理の他の実施例を説明する図である。ここで、各帯域算出部の出力値と、実測値は図３の通りとする。本例においては、実測値と算出値が１番近かったものから順に４、３、２、１点のスコアを配点し、この値の累積値の大きい帯域算出部の出力を選択する。図３において、時刻ｔ１での出力値は、帯域算出部Ａ、Ｄ、Ｂ、Ｃの順で実測値に近いため、時刻ｔ２において、帯域算出部Ａに４点、Ｂに２点、Ｃに１点、Ｄに３点が配点され、よって、時刻ｔ２では、帯域算出部Ａの出力が選択される。続いて、時刻ｔ２での出力値は、帯域算出部Ｄが１番目であり、Ｃが２番目であり、Ａ及びＢが３番目であるため、時刻ｔ３において、帯域算出部Ａに２点、Ｂに２点、Ｃに３点、Ｄに４点が配点され、よって、時刻ｔ３での累積値は、帯域算出部Ａが６点、Ｂが４点、Ｃが４点、Ｄが７点となり、帯域算出部Ｄの出力が選択される。なお、時刻の経過に従い、過去のスコアの重みを小さくしても良い。
【００２７】
以上、本発明による帯域制御装置１は、複数の帯域算出部１２が、それぞれ、異なるアルゴリズムに基づき各回線の帯域を算出し、選択部１３が、各帯域算出部１２が算出した回線の帯域と、その回線のトラフィックの実測値との関係の履歴に基づき、その回線に対して使用する帯域算出部１２を選択することで、従来技術と比較して、実際の回線の振る舞いに適合するアルゴリズムを使用した帯域を設定することができる。
【００２８】
ある制御対象通信装置を経由する回線の振る舞いは、ネットワークにより、更に、同一ネットワークにおいても、そのネットワーク内での制御対象通信装置の設置位置や時間等により異なるため、できるだけ多様なアルゴリズムを用いることが好ましい。このため、制御対象通信装置２のみならず、制御対象通信装置２と接続する通信装置や、通信装置の監視制御を行う監視制御装置からも複数種類のトラフィック相関情報を取得する。これにより、制御対象通信装置２から取得した単一のトラフィック相関情報に基づき、単一のアルゴリズムにて帯域予測を行っていた従来技術による方法と比較して、より精度高くトラフィックの予測を行うことができる。
【００２９】
本発明においては、従来技術と異なり、トラフィック相関情報の値により重み及び／又はアルゴリズムを変更し、また、実測値との比較により重み及び／又はアルゴリズムを変更することで、実際のトラフィックの振る舞いに近い帯域の算出を可能にする。
【００３０】
なお、本発明による帯域制御装置は、コンピュータを図２の各部として機能させるコンピュータプログラムにより実現することができる。このコンピュータプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶されて、又は、ネットワーク経由で配布が可能なものである。更に、本発明は、ハードウェアのみや、ソフトウェアのみならず、それらの組合せによっても実現可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の帯域制御方法を説明するためのシステム構成図である。
【図２】本発明による帯域制御装置のブロック図である。
【図３】選択部による選択処理を説明する図である。
【図４】選択部による選択処理の他の形態を説明する図である。
【図５】帯域算出部による帯域算出の一形態を説明する図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  帯域制御装置
２  制御対象通信装置
３  通信装置
４  計算機
５  監視制御装置
１１  情報収集部
１２  帯域算出部
１３  選択部
１４  装置制御部
【図１】
2008199451.tif 000003
【図２】
2008199451.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008199451.tif 000006
【図５】
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