(57)【要約】【課題】バックボーン回線が輻輳状態にあるときに、ＩＰネットワーク上の各ＩＰフローに対して公平な帯域割当を実現しうるパケット転送レート制御を行うことの可能なパケット転送制御方法及び装置の提供。【解決手段】複数のパケットに関して経時的に取得されたパケットサイズに基づき、バックポーン回線４が輻輳状態にあるか否かを判定する回線輻輳状態判定部８と、バックボーン回線４が輻輳状態にあるときに、ホップカウント情報学習・蓄積部７のフローデータベース７ｃに蓄積されたホップカウント値により特徴付けられる各ＩＰフローのうち、所要の転送レート制御の対象とすべき１以上のＩＰフローを選択的に決定する転送レート制御決定部９と、転送レート制御を選択決定された１以上のＩＰフローを構成するパケットに対し、バックボーン回線４の輻輳状態を解消しうる所定の加工処理を施すパケット加工処理部１０とを具備する特徴。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＰネットワークの主要なバックボーン回線上における任意の一領域に設置された情報処理手段において、ＩＰフローを構成するパケットの転送レート制御を行うためのパケット転送制御方法であって、
前記バックボーン回線に生じた前記ＩＰフローを構成する前記パケットのヘッダ情報を解析し、
その解析された前記ヘッダ情報に基づき、前記ＩＰフローの発生主体である２つのホスト間における前記パケットのホップカウント値を推定的に算出すると共に、前記バックボーン回線が輻輳状態にあるか否かを判定し、
算出された前記ホップカウント値を対応する各ＩＰフロー毎に蓄積し、
前記バックボーン回線が前記輻輳状態にあると判定されたときに、蓄積された前記ホップカウント値に基づき、当該ホップカウント値により特徴付けられる前記各ＩＰフローのうち、所要の前記転送レート制御の対象とすべき１以上の前記ＩＰフローを選択的に決定し、
その選択決定に係る前記１以上のＩＰフローを構成する前記パケットに対し、前記バックボーン回線の前記輻輳状態を解消しうる所定の加工処理を実施する、
ことを特徴とするパケット転送制御方法。
【請求項２】
前記ホップカウント値の算出は、
前記ヘッダ情報から取得しうる任意の実装システム依存情報から推定的に導出される前記パケットの初期ＴＴＬ値と、そのヘッダ情報から直接取得される当該パケットの観測ＴＴＬ値とに基づいて行われる、
ことを特徴とする請求項１に記載のパケット転送制御方法。
【請求項３】
前記ホップカウント値の算出は、
前記初期ＴＴＬ値及び前記観測ＴＴＬ値を共に変数とした所定の算出式を用いて近似的に行われる、
ことを特徴とする請求項２に記載のパケット転送制御方法。
【請求項４】
前記輻輳状態の判定は、
前記ヘッダ情報から複数の前記パケットに関して経時的に取得しうるパケットサイズの累積値である累積パケット総量に基づいて行われる、
ことを特徴とする請求項１、２又は３に記載のパケット転送制御方法。
【請求項５】
所要の前記転送レート制御に伴う前記１以上のＩＰフローの選択決定は、
前記各ＩＰフローのうち、調整可能に設定された閾値を下回る前記ホップカウント値により特徴付けられるものを対象として行われる、
ことを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載のパケット転送制御方法。
【請求項６】
前記パケットに対する前記加工処理は、
前記１以上のＩＰフローを構成する前記パケットのペイロードがＴＣＰパケットであり、かつ当該ＴＣＰパケットが発信パケットであった場合に、当該発信パケットに対し、前記バックボーン回線が前記輻輳状態にあることを表示するためのＥＣＮ輻輳表示ビットをセットすることにより行われる、
ことを特徴とする請求項１、２、３、４又は５に記載のパケット転送制御方法。
【請求項７】
前記パケットに対する前記加工処理は、
前記１以上のＩＰフローを構成する前記パケットのペイロードがＴＣＰパケットであり、かつ当該ＴＣＰパケットが返信パケットであった場合に、当該返信パケットの広告ウィンドウサイズを縮小変更することにより行われる、
ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６に記載のパケット転送制御方法。
【請求項８】
前記パケットに対する前記加工処理は、
前記１以上のＩＰフローを構成する前記パケットのペイロードがＴＣＰパケットであり、かつ当該ＴＣＰパケットが確認応答パケットであった場合に、当該確認応答パケットの送出タイミングを遅延させることにより行われる、
ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７に記載のパケット転送制御方法。
【請求項９】
前記パケットに対する前記加工処理は、
前記１以上のＩＰフローを構成する前記パケットのペイロードがＴＣＰパケットでなかった場合に、当該１以上のＩＰフローを構成する前記パケットを廃棄することにより行われる、
ことを特徴とする請求項１、２、３、４又は５に記載のパケット転送制御方法。
【請求項１０】
ＩＰネットワークの主要なバックボーン回線上において、ＩＰフローを構成するパケットの転送レート制御を行うためのパケット転送制御装置であって、
前記バックボーン回線に生じた前記ＩＰフローを構成する前記パケットのヘッダ情報を解析し、当該ヘッダ情報から、任意の実装システム依存情報と観測ＴＴＬ値とパケットサイズとを取得するヘッダ解析手段と、
このヘッダ解析手段により取得された前記実装システム依存情報から、対応する前記パケットの初期ＴＴＬ値を推定的に導出すると共に、この導出に係る前記初期ＴＴＬ値と前記ヘッダ解析手段により取得された前記観測ＴＴＬ値とに基づき、前記ＩＰフローの発生主体である２つのホスト間における前記パケットのホップカウント値を推定的に算出し、さらに、この算出に係る前記ホップカウント値を、対応する各ＩＰフロー毎に経時的な学習を伴って蓄積していくホップカウント情報学習・蓄積手段と、
前記ヘッダ解析手段により複数の前記パケットに関して経時的に取得された前記パケットサイズの累積値である累積パケット総量に基づき、前記バックポーン回線が輻輳状態にあるか否かを判定する回線輻輳状態判定手段と、
この回線輻輳状態判定手段により前記バックボーン回線が前記輻輳状態にあると判定されたときに、前記ホップカウント情報学習・蓄積手段に蓄積された前記ホップカウント値により特徴付けられる前記各ＩＰフローのうち、所要の前記転送レート制御の対象とすべき１以上の前記ＩＰフローを選択的に決定する転送レート制御決定手段と、
この転送レート制御決定手段により前記転送レート制御を選択決定された前記１以上のＩＰフローを構成する前記パケットに対し、前記バックボーン回線の前記輻輳状態を解消しうる所定の加工処理を実施するパケット加工処理手段と、を有する、
ことを特徴とするパケット転送制御装置。
【請求項１１】
前記ホップカウント情報学習・蓄積手段は、
前記ヘッダ解析手段により取得された前記実装システム依存情報から前記初期ＴＴＬ値を導出するため事前設定されたシステム別初期ＴＴＬデータベースと、
このシステム別初期ＴＴＬデータベースから導出された前記初期ＴＴＬ値と前記ヘッダ解析手段により取得された前記観測ＴＴＬ値とを、対応する各ホストＩＰアドレスに関連付けて登録するためのＴＴＬデータベースと、
このＴＴＬデータベースに登録された前記初期ＴＴＬ値及び前記観測ＴＴＬ値を共に変数とした所定の算出式を用いて近似的に算出した前記ホップカウント値を、対応する前記各ＩＰフローに関連付けて登録するためのフローデータベースと、を具備する、
ことを特徴とする請求項１０に記載のパケット転送制御装置。
【請求項１２】
前記ホップカウント情報学習・蓄積手段は、
調節可能に設定された周期が到来するごとに、前記ＴＴＬデータベース及び前記フローデータベースの内容を更新する機能手段を具備する、
ことを特徴とする請求項１１に記載のパケット転送制御装置。
【請求項１３】
前記回線輻輳状態判定手段は、
調整可能に設定された閾値を前記累積パケット総量が上回ったときに、前記バックボーン回線が前記輻輳状態にあると判定する機能手段を具備する、
ことを特徴とする請求項１０、１１又は１２に記載のパケット転送制御装置。
【請求項１４】
前記回線輻輳状態判定手段は、
調整可能に設定された周期が到来するごとに、その時点での前記累積パケット総量の値をリセットする機能手段を具備する、
ことを特徴とする請求項１０、１１、１２又は１３に記載のパケット転送制御装置。
【請求項１５】
前記転送レート制御決定手段は、
前記各ＩＰフローのうち、調整可能に設定された閾値を下回る前記ホップカウント値により特徴付けられる前記１以上のＩＰフローを、所要の前記転送レート制御の対象として選択決定する機能手段を具備する、
ことを特徴とする請求項１０、１１、１２、１３又は１４に記載のパケット転送制御装置。
【請求項１６】
前記パケット加工処理手段は、
前記１以上のＩＰフローを構成する前記パケットのペイロードがＴＣＰパケットであるか否かを判別し、その判別結果に基づき、当該パケットに対する前記加工処理を実施する機能手段を具備する、
ことを特徴とする請求項１０、１１、１２、１３、１４又は１５に記載のパケット転送制御装置。
【請求項１７】
前記パケット加工処理手段は、
前記ペイロードが前記ＴＣＰパケットであると判別された場合において、当該ＴＣＰパケットが発信パケットであったときに、当該発信パケットに対し、前記バックボーン回線が前記輻輳状態にあることを表示するためのＥＣＮ輻輳表示ビットをセットする機能手段を具備する、
ことを特徴とする請求項１６に記載のパケット転送制御装置。
【請求項１８】
前記パケット加工処理手段は、
前記ペイロードが前記ＴＣＰパケットであると判別された場合において、当該ＴＣＰパケットが返信パケットであったときに、当該返信パケットの広告ウィンドウサイズを縮小変更する機能手段を具備する、
ことを特徴とする請求項１６又は１７に記載のパケット転送制御装置。
【請求項１９】
前記パケット加工処理手段は、
前記ペイロードが前記ＴＣＰパケットであると判別された場合において、当該ＴＣＰパケットが確認応答パケットであったときに、当該確認応答パケットの送出タイミングを遅延させる機能手段を具備する、
ことを特徴とする請求項１６、１７又は１８に記載のパケット転送制御装置。
【請求項２０】
前記パケット加工処理手段は、
前記ペイロードが前記ＴＣＰパケットでないと判別された場合に、前記１以上のＩＰフローを構成する前記パケットを廃棄する機能手段を具備する、
ことを特徴とする請求項１６に記載のパケット転送制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パケット転送制御方法及び装置に関し、詳しくは、ＩＰネットワーク（ＩＰ：Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の主要なバックボーン回線上における任意の一領域に設置された情報処理手段において、ＩＰフローを構成するパケットの転送レート制御を行うためのパケット転送制御方法、及びその実施に直接使用されるパケット転送制御装置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
近年、インターネットに代表されるＩＰネットワークの急速な普及に伴い、当該ＩＰネットワークにおけるユーザＩＰフローの通信品質向上、及び回線占有に関するユーザ間の不公平性是正に対する要求が高まっている。
【０００３】
こうした要求に応えるため、本願発明者らは、ＩＰフローの通信品質を低下させる種々の要因について研究を行い、その結果、▲１▼ＩＰネットワークにおいては、ホスト間ホップカウント値の比較的小さな少数のバースト的なＩＰフローが回線占有に関して支配的であり、ＩＰネットワーク上に存在する各ＩＰフローに対して公平に帯域を割り当てることができないこと、及び▲２▼この性質がＩＰネットワーク全体のトラフィックの品質低下と相関があること、を実験的に明らかとしており、その成果を下記の非特許文献１において開示している。
【０００４】
【非特許文献１】
森達哉、川原亮一、内藤昭三、“Ｐｅｒ−ｔｉｍｅ−ｂｌｏｃｋフロー統計に着目したネットワークトラフィック解析”、平成１４年３月、電子情報通信学会、信学技法
【０００５】
一方、ＩＥＴＦ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｔａｓｋ  Ｆｏｒｃｅ）では、ＩＰネットワークにおけるトラフィックのクラス分けを行い、そのクラス別のＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）を実現する技術（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｅｄ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ：“Ｄｉｆｆｓｅｒｖ”と呼ばれる）の標準化を進めている。この技術は、ＩＰネットワークの入口でトラフィックのクラス分けを行う一方、ＩＰネットワークの内部でクラス別の優先制御を行うようにしたもので、これにより、所要のＱｏＳの実現を図ろうとするものである。なお、この技術（標準化指針）の更なる詳細は、下記の非特許文献２に開示されている。
【０００６】
【非特許文献２】
Ｂｌａｋｅ，  Ｓ．，  ｅｔ．  ａｌ．‘Ａｎ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ  ｆｏｒ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｅｄ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ’．  ［ｏｎｌｉｎｅ］．  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｔａｓｋ  Ｆｏｒｃｅ，  Ｄｅｃｅｍｂｅｒ  １９９８．  ［ｒｅｔｒｉｅｖｅｄ  ｏｎ  １６  Ａｐｒｉｌ  ２００３］．  Ｒｅｔｒｉｅｖｅｄ  ｆｒｏｍ  ｔｈｅ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ：  ＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｉｅｔｆ．ｏｒｇ／ｒｆｃ／ｒｆｃ２４７５．ｔｘｔ＞．
【０００７】
従って、以上の技術手法を用いて、長時間に亙って高い転送レートで通信を行う少数の支配的なＩＰフローを優先度の低いクラスに割り当てるようにすれば、当該ＩＰフローによる回線占有及びその通信品質を保証しつつ、ＩＰネットワーク上に存在する他の複数のＩＰフローに対して公平な帯域割当を行うことが可能になるものと予測される。
【０００８】
しかしながら、インターネットの主要なバックボーン回線のような不特定多数のユーザが流動的に使用する通信環境に対し、上記のようなクラス分けを単に適用した場合、少数の支配的なＩＰフローの同定を通信過程において速やかに行うことが困難であるなど点で問題が生じる。
【０００９】
このため、本願発明者らは、先行特許出願：特願２００２−１２６４７１号（発明の名称：パケット転送制御方法並びに装置及びシステム装置）において、以下の技術手法、即ち、ホップカウント値の小さいＩＰフローを構成するパケットの転送レートが一般に高い傾向にあること（上記非特許文献１参照）を利用して、当該ＩＰフローのホップカウント値のみを経時的に学習、蓄積していき、その蓄積されたホップカウント値の小さいＩＰフローに対してパケット転送の優先度を低く設定することにより、上記クラス分け及びそのクラスに応じたパケットの転送レート制御を実現する技術手法を提案している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本願発明者らが提案した上記技術手法は、バックボーン回線が輻輳状態にあるか否かに拘わらず常に適用されるものであり、当該バックボーン回線が輻輳状態にない状況においては、必ずしも、効率的なパケット転送が実現されるとは言えない。即ち、この技術手法によれば、バックボーン回線が輻輳状態にないときに、ホップカウント値の小さいＩＰフローのパケット転送レートを抑制するよう作用してしまい、その効率をむしろ低下させてしまう。
【００１１】
ここにおいて、本発明の解決すべき主要な目的は、次のとおりである。
【００１２】
即ち、本発明の第１の目的は、バックボーン回線が輻輳状態にあるときに、ＩＰネットワーク上の各ＩＰフローに対して公平な帯域割当を実現しうるパケット転送レート制御を行うことの可能なパケット転送制御方法及び装置を提供せんとするものである。
【００１３】
本発明の第２の目的は、各ＩＰフローを構成するパケットの特質に応じた適切な転送レート制御を行うことの可能なパケット転送制御方法及び装置を提供せんとするものである。
【００１４】
本発明の第３の目的は、適用に際しての設定が極めて簡易で計算コストが低いパケット転送制御方法及び装置を提供せんとするものである。
【００１５】
本発明の他の目的は、明細書、図面、特に特許請求の範囲の各請求項の記載から、自ずと明らかとなろう。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
まず、本発明方法においては、バックボーン回線に生じたＩＰフローを構成するパケットのヘッダ情報を解析して、ＩＰフローの発生主体である２つのホスト間におけるパケットのホップカウント値を推定的に算出すると共に、バックボーン回線が輻輳状態にあるか否かを判定し、算出されたホップカウント値を対応する各ＩＰフロー毎に蓄積し、バックボーン回線が輻輳状態にあるときに、蓄積されたホップカウント値により特徴付けられる各ＩＰフローのうち、所要の転送レート制御の対象とすべき１以上のＩＰフローを選択的に決定し、その選択決定に係る１以上のＩＰフローを構成するパケットに対し、バックボーン回線の輻輳状態を解消しうる所定の加工処理を実施する、という特徴的構成手法を講じる。
【００１７】
一方、本発明装置においては、バックボーン回線に生じたＩＰフローを構成するパケットのヘッダ情報から、任意の実装システム依存情報と観測ＴＴＬ値とパケットサイズとを取得するヘッダ解析手段と、取得された実装システム依存情報から対応するパケットの初期ＴＴＬ値を推定的に導出すると共に、この導出に係る初期ＴＴＬ値と取得された観測ＴＴＬ値とに基づき、ＩＰフローの発生主体である２つのホスト間におけるパケットのホップカウント値を推定的に算出し、この算出に係るホップカウント値を対応する各ＩＰフロー毎に蓄積していくホップカウント情報学習・蓄積手段と、複数のパケットに関して経時的に取得されたパケットサイズに基づき、バックポーン回線が輻輳状態にあるか否かを判定する回線輻輳状態判定手段と、バックボーン回線が輻輳状態にあるときに、蓄積されたホップカウント値により特徴付けられる各ＩＰフローのうち、所要の転送レート制御の対象とすべき１以上のＩＰフローを選択的に決定する転送レート制御決定手段と、転送レート制御を選択決定された１以上のＩＰフローを構成するパケットに対し、バックボーン回線の輻輳状態を解消しうる所定の加工処理を実施するパケット加工処理手段とを具備させる、という特徴的構成手段を講じる。
【００１８】
さらに、具体的詳細に述べると、当該課題の解決では、本発明が次に列挙する上位概念から下位概念に亙る新規な特徴的構成手法又は手段を採用することにより、前記目的を達成するよう為される。
【００１９】
即ち、本発明方法の第１の特徴は、ＩＰネットワークの主要なバックボーン回線上における任意の一領域に設置された情報処理手段において、ＩＰフローを構成するパケットの転送レート制御を行うためのパケット転送制御方法であって、前記バックボーン回線に生じた前記ＩＰフローを構成する前記パケットのヘッダ情報を解析し、その解析された前記ヘッダ情報に基づき、前記ＩＰフローの発生主体である２つのホスト間における前記パケットのホップカウント値を推定的に算出すると共に、前記バックボーン回線が輻輳状態にあるか否かを判定し、算出された前記ホップカウント値を対応する各ＩＰフロー毎に蓄積し、前記バックボーン回線が前記輻輳状態にあると判定されたときに、蓄積された前記ホップカウント値に基づき、当該ホップカウント値により特徴付けられる前記各ＩＰフローのうち、所要の前記転送レート制御の対象とすべき１以上の前記ＩＰフローを選択的に決定し、その選択決定に係る前記１以上のＩＰフローを構成する前記パケットに対し、前記バックボーン回線の前記輻輳状態を解消しうる所定の加工処理を施してなる、パケット転送制御方法の構成採用にある。
【００２０】
本発明方法の第２の特徴は、上記本発明方法の第１の特徴における前記ホップカウント値の算出が、前記ヘッダ情報から取得しうる任意の実装システム依存情報から推定的に導出される前記パケットの初期ＴＴＬ値と、そのヘッダ情報から直接取得される当該パケットの観測ＴＴＬ値とに基づいて行われてなる、パケット転送制御方法の構成採用にある。
【００２１】
本発明方法の第３の特徴は、上記本発明方法の第２の特徴における前記ホップカウント値の算出が、前記初期ＴＴＬ値及び前記観測ＴＴＬ値を共に変数とした所定の算出式を用いて近似的に行われてなる、パケット転送制御方法の構成採用にある。
【００２２】
本発明方法の第４の特徴は、上記本発明方法の第１、第２又は第３の特徴における前記輻輳状態の判定が、前記ヘッダ情報から複数の前記パケットに関して経時的に取得しうるパケットサイズの累積値である累積パケット総量に基づいて行われてなる、パケット転送制御方法の構成採用にある。
【００２３】
本発明方法の第５の特徴は、上記本発明方法の第１、第２、第３又は第４の特徴における所要の前記転送レート制御に伴う前記１以上のＩＰフローの選択決定が、前記各ＩＰフローのうち、調整可能に設定された閾値を下回る前記ホップカウント値により特徴付けられるものを対象として行われてなる、パケット転送制御方法の構成採用にある。
【００２４】
本発明方法の第６の特徴は、上記本発明方法の第１、第２、第３、第４又は第５の特徴における前記パケットに対する前記加工処理が、前記１以上のＩＰフローを構成する前記パケットのペイロードがＴＣＰパケットであり、かつ当該ＴＣＰパケットが発信パケットであった場合に、当該発信パケットに対し、前記バックボーン回線が前記輻輳状態にあることを表示するためのＥＣＮ輻輳表示ビットをセットすることにより行われてなる、パケット転送制御方法の構成採用にある。
【００２５】
本発明方法の第７の特徴は、上記本発明方法の第１、第２、第３、第４、第５又は第６の特徴における前記パケットに対する前記加工処理が、前記１以上のＩＰフローを構成する前記パケットのペイロードがＴＣＰパケットであり、かつ当該ＴＣＰパケットが返信パケットであった場合に、当該返信パケットの広告ウィンドウサイズを縮小変更することにより行われてなる、パケット転送制御方法の構成採用にある。
【００２６】
本発明方法の第８の特徴は、上記本発明方法の第１、第２、第３、第４、第５、第６又は第７の特徴における前記パケットに対する前記加工処理が、前記１以上のＩＰフローを構成する前記パケットのペイロードがＴＣＰパケットであり、かつ当該ＴＣＰパケットが確認応答パケットであった場合に、当該確認応答パケットの送出タイミングを遅延させることにより行われてなる、パケット転送制御方法の構成採用にある。
【００２７】
本発明方法の第９の特徴は、上記本発明方法の第１、第２、第３、第４又は第５の特徴における前記パケットに対する前記加工処理が、前記１以上のＩＰフローを構成する前記パケットのペイロードがＴＣＰパケットでなかった場合に、当該１以上のＩＰフローを構成する前記パケットを廃棄することにより行われてなる、パケット転送制御方法の構成採用にある。
【００２８】
一方、本発明装置の第１の特徴は、ＩＰネットワークの主要なバックボーン回線上において、ＩＰフローを構成するパケットの転送レート制御を行うためのパケット転送制御装置であって、前記バックボーン回線に生じた前記ＩＰフローを構成する前記パケットのヘッダ情報を解析し、当該ヘッダ情報から、任意の実装システム依存情報と観測ＴＴＬ値とパケットサイズとを取得するヘッダ解析手段と、このヘッダ解析手段により取得された前記実装システム依存情報から、対応する前記パケットの初期ＴＴＬ値を推定的に導出すると共に、この導出に係る前記初期ＴＴＬ値と前記ヘッダ解析手段により取得された前記観測ＴＴＬ値とに基づき、前記ＩＰフローの発生主体である２つのホスト間における前記パケットのホップカウント値を推定的に算出し、さらに、この算出に係る前記ホップカウント値を、対応する各ＩＰフロー毎に経時的な学習を伴って蓄積していくホップカウント情報学習・蓄積手段と、前記ヘッダ解析手段により複数の前記パケットに関して経時的に取得された前記パケットサイズの累積値である累積パケット総量に基づき、前記バックポーン回線が輻輳状態にあるか否かを判定する回線輻輳状態判定手段と、この回線輻輳状態判定手段により前記バックボーン回線が前記輻輳状態にあると判定されたときに、前記ホップカウント情報学習・蓄積手段に蓄積された前記ホップカウント値により特徴付けられる前記各ＩＰフローのうち、所要の前記転送レート制御の対象とすべき１以上の前記ＩＰフローを選択的に決定する転送レート制御決定手段と、この転送レート制御決定手段により前記転送レート制御を選択決定された前記１以上のＩＰフローを構成する前記パケットに対し、前記バックボーン回線の前記輻輳状態を解消しうる所定の加工処理を実施するパケット加工処理手段とを有してなる、パケット転送制御装置の構成採用にある。
【００２９】
本発明装置の第２の特徴は、上記本発明装置の第１の特徴における前記ホップカウント情報学習・蓄積手段が、前記ヘッダ解析手段により取得された前記実装システム依存情報から前記初期ＴＴＬ値を導出するため事前設定されたシステム別初期ＴＴＬデータベースと、このシステム別初期ＴＴＬデータベースから導出された前記初期ＴＴＬ値と前記ヘッダ解析手段により取得された前記観測ＴＴＬ値とを、対応する各ホストＩＰアドレスに関連付けて登録するためのＴＴＬデータベースと、このＴＴＬデータベースに登録された前記初期ＴＴＬ値及び前記観測ＴＴＬ値を共に変数とした所定の算出式を用いて近似的に算出した前記ホップカウント値を、対応する前記各ＩＰフローに関連付けて登録するためのフローデータベースとを具備してなる、パケット転送制御装置の構成採用にある。
【００３０】
本発明装置の第３の特徴は、上記本発明装置の第２の特徴における前記ホップカウント情報学習・蓄積手段が、調節可能に設定された周期が到来するごとに、前記ＴＴＬデータベース及び前記フローデータベースの内容を更新する機能手段を具備してなる、パケット転送制御装置の構成採用にある。
【００３１】
本発明装置の第４の特徴は、上記本発明装置の第１、第２又は第３の特徴における前記回線輻輳状態判定手段が、調整可能に設定された閾値を前記累積パケット総量が上回ったときに、前記バックボーン回線が前記輻輳状態にあると判定する機能手段を具備してなる、パケット転送制御装置の構成採用にある。
【００３２】
本発明装置の第５の特徴は、上記本発明装置の第１、第２、第３又は第４の特徴における前記回線輻輳状態判定手段が、調整可能に設定された周期が到来するごとに、その時点での前記累積パケット総量の値をリセットする機能手段を具備してなる、パケット転送制御装置の構成採用にある。
【００３３】
本発明装置の第６の特徴は、上記本発明装置の第１、第２、第３、第４又は第５の特徴における前記転送レート制御決定手段が、前記各ＩＰフローのうち、調整可能に設定された閾値を下回る前記ホップカウント値により特徴付けられる前記１以上のＩＰフローを、所要の前記転送レート制御の対象として選択決定する機能手段を具備してなる、パケット転送制御装置の構成採用にある。
【００３４】
本発明装置の第７の特徴は、上記本発明装置の第１、第２、第３、第４、第５又は第６の特徴における前記パケット加工処理手段が、前記１以上のＩＰフローを構成する前記パケットのペイロードがＴＣＰパケットであるか否かを判別し、その判別結果に基づき、当該パケットに対する前記加工処理を実施する機能手段を具備してなる、パケット転送制御装置の構成採用にある。
【００３５】
本発明装置の第８の特徴は、上記本発明装置の第７の特徴における前記パケット加工処理手段が、前記ペイロードが前記ＴＣＰパケットであると判別された場合において、当該ＴＣＰパケットが発信パケットであったときに、当該発信パケットに対し、前記バックボーン回線が前記輻輳状態にあることを表示するためのＥＣＮ輻輳表示ビットをセットする機能手段を具備してなる、パケット転送制御装置の構成採用にある。
【００３６】
本発明装置の第９の特徴は、上記本発明装置の第７又は第８の特徴における前記パケット加工処理手段が、前記ペイロードが前記ＴＣＰパケットであると判別された場合において、当該ＴＣＰパケットが返信パケットであったときに、当該返信パケットの広告ウィンドウサイズを縮小変更する機能手段を具備してなる、パケット転送制御装置の構成採用にある。
【００３７】
本発明装置の第１０の特徴は、上記本発明装置の第７、第８又は第９の特徴における前記パケット加工処理手段が、前記ペイロードが前記ＴＣＰパケットであると判別された場合において、当該ＴＣＰパケットが確認応答パケットであったときに、当該確認応答パケットの送出タイミングを遅延させる機能手段を具備すしてなる、パケット転送制御装置の構成採用にある。
【００３８】
本発明装置の第１１の特徴は、上記本発明装置の第７の特徴における前記パケット加工処理手段が、前記ペイロードが前記ＴＣＰパケットでないと判別された場合に、前記１以上のＩＰフローを構成する前記パケットを廃棄する機能手段を具備してなる、パケット転送制御装置の構成採用にある。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき、添付図面を参照しつつ、装置例及びこれに対応する方法例を順に挙げて説明する。
【００４０】
（装置例）
まず、図１は、本発明の装置例に係るパケット転送制御装置が適用されるＩＰネットワークのシステム構成図である。
【００４１】
同図に示すように、本装置例に係るパケット転送制御装置１が適用されるＩＰネットワークαは、それぞれルータ等からなる複数のノード２，２，…と、それぞれホストを構成する端末装置３，３，…とを有して構成され、情報処理手段をなす本パケット転送制御装置１は、当該ＩＰネットワークαにおける主要なバックボーン回線４上における任意の一領域に設置して使用される。
【００４２】
次に、図２は、本装置例に係るパケット転送制御装置１の機能構成図であり、図３〜図５は、それぞれ、図２に示されるシステム別初期ＴＴＬデータベース、ＴＴＬデータベース、及びフローデータベースに登録される各データの例を示す図である。
【００４３】
図２に示すように、本パケット転送制御装置１は、パケット受信部５と、ヘッダ解析部（本発明にいう「ヘッダ解析手段」）６と、ホップカウント情報学習・蓄積部（本発明にいう「ホップカウント情報学習・蓄積手段」）７と、回線輻輳状態判定部（本発明にいう「回線輻輳状態判定手段」）８と、転送レート制御決定部（本発明にいう「転送レート制御決定手段」）９と、パケット加工処理部（本発明にいう「パケット加工処理手段」）１０と、パケット送信部１１とを有して構成される。
【００４４】
パケット受信部５は、バックボーン回線４に生じたＩＰフローを構成するパケットを受信してコピーを生成し、そのコピーされたパケットを、ヘッダ解析部６とパケット加工処理部１０とに与えるものである。
【００４５】
ヘッダ解析部６は、パケット受信部５から与えられたパケットのＩＰ及びＴＣＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）に関するヘッダ情報を解析して、当該ヘッダ情報から、少なくとも、発ＩＰアドレス及び着ＩＰアドレス（以下、両者をまとめて「発／着ＩＰアドレス」という）と、任意の実装システム依存情報と、現在のパケットのＴＴＬ値（以下、「観測ＴＴＬ値」という）と、同パケットのサイズをバイト数で表した情報（以下、「パケットサイズ」という）とを取得する機能手段であり、これら各パケット情報のうち、発／着ＩＰアドレス、実装システム依存情報、及び観測ＴＴＬ値をホップカウント情報学習・蓄積部７に与えると共に、パケットサイズを回線輻輳状態判定部８に与えるものである。
【００４６】
なお、ここにいう実装システム依存情報とは、パケットを発したホスト（端末装置３）に実装されているＯＳ（オペレーティング・システム）の種別に依存した固有の値をとりうる任意の情報であり、具体的な実装システム依存情報としては、例えば、ＴＣＰパケットにおける広告ウィンドウサイズ、ＤＦビット（ＤＦ：Ｄｏｎ’ｔ  Ｆｒａｇｍｅｎｔ）、ＳａｃｋＯＫビット（Ｓａｃｋ：  Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）、その他のＴＣＰオプションを適用することができる（一般に、パケットのＴＣＰヘッダ情報を構成する各要素（各実装システム依存情報）が端末装置３毎に固有の組み合せをもつことは、周知の事実である）。
【００４７】
ホップカウント情報学習・蓄積部７は、ヘッダ解析部６で取得された実装システム依存情報からホストの実装ＯＳの種別を推定して、対応するパケットに当初付与された初期ＴＴＬ値を導出すると共に、この導出に係る初期ＴＴＬ値とヘッダ解析部６で取得された観測ＴＴＬ値とに基づき、ＩＰフローの発生主体である２つのホスト間におけるパケットのホップカウント値を推定的に算出し、さらに、この算出に係るホップカウント値を、対応する各ＩＰフロー毎に経時的な学習を伴って蓄積していく機能手段である。なお、ここにいう「学習」とは、ホップカウント値の推定及びこれに基づく登録を各ＩＰフロー毎に繰り返し行って、後述する各データベースの内容（ホップカウント値の総蓄積量）を充実させることを意味する。
【００４８】
ここで、上記ホップカウント情報学習・蓄積部７は、ホップカウント値の学習及び蓄積機能を実現するため、３種類のデータベース、即ち、ヘッダ解析部６で取得された実装システム依存情報（本例では、上記広告ウィンドウサイズ、ＤＦビット、ＳａｃｋＯＫビット、その他のＴＣＰオプション）から初期ＴＴＬ値を導出するため、推定された実装ＯＳの種別と初期ＴＴＬ値との対応関係を事前に設定してなるシステム別初期ＴＴＬデータベース７ａ（図３参照）と、このシステム別初期ＴＴＬデータベース７ａから導出された初期ＴＴＬ値とヘッダ解析部６で取得された観測ＴＴＬ値とを、対応する各ホストＩＰアドレスに関連付けて登録するためのＴＴＬデータベース７ｂ（図４参照）と、このＴＴＬデータベース７ｂに登録された初期ＴＴＬ値及び観測ＴＴＬ値を共に変数とした所定の算出式を用いて近似的に算出したホップカウント値を、対応する各ＩＰフローの発／着ＩＰアドレスに関連付けて登録するためのフローデータベース７ｃ（図５参照）とを具備して構成される。
【００４９】
なお、上記ホップカウント値の算出に用いる算出式は、例えば、ホストＡ，Ｂのそれぞれの端末装置（３，３）に対応する初期ＴＴＬ値をＴｉＡ，ＴｉＢとし、ヘッダ解析部６で取得された観測ＴＴＬ値をＴＡ，ＴＢとした場合、ホストＡＢ間のパケット転送経路が対称（送受同一経路）と仮定すれば、求めるホップカウント値ｈ（ｆｌＡＢ）は、近似的に、ｈ（ｆｌＡＢ）＝（ＴｉＡ−ＴＡ）＋（ＴｉＢ−ＴＢ）＋１と表される。
【００５０】
また、上記ホップカウント情報学習・蓄積部７は、ＩＰネットワークαに特徴的な経路変更や動的ＩＰアドレスの割当てによるホスト情報変更などに伴うホップカウント値の変化を考慮し、調節可能に設定された周期が到来するごとに、自身のＴＴＬデータベース７ｂ及びフローデータベース７ｃの内容を更新するよう機能する。
【００５１】
回線輻輳状態判定部８は、ヘッダ解析部５により複数のパケットに関して経時的に取得された上記パケットサイズの累積値である累積パケット総量に基づき、バックボーン回線４が輻輳状態にあるか否かを判定する機能手段であり、詳しくは、調整可能に設定された閾値（バイト数）を当該累積パケット総量が上回ったときに、そのバックボーン回線４が輻輳状態にあると判定する。なお、同回線輻輳状態判定部８は、調節可能に設定された周期が到来するごとに、その時点での累積パケット総量の値を定期的にリセットし（値を「０」にクリアし）、これにより、連続する複数の時間帯において、当該バックボーン回線４が輻輳状態にあるか否かを永続的に判定するよう機能する。
【００５２】
転送レート制御決定部９は、回線輻輳状態判定部８によりバックボーン回線４が輻輳状態にあると判定されたときに、ホップカウント情報学習・蓄積部７のフローデータベース７ｃに蓄積されたホップカウント値によって特徴付けられる各ＩＰフローのうち、所要の転送レート制御の対象とすべき１以上のＩＰフローを選択的に決定する機能手段であり、詳しくは、バックボーン回線４に生じた各ＩＰフローのうち、調整可能に設定された閾値（ホップカウント数）を下回るホップカウント値により特徴付けられる１以上のＩＰフローを、上記フローデータベース７ｃを参照することにより特定し、この特定に係る１以上のＩＰフローを転送レート制御の対象として選択決定するよう機能する。
【００５３】
パケット加工処理部１０は、転送レート制御決定部９により転送レート制御を選択決定された１以上のＩＰフローを構成するパケットに対し、バックボーン回線４の輻輳状態を解消しうる所定の加工処理を実施する機能手段であり、詳しくは、当該１以上のＩＰフローを構成するパケットのペイロードがＴＣＰパケットであるか否かを判別し、その結果、当該ペイロードがＴＣＰパケットであると判別された場合に、当該ＴＣＰパケットを送受信しているホスト（端末装置３）のパケット制御機構（図示せず）に、そのＴＣＰパケットを通じて直接働きかけを行いうる以下に示す３種類のパケット加工処理を、該当するＩＰフローを構成するパケットの特質に応じながら、選択的又はそれらの組み合せにより同時に実施するよう機能する。
【００５４】
即ち、上記パケット加工処理部１０は、ＴＣＰパケットが、例えばサーバを構成する送信側のホストから発信される発信パケットであったときに、当該発信パケットのＴＣＰヘッダに、バックボーン回線４が輻輳状態にあることを表示するために利用されるＥＣＮ（Ｅｘｐｌｉｃｉｔ  Ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ  Ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）のＣＥビット（ＣＥ：Ｃｏｎｇｅｓｔｉｏｎ  Ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ）（以下、単に「ＥＣＮ輻輳表示ビット」という）をセットするよう機能する。
【００５５】
また、同パケット加工処理部１０は、ＴＣＰパケットが、例えばクライアントを構成する受信側のホストから返信される返信パケットであったときに、当該返信パケットのＴＣＰヘッダに定義されている広告ウィンドウサイズを縮小変更するよう機能する。
【００５６】
さらに、同パケット加工処理部１０は、ＴＣＰパケットが、例えば対応する各ホスト間で送受信される確認応答（Ａｃｋ）パケットであったときに、当該確認応答パケットのバックボーン回線４に対する送出タイミングを遅延させるよう機能する。
【００５７】
なお、同パケット加工処理部１０は、上記ペイロードがＴＣＰパケットでないと判別された場合に、転送レート制御決定部９により転送レート制御を選択決定された１以上のＩＰフローを構成するパケット（ＩＰパケット自身）を廃棄するようにも機能する。
【００５８】
パケット送信部１１は、以上のようにバックボーン回線４が輻輳状態にあるときにパケット加工処理部１０において加工処理を施されたパケット、又は同バックボーン回線４が輻輳状態にないため何ら加工処理を受けなかったパケット（パケット加工処理部１０をそのまま通過したパケット）を、当該バックボーン回線４に向けて送信するものである。
【００５９】
（方法例）
続いて、以上のように構成された装置例により実施されるパケット転送制御方法の具体例を説明する。
【００６０】
まず、本方法例においては、パケット転送制御装置１におけるヘッダ解析部６が、バックボーン回線４に生じたＩＰフローを構成するパケットのヘッダ情報を解析し、次いで、ホップカウント情報学習・蓄積部７が、ヘッダ解析部６で解析されたヘッダ情報に基づき、ＩＰフローの発生主体である２つのホスト間におけるパケットのホップカウント値を推定的に算出して、その算出されたホップカウント値を対応する各ＩＰフロー毎に蓄積するための「ホップカウント情報学習処理」を実施する。
【００６１】
図６は、図２に示したホップカウント情報学習・蓄積部７において実施されるホップカウント情報学習処理を説明するためのフローチャートである。
【００６２】
同図に示すように、所要のホップカウント情報学習処理の実施に際し、ホップカウント情報学習・蓄積部７は、まず、ヘッダ解析部６で取得された発／着ＩＰアドレスに対応するホップカウント値がフローデータベース７ｃに登録されているか否かを判別する（ＳＴ１１）。
【００６３】
この判別の結果、所要のホップカウント値がフローデータベース７ｃに既に登録されていた場合（ＳＴ１１；Ｙｅｓ）、ホップカウント情報学習・蓄積部７は処理を直ちに終了させるが、当該ホップカウント値が未だ登録されていない場合には（ＳＴ１１；Ｎｏ）、上記発ＩＰアドレスに対応する初期ＴＴＬ値がＴＴＬデータベース７ｂに登録されているか否かを判別する（ＳＴ１２）。
【００６４】
以上の判別の結果、発ＩＰアドレスに関する初期ＴＴＬ値が登録されていない場合（ＳＴ１２；Ｎｏ）、ホップカウント情報学習・蓄積部７は、その発ＩＰアドレスが今回初めて取得されたと判断して、さらに、システム別初期ＴＴＬデータベース７ａに予め登録された実装システム依存情報より、その発ＩＰアドレスに対応する初期ＴＴＬ値を推定可能か否かを判別する（ＳＴ１３）。
【００６５】
この判別の結果、システム別初期ＴＴＬデータベース７ａを参照しても所要の初期ＴＴＬ値の推定が不可能な場合（ＳＴ１３；Ｎｏ）、ホップカウント情報学習・蓄積部７は、処理の続行を断念して当該処理を直ちに終了させるが、そのシステム別初期ＴＴＬデータベース７ａに基づく初期ＴＴＬ値の推定が可能な場合には（ＳＴ１３；Ｙｅｓ）、当該発ＩＰアドレスに対応する初期ＴＴＬ値及び観測ＴＴＬ値をＴＴＬデータベース７ｂに登録する（ＳＴ１４）。
【００６６】
次に、ホップカウント情報学習・蓄積部７は、以上のようにして発ＩＰアドレスに関する初期ＴＴＬ値及び観測ＴＴＬ値の登録を終え、又は発ＩＰアドレスに関する初期ＴＴＬ値が既に登録されていた場合（ＳＴ１２；Ｙｅｓ）、今度は、着ＩＰアドレスに対応する初期ＴＴＬ値がＴＴＬデータベース７ｂに登録されているか否かを判別する（ＳＴ１５）。
【００６７】
この判別の結果、着ＩＰアドレスに関する初期ＴＴＬ値が登録されていない場合（ＳＴ１５；Ｎｏ）、ホップカウント情報学習・蓄積部７は、上記発ＩＰアドレスに対応する着ＩＰアドレスからの応答パケットが未だ得られていないものと判断して、処理を直ちに終了させるが、その着ＩＰアドレスに関する初期ＴＴＬ値が登録されていた場合には（ＳＴ１５；Ｙｅｓ）、該当するＩＰフローのホップカウント値を、前述した算出式（ｈ（ｆｌＡＢ）＝（ＴｉＡ−ＴＡ）＋（ＴｉＢ−ＴＢ）＋１）により推定的に算出し、これをフローデータベース７ｃに登録して（ＳＴ１６）、所要のホップカウント情報学習処理を終了させる。
【００６８】
次に、パケット転送制御装置１は、上記ホップカウント情報学習処理を定常的に実施する一方で、調節可能に設定された周期が到来するごとに、ＴＴＬデータベース７ｂ及びフローデータベース７ｃの内容をホップカウント情報学習・蓄積部７の制御下で更新し、さらに、これと並行しながら、バックボーン回線４が輻輳状態にあるか否かを判定するための「回線輻輳状態判定処理」を、回線輻輳状態判定部８の制御下で実施する。
【００６９】
図７は、図２に示した回線輻輳状態判定部８において実施される回線輻輳状態判定処理を説明するためのフローチャートである。
【００７０】
同図に示すように、所要の回線輻輳状態判定処理の実施に際し、回線輻輳状態判定部８は、まず、連続する複数の時間帯にけるバックボーン回線４の輻輳状態を永続的に判定するため調整可能に設定された、パケット転送制御装置１内に用意されている周期タイマ（図示せず）の更新時刻が到来したか否かを判別する（ＳＴ２１）。
【００７１】
以上の判別の結果、周期タイマの更新時刻が到来した場合（ＳＴ２１；Ｙｅｓ）、回線輻輳状態判定部８は、ヘッダ解析部６から複数のパケットに関して経時的に取得しうるパケットサイズの累積パケット総量を「０」にクリア（リセット）するが（ＳＴ２２）、その周期タイマの更新時刻が未だ到来していない場合には（ＳＴ２１；Ｎｏ）、ヘッダ解析部６から今回取得されたパケットサイズを、現在までの累積パケット総量に加算する処理を行い（ＳＴ２３）、さらに、その加算後の累積パケット総量が、バックボーン回線４の帯域を参考にして調整可能に設定された閾値を上回ったか否かを判別する（ＳＴ２４）。
【００７２】
この判別の結果、周期タイマの設定周期（時間帯）における現在までの累積パケット総量が閾値を上回った場合（ＳＴ２４；Ｙｅｓ）、回線輻輳状態判定部８は、バックボーン回線４が輻輳状態にある（輻輳状態に至った）と判定し（ＳＴ２５）、これに対し、上記累積パケット総量が閾値を上回っていない場合には（ＳＴ２４；Ｎｏ）、同バックボーン回線４が非輻輳状態にある（輻輳状態に至っていない）と判定する（ＳＴ２６）。そして、回線輻輳状態判定部８は、以上の判定を以って、設定された時間対における所要の回線輻輳状態判定処理を終了させる。
【００７３】
次に、パケット転送制御装置１は、上記回線輻輳状態判定処理を定常的に実施した結果、該当する時間帯においてバックボーン回線４が輻輳状態にあると判別されたときに、ホップカウント情報学習・蓄積部７のフローデータベース７ｃに蓄積されたホップカウント値に基づき、当該ホップカウント値により特徴付けられる各ＩＰフローのうち、所要の転送レート制御の対象とすべき１以上のＩＰフローを選択的に決定し、さらに、その選択決定に係る１以上のＩＰフローを構成するパケットに対し、バックボーン回線４の輻輳状態を解消しうる所定の加工処理を実施するための「パケット転送レート制御処理」を、転送レート制御決定部９及びパケット加工処理部１０の制御下で実施する。
【００７４】
図８は、図２に示した転送レート制御決定部９及びパケット加工処理部１０において実施されるパケット転送レート制御処理を説明するためのフローチャートである。
【００７５】
同図に示すように、所要のパケット転送レート制御処理に際し、転送レート制御決定部９は、まず、回線輻輳状態判定部８においてバックボーン回線４が輻輳状態にあると判定されたか否かを判別する（ＳＴ３１）。
【００７６】
この判別の結果、バックボーン回線４が非輻輳状態にあると判定された場合（ＳＴ３１；Ｎｏ）、転送レート制御決定部９は、パケット転送レート制御を行う必要はないとして処理を直ちに終了させるが、当該バックボーン回線４が輻輳状態にあると判定された場合には（ＳＴ３１；Ｙｅｓ）、さらに、ホップカウント情報学習・蓄積部７のフローデータベース７ｃに登録された該当するＩＰフローのホップカウント値が、調整可能に設定された閾値を下回っているか否かを判別する（ＳＴ３２）。
【００７７】
以上の判別の結果、該当するＩＰフローのホップカウント値が閾値を下回っていない場合（ＳＴ３２；Ｎｏ）、転送レート制御決定部９は、パケット転送レート制御を行う必要はないとして処理を直ちに終了させるが、当該ホップカウント値が閾値を下回っていた場合には（ＳＴ３２；Ｙｅｓ）、さらに、該当するＩＰフローを構成するパケット（ＩＰパケット）のペイロードがＴＣＰパケットであるか否かを判別する（ＳＴ３３）。
【００７８】
ここで、上記ペイロードがＴＣＰパケットではなく、それがＵＤＰパケット（ＵＤＰ：Ｕｓｅｒ  Ｄａｔａｇｒａｍ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）やＩＣＭＰパケット（ＩＣＭＰ：Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｍｅｓｓａｇｅ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）であった場合（ＳＴ３３；Ｎｏ）、パケット加工処理部１０は、該当するＩＰフローを構成するパケット（ＩＰパケット自身）を廃棄する処理を実行して（ＳＴ３４）、所要のパケット転送レート制御処理を終了させる。そして、この処理により、上記ＩＰフローは、バックボーン回線４が輻輳状態にあるときには必ずロストパケットを生じるようになり、その結果、当該ＩＰフローの発生主体である２つのホスト間におけるパケット転送レートが効果的に低減されるようになる。
【００７９】
これに対し、上記ペイロードがＴＣＰパケットであった場合（ＳＴ３３；Ｙｅｓ）、パケット加工処理部１０は、当該ＴＣＰパケットを送受信しているホストのパケット制御機構に、そのＴＣＰパケットを通じて直接働きかけを行いうる以下に示す３種類のパケット加工処理を、該当するＩＰフローを構成するパケットの特質に応じながら、選択的又はそれらの組み合せにより同時に実施する（ＳＴ３５）。
【００８０】
即ち、上記パケット加工処理部１０は、第１のパケット加工処理として、ＴＣＰパケットが発信パケットであったときに、当該発信パケットのＴＣＰヘッダに、バックボーン回線４が輻輳状態にあることを表示するためのＥＣＮ輻輳表示ビットをセットする処理を実行して（ＳＴ３６）、所要のパケット転送レート制御処理を終了させる。そして、この処理によりＥＣＮ輻輳表示ビットをセットされたＴＣＰパケット（ＩＰペイロード）が、パケット送信部１１及びバックボーン回線４を介して受信側のホストで受信されると、当該受信側ホストにおいて、その応答のためのＥＣＮエコーフラグをセットされたＴＣＰパケットが生成され、さらに、このＴＣＰパケットが送信側のホストで受信されたときに、当該送信側ホストにおいて輻輳ウィンドウサイズの縮小変更処理が実行されるようになり、その結果、上記双方のホスト間におけるパケット転送レートが効果的に低減されるようになる。
【００８１】
また、上記パケット加工処理部１０は、第２のパケット加工処理として、ＴＣＰパケットが受信側ホストからの返信パケットであったときに、当該返信パケットのＴＣＰヘッダに定義されている広告ウィンドウサイズを縮小変更する処理を実行して（ＳＴ３７）、所要のパケット転送レート制御処理を終了させる。そして、この処理により広告ウィンドウサイズを縮小変更されたＴＣＰパケット（ＩＰペイロード）が、パケット送信部１１及びバックボーン回線４を介して送信側ホストで受信されると、当該送信側ホストにおいて、その広告ウィンドウサイズに対応した輻輳ウィンドウサイズの縮小変更処理が実行されるようになり、その結果、上記双方のホスト間におけるパケット転送レートが効果的に低減されるようになる。
【００８２】
さらに、上記パケット加工処理部１０は、第３のパケット加工処理として、ＴＣＰパケットが受信側ホストからの確認応答（Ａｃｋ）パケットであったときに、当該確認応答パケットのバックボーン回線４に対する送出タイミングを一定時間遅延させる処理を実行して（ＳＴ３８）、所要のパケット転送レート制御処理を終了させる。そして、この処理により送出タイミングを遅延させられたＴＣＰパケット（ＩＰペイロード）が、パケット送信部１１及びバックボーン回線４を介して送信側ホストで受信されると、当該送信側ホストにおいて、ＴＣＰプロトコルにおける輻輳回避アルゴリズムが実施されるトリガーのひとつであるタイムアウトが引き起こされて、輻輳ウィンドウサイズの縮小変更処理が一次的に実行されるようになり、その結果、上記双方のホスト間におけるパケット転送レートが効果的に低減されるようになる。
【００８３】
なお、上記３種類のパケット加工処理によっても適切なパケット転送レート制御が期待できない場合や、或いは、その時点におけるバックボーン回線４が予想を上回る著しい輻輳状態に陥った場合などには、その対応措置として、前述のＳＴ３４における処理を上記パケット加工処理部１０に実行させて、該当するＩＰフローを構成するパケットを強制的に廃棄させるようにしてもよい。
【００８４】
以上、本発明の実施の形態につき、その装置例及びこれに対応する方法例を挙げて説明したが、本発明は、必ずしも上述した手段及び手法にのみ限定されるものではなく、本発明にいう目的を達成し、後述の効果を有する範囲内において、適宜、変更実施することが可能なものである。
【００８５】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、適用に際しての設定が極めて簡易で計算コストが低いながらも、バックボーン回線が輻輳状態にあるときに、ＩＰネットワーク上の各ＩＰフローに対して公平な帯域割当を実現しうるパケット転送レート制御を行うことが可能になると共に、各ＩＰフローを構成するパケットの特質に応じた適切な転送レート制御を行うことが可能になり、全体として効率的なパケット転送制御が実現されるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置例に係るパケット転送制御装置が適用されるＩＰネットワークのシステム構成図である。
【図２】本装置例に係るパケット転送制御装置の機能構成図である。
【図３】図２に示したシステム別初期ＴＴＬデータベースに登録されるデータの例を示す図である。
【図４】図２に示したＴＴＬデータベースに登録されるデータの例を示す図である。
【図５】図２に示したフローデータベースに登録されるデータの例を示す図である。
【図６】図２に示したホップカウント情報学習・蓄積部において実施されるホップカウント情報学習処理を説明するためのフローチャートである。
【図７】図２に示した回線輻輳状態判定部において実施される輻輳状態判定処理を説明するためのフローチャートである。
【図８】図２に示した転送レート制御決定部及びパケット加工処理部において実施されるパケット転送レート制御処理を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
α…ＩＰネットワーク（適用システム構成）
１…パケット転送制御装置
２…ノード
３…端末装置
４…バックボーン回線
５…パケット受信部
６…ヘッダ解析部
７…ホップカウント情報学習・蓄積部
７ａ…システム別初期ＴＴＬデータベース
７ｂ…ＴＴＬデータベース
７ｃ…フローデータベース
８…回線輻輳状態判定部
９…転送レート制御決定部
１０…パケット加工処理部
１１…パケット送信部
【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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