(57)【要約】【課題】複数のパスにトラヒックフローを分散して転送する場合に、バッファ内のキュー遅延による通信品質の劣化を防止する。【解決手段】トラヒック特性に基づいてトラヒックフローをフローグループにグループ分けするインタフェース入力部１０と、各パスに係るフローグループからのフロー振り分け数とそのときのキュー遅延量統計値との組合せのサンプルデータから、パスごとの等遅延線を算出し、その等遅延線から各パスへの最適なフロー振り分け数を求め、そのフロー振り分け数に従ってフローグループ内のトラヒックフローを各パスに振り分けるフロー振り分け処理部３１と、パスの各々に対応して設けられた各バッファ内のキュー遅延量の統計値を計算するバッファ長推定処理部３４とを備える。【選択図】図１
2008131602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同じ転送先の複数のトラヒックフローを複数のパスに分散して転送するパス選択装置において、
トラヒック特性に基づいて、トラヒックフローをフローグループにグループ分けするフロー分類手段と、
パスごとに、フローグループからのフロー振り分け数と、そのときのキュー遅延量統計値との組合せのサンプルデータを記憶するサンプルデータ蓄積手段と、
前記サンプルデータから、パスごとの等遅延線を算出する等遅延線算出手段と、
前記等遅延線から、各パスへの最適なフロー振り分け数を求めるフロー振り分け数算出手段と、
その算出結果のフロー振り分け数に従って、フローグループ内のトラヒックフローを各パスに振り分けるフロー振り分け手段と、
パスの各々に対応して設けられた各バッファ内のキュー遅延量の統計値を計算するキュー遅延量統計値算出手段と、
を備えたことを特徴とするパス選択装置。
【請求項２】
前記フロー分類手段は、一定期間に満たない短期間で終了するトラヒックフローをグループ分けの対象から除外することを特徴とする請求項１に記載のパス選択装置。
【請求項３】
前記等遅延線は、同じキュー遅延量となる「平均利用率」と「バースト性が大きいフローグループの平均レートの割合」の関係を表すことを特徴とする請求項１に記載のパス選択装置。
【請求項４】
前記フロー振り分け数算出手段は、キュー遅延量の評価値を最小とするフロー振り分け数を求めることを特徴とする請求項１に記載のパス選択装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかの項に記載のパス選択装置を備えたことを特徴とする通信中継装置。
【請求項６】
同じ転送先の複数のトラヒックフローを複数のパスに分散して転送するパス選択方法であって、
トラヒック特性に基づいて、トラヒックフローをフローグループにグループ分けする過程と、
各パスに係る、フローグループからのフロー振り分け数と、そのときのキュー遅延量統計値との組合せのサンプルデータから、パスごとの等遅延線を算出する過程と、
前記等遅延線から、各パスへの最適なフロー振り分け数を求める過程と、
その求めたフロー振り分け数に従って、フローグループ内のトラヒックフローを各パスに振り分ける過程と、
パスの各々に対応して設けられた各バッファ内のキュー遅延量の統計値を計算する過程と、
パスごとに、フローグループからのフロー振り分け数と、そのときのキュー遅延量統計値との組合せのサンプルデータを蓄積する過程と、
を含むことを特徴とするパス選択方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パス選択装置およびパス選択方法、通信中継装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＩＰ（Internet Protocol）ネットワークのトラヒックを集約して転送するバックボーンネットワークにおいては、急激なトラヒックの増加に対処するために、トラヒックの分散転送を行っている。例えばＩＰルータのようなパケットベースの通信中継装置において、同一転送先へ向かう複数の論理通信路（以下ではパスという）にトラヒックフローを動的に分散して転送する。そのトラヒック分散転送方法としては、トラヒック入力点のルータ（ingressルータ）とトラヒック出力点のルータ（egressルータ）の二つのルータのペアを通過するトラヒックが、該ルータペア間に確立されるパス（通常、最短パスが選択される）が輻輳するほどに増加すると、その同じルータペア間に確立される第二、第三のパスへトラヒックフローを分散して転送する。このときトラヒックフローの分散は、パスの利用率に基づいて行われる。トラヒック分散転送に係る従来技術としては、例えば、特許文献１、２、３に記載されている。
【特許文献１】特開２０００−８３０６２号公報
【特許文献２】特開２００１−６０９６６号公報
【特許文献３】特開２００１−１４４８０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上述した従来の技術では、パスの容量が制限されている中でトラヒック量が増加してパスの利用率が上がると、特にバースト性の高いトラヒックフローを収容するパスでは、バッファ内のキュー遅延量が増大し易くなり、その結果、通信の遅延変動が大きくなることが懸念される。さらに継続してトラヒック量が増加すると、パケットロスが発生する事態になりかねない。
【０００４】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、複数のパスにトラヒックフローを分散して転送する場合に、バッファ内のキュー遅延による通信品質の劣化を防止することのできるパス選択装置およびパス選択方法、通信中継装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、本発明に係るパス選択装置は、同じ転送先の複数のトラヒックフローを複数のパスに分散して転送するパス選択装置において、トラヒック特性に基づいて、トラヒックフローをフローグループにグループ分けするフロー分類手段と、パスごとに、フローグループからのフロー振り分け数と、そのときのキュー遅延量統計値との組合せのサンプルデータを記憶するサンプルデータ蓄積手段と、前記サンプルデータから、パスごとの等遅延線を算出する等遅延線算出手段と、前記等遅延線から、各パスへの最適なフロー振り分け数を求めるフロー振り分け数算出手段と、その算出結果のフロー振り分け数に従って、フローグループ内のトラヒックフローを各パスに振り分けるフロー振り分け手段と、パスの各々に対応して設けられた各バッファ内のキュー遅延量の統計値を計算するキュー遅延量統計値算出手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
本発明に係るパス選択装置においては、前記フロー分類手段は、一定期間に満たない短期間で終了するトラヒックフローをグループ分けの対象から除外することを特徴とする。
【０００７】
本発明に係るパス選択装置においては、前記等遅延線は、同じキュー遅延量となる「平均利用率」と「バースト性が大きいフローグループの平均レートの割合」の関係を表すことを特徴とする。
【０００８】
本発明に係るパス選択装置においては、前記フロー振り分け数算出手段は、キュー遅延量の評価値を最小とするフロー振り分け数を求めることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る通信中継装置は、前述のパス選択装置を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明に係るパス選択方法は、同じ転送先の複数のトラヒックフローを複数のパスに分散して転送するパス選択方法であって、トラヒック特性に基づいて、トラヒックフローをフローグループにグループ分けする過程と、各パスに係る、フローグループからのフロー振り分け数と、そのときのキュー遅延量統計値との組合せのサンプルデータから、パスごとの等遅延線を算出する過程と、前記等遅延線から、各パスへの最適なフロー振り分け数を求める過程と、その求めたフロー振り分け数に従って、フローグループ内のトラヒックフローを各パスに振り分ける過程と、パスの各々に対応して設けられた各バッファ内のキュー遅延量の統計値を計算する過程と、パスごとに、フローグループからのフロー振り分け数と、そのときのキュー遅延量統計値との組合せのサンプルデータを蓄積する過程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、複数のパスにトラヒックフローを分散して転送する場合に、バッファ内のキュー遅延量の低減効果やキュー遅延変動の抑制効果が得られる。これにより、バッファ内のキュー遅延による通信品質の劣化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】
【００１２】
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る通信中継装置の構成を示すブロック図である。本実施形態では、トラヒックフローとして、ＩＰ層での通信単位であるＩＰフローを例に挙げて説明する。ＩＰフローは、ＩＰアドレスで識別することができる。図１に示す通信中継装置としては、例えばＩＰルータが挙げられる。
【００１３】
図１に示す通信中継装置は、インタフェース入力部１０と、スイッチ部２０と、インタフェース出力部３０と、出力インタフェース決定機構４０と、フローグループ・フロー振り分け情報データベース（以下、単に「データベース」と称する）５０とを有する。
【００１４】
インタフェース入力部１０は、入力側のパス１００からのＩＰパケット（以下、単に「パケット」と称する）３００を入力する。インタフェース入力部１０は、トラヒック特性計測部１１を有する。トラヒック特性計測部１１は、パス１００の各々に対応して設けられる。トラヒック特性計測部１１は、入力されるＩＰフローのトラヒック特性情報を計測する。インタフェース入力部１０は、パス１００毎に出力ポートを有する。インタフェース入力部１０は、ＩＰフローをフローグループにグループ分けするフロー分類処理を行う。
【００１５】
スイッチ部２０は、インタフェース入力部１０の出力ポートとインタフェース出力部３０の入力ポートの間のスイッチングを行う。そのスイッチングの設定は、出力インタフェース決定機構４０から指示される。
【００１６】
インタフェース出力部３０は、入力ポート毎に、フロー振り分け処理部３１とスイッチ３２とバッファ３３とバッファ長推定処理部３４を有する。バッファ３３は、出力側のパス２００ａ，２００ｂの各々に対応して設けられる。パス２００ａは、ＩＰフローの転送先に対応して設けられたデフォルトパスである。パス２００ｂは、ＩＰフローの転送先に対応して設けられた分散用の振り分けパスである。振り分けパス２００ｂは、１つ若しくは複数設けられる。
【００１７】
フロー振り分け処理部３１は、ＩＰフローの各々をどのパス２００ａ，２００ｂに振り分けるのかを決定する。スイッチ３２は、その決定に従って、各ＩＰフローのパケット３００を決定されたパス２００ａ，２００ｂに対応するバッファ３３に出力する。
【００１８】
バッファ長推定処理部３４は、各バッファ３３内のキュー遅延量の統計値を算出する。キュー遅延量の統計値としては、例えば、平均キュー長、キュー長の分散値、キュー長の変動量（平均値、分散値）などが挙げられる。
【００１９】
出力インタフェース決定機構４０は、ルーティングテーブルに従って各ＩＰフローの出力先のポートを決定し、スイッチ部２０に指示する。
【００２０】
データベース５０は、ＩＰフローのフローグループ情報、ＩＰフローの振り分け情報などを格納する。
【００２１】
次に、本実施形態に係るパス選択処理を説明する。
本実施形態に係るパス選択処理は、フロー分類処理と、フロー振り分け処理とから構成される。
【００２２】
まず、図２を参照して、フロー分類処理を説明する。
図２は、本実施形態に係るフロー分類処理の流れを示すフローチャートである。
【００２３】
図２において、新規のＩＰフローが入力したかを監視し（ステップＳ１）、新規ＩＰフローが入力した場合には、ステップＳ２に進む。ステップＳ２では、新規ＩＰフローの宛先アドレスに対応付けられた転送先に基づき、当該ＩＰフローをデフォルトパス２００ａへ転送する処理を開始する。
【００２４】
次いで、ステップＳ３では、新規ＩＰフローが一定期間以上の長期間継続するか否かを判断する。これにより、一定期間に満たない短期間で終了するＩＰフローは、処理対象から除外される。
【００２５】
次いで、ステップＳ４では、長期間継続すると判断された新規ＩＰフローについて、トラヒック特性情報を計測する。そのトラヒック特性情報としては、on/off平均時間の比（ｒＯＮ）と平均レートを用いる。on/off平均時間の比は、トラヒックフローのバースト性を表し、トラヒックフローのオン時の平均時間（on平均時間）をトラヒックフローのオフ時の平均時間（off平均時間）で除した値である。on/off平均時間の比が小さいほど、バースト性が大きい。
【００２６】
次いで、ステップＳ５では、トラヒック特性情報の計測結果から、当該新規ＩＰフローをどのフローグループに分類するのか決定し、その分類結果をデータベース５０に登録する。フローグループは、on/off平均時間の比と平均レートの組合せ毎に設けられる。また、フローグループは、ＩＰフローの転送先ごとに、異なるものが設けられる。
【００２７】
次いで、ステップＳ６では、分類完了した新規ＩＰフローを分類済みとして、フロー終了判定処理に登録する。フロー終了判定処理は、ステップＳ１において入力するＩＰフローが新規か否かを判定するものである。
【００２８】
次に、図３を参照して、フロー振り分け処理を説明する。
図３は、本実施形態に係るフロー振り分け処理の流れを示すフローチャートである。
【００２９】
本実施形態では、転送先が同じである２つのフローグループ（以下ではＡ，Ｂとし、ＡのｒＯＮの方がＢのｒＯＮより小さい（つまり、Ａの方がＢよりもバースト性大）とする）を一つのペアとし、該フローグループペアに２つのパス（以下ではｐ１，ｐ２とし、この場合、一方がデフォルトパス、もう一方が振り分けパスである）を割り当てて、トラヒックフローの振り分けを行う場合を例に挙げて説明する。
【００３０】
図３において、フロー振り分け処理は、定期的に、例えば１０秒おきに実行される。ステップＳ１１では、フロー振り分け時刻か判断し、フロー振り分け時刻ならばステップＳ１２に進む。
【００３１】
次いで、ステップＳ１２では、フローグループＡ，Ｂ毎に、ＩＰフロー数を計数する。ステップＳ１３では、２つのパスｐ１，ｐ２にそれぞれ振り分けるＩＰフロー数を算出する。このフロー振り分け数の算出方法は後述する。次いで、ステップＳ１４では、その算出結果のフロー振り分け数に従って、フローグループＡ，Ｂ内のＩＰフローをパスｐ１，ｐ２にそれぞれ振り分ける。これにより、フローグループＡ，Ｂ内のＩＰフローは、２つのパスｐ１，ｐ２に分散して転送される。
【００３２】
次いで、ステップＳ１５では、パスｐ１，ｐ２の各々に対応して設けられた各バッファ３３内のキュー遅延量の統計値を計算する。ステップＳ１６では、パスｐ１，ｐ２ごとに、フローグループＡ，Ｂのそれぞれのフロー振り分け数と、キュー遅延量の統計値（キュー遅延量統計値）とを組にしてデータベース５０に登録する。
【００３３】
次いで、ステップＳ１７では、フロー振り分け時刻を次回のフロー振り分け処理実行時刻に更新し、ステップＳ１１に戻る。
【００３４】
次に、上記ステップＳ１３のフロー振り分け数算出方法を説明する。なお、各パスｐ１，ｐ２の伝送帯域は予め設定されている。
【００３５】
ケース１；各パスｐ１，ｐ２の伝送帯域が同じの場合。
各パスｐ１，ｐ２の伝送帯域が同じの場合には、各パスｐ１，ｐ２への振り分け数を同数とする。この場合、フローグループＡ，Ｂのそれぞれについて、ＩＰフローを半分ずつ２つのパスｐ１，ｐ２に振り分ける。
【００３６】
ケース２；各パスｐ１，ｐ２の伝送帯域が異なる場合であって、データベース５０中のサンプルデータ数が不十分なとき。
各パスｐ１，ｐ２の伝送帯域が異なる場合において、データベース５０中に、各パスｐ１，ｐ２へのフロー振り分け数と、各パスｐ１，ｐ２についてのキュー遅延量統計値とが、十分なサンプル数だけ（例えば、２０サンプル以上）蓄積されていないときは、パスｐ１，ｐ２の伝送帯域の比に従って、各パスｐ１，ｐ２への振り分け数を決定する。この場合、フローグループＡ，Ｂのそれぞれについて、ＩＰフローをパスｐ１，ｐ２の伝送帯域の比に従って２つのパスｐ１，ｐ２に振り分ける。
【００３７】
ケース３；各パスｐ１，ｐ２の伝送帯域が異なる場合であって、データベース５０中のサンプルデータ数が十分なとき。
各パスｐ１，ｐ２の伝送帯域が異なる場合において、データベース５０中に、各パスｐ１，ｐ２へのフロー振り分け数と、各パスｐ１，ｐ２についてのキュー遅延量統計値とが、十分なサンプル数だけ（例えば、２０サンプル以上）蓄積されているときは、パスｐ１，ｐ２ごとの等遅延線から、各パスｐ１，ｐ２への最適なフロー振り分け数を決定する。
【００３８】
以下、このケース３について詳細に説明する。
【００３９】
［パスごとの等遅延線の求め方］
データベース５０中には、パスｐ１，ｐ２ごとに、フローグループＡ，Ｂのそれぞれのフロー振り分け数と、そのときのキュー遅延量統計値との組合せのサンプルデータが、十分なサンプル数だけ蓄積されている。パスｐ１，ｐ２のそれぞれについて、そのサンプルデータから等遅延線を求める。
【００４０】
ある一つのパスについての等遅延線は、（１）式で定義される。
ｒ＝（ａ／ｕ）＋ｂ      （１）
但し、ｕはパスの伝送帯域に対するフローグループペアの平均レートの割合（以下、平均利用率と称する）である。また、ｒはフローグループペアの平均レートに対するフローグループＡの平均レートの比（以下、Ａの平均レートの割合と称する）である。このｒは、フローグループペアのフローグループうち、ｒＯＮが小さく、バースト性が大きい方のフローグループに着目したものである。
【００４１】
平均利用率ｕとＡの平均レートの割合ｒについて具体的に説明する。例えば、パスｐ１についての等遅延線を求める場合を考える。フローグループＡに関し、平均レートが256kbpsであり、パスｐ１へのフロー振り分け数が８であるとする。また、フローグループＢに関し、平均レートが16kbpsであり、パスｐ１へのフロー振り分け数が３２であるとする。また、パスｐ１の伝送帯域が4096kbpsであるとする。このとき、平均利用率ｕは、
ｕ＝（２５６×８＋１６×３２）／４０９６＝０．６２５
である。また、Ａの平均レートの割合ｒは、
ｒ＝２５６×８／（２５６×８＋１６×３２）＝０．８
である。
【００４２】
等遅延線は、ある一つのパスに関し、同じキュー遅延量となる「平均利用率ｕ」と「Ａの平均レートの割合ｒ」の組から構成される。そして、（１）式より、「Ａの平均レートの割合ｒ」は「平均利用率ｕ」に反比例する。図４には、ある一つのパスについての等遅延線４００の例が示されている。等遅延線４００は、キュー遅延量ごとにある。各等遅延線４００は、それぞれのキュー遅延量となる「平均利用率ｕ」と「Ａの平均レートの割合ｒ」の関係を表す。
【００４３】
ある一つのパスについての等遅延線は、同じキュー遅延量のサンプルデータ（フロー振り分け数）から、係数ａ，ｂを求めることで決定することができる。
【００４４】
まず、同一のキュー遅延量統計値を持つサンプルデータ（但し、フロー振り分け数は異なる）が２つ以上ある場合には、該サンプルデータのフロー振り分け数から、「Ａの平均レートの割合ｒ」及び「平均利用率ｕ」の組を少なくとも２つ算出することができる。これにより、当該キュー遅延量の等遅延線は、少なくとも２つの「Ａの平均レートの割合ｒ」及び「平均利用率ｕ」の組から（１）式の係数ａ，ｂを求めることで、得られる。
【００４５】
一方、同一のキュー遅延量統計値を持つサンプルデータが１つしかない場合には、当該キュー遅延量の等遅延線は、以下の手順（ステップＳ２１〜Ｓ２７）によって求める。
【００４６】
ステップＳ２１；
各キュー遅延量の等遅延線ごとに、係数ａの初期値ａ０と、初期値ａ０の移動量ｗを設定する。なお、初期値ａ０と移動量ｗの値は予め決めておく。
【００４７】
ステップＳ２２；
各キュー遅延量の等遅延線ごとに、唯一のサンプルデータから算出される「Ａの平均レートの割合ｒ」及び「平均利用率ｕ」と初期値ａ０から、係数ｂを求める。
【００４８】
これにより、各キュー遅延量の等遅延線についての係数ａ，ｂの初期値が得られる。
【００４９】
ステップＳ２３；
各キュー遅延量の等遅延線について、次の条件Ａ１，Ａ２，Ａ３を調べる。
条件Ａ１；ｕの区間［０：１］において、ｒの最大値が１より小さい。
条件Ａ２；ｕの区間［０：１］において、ｒの最小値が０より大きい。
条件Ａ３；等遅延線同士が交差する。
【００５０】
ステップＳ２４；
上記条件Ａ１，Ａ２，Ａ３のいずれかに該当する場合には、次の規則Ｂ１〜Ｂ３に従って係数ａを変更し、変更後の係数ａ及びサンプルデータ点（ｕ，ｒ）から係数ｂを求める。なお、係数ａの変更は、キュー遅延量が大きい方の等遅延線から順番に行う。
【００５１】
規則Ｂ１；条件Ａ１又はＡ２に該当する場合、係数ａを移動量ｗだけ減少させる。
規則Ｂ２；条件Ａ３に該当する場合において、その交点がサンプルデータ点（ｕ，ｒ）と比較してｒが大きいときは、係数ａを移動量ｗだけ減少させる。
規則Ｂ３；条件Ａ３に該当する場合において、その交点がサンプルデータ点（ｕ，ｒ）と比較してｒが小さいときは、係数ａを移動量ｗだけ増加させる。
【００５２】
ステップＳ２５；
もし、等遅延線のいずれか一つでも、移動量ｗの値が閾値εより大きく且つ係数ａの変更があったならば、再度、ステップＳ２３，Ｓ２４の操作を行う。
【００５３】
ステップＳ２６；
もし、ステップＳ２３，Ｓ２４，Ｓ２５の繰り返しにおいて、係数ａが増加と減少を繰り返す場合には、移動量ｗを半減させる。
【００５４】
ステップＳ２７；
上記ステップＳ２３〜Ｓ２６の操作の繰り返しによって、全ての等遅延線が条件Ａ１，Ａ２，Ａ３のいずれにも該当しないようにする。
【００５５】
これにより、パスごとの等遅延線が得られる。各パスｐ１，ｐ２の等遅延線に係るデータは、例えばデータベース５０に記録する。
【００５６】
［パスごとの等遅延線から、各パスへの最適なフロー振り分け数を決定する方法］
ここでは、評価値を用いて最適なフロー振り分け数を決定する。その評価値は、フローグループＡ，ＢのそれぞれのＩＰフローをパスｐ１，ｐ２のそれぞれに振り分けたときのパスｐ１，ｐ２の各キュー遅延量のうち、大きい方のキュー遅延量である。本実施形態では、評価値を最小とするフロー振り分け数を山登り法を用いて探索する。この探索手順は以下のステップＳ３１〜Ｓ３６に示される。
【００５７】
ステップＳ３１；
各フローグループＡ，ＢのＩＰフロー数を、各パスｐ１，ｐ２の伝送帯域の比で分割し、これをフロー振り分け数の初期値とする。このフロー振り分け数の初期値から、「Ａの平均レートの割合ｒ」及び「平均利用率ｕ」を算出し、サンプルデータ点（ｕ，ｒ）を得る。
【００５８】
ステップＳ３２；
サンプルデータ点（ｕ，ｒ）に該当する等遅延線をパスｐ１，ｐ２毎に調べる。そして、パスｐ１，ｐ２毎に発見した等遅延線から、そのキュー遅延量を得て、そのうち、大きい方のキュー遅延量を評価値とする。
【００５９】
ステップＳ３３；
そのキュー遅延量が大きい方のパスに対して、フローグループＢのフロー振り分け数を減少させる。また、その減少分だけ、キュー遅延量が小さい方のパスに対してフローグループＢのフロー振り分け数を増加させる。そして、再度、「Ａの平均レートの割合ｒ」及び「平均利用率ｕ」を算出してサンプルデータ点（ｕ，ｒ）を得て、このサンプルデータ点（ｕ，ｒ）に該当する等遅延線のキュー遅延量から、評価値を求める。
【００６０】
このステップＳ３３の操作を、評価値の極小値が得られるまで繰り返す。
【００６１】
ステップＳ３４；
フローグループＡのフロー振り分け数を一つ変化させて、ステップＳ３３に戻し、再度、評価値の極小値を求める。
【００６２】
ステップＳ３５；
フローグループＡのフロー振り分け数を変化させた後の評価値の極小値が、変化させる前の極小値よりも小さくならない場合には、フローグループＡのフロー振り分け数の変化方向（増加方向、減少方向）を逆にする。
【００６３】
ステップＳ３６；上記ステップＳ３３〜Ｓ３５の操作を繰り返し、より小さい評価値の極小値が得られなくなれば、操作を終了し、最小の評価値を与えるフロー振り分け数を採用する。
【００６４】
なお、サンプルデータ点（ｕ，ｒ）が等遅延線上にない場合には、サンプルデータ点（ｕ，ｒ）に最も近い２つの等遅延線とサンプルデータ点（ｕ，ｒ）との間の線形距離に基づき、該２つの等遅延線の各キュー遅延量からサンプルデータ点（ｕ，ｒ）に対応するキュー遅延量を推算する。
【００６５】
なお、評価値を最小とするフロー振り分け数の探索方法は、上述の山登り法に限定されず、各種の最適化手法を用いることができる。
【００６６】
図５は、本発明に係るキュー遅延量の改善効果を示すグラフ図である。
図５において、横軸は、２つのパスの伝送帯域の総和に対する入力するＩＰフローの総平均レートの割合（以下、総利用率と称する）を示している。縦軸は、本発明によって、従来のパスの伝送帯域に基づいたフロー振り分け方法に比べて評価値が何割に減少したかを示している。縦軸の値が１より小さくなるほど、キュー遅延量の改善効果が大きいことを示している。また、グラフ波形は、等遅延線を求めるときのサンプルデータ数ごとに、示している。
【００６７】
図５のシミュレーション条件を以下に示す。
フローグループＡに関し、on/off平均時間はon：10ミリ秒、off：30ミリ秒であり、平均レートは256kbpsである。フローグループＢに関し、on/off平均時間はon：20ミリ秒、off：20ミリ秒であり、平均レートは16kbpsである。パスｐ１の伝送帯域は4Mbps、パスｐ２の伝送帯域は8Mbpsである。また、評価値は、各パスｐ１，ｐ２のキュー遅延量の平均値の最大値である。
【００６８】
また、各総利用率について、入力するフローグループペアのフロー数の組み合わせは様々なものがあり、本シミュレーションでは、全ての組み合わせについて効果を求め、その平均を縦軸に示している。さらに、効果はサンプルデータのとり方によって異なるため、過去に経験したフロー振り分け数をランダムに与えてそのときの効果を算出し、それを１００回試行した平均を求めている（すなわち、縦軸は１００回の平均の全入力フロー数の組み合わせの平均となっている）。
【００６９】
図５から明らかなように、本発明によれば、キュー遅延量が改善される。また、サンプルデータ数が２０以上であれば、総利用率が高い場合には特に大きな効果が得られる。
【００７０】
なお、サンプルデータ数が２０未満であっても、キュー遅延量の改善効果は得られることから、サンプルデータ数を少なくして処理量の削減を図ることも可能である。例えば、運用者がサンプルデータ数を設定することで、サンプルデータ数に制限を設けるようにしてもよい。
【００７１】
上述したように本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）複数のパスにトラヒックフローを分散して転送する場合に、バッファ内のキュー遅延量の低減効果やキュー遅延変動の抑制効果が得られる。これにより、バッファ内のキュー遅延による通信品質の劣化を防止することができる。
（２）トラヒックが、各パスに用意されるバッファの容量を超えるほど高速に入力する場合に、入力トラヒックの棄却率を改善することができる。
（３）あるキュー遅延量の統計値（例えば、平均値）の閾値が与えられる場合において、その閾値を超えない範囲でトラヒックフローを受け入れる収容制御を行うときに、トラヒックフロー収容能力が向上する。
【００７２】
以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、上述の実施形態では、説明を簡単にするために、２つのフローグループ一つのペアとし、該フローグループペアに２つのパスを割り当てる場合を例にして説明したが、本発明は、２つ以上のフローグループ一つの組とし、該フローグループ組に２つ以上のパスを割り当てる場合に、拡張して適用することができる。
【００７３】
また、本発明に係るトラヒックフローとしては、上述したＩＰフローの他に、例えば、レイヤ２での通信単位であるレイヤ２フローなどが挙げられる。レイヤ２フローは、ＭＡＣ（Media Access Control）アドレスで識別することができる。また、ＩＰフローをさらにＴＣＰ（Transmission Control Protocol）のポート番号で区別するようにしてよい。レイヤ２フローを扱う通信中継装置としては、例えばレイヤ２スイッチが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の一実施形態に係る通信中継装置の構成を示すブロック図である。
【図２】同実施形態に係るフロー分類処理の流れを示すフローチャートである。
【図３】同実施形態に係るフロー振り分け処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】同実施形態に係る等遅延線４００の例である。
【図５】本発明に係るキュー遅延量の改善効果を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００７５】
１０…インタフェース入力部、１１…トラヒック特性計測部、２０…スイッチ部、３０…インタフェース出力部、３１…フロー振り分け処理部、３２…スイッチ、３３…バッファ、３４…バッファ長推定処理部、４０…出力インタフェース決定機構、５０…フローグループ・フロー振り分け情報データベース、１００…入力側のパス、２００ａ，２００ｂ…出力側のパス、３００…ＩＰパケット、４００…等遅延線
【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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