(57)【要約】【課題】サービス提供者による品質保証制御の負担を軽減する。【解決手段】品質保証サーバは、品質保証要求を含むネットワーク・サービスの利用要求を受け付けたときに、時間当たりのサービスの利用頻度レベルを検出し、利用頻度レベルに応じた品質保証制御のプロビショニングとして、この利用要求に対するトラフィック・フローを収容可能であり、且つその後に発生する利用要求に対するトラフィック・フローを集約可能なＱｏＳパスを設定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
品質保証機能を備えたネットワーク機器で構成されるネットワークに設けられ、
利用者からの品質保証要求を含むネットワーク・サービスへの利用要求の頻度としての利用要求頻度を求める利用要求頻度取得手段と、
前記利用要求頻度に基づく品質保証ネットワーク制御を行う制御手段と、
を含む品質保証制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、或る利用要求に対するトラフィック・フローとともに他のトラフィック・フローを割り当て可能な品質保証用のネットワーク・リソースを確保する品質保証ネットワーク制御を行い、その後に発生した利用要求に対するトラフィック・フローを前記品質保証用のネットワーク・リソースに割り当てる
請求項１記載の品質保証制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、複数のトラフィック・フローを割り当て可能な品質保証用のネットワーク・リソースを予約する品質保証ネットワーク制御を行い、その後に発生した利用要求に対するトラフィック・フローを予約された品質保証用のネットワーク・リソースに割り当てる
請求項１又は２記載の品質保証制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、新たに受け付けられた利用要求に対するトラフィック・フローを既に設定されている品質保証用のネットワーク・リソースに割り当てることができない場合には、この利用要求に対するトラフィック・フローを割り当て可能な新たな品質保証用のネットワーク・リソースを確保する
請求項２又は３記載の品質保証制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記品質保証用のネットワーク・リソースに割り当てられるトラフィック・フローが無くなった場合でも、当該品質保証用のネットワーク・リソースを一定期間維持し、その間に新たな利用要求が発生したときには、この利用要求に対するトラフィック・フローを当該品質保証用のネットワーク・リソースに割り当てる
請求項４記載の品質保証制御装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記品質保証用のネットワーク・リソースの空き帯域を監視し、空き帯域が所定の閾値を上回っている場合には、新たに設定される品質保証用のネットワーク・リソースの帯域の設定値を小さくする
請求項４又は５記載の品質保証制御装置。
【請求項７】
ネットワークを流れるトラフィックを複数のルートに動的に分散させる負荷分散装置であって、
各ルートのリンクの空き帯域を算出する空き帯域算出手段と、
各ルートのリンクの空き帯域に基づいて前記複数のルートに対するトラフィックの分散比率を決定する手段とを含み、
前記空き帯域算出手段は、リンクに品質保証用の帯域が確保されている場合には、その品質保証用の帯域中の空き帯域と当該リンクの実使用帯域とをリンク帯域から減じて当該リンクの空き帯域を求める負荷分散装置。
【請求項８】
前記空き帯域算出手段は、品質保証用の帯域中の空き帯域が使用される可能性が高いと判断される場合にのみ、品質保証用の帯域中の空き帯域をリンク帯域から減じる請求項７記載の負荷分散装置。
【請求項９】
品質保証機能を備えたネットワーク機器で構成されるネットワークに設けられる品質保証制御装置が、
利用者からの品質保証要求を含むネットワーク・サービスへの利用要求の頻度としての利用要求頻度を求め、
前記利用要求頻度に応じた品質保証ネットワーク制御を行う
ことを含む品質保証制御方法。
【請求項１０】
ネットワークを流れるトラフィックを複数のルートに動的に分散させる負荷分散装置が、
各ルートのリンクの空き帯域を算出するときに、対象のリンクに品質保証用の帯域が確保されている場合には、その品質保証用の帯域中の空き帯域と当該リンクの実使用帯域とをリンク帯域から減じて当該リンクの空き帯域を求め、
各ルートのリンクの空き帯域に基づいて前記複数のルートに対するトラフィックの分散比率を決定する
ことを含む負荷分散方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、  ネットワークにおける品質保証制御方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＡＤＳＬ（Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｌｉｎｅ）やＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ  Ｔｏ  Ｔｈｅ  Ｈｏｍｅ）等の広帯域アクセスインタフェースが普及している。これにともなって、インターネット等のネットワークを介して、ＶＯＤ（Ｖｉｄｅｏ  Ｏｎ  Ｄｅｍａｎｄ）やライブ放送等に代表される広帯域情報サービス，或いはＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）等に代表される双方向音声通信サービスへの要求が高まっている。キャリア、ＩＳＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ  Ｐｒｏｖｉｄｅｒ）、ＩＤＣ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｄａｔａ  Ｃｅｎｔｅｒ）等が、上記サービスを提供する際には、以下のような品質保証が必要となる。
（１）帯域をＥｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄ（エンド−トゥ−エンド）でコンスタントに割り当てる必要がある。
（２）割り当てられた帯域は、一定時間、使用され続け、割り当てられた帯域を使用している間は、他のトラヒックによる悪影響を受けてはならない。
（３）ネットワーク利用者が利用するサービスによって、割り当てられる帯域が異なる。このため、割り当てられる帯域はサービス内容に柔軟に対応する必要がある。
【０００３】
広帯域情報サービスや双方向音声通信サービスを実現するためには、上記（１）〜（３）に示した品質保証をネットワークにおいて行う必要がある。ネットワークはキャリア網で閉じても良い。ネットワークにおける品質保証方式の従来技術を以下に示す。
【０００４】
〈ＤｉｆｆＳｅｒｖ方式〉
ＤｉｆｆＳｅｒｖ方式とは、複数のネットワーク機器が協調してフローの転送品質を高く保つためのアーキテクチャである。ＤｉｆｆＳｅｒｖ方式では、フローがいくつかのクラスに分類され，それらに転送品質の格差が設けられ、パケット転送が行われる。これによって、相対的に高品質なパケット転送の提供が可能となる。ＤｉｆｆＳｅｒｖ方式は、ネットワークの入り口のルータがクラス分けを行うためのクラス識別子をパケットに書込み、ネットワークの内部のルータがクラス識別子による優先順位付けに従ったパケット転送を行う仕組みを持つ。
【０００５】
〈ＡＳＩＣ技術を使った柔軟な帯域制御方式〉
帯域制御とは、ＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）の一種で、パケットの種類ごとに、使用できる回線容量（通信速度）を制限することである。ネットワークを構成するネットワーク機器（ルータ）が持つ機能であり、優先度の高いパケットをスムーズに送受信したり、予め、通信速度を調整してパケットの喪失を防止したりするために使用される。
【０００６】
ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）は、ある特定の用途のために設計、製造される集積回路であり、ネットワーク機器（ルータ）を提供するベンダーは、柔軟な帯域制御機能を実現するために、ＡＳＩＣ技術を用いた集積回路をネットワーク機器に実装する。
【０００７】
ＡＳＩＣ技術を使った柔軟な帯域制御方式は、送信元または宛先のＩＰアドレス，送信元または宛先のＴＣＰ／ＵＤＰポート番号およびプロトコルタイプによって識別できるポート，パケットの優先順位，レイヤ４セッション・フローに基づいたワイヤスピードで提供可能な帯域制御を実現する。
【０００８】
〈ＭＰＬＳ  ＱｏＳパス方式〉
ＭＰＬＳ（ＭｕｌｔｉＰｒｏｔｏｃｏｌ  Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）とは、ラベルスイッチング方式を用いたパケット転送技術である。ネットワークを構成するネットワーク機器（ルータ、ＭＰＬＳにおいては“Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  Ｒｏｕｔｅｒ：ＬＳＲ”と呼ばれる）にＭＰＬＳ機能が実装されると、ＭＰＬＳネットワーク内では、パケットの行き先に応じて、次にどのルータに転送するかという情報をＬＳＲが保持し、それぞれの経路はラベルによって識別される。このネットワークの入口にあるネットワーク機器（エッジルータ）にパケットが届くと、パケット内の経路情報にラベルが付加され、次のルータに転送される。次のネットワーク機器（コアルータ）は、パケットに付加されたラベルを見て、どのルータに転送すべきかを判断し、適切な転送先にパケットを送る。外部ネットワークへの出口にあるネットワーク機器（エッジルータ）は、到着したパケットからラベルを取り除き、外のルータへ転送する。ＭＰＬＳ  ＱｏＳパス方式とは、ＭＰＬＳのＬＳＰ（Ｌａｂｅｌ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  Ｐａｔｈ）と呼ばれる予め設定されたパス（経路）に対して、ＲＳＶＰ（Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  ｒｅＳｅｒＶａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を用いて各ネットワーク機器（ルータ）で帯域を確保する技術である。
【０００９】
上述した“ＤｉｆｆＳｅｒｖ方式”、“ＡＳＩＣ技術を使った柔軟な帯域制御方式”、或いは“ＭＰＬＳ  ＱｏＳパス方式”を用いてネットワークにおける品質制御を行う場合には、ネットワークを構成するネットワーク機器（ルータ）に対し、各種設定を予め行う必要がある。さらに、Ｅｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄで品質保証が行われる場合には、パス（経路）上の全てのネットワーク機器（ルータ）に対し、品質保証を行うために必要な設定を行う必要がある。全てのネットワーク機器（ルータ）に対し、ネットワーク運用者が品質制御のための設定を人手で行うことは、非常に困難である。そのため、ネットワーク運用コストを減少させるための従来技術として、ポリシーサーバ方式がある。
【００１０】
〈ポリシーサーバ方式〉
ポリシーサーバ方式とは、例えば、Ｅｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄの品質保証要求（帯域確保要求）を行う等、ネットワークを構成する複数のネットワーク機器（ルータ）に対して、ネットワークワイドなＱｏＳ設定を一括して実施する等の機能を持つネットワーク運用管理サーバを用いる方式である。ポリシーとは、ネットワーク機器（ルータ）に対する品質保証（帯域確保）や経路選択等の設定指針である。ポリシーサーバを利用すれば、ネットワークを構成するネットワーク機器（ルータ）毎に品質保証の設定を行う必要がなく、比較的容易にＥｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄの品質保証（帯域確保）や経路選択等のＱｏＳ保証を行うことが可能となる。
【００１１】
〈品質保証要求受付方式（アドミッション制御方式）〉
品質保証要求受付方式（アドミッション制御方式）は、“ポリシーサーバ方式”を介したＶＯＤやライブ放送等に代表される広帯域情報サービス、或いはＶｏＩＰ等に代表される双方向音声通信サービスを提供する際に、ポリシーサーバがＥｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄにおける品質保証要求をネットワーク利用者から受付け、ネットワーク利用者からの品質保証要求を分析し、ネットワーク機器（ルータ）に対して品質保証の設定を行う方式である。
【００１２】
さらに、品質保証要求受付方式（アドミッション制御方式）の拡張方式として、フロー集約方式がある。フロー集約方式は、“ＤｉｆｆＳｅｒｖ方式”、“ＡＳＩＣ技術を使った柔軟な帯域制御方式”、または“ＭＰＬＳ  ＱｏＳパス方式”のように、ネットワークにおける品質制御としてＥｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄの各フローに対する帯域保証等のＱｏＳ保証を行うのではなく、コンテンツ提供者やネットワーク運用者がサービス提供のために必要となるネットワーク・リソースを予測し、必要と予測されるネットワーク・リソース（例えば、複数のフロー分の帯域）を予め確保しておく。
【００１３】
フロー集約方式を用いて品質保証要求受付方式（アドミッション制御方式）が実現される場合には、必要と予測されるネットワーク・リソースについてのプロビジョニングがポリシーサーバ等を用いて事前に行われる。その後、ネットワーク利用者からの品質保証要求を受付けた際に、その要求を許容できるネットワーク・リソースが残っているか否かが判定され、ネットワーク・リソースが残っていたら、ネットワーク利用者に対し、サービス利用が許可される。
【００１４】
〈マルチパスを用いた動的負荷分散方式〉
また、非保証トラヒックの転送方式として、最短経路ベースのホップバイホップ転送方式と、マルチパスを用いた動的負荷分散方式がある。最短経路ベースのホップバイホップ転送方式では、ＯＳＰＦ（Ｏｐｅｎ  Ｓｈｏｒｔｅｓｔ  Ｐａｔｈ  Ｆｉｒｓｔ）等のＩＧＰ（Ｉｎｔｅｒｉｏｒ  Ｇａｔｅｗａｙ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）の経路検索機構により最短経路が選択され、選択された最短経路がネットワーク機器（ルータ）のルーティングテーブルに反映される。転送されるパケットは、各ネットワーク機器（ルータ）でパケット単位にルーティングテーブルを参照しながら、ネクストホップへ転送される。マルチパスを用いた動的負荷分散方式とは、ＭＰＬＳによって複数のパス（経路）を設定し、設定された複数のパス（経路）にトラヒックを分散して転送する方式である。
【００１５】
マルチパスを用いた動的負荷分散方式に係る先行技術として、特許文献１に開示された通信網のパス選択装置及びその方法、特許文献２に開示された伝送経路制御装置及び伝送経路制御方法並びに伝送経路制御プログラムを記録した記録媒体がある。
【００１６】
また、本願発明に係る先行技術として、特許文献３に開示された通信品質制御システムおよび通信品質制御方法がある。
【００１７】
【特許文献１】
特開２００１−１４４８０４号公報
【特許文献２】
特開２００１−３２０４２０号公報
【特許文献３】
特開２００２−３７４２８６号公報
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
上述した“ＤｉｆｆＳｅｒｖ方式”、“ＡＳＩＣ技術を使った柔軟な帯域制御方式”、“ＭＰＬＳ  ＱｏＳパス方式”といったネットワークにおける品質制御を行う際に、ネットワークにおける運用管理の効率化を目指し、“ポリシーサーバ方式”を利用して、ＶＯＤやライブ放送等に代表される広帯域情報サービスや、ＶｏＩＰ等に代表される双方向音声通信サービスにおける品質保証を実現することを考える。この場合、コンテンツ提供者やネットワーク運用者は、最悪のケースでは、ポリシーサーバを介して、ネットワーク機器（ルータ）に対し、ユーザ単位に個々のポリシー（“ＤｉｆｆＳｅｒｖ方式”、“ＡＳＩＣ技術を使った柔軟な帯域制御方式”、“ＭＰＬＳ  ＱｏＳパス方式”といった品質制御）を設定していく必要がある。このため、ネットワークを日常的に運用するコンテンツ提供者やネットワーク運用者は、非常に煩雑な設定を行うスキルを必要とする。さらに、コンテンツ提供者やネットワーク運用者が高いスキルを保持していても、設定に要する時間も無視できない。さらに、人件費等を含む運用コストが増大することになる。
【００１９】
また、品質保証要求受付方式（アドミッション制御方式）を用いる場合では、“ＤｉｆｆＳｅｒｖ方式”、“ＡＳＩＣ技術を使った柔軟な帯域制御方式”、“ＭＰＬＳ  ＱｏＳパス方式”といったネットワークにおける品質制御がポリシーサーバを介してＥｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄのフロー毎に行われる。このため、ネットワーク機器（ルータ）に対する制御が増大し、ポリシーサーバにおける処理性能が劣化し、ネットワーク利用者への品質保証要求に対する応答が悪化する。さらに、ネットワーク機器（ルータ）には、Ｅｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄのフロー毎に品質制御を設定可能な上限値があるため、サービスの許容数に限界がある。
【００２０】
一方、フロー集約方式を用いた品質保証要求受付方式（アドミッション制御方式）を用いて、ＶＯＤやライブ放送等に代表される広帯域情報サービスや、ＶｏＩＰ等に代表される双方向音声通信サービスと連携した効果的なネットワークにおける品質保証を行う場合を考える。この場合には、コンテンツ提供者やネットワーク運用者がサービス提供のために必要となるネットワーク・リソースを予測し、必要と予測されるネットワーク・リソース（例えば、複数のフロー分の帯域）を事前に確保しておく必要がある。さらに、コンテンツ提供者やネットワーク運用者が事前に設定し確保されたネットワーク・リソースの上限を超えた要求を受付けた場合では、他のパス（経路）に空きがあっても、サービスを許可する事が出来ない。このため、ネットワーク・リソースを効果的に活用することが出来ない。
【００２１】
以上説明したように、ＶＯＤやライブ放送等に代表される広帯域情報サービスや、ＶｏＩＰ等に代表される双方向音声通信サービスにおける品質保証を実現しようとすると、品質保証を行うための運用コストが増大する。これに対し、ネットワーク利用者の品質保証要求を受付け、運用コストを削減しようとしても次の問題がある。
（ｉ）フロー集約なしの場合
・  品質保証要求毎にネットワーク機器（ルータ）に対する設定を行うので、品質保証要求に対する応答が悪化する。
・  ネットワーク機器（ルータ）が持つフロー毎に設定可能な上限値に、サービスの許容数が依存する。
（ｉｉ）  フロー集約ありの場合
・  サービス提供のために必要となるネットワーク・リソースを予測し、必要と予測されるネットワーク・リソースの確保を事前に行う必要がある。
・  事前に確保したネットワーク・リソースの上限を超えた要求を受付けた場合、他のパス（経路）に空きがあっても、サービスを許可する事が出来ない。
【００２２】
よって、上述したような課題を解決しない限り、ＶＯＤやライブ放送等に代表される広帯域情報サービスや、ＶｏＩＰ等に代表される双方向音声通信サービスにおける品質保証を実現できない。また、キャリア、ＩＳＰ、ＩＤＣ等は、サービス利用料を徴収できるようなサービスが提供できないので、ビジネス展開において大きな障害となる可能性がある。
【００２３】
加えて、ＶＯＤやライブ放送等に代表される広帯域情報サービスや、ＶｏＩＰ等に代表される双方向音声通信サービスを提供するキャリア、ＩＳＰ、ＩＤＣは、品質保証を行うトラヒックを考慮するだけではなく、非保証トラヒックをできる限り輻輳させないように考慮する必要がある。“マルチパスを用いた動的負荷分散方式”では、複数のパス（経路）にどのような割合（分散比率）でトラヒックを流すかが決定される。このため、実際にネットワークを流れているトラヒックが計測され、複数のパス（経路）上を効率良く分散してトラヒックが流れるように分散比率が決定される。しかし、“マルチパスを用いた動的負荷分散方式”がフロー集約ありの品質保証要求受付方式（アドミッション制御方式）とともに適用される場合には、既に確保された（これから使用されるであろう）ネットワーク・リソースを考慮した上で複数のパス（経路）を流れるトラヒックの分散比率が決定される必要がある。
【００２４】
本発明の目的は、ネットワーク・サービスの提供者の負担を軽減することのできる品質保証制御技術を提供することである。
【００２５】
本発明の他の目的は、利用要求に対する即答性を高めることができる品質保証制御技術を提供することである。
【００２６】
本発明の他の目的は、品質保証トラフィックを考慮して経路に対する分散比率を決定することができる負荷分散技術を提供することである。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下の構成を採用する。
【００２８】
すなわち、本発明の第１の態様は、品質保証機能を備えたネットワーク機器で構成されるネットワークに設けられ、
利用者からの品質保証要求を含むネットワーク・サービスへの利用要求の頻度としての利用要求頻度を求める利用要求頻度取得手段と、
前記利用要求頻度に基づく品質保証ネットワーク制御を行う制御手段と、
を含む品質保証制御装置である。
【００２９】
本発明によれば、利用要求頻度に応じて自動的に利用要求に対するプロビジョニングを行うようなネットワーク制御を行うことが可能となる。
【００３０】
好ましくは、第１の態様における制御手段は、或る利用要求に対するトラフィック・フローとともに他のトラフィック・フローを割り当て可能な品質保証用のネットワーク・リソースを確保する品質保証ネットワーク制御を行い、その後に発生した利用要求に対するトラフィック・フローを前記品質保証用のネットワーク・リソースに割り当てる。
【００３１】
このような品質保証ネットワーク制御は、例えば、利用者からのネットワーク・サービスへの利用要求の頻度が監視され、継続して利用要求が発生する傾向にあると判断された場合に行うように構成することができる。
【００３２】
また、利用者からのネットワーク・サービスへの利用要求の頻度が監視され、継続して利用要求が発生しない傾向にあると判断される場合には、サービスが必要とするトラヒック・フローだけの品質保証ネットワーク制御を制御手段が行うように構成することも可能である。
【００３３】
好ましくは、第１の態様における制御手段は、複数のトラフィック・フローを収容可能な品質保証用のネットワーク・リソースを予約する品質保証ネットワーク制御を行い、その後に発生した利用要求に対するトラフィック・フローを予約された品質保証用のネットワーク・リソースに収容する。
【００３４】
このような構成によれば、利用者からのネットワーク・サービスへの利用要求の頻度を監視し、利用者からのネットワーク・サービスへの利用要求を受付ける前に、予め、複数のトラヒック・フローを収容（集約）可能とする品質保証ネットワーク制御を行うことが可能となる。
【００３５】
以上の構成によれば、次の利用要求に対するプロビジョニング（例えば、ネットワーク・リソースの確保）が、他のトラフィック・フローを収容（集約）可能な品質保証用のネットワーク・リソース（例えば、品質保証パス（ＱｏＳパス））の確保、又は品質保証用のネットワーク・リソースの予約（事前確保）により、自動的に行われる。このため、次の利用要求に対する応答の即答性を高めることができる。また、ネットワーク・サービスの提供者は、利用要求毎にネットワーク・リソースの確保を行わなくて済む。これによって、提供者の負担が軽減される。
【００３６】
また、第１の態様は、利用要求頻度が複数のレベルに分類され、制御手段が現在のレベルに応じて上述したような品質保証ネットワーク制御を行うようにするのが好ましい。この場合に用意されるレベル数、レベルに応じて行われる品質保証ネットワーク制御の内容は適宜組み合わせることが可能である。
【００３７】
また、好ましくは、第１の態様における制御手段は、新たに受け付けられた利用要求に対するトラフィック・フローを既に確保されている品質保証用のネットワーク・リソースに収容できない場合には、この利用要求に対するトラフィック・フローを割り当て可能な新たな品質保証用のネットワーク・リソースを確保する。
【００３８】
この場合には、１つの利用要求に対するトラフィック・フローのみを割り当てるための品質保証用のネットワーク・リソースを確保するように構成することもできる。但し、複数の利用要求に対するトラフィック・フローを割り当て可能な新たな品質保証用のネットワーク・リソースが確保され、次の利用要求に対するトラフィック・フローが当該品質保証用のネットワーク・リソースに割り当てられる構成を適用するのが好ましい。
【００３９】
このような構成によれば、例えば、複数のトラヒック・フローを収容（集約）可能とする品質保証ネットワーク制御によって確保されたネットワーク・リソースのサービス利用要求の許容能力を超えた場合（例えば、確保されたネットワーク・リソースの帯域を超えた場合）、品質保証可能な代替経路があるか検索し、代替経路が検出されれば、自動的に代替経路のプロビジョニングを行うことが可能となる。これによって、ネットワーク・リソースの効果的な利用を行うことができる。
【００４０】
また、好ましくは、第１の態様における制御手段は、前記品質保証パスに収容されるトラフィック・フローが無くなった場合でも、当該品質保証用のネットワーク・リソースを一定期間維持し、その間に新たな利用要求が発生したときには、この利用要求に対するトラフィック・フローを当該品質保証用のネットワーク・リソースに割り当てる。
【００４１】
このような構成によると、例えば、複数のトラヒック・フローを収容（集約）可能とする品質保証ネットワーク制御によって確保されたネットワーク・リソースの品質保証可能なサービス利用要求の許容能力を超えた場合（例えば、確保された帯域を超えた場合）に新たに確保された品質保証用のネットワーク・リソースについては、利用頻度が高い品質保証用のネットワーク・リソースとしてマーキングを行い、マーキングされた品質保証用のネットワーク・リソースについては、利用者がいなくなっても、一定時間、予約された品質保証用のネットワーク・リソースとして扱う。これによって、効率の良いネットワーク・リソース管理を行うことが可能となる。
【００４２】
上記構成によれば、確保済みの品質保証用のネットワーク・リソースに次の利用要求に対するトラフィック・フローを割り当てることができる。これによって、利用要求に対する応答の即答性を高めることができる。また、サービスの提供者が利用要求毎に品質保証用のネットワーク・リソースを確保しなくて済む。
【００４３】
また、好ましくは、第１の態様における制御手段は、前記品質保証用のネットワーク・リソースの空き帯域を監視し、空き帯域が所定の閾値を上回っている場合には、新たに確保される品質保証用のネットワーク・リソースの帯域の設定値を小さくする。
【００４４】
このような構成では、品質保証用のネットワーク・リソースの空き帯域が監視され、その品質保証用のネットワーク・リソースが十分に使用されていない場合には、次に設定される品質保証用のネットワーク・リソースが以前よりも小さい帯域で確保される。これによって、ネットワーク・リソース全体のの有効利用を図ることができる。
【００４５】
本発明の第２の態様は、ネットワークを流れるトラフィックを複数のルートに動的に分散させる負荷分散装置であって、
各ルートのリンクの空き帯域を算出する空き帯域算出手段と、
各ルートのリンクの空き帯域に基づいて前記複数のルートに対するトラフィックの分散比率を決定する手段とを含み、
前記空き帯域算出手段は、リンクに品質保証用の帯域が確保されている場合には、その品質保証用の帯域中の空き帯域と当該リンクの実使用帯域とをリンク帯域から減じて当該リンクの空き帯域を求める。
【００４６】
第２の態様によると、例えば、非保証トラヒックに対して動的負荷分散を適用する際に、ネットワークを流れるトラヒックを複数の経路（ルート）に分散させる分散比率を決定する情報として、ネットワークを流れる実測トラヒックだけではなく、既に確保された品質保証可能なサービス許容能力の残能力（例えば、確保された帯域の残り帯域）は、すぐに使用される可能性が高いと判断し、実測トラヒックに加算したものを分散比率の決定情報として用いることができる。
【００４７】
第２の態様によれば、複数のルートに対するトラフィックの分散比率の決定において、空き帯域の算出に品質保証用の帯域の空き帯域が考慮される。これによって、例えば、ベストエフォートで転送される非保証トラフィックが或るルートに設定された後に、品質保証用の帯域の空き帯域に品質保証トラフィックが割り当てられ、非保証トラフィックの帯域が狭まり、伝送速度が落ちるといった弊害を抑えることが可能となる。
【００４８】
好ましくは、第２の態様における空き帯域算出手段は、品質保証パス中の空き帯域が使用される可能性が高いと判断される場合にのみ、品質保証用の帯域中の空き帯域をリンク帯域から減じる。
【００４９】
このような構成によれば、上記した非保証トラフィックに対する弊害が発生する可能性が高い場合にのみ、品質保証用の帯域中の空き帯域を考慮したリンクの空き帯域の計算が行われる。
【００５０】
この場合には、例えば、品質保証可能なサービス許容能力の残能力（例えば、確保された品質保証用の帯域の残り帯域）はすぐに使用される可能性が高いと判断する際に、利用者からのネットワーク・サービスへの利用要求の頻度が高い品質保証用の帯域の空き帯域だけを予測トラヒックとして、実測トラヒック（実使用帯域）に加算したものを、分散比率の決定情報として用いることができる。これによって、より精度の高い予測的な要素を取り入れたマルチパスを用いた動的負荷分散方式を実現できる。
【００５１】
本発明の第３の態様は、品質保証機能を備えたネットワーク機器で構成されるネットワークに設けられる品質保証制御装置が、
利用者からの品質保証要求を含むネットワーク・サービスへの利用要求の頻度としての利用要求頻度を求め、
前記利用要求頻度に応じた品質保証ネットワーク制御を行う
ことを含む品質保証制御方法である。
【００５２】
本発明の第４の態様は、ネットワークを流れるトラフィックを複数のルートに動的に分散させる負荷分散装置が、
各ルートのリンクの空き帯域を算出するときに、対象のリンクに品質保証用の帯域が確保されている場合には、その品質保証用の帯域中の空き帯域と当該リンクの実使用帯域とをリンク帯域から減じて当該リンクの空き帯域を求め、
各ルートのリンクの空き帯域に基づいて前記複数のルートに対するトラフィックの分散比率を決定する
ことを含む負荷分散方法である。
【００５３】
また、本発明は、コンピュータを本発明に係る品質保証制御装置や負荷分散装置として機能させるプログラム、または当該プログラムを記録した記録媒体として特定することも可能である。
【００５４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。実施形態における構成は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されない。
【００５５】
〔概要〕
最初に、本発明の実施形態の概要を説明する。本発明に関連する従来技術の概要図を図１に示す。上述した課題を解決する本発明の実施形態の概要図を図２に示す。
【００５６】
図１に示すように、ポリシーサーバは、品質制御機能を持つネットワーク機器（ルータ）で構成されるネットワークに接続される。各ネットワーク機器は、“Ｄｉｆｆｓｅｒｖ方式”，“ＡＳＩＣ技術を用いた柔軟な帯域制御方式”，“ＭＰＬＳ  ＱｏＳパス方式”を適用した品質保証機能を持つ。
【００５７】
ポリシーサーバは、ポリシーサーバ方式を実現する構成として、ネットワーク機器に対するポリシーを作成するポリシー作成手段と、ポリシー作成のためのＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を提供するポリシー作成ＧＵＩ手段と、作成されたポリシーを管理および制御するポリシー管理制御手段と、ポリシーを各ネットワーク機器に適用するポリシー適用手段と、ポリシーに係る情報を格納するポリシー管理ＤＢを備える。また、ポリシーサーバは、品質要求受付方式を実現する構成として、ネットワークの利用者からの品質保証要求を受け付ける品質保証要求受付手段と、品質保証要求に応じたネットワーク・リソースの確保等を行うアドミッション制御手段と、ネットワーク・リソースの使用状況等の情報を格納するネットワーク・リソース管理ＤＢとを備えている。
【００５８】
また、図１に示すように、マルチパスを用いた動的負荷分散方式を実現するサーバ（負荷分散サーバ）は、ネットワークに接続されている。負荷分散サーバは、ネットワークにおける各経路（パス）のトラフィック量を計測するネットワーク・トラフィック計測手段と、各経路のトラフィック量に基づいて各経路に対するトラフィックの分散比率を計算する負荷分散計算手段と、各経路に対するトラフィックが適正な分散比率の範囲に収まるようにトラフィックの分散処理を行う負荷分散制御手段と、計測手段によって計測された各経路のトラフィック量等のネットワークに係る統計情報を格納するネットワーク統計情報ＤＢとを備える。なお、“マルチパスを用いた動的負荷分散方式”は、サーバ単独、ネットワーク機器単独、サーバおよびネットワーク機器併用で実装可能である。
【００５９】
図２において、ネットワーク１００は、複数のネットワーク機器（ルータ）１０１から１０４で構成される。ただし、ネットワーク機器（ルータ）の数はネットワークの規模に依存する。ネットワーク１００は、複数のパス（経路：「ルート」ともいう）が存在するネットワーク構成となっている。例えば、クライアント１０５とサーバ１０６との間におけるネットワーク１００のルートは、ルータ１０２−ルータ１０１−ルータ１０４のパスと、ルータ１０２−ルータ１０３−ルータ１０４のルートとがある。各ルートは、ノード（ネットワーク機器）と、ノード間を結ぶリンク（物理回線）とで構成される。ネットワーク１００では、ネットワーク１００におけるエンド−トゥ−エンド間のルート上に、ＱｏＳパス（ＬＳＰ）を設定することが可能な構成となっている。
【００６０】
ネットワーク機器（ルータ）１０１〜１０４は、「ＤｉｆｆＳｅｒｖ方式」、「ＡＳＩＣ技術を使った柔軟な帯域保証方式」、「ＭＰＬＳ  ＱｏＳパス方式」等の品質保証方式を実現する品質保証機能を備えている。
【００６１】
クライアント１０５は、ネットワーク利用者が使用するマシン（端末装置）であり、ネットワーク１００に接続されている。
【００６２】
サーバ１０６は、ＶＯＤやライブ放送等に代表される広帯域情報サービスや、ＶｏＩＰ等に代表される双方向音声通信サービスを提供する装置であり、ネットワーク１００に接続されている。
【００６３】
品質保証サーバ１０７は、本発明に係る品質保証制御方式を備えた制御装置（品質保証制御装置）であり、ネットワーク１００に接続されている。品質保証サーバ１０７は、以下に示す手段とＤＢ（Ｄａｔａｂａｓｅ）を備えている。品質保証サーバ１０７は、専用のサーバマシン，パーソナルコンピュータ，ワークステーション等のネットワーク機器との通信機能を持つコンピュータ（情報処理装置）を用いて構成することができる。品質保証サーバ１０７を構成するコンピュータは、ＣＰＵ等のプロセッサと、主記憶および補助記憶（プログラムおよびデータを記録している）を含む記録媒体を含み、プロセッサが補助記憶に記憶された各種のプログラムを主記憶にロードして実行することにより、図２に示すような各手段（各部）およびデータベース（ＤＢ）を持つ品質保証サーバ１０７として機能する。なお、以下の各手段及びＤＢ（構成要素）の説明において、「（改造）」は既存の構成要素を改造することで実現可能な構成要素であることを示し、「（新規）」は、本発明を実現するための新規な構成要素であることを示し、「（既存）」は既存の構成要素であることを示す。
【００６４】
・品質保証要求受付手段２００（改造）
品質保証要求受付手段２００は、クライアント１０５からの品質保証要求を受付ける通信部である。
【００６５】
・品質保証要求分析手段２０１（新規）
品質保証要求分析手段２０１は、品質保証パラメータのＱｏＳパスリクエスト種別が“設定”の時、要求があった時刻のタイムスタンプ処理を行う。
【００６６】
・利用状況蓄積手段２０２（新規）
利用状況蓄積手段２０２は、ネットワーク利用者から品質保証要求を受付けた場合に、サービス利用状況管理ＤＢ３０１にサービス利用頻度の情報を登録し、サービス利用頻度の情報を更新する。サービス利用頻度は、ネットワーク利用者が使用しようとしているコンテンツ単位、サーバ単位、ネットワーク単位（セグメント単位）で、管理可能である。また、サービス利用状況管理ＤＢ３０１の更新処理を行う。
【００６７】
・利用状況判定手段２０３（新規）
利用状況判定手段２０３は、時間あたりのサービス利用頻度を算出する。
【００６８】
・ＱｏＳパス設定手段２０４（新規）
ＱｏＳパス設定手段２０４は、まず、受付制御手段２０５に対して、既に“フロー集約あり”のパス（経路）があるか否かのチェックを行う。既に確保された“フロー集約あり”のパス（経路）があれば、サービス許可をネットワーク利用者へ返信する。
【００６９】
これに対し、ＱｏＳパス設定手段２０４は、既に確保された“フロー集約あり”のパス（経路）がなければ、他のパス（経路）の検索を行うために、経路検索手段２０６に対して、代替経路の検索を行う。代替経路も見つからない場合には、ＱｏＳパス設定手段２０４は、サービス不許可をネットワーク利用者へ返信する。
【００７０】
これに対し、ＱｏＳパス設定手段２０４は、代替経路が見つかれば、ＱｏＳパス管理手段２０７に対して、ネットワーク機器（ルータ）への制御を要求すると共に、ネットワーク・リソース管理ＤＢ３０２にＱｏＳパス設定情報を設定する。そして、ＱｏＳパス制御手段２０４は、ネットワーク機器への制御が終了したら、サービス利用者に対して、サービス許可を返信する。
【００７１】
・受付制御手段２０５（新規）
受付制御手段２０５は、受付制御パラメータで指定されたパス（経路）が、既に“フロー集約あり”のパス（経路）としてネットワーク・リソース管理ＤＢ３０２に登録されているか否かをチェックする。
【００７２】
・経路検索手段２０６（改造）
経路検索手段２０６は、指定されたＥｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄのパス（経路）の検索を行う。
【００７３】
・ＱｏＳパス管理手段２０７（新規）
ＱｏＳパス管理手段２０７は、ネットワーク制御手段２０８に対して、ネットワーク機器（ルータ）への制御を要求し、新規に確保したパス（経路）をネットワーク・リソース管理ＤＢ３０２に登録する。
【００７４】
・ネットワーク制御手段２０８（改造）
ネットワーク制御手段２０８は、帯域設定パラメータを解析し、ネットワーク機器（ルータ）への制御を行う。
【００７５】
・フロー集約マーキング手段２０９（新規）
フロー集約マーキング手段２０９は、受付制御手段２０５による処理において、予約帯域を超えたことを示すフラグをネットワーク・リソース管理ＤＢ３０１に登録する。
【００７６】
・Ｄｉｊｋｓｔｒａ（ダイクストラ）計算手段２１０（改造）
ダイクストラ計算手段２１０は、Ｄｉｊｋｓｔｒａ計算（ダイクストラ法による最短経路探索）を行う。
【００７７】
・ＱｏＳパス周期管理手段２１１（新規）
ＱｏＳパス周期管理手段２１１は、周期的に起動し、予約型ＱｏＳパスの管理を行う。
【００７８】
・ＱｏＳパス周期解放手段２１２（新規）
ＱｏＳパス周期開放手段は、周期的に起動し、予約帯域を超えたことを示すフラグが設定されているネットワーク・リソース管理ＤＢ３０１に格納されるＱｏＳパス設定情報があれば、そのＱｏＳパスを解放する。
【００７９】
・ＱｏＳパス集約フロー管理手段２１３（新規）
ＱｏＳパス集約フロー管理手段２１３は、ＱｏＳパス集約フローが適切な予約帯域を確保しているか否かを定期的にチェックする。
【００８０】
・負荷分散計算手段２１４（改造）
負荷分散計算手段２１４は、周期的に起動し、負荷分散処理を行う否かのチェックを行い、負荷分散を行う必要があれば、負荷分散制御処理を行う。
【００８１】
・ネットワーク・トラヒック計測手段２１５（既存）
ネットワーク・トラヒック計測手段２１５は、ＳＮＭＰ（Ｓｉｍｐｌｅ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を介して、ネットワーク機器（ルータ）に流れるトラヒックを計測し、ネットワーク統計情報ＤＢ３０３に登録する。
【００８２】
・負荷分散制御手段２１６（既存）
負荷分散制御手段２１６は、ネットワーク機器（ルータ）に対して、トラヒックの負荷分散制御を行う。
【００８３】
・サービス利用状況管理ＤＢ３０１
サービス利用状況管理ＤＢ３０１は、ネットワーク利用者が使用しようとしているコンテンツ単位、サーバ単位、ネットワーク単位（セグメント単位）で、サービスの利用頻度に係る情報を格納・管理するデータベースである。
【００８４】
・ネットワーク・リソース管理ＤＢ３０２
ネットワーク・リソース管理ＤＢ３０２は、ネットワークのパス（経路）に係る情報を格納・管理するデータベースである。
【００８５】
・ネットワーク統計情報ＤＢ３０３
ネットワーク統計情報ＤＢ３０３は、ネットワーク統計情報（各パスのトラフィック量等）を格納・管理するデータベースである。
【００８６】
図３は、サービス利用状況に応じたプロビジョニング方法の説明図であり、図４は、サービス利用状況に応じたフロー再利用型プロビジョニング方法の説明図である。本発明においては、ネットワーク利用者が使用しようとしているコンテンツ単位、サーバ単位、ネットワーク単位（セグメント単位）で管理を行う利用状況管理（利用状況蓄積手段２０２、利用状況判定手段２０３が対応する）を設ける。これによって、時間あたりのサービス利用頻度に従ったプロビジョニング（ＱｏＳパス管理手段２０７、ＱｏＳパス周期管理手段２１１が対応する）を可能とする。
【００８７】
具体的に説明すると、サービスに対する時間当たりの利用状況（利用要求頻度）に応じた複数のレベル、例えば、図３に示すようなレベル１〜４を用意することができる。この例では、レベルの値が高いほど利用要求頻度が高い。ここに、レベル１は“オンデマンド型フロー集約なし”であり、レベル２は“オンデマンド型フロー集約あり”であり、レベル３は“予約型フロー集約なし”であり、レベル４は“予約型フロー集約あり”である。そして、現在のレベル値に応じたトラフィック・フロー（以下、「フロー」と表記）を確保するための処理が行われる。
【００８８】
利用状況管理は、利用状況の問い合わせにより現在のレベル値を検出する。このとき、レベル値がレベル１であれば、利用者から現在行われている利用要求に対するフロー（オンデマンド型フロー）の帯域幅だけが確保されたＱｏＳパス（品質保証パス：品質保証用のネットワーク・リソース）をＱｏＳパス設定に設定させる。これに対し、現在のレベル値がレベル２であれば、利用状況管理は、利用者から現在要求されている利用要求に対するフローとともに他のフローを集約可能な帯域幅が確保されたＱｏＳパスをＱｏＳパス設定に設定させる。また、レベル値がレベル３であれば、利用状況管理は、利用者からの利用要求が予測されるフローの帯域幅だけが確保された予約フローのＱｏＳパスをＱｏＳパス設定（周期）に設定させる。これに対し、レベル値がレベル４であれば、利用状況管理は、複数のフローを集約可能な帯域幅が確保された予約フローのＱｏＳパスをＱｏＳパス設定（周期）に設定させる。
【００８９】
このように、本発明の実施形態は、利用頻度が高くなる傾向にある場合には、複数のフローを集約可能なＱｏＳパスや予約型のＱｏＳパスを設定させ、利用要求に応じたフローを既設のＱｏＳパス内に設定可能とする。これによって、利用要求に対する迅速な応答（即答性の向上）が可能となる。
【００９０】
また、オンデマンド型の“フロー集約あり”で確保されるＱｏＳパスは、良く使われる（使用頻度が高い）と考えられる。このため、図４に示すように、レベル２において、一度でもフロー集約を超える利用要求を受付けた場合には、当該フロー集約のＱｏＳパスを利用する利用者がいなくなっても、一定時間、ＱｏＳパスの解放を行わずＱｏＳパスが設定されたネットワーク・リソースを保持するように構成することが可能である。
【００９１】
これによって、その後に利用要求を受け付けた場合に、空き状態のＱｏＳパスがあれば、このＱｏＳパスを用いて利用要求に応答することができる。したがって、利用要求に対する即答性が向上する。
【００９２】
図５は、ＱｏＳパス（ＧＳ（Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ）フロー）と非保証トラヒック（ＢＥＳ（Ｂｅｓｔ  Ｅｆｆｏｒｔ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ）フロー）の関係を示す図であり、図６は、ＱｏＳパスのレベル遷移について示す図であり、図７は、複数の集約パスがあるリンクについて示す図である。
【００９３】
ＧＳフローとは、本発明で記述している品質保証を行うＱｏＳパスを確保してネットワークを利用するようなＧｕａｒａｎｔｅｅｄ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ用のフローである。ＢＥＳフローとは、非保証でネットワークを利用するようなＢｅｓｔ  Ｅｆｆｏｒｔ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ用のフローである。
【００９４】
従来技術によるマルチパスを用いた動的負荷分散方式では、ＧＳフローとＢＥＳフローが混在した際に、図５に示すように、ＧＳフローとＢＥＳフローが合わさった実使用帯域（図５の▲２▼）を、リンク帯域から減算して空き帯域とし、マルチパスの空き帯域が平均化するような負荷分散が行われる。図５に示す空き帯域の定義では、ＧＳ未確保分の帯域（図５の▲１▼）も使用帯域としてみなされる。すなわち、実際にＧＳフロー（ＧＳトラフィック）が流れていなくても使用帯域としてカウントされる。
【００９５】
これに対し、これから使うであろう帯域、ＧＳの予約帯域内の未確保帯域分を考慮して負荷分散を行うことは、ＧＳフローとＢＥＳフローとが混在したときにおける効果的な負荷分散を可能とする。また、ＧＳフローの中には、あまり使われていないＧＳフロー（実際は、使われる迄に時間が空いているので、ＢＥＳフローを流した方が効果的にネットワーク・リソースを活用できる）がある。このため、マルチパスを用いた動的負荷分散処理を行う際に全てのＧＳフローを考慮することは適切であるとは言えない。
【００９６】
したがって、本発明においては、より適切な予測を行うために、ＱｏＳパスのレベルに応じた空き帯域計算方式を行う。ＱｏＳパスのレベル遷移は、図６に示すようなケースＡ，Ｂ，Ｃとに分けて考えることができる。
【００９７】
ケースＡは、レベル１（初期状態）において、ＧＳフロー毎にＱｏＳパス（レベル１のパス）が設定されるケースである（図６のＡ）。ケースＢは、レベル２（利用頻度が高い状態）において、複数のＧＳフローが集約されるＱｏＳパス（レベル２の集約パス）が予約設定され、ＧＳフローのトラフィックが設定されたＱｏＳパスを用いて流れているケースである（図６のＢ）。ケースＣは、レベル１（利用頻度が低い）において、フローを集約するＱｏＳパス（レベル２の集約パス）に空きは残っているが、収容されるＧＳフローが減少しているケースである（図６のＣ）。
【００９８】
ケースＢは、利用頻度が高く、図６に示したレベル２の集約パス中の未確保帯域（図６の▲１▼：品質保証用の帯域中の空き帯域）がすぐに使われる可能性が高い。このため、マルチパスを用いた動的負荷分散方式における空き帯域計算時に考慮すべき予測トラヒックと考えられる。これに対し、ケースＡは、集約フロー（予約ＱｏＳパス）による予約帯域を持たないので、マルチパスを用いた動的負荷分散方式における空き帯域計算において考慮を図る必要はない。また、ケースＣは、利用頻度が低く、集約パス中のＧＳフローは時間経過と共に、ある一定時間経過後、解放されると考えられる。このため、マルチパスを用いた動的負荷分散方式における空き帯域計算において、レベル２の集約パス中の未確保帯域（図６の▲２▼）をすぐに使用される可能性が高い予測トラヒックと考えるのは、適切ではないと考えられる。したがって、本発明では、ケースＢの集約フローだけを、マルチパスを用いた動的負荷分散方式における空き帯域計算時に考慮すべき予測トラヒックとして適用する。
【００９９】
また、図７に示すように、ある一つのリンク内に複数の集約フローがあった場合においても、ケースＢの集約フローのみを考慮するものとする。尚、本発明では、ＱｏＳパスの集約フローが適切に割り当てられているか否かを定期的にチェックを行う機構を備える。
【０１００】
本発明において、ケースＢの集約フローだけを考慮する手段として、ネットワーク・トラヒック計測手段２０９、負荷分散計算手段２１４、負荷分散制御手段２１６、ＱｏＳパス集約フロー監視手段２１３で実現する。
【０１０１】
〔実施例〕
本発明の実施例を以下に示す。図８は、本発明の実施例を説明するためのシステム構成図である。実施例においては、広帯域情報サービスであるＶＯＤサービスを例として説明を行う。
【０１０２】
図８において、キャリア、ＩＳＰ、ＩＤＣ等がＶＯＤサービスを提供するネットワーク１００は、代表アドレス（ネットワーク機器を特定するＩＰアドレス）として“１７２．２７．１．１”を持つネットワーク機器Ａと、代表アドレスとして“１７２．２７．２．１”を持つネットワーク機器Ｂと、代表アドレスとして“１７２．２７．３．１”を持つネットワーク機器Ｃと、代表アドレスとして“１７２．２７．４．１”を持つネットワーク機器Ｄとで構成される。
【０１０３】
また、ネットワーク機器Ａは、ネットワーク機器Ｂ（ネットワーク機器Ａが持つ“１７２．２７．１０．１”のインタフェースで接続）と、ネットワーク機器Ｄ（ネットワーク機器Ａが持つ“１７２．２７．４０．２”のインタフェースで接続）とのリンクを持つ。ネットワーク機器Ｂは、ネットワーク機器Ａ（ネットワーク機器Ｂが持つ“１７２．２７．１０．２”のインタフェースで接続）とネットワーク機器Ｃ（ネットワーク機器Ｂが持つ“１７２．２７．２０．２”のインタフェースで接続）とのリンクを持つ。ネットワーク機器Ｃは、ネットワーク機器Ｂ（ネットワーク機器Ｃが持つ“１７２．２７．２０．２”のインタフェースで接続）と、ネットワーク機器Ｄ（ネットワーク機器Ｃが持つ“１７２．２７．３０．１”のインタフェースで接続）とのリンクを持つ。ネットワーク機器Ｄは、ネットワーク機器Ａ（ネットワーク機器Ｄが持つ“１７２．２７．４０．１”のインタフェースで接続）とネットワーク機器Ｃ（ネットワーク機器Ｄが持つ“１７２．２７．３０．２”のインタフェースで接続）とのリンクを持っている。
【０１０４】
また、本発明に係る各種の手段（図２）を実現する各部を備えた品質保証サーバ１０７（ＩＰアドレス：１７２．２７．５．１００）と、ＶＯＤサービスに対する利用者からの要求を受付けるサービス受付サーバ１０８（ＩＰアドレス：１７２．２７．５．２００）とがネットワーク機器Ａに接続され、ＶＯＤサービスを提供するサーバとして、ＶＯＤサーバ１０６Ａ（ＩＰアドレス：１７２．２７．７．１００）と、ＶＯＤサーバ１０６Ｂ（ＩＰアドレス：１７２．２７．６．１００）とがネットワークに接続されている。
【０１０５】
ＶＯＤサーバ１０６Ａはネットワーク機器Ｃに、ＶＯＤサーバ１０６Ｂはネットワーク機器Ｄに接続されている。また、ＶＯＤサービスを利用する利用者は、ネットワーク機器Ｂに接続されるクライアント１０５（ＩＰアドレス：１７２．２７．８．１００）を介して行う。
【０１０６】
ＶＯＤサービスを利用しようとする利用者は、クライアント１０５を操作してサービス受付サーバ１０８にアクセスする。すると、利用者が使用するクライアント１０８のディスプレイには、ログインを行うためのログイン画面１４（図９の表示例参照）が表示される。
【０１０７】
利用者はログイン画面１４に対してユーザＩＤとパスワードを入力し、ログインボタンをクリックする。すると、サービス受付サーバ１０８に対する認証処理が行われ、ログインが許可されると、クライアント１０５のディスプレイには、利用者が希望するコンテンツと、品質保証のレベルを選択するコンテンツ一覧画面１５（図１０の表示例参照）が表示される。
【０１０８】
利用者は、コンテンツ一覧画面１５を用いて、希望するコンテンツと、品質保証のレベルとを選択し、リクエストボタンをクリックする。すると、希望するコンテンツと品質保証のレベルを示す情報がサービス受付サーバ１０８に送信される。
【０１０９】
サービス受付サーバ１０８は、利用者からコンテンツを参照する際に（ＶＯＤサービスを利用する際に）、品質保証が必要か否かをチェックし、品質保証が必要であれば、品質保証要求を品質保証サーバ１０７に送信する。
【０１１０】
品質保証サーバ１０７は、利用者が希望する品質保証制御処理を行い、その結果をサービス受付サーバ１０８に返す。品質保証制御処理が正常に終了すれば、クライアント１０５に対し、利用者の希望する品質（転送レート：伝送帯域）でコンテンツがＶＯＤサーバ（例えばＶＯＤサーバ１０６Ｂ）から転送され、クライアント１０５のディスプレイに表示されるコンテンツ再生画面１６（図１１の表示例参照）において、選択したコンテンツの再生が行われる。
【０１１１】
図１２は、利用者によるログインからコンテンツの再生が行われるまでの品質保証制御処理の流れ図である。図１３は、利用者がログインする場合にサービス受付サーバ１０８へ送信されるログイン・メッセージの内容を示す図である。図１４は、サービス受付サーバ１０８が認証を行う際に使用するデータであるユーザ情報の内容を示す図である。図１５は、サービス受付サーバ１０８がコンテンツ一覧を表示する際に参照するコンテンツ情報の内容を示す図である。図１６は、利用者がコンテンツや品質保証のレベルを選択した際に、サービス受付サーバ１０８に送信されるコンテンツ選択メッセージの内容を示す図である。図１７は、サービス受付サーバ１０８が品質保証を要すると判断した場合に、品質保証サーバ１０７に送付する品質保証メッセージの内容を示す図である。図１８は、品質保証制御処理の結果である保証応答メッセージの内容を示す図である。図１９は、品質保証制御処理の結果を受けたサービス受付サーバ１０８がクライアント１０５に対して返信するコンテンツ選択応答メッセージの内容を示す図である。
【０１１２】
図１２において、利用者（ユーザ）がログイン画面１４を介してユーザＩＤ及びパスワードを入力し、ログインボタンをクリックすると、ユーザＩＤ，パスワード、ユーザＩＰアドレス（ユーザ端末（クライアント）のＩＰアドレス）を含むログイン・メッセージ３１（図１３）がクライアント１０５からネットワーク１００を介してサービス受付サーバ１０８に送信される（Ｓ１）。
【０１１３】
サービス受付サーバ１０８は、ログイン・メッセージ３１を受け取ると、認証処理を行うためのユーザ情報３２（ユーザＩＤ及びパスワード：図１４）を取得し、このユーザ情報３２とログイン・メッセージ３１に含まれたユーザＩＤ及びパスワードを照合し、ユーザ名とパスワードとが正しいか否かを判定する（Ｓ２）。このとき、ユーザ名及びパスワードが正しくない場合（Ｓ２；ＮＯ）には、サービス受付サーバ１０８は、ＮＧメッセージをクライアント１０５に送信する。
【０１１４】
これに対し、ユーザ名及びパスワードが正しい場合には、サービス受付サーバ１２は、コンテンツ情報３３（図１５）を収集及び参照し（Ｓ３）、コンテンツ情報３３をクライアント１０５に送信し、コンテンツ選択画面（例えば、コンテンツ一覧画面１５：図１０）をクライアント１０５に表示させる（Ｓ４）。
【０１１５】
利用者が、コンテンツ選択画面に対して必要な事項を入力すると、コンテンツ選択メッセージ３４（図１６）がクライアント１０５からネットワーク１００を介してサービス受付サーバ１０８に送信される（Ｓ５）。図１６に示すように、コンテンツ選択メッセージ３４は、コンテンツＩＤ，ＱｏＳパスリクエスト種別，転送レート，ユーザＩＰアドレス，保証フラグを含むことができる。
【０１１６】
サービス受付サーバ１０８は、クライアント１０５からのコンテンツ選択メッセージ３４に含まれた保証フラグが保証有り（オン）か保証なし（オフ）かを判定する（Ｓ６）。このとき、保証フラグがオンであれば（Ｓ６；ＹＥＳ）、品質保証要求メッセージ３５（図１７）がサービス受付サーバ１０８からネットワーク１００を介して品質保証サーバ１０７に送信される。図１７に示すように、品質保証要求メッセージ３５は、コンテンツ選択メッセージに含まれたコンテンツＩＤ，ＱｏＳパスリクエスト種別，転送レート，ユーザＩＰアドレスを含む。
【０１１７】
品質保証サーバ１０７の品質保証要求受付手段（品質保証要求受付部）２００は、品質保証要求メッセージを受け取ると、品質保証制御処理（Ｓ８；後述）を行い、その結果に応じた品質保証応答メッセージ３６（図１８）をサービス受付サーバ１０８にネットワーク１００を介して送信する（Ｓ９）。図１８に示すように、品質保証応答メッセージ３６は、コンテンツ選択の応答結果（ＯＫ／ＮＧ）と、選択されたサーバのＩＰアドレスとを含んでいる。
【０１１８】
サービス受付サーバ１０８は、品質保証応答メッセージ３６を受け取ると、これに含まれた内容（応答結果、サービスＩＰアドレス）を含むコンテンツ選択応答メッセージ３７（図１９）をクライアント１０５にネットワーク１００を介して送信する（Ｓ１０）。
【０１１９】
そして、クライアント１０５において、コンテンツをユーザに提供するためのアプリケーションが起動し、コンテンツが品質保証された状態でＶＯＤサーバ１０６Ａおよび／又は１０６Ｂからネットワーク１００を介してユーザ（クライアント１０５）に提供される（Ｓ１１）。例えば、利用者が選択した映像コンテンツが利用者の要求した帯域でダウンロード再生される。
【０１２０】
図２０は、品質保証サーバ１０７の品質保証要求受付手段２００の処理を示すフローチャートである。図２０において、品質保証要求受付手段２００は、サービス受付サーバ１２からの品質保証要求メッセージ３５の受信を待つ（Ｓ２０００１）。
【０１２１】
品質保証受付手段２００は、品質保証要求メッセージ３５が受信されると（Ｓ２０００１；ＹＥＳ）、品質保証要求分析手段（品質保証要求分析部）２０１を起動させ、処理を渡す（Ｓ２０００２，Ｓ２０００３）。このとき、品質保証要求メッセージ３５は品質保証パラメータ３８（図２１）として品質保証要求分析手段２０１に渡される。
【０１２２】
図２１に示すように、品質保証パラメータ３８は、コンテンツＩＤと、ＱｏＳパスリクエスト種別と、転送レート（帯域幅）と、ユーザＩＰアドレスとを含む。コンテンツＩＤは、利用者が選択したコンテンツを識別するための識別子である。ＱｏＳパスリクエスト識別子は、品質保証を要求（設定）するものか解除するものかを示す識別子である。転送レートは、利用者が選択した品質レベル（“Ｇｏｌｄ”や“Ｓｌｉｖｅｒ”等で表現されるサービスレベル）が帯域等のＱｏＳパラメータに変換されたデータである。ユーザＩＰアドレスは、Ｅｎｄ−Ｔｏ−Ｅｎｄの品質制御を行うために必要なクライアントのＩＰアドレスである。本実施例においては、クライアント１３のＩＰアドレス“１７２．２７．８．１００”が設定されている。
【０１２３】
その後、品質保証要求受付手段２００は、品質保証要求分析手段２０１から処理結果を受け取り、サービス受付サーバ１０８へ返信し（Ｓ２０００４）、処理を終了する。
【０１２４】
図２２は、品質保証要求分析手段２０１の処理を示すフローチャートである。図２２において、品質保証要求分析手段２０１は、品質保証要求受付手段２００から受け取った品質保証パラメータ３８に含まれるＱｏＳパスリクエスト種別の判定処理を行う（Ｓ２０１０１）。
【０１２５】
このとき、品質保証パラメータ３８のＱｏＳパスリクエスト種別が“設定”であれば（Ｓ２０１０１；ＹＥＳ）、品質保証要求分析手段２０１は、品質保証要求受付手段２０１によって自身が起動した時の時刻をシステム関数により抽出する（Ｓ２０１０２）。そして、品質保証要求分析手段２０１は、抽出した時刻データが要求時刻として含まれる利用状況蓄積パラメータ３９（図２３）を利用状況蓄積手段（利用状況蓄積部）２０２に渡す。これによって、処理が利用状況蓄積手段２０２に渡される（Ｓ２０１０３）。
【０１２６】
図２３に示すように、利用状況蓄積パラメータ３９は、コンテンツＩＤと、ＱｏＳパスリクエスト種別（設定）と、転送レートと、ユーザＩＰアドレスと、要求時刻とを含んでいる。その後、品質保証要求分析手段２０１は、利用状況蓄積手段２０２から処理結果を受け取り、品質保証要求受付手段２００に返信し（Ｓ２０１０４）、処理を終了する。
【０１２７】
Ｓ２０１０１において、品質保証パラメータのＱｏＳパスリクエスト種別が“解除”であれば（Ｓ２０１０１；ＮＯ）、品質保証要求分析手段２０１は、ＱｏＳパス設定手段（ＱｏＳパス設定部）２０４に処理を渡す（Ｓ２０１０５）。このとき、品質保証要求分析手段２０１は、ＱｏＳパス設定解除パラメータ４０（図２４）を入力パラメータとして、ＱｏＳパス設定手段２０４に与える。
【０１２８】
図２４に示すように、ＱｏＳパス設定解除パラメータ４０は、コンテンツＩＤと、ＱｏＳパスリクエスト種別（設定／解除）と、転送レートと、ユーザＩＰアドレスと、利用頻度レベル値とを含むことができる。但し、利用頻度レベル値は、ＱｏＳパスリクエスト種別が“設定”の場合にのみＱｏＳパス設定解除パラメータに含まれ、“解除”の場合には含まれない。
【０１２９】
その後、品質保証要求分析手段２０１は、ＱｏＳパス設定手段２０４から処理結果を受け取り、品質保証要求受付手段２００に返信し（Ｓ２０１０６）、処理を終了する。
【０１３０】
図２５は、利用状況蓄積手段２０２の処理を示すフローチャートである。図２５において、利用状況蓄積手段２０２は、品質保証パラメータのＱｏＳパスリクエスト種別が“設定”の場合に起動する。すなわち、利用状況蓄積手段２０２は、“設定”のＱｏＳパスリクエスト種別を含む利用状況蓄積パラメータ３９（図２３）を品質保証要求分析手段２０１から受け取ることで起動する。
【０１３１】
利用状況蓄積手段２０２は、品質制御要求を受付けた時刻（入力パラメータ中の要求時刻）をコンテンツＩＤ毎にサービス利用状況管理ＤＢ３０１（図２６）に蓄積する（Ｓ２０２０１）。そして、利用状況蓄積手段２０２は、利用状況判定手段（利用状況判定部）２０３に処理を渡す（Ｓ２０２０２）。このとき、利用状況蓄積手段２０２は、利用状況判定要求パラメータ４１（図２７）を入力パラメータとして、利用状況判定手段２０３に渡す。
【０１３２】
図２６に示すように、サービス利用状況管理ＤＢ３０１は、コンテンツＩＤ（コンテンツ）毎に、これに対する品質保証要求の要求時刻を複数個（少なくとも状況判定キュー数）格納可能な要求時刻キューを有している。利用状況蓄積パラメータに含まれた要求時刻は、要求時刻キューの所定位置（最新の位置）に格納される。
【０１３３】
また、サービス利用状況管理ＤＢ３０１には、利用頻度のレベルと、各レベル間の境界となる利用頻度の閾値と、状況判定キュー数とが登録されている。状況判定キュー数は、利用頻度の計算を行う際に、要求時刻キューから最新のデータを抽出する数である。レベルの数，利用頻度の閾値，および状況判定キュー数は、サービスの提供者等（キャリア，ＩＳＰ，ＩＤＣ等）によって適宜設定可能である。
【０１３４】
また、図２７に示すように、利用状況判定要求パラメータ４１は、コンテンツＩＤと、ＱｏＳパスリクエスト種別（設定）と、転送レートと、ユーザＩＰアドレスとを含んでいる。
【０１３５】
図２８は、利用状況判定手段２０３の処理を示すフローチャートである。利用状況判定手段２０３は、コンテンツ毎の利用頻度を分析する。最初に、利用状況判定手段２０３は、サービス利用状況管理ＤＢ３０１にから状況判定キュー数を抽出する（Ｓ２０３０１）。
【０１３６】
次に、利用状況判定手段２０３は、利用状況蓄積手段２０２からの利用状況判定要求パラメータ４１に含まれるコンテンツＩＤでサービス利用状況管理ＤＢ３０１を検索し、対応するコンテンツＩＤの要求時刻キューを、状況判定キュー数分だけ新しいものから順に抽出する（Ｓ２０３０２）。
【０１３７】
次に、利用状況判定手段２０３は、抽出したデータの先頭時刻と最後尾時刻とから、利用頻度値を算出する（Ｓ２０３０３）。利用頻度値は、下記の算出式で求められる。
【０１３８】
（状況判定キュー数）／（抽出された最新の要求時刻）−（抽出されたキューの中で最も古い要求時刻）
例えば、抽出された最新の要求時刻が１０時１０分で、抽出されたキューの中で最も古い要求時刻が１０時５分で、抽出キュー数が１０である場合、利用頻度は２［要求数／分］となる。このようにして、利用状況判定手段２０３は、或る時間内における利用要求数を利用頻度値として算出することができる。
【０１３９】
次に、利用状況判定手段２０３は、利用頻度値に対応するレベル（利用頻度を示すレベル）を求める。すなわち、利用状況判定手段２０３は、サービス利用状況管理ＤＢ３０１を参照し、利用頻度値を利用頻度のレベル値に変換する（Ｓ２０３０４）。具体的には、利用状況判定手段２０３は、サービス利用状況管理ＤＢ３０１に登録されている利用頻度の閾値と算出された利用頻度値とを対比し、対応するレベル値を取り出す。
【０１４０】
例えば、算出された利用頻度値がレベル１の閾値未満であればレベル１がレベル値として算出され、レベル１の閾値以上レベル２の閾値未満であれば、レベル２がレベル値として算出される。レベル３以上が設定されている場合には、レベル３以降もレベル２の決定方法と同様にして決定される。
【０１４１】
次に、利用状況判定手段２０３は、利用頻度のレベル値を含むＱｏＳパス設定解除パラメータ４０（図２４）を入力パラメータとして、ＱｏＳパス設定手段（ＱｏＳパス設定部）２０４に処理を渡す（Ｓ２０３０５）。このように、ＱｏＳパス設定解除パラメータ４０は、“設定”の時だけ利用頻度のレベル値を含む。
【０１４２】
図２９は、ＱｏＳパス設定解除パラメータ４０のＱｏＳパスリクエスト種別が“設定”である場合におけるＱｏＳパス設定手段２０４の処理を示すフローチャートである。図２９において、ＱｏＳパス設定手段２０４は、最初に、利用者からの利用要求に対して使用可能な“フロー集約あり”のＱｏＳパスが既に登録されているか否かを確認するために、ＱｏＳパス設定解除パラメータ４０から受付制御パラメータ４２（図３０）を作成し、受付制御パラメータ４２を入力パラメータに設定し、受付制御手段２０５に処理を渡す（Ｓ２０４０１）。
【０１４３】
図３０に示すように、受付制御パラメータ４２は、ユーザＩＰアドレス，予約帯域（利用者が希望する転送レートに応じた帯域幅），コンテンツＩＤを含む。
【０１４４】
ＱｏＳパス設定手段２０４は、受付制御手段（受付制御部）２０５から返信される処理結果（図３１：受付制御応答パラメータ４３）中の応答結果が“ＯＫ”であれば（Ｓ２０４０２；ＹＥＳ）、サービス許可を示す値を返す。ここに、応答結果が“ＯＫ”の受付制御応答パラメータ４３は、利用要求に応じたフローを収容可能なＱｏＳパスが既に設定されており、このＱｏＳパスを用いて当該利用要求に応答できることを示す。
【０１４５】
図３１に示すように、受付制御応答パラメータ４３は、アドミッション要求の応答結果（ＯＫ／ＮＧ）と、ユーザエッジＩＰアドレスと、サーバエッジＩＰアドレスと、経路エッジＩＰアドレスリストと、サーバＩＰアドレスとを含む。ユーザエッジＩＰアドレスは、ユーザ端末（クライアント）を収容するエッジノード（ネットワーク機器）のＩＰアドレスであり、この例ではネットワーク機器ＢのＩＰアドレスが設定される。また、サーバエッジＩＰアドレスは、コンテンツを提供するサーバを収容するエッジノード（ネットワーク機器）のＩＰアドレスであり、この例では、ＶＯＤサーバ１０６Ａまたは１０６Ｂを収容するネットワーク機器ＣまたはＤのＩＰアドレスが設定される。経路エッジＩＰアドレスリストは、最適な経路として選択された経路上のエッジＩＰアドレスのリストであり、サーバＩＰアドレスは、コンテンツを提供するサーバ（ＶＯＤサーバ１０６Ａまたは１０６Ｂ）のＩＰアドレスである。
【０１４６】
受付制御応答パラメータ４３中の応答結果が“ＯＫ”でない場合（Ｓ２０４０２；ＮＯ）には、ＱｏＳパス設定手段２０４は、ネットワーク・リソース管理ＤＢ３０２（図３２）に格納されたキャッシュサーバ情報４４（図３３）と、エッジ情報４５（図３４）とを参照し（Ｓ２０４０３）、図３５に示すような経路検索パラメータ４６を作成し、経路探索パラメータ４６を入力パラメータに設定して、経路検索手段（経路選択部）２０６に処理を渡す（Ｓ２０４０４）。
【０１４７】
これは、利用要求に応じたフローを収容可能なＱｏＳパスがない、または、既存のＱｏＳパスが当該フローを収容する能力がない（許容能力を超えている）ので、当該フローを収容するための代替経路（新規のＱｏＳパス）をネットワーク１００上に設定するためである。
【０１４８】
ここに、図３２に示すように、ネットワーク・リソース管理ＤＢ３０２は、ＶＯＤサービスを提供するキャッシュサーバ（この例では、ＶＯＤサーバ１０６Ａ，１０６Ｂ）に係る情報としてのキャッシュサーバ情報４４と、ネットワークにおけるエッジノードに係る情報としてのエッジ情報４５と、ＱｏＳパス設定に関する情報としてのＱｏＳパス設定情報５０と、ＱｏＳパス設定に関する設定方法情報としてのＱｏＳパス集約方法情報５１とを保持・管理している。
【０１４９】
ネットワーク・リソース管理ＤＢ３０２のキャッシュサーバ情報４４は、図３３に示すように、コンテンツ固有の識別ＩＤであるコンテンツＩＤと、キャッシュサーバのＩＰアドレスであるサーバＩＰアドレスと、キャッシュサーバが収容されるエッジノードのＩＰアドレスであるサーバエッジＩＰアドレスとを含む。
【０１５０】
また、ネットワーク・リソース管理ＤＢ３０２のエッジ情報４５は、図３４に示すように、エッジノード（ラベルスイッチングルータ（ＬＳＲ））のＩＰアドレスを示すエッジＩＰアドレスと、ＬＳＲに収容されるセグメント（ネットワーク）のネットワークアドレスを示すネットワークアドレスと、このネットワークアドレスのサブネットマスクを示すサブネットマスクとを含む。
【０１５１】
さらに、経路選択（経路検索）パラメータ４６は、図３５に示すように、コンテンツＩＤと、キャッシュサーバＩＰアドレスリストと、ユーザエッジＩＰアドレスと、予約帯域と、キャッシュサーバに関する制約条件の適用可否と、計算する経路数と、最大許容ホップ数制限の適用可否と、最大許容ホップ数と、非通過ノード制約の適用可否と、非通過リンク制約の適用可否と、非通過ノード情報と、非通過リンク情報と、通過ノード制約の適用可否と、通過ノードリストとを含む。
【０１５２】
ＱｏＳパス設定手段２０４は、経路検索手段２０６から返信される処理結果（図３６：経路検索応答パラメータ４７）中の応答結果が“ＯＫ”でない（ＮＧ）場合（Ｓ２０４０５；ＮＯ）には、品質保証を行うことができるＱｏＳパスがないので、サービス不許可を示す値を、利用状況判定手段２０３に返す（Ｓ２０４０５）。
【０１５３】
これに対し、経路検索応答パラメータ４７中の処理結果が“ＯＫ”であれば（Ｓ２０５０５；ＹＥＳ）、ＱｏＳパス設定手段２０４は、経路検索応答パラメータ４７からＱｏＳパス管理パラメータ４８（図３７）を作成し、ＱｏＳパス管理パラメータ４８を入力パラメータに設定し、ＱｏＳパス管理手段２０７に処理を渡す（Ｓ２０４０６）。
【０１５４】
経路検索応答パラメータ４７は、図３６に示すように、経路選択要求の応答結果（ＯＫ／ＮＧ）と、ユーザエッジＩＰアドレスと、サーバエッジＩＰアドレスと、経路エッジＩＰアドレスリストと、サーバＩＰアドレスと、予約帯域とを含む。
【０１５５】
また、ＱｏＳパス管理パラメータ４８は、図３７に示すように、ホップ数と、ユーザエッジＩＰアドレスと、サーバエッジＩＰアドレスと、経路エッジＩＰアドレスと、サーバＩＰアドレスと、予約帯域と、コンテンツＩＤと、パスの契機と、利用頻度レベルと、シーケンス番号とを含む。
【０１５６】
ＱｏＳパス管理処理手段２０７は、実際のネットワーク機器Ａ、ネットワーク機器Ｂ、ネットワーク機器Ｃ、ネットワーク機器Ｄで構成されるネットワークに対して、Ｅｎｄ−Ｔｏ−ＥｎｄのＱｏＳパス設定を行うと共に、利用頻度レベルに応じて異なるＱｏＳパスの設定を行う。
【０１５７】
ＱｏＳパス設定手段２０４は、ＱｏＳパス管理手段２０７から返信された処理結果（図３８：ＱｏＳパス管理応答パラメータ４９）が“ＯＫ”でなければ、サービス不許可を示す値（“ＮＧ”）を返す（Ｓ２０４０７）。これに対し、ＱｏＳパス管理手段２０７からの処理結果が“ＯＫ”であれば、サービス許可を示す値を返す（Ｓ２０４０８）。
【０１５８】
ＱｏＳパス管理応答パラメータは、図３８に示すように、経路登録要求の応答結果（ＯＫ／ＮＧ）を含んでいる。
【０１５９】
図３９は、受付制御手段（受付制御部）２０５の処理を示すフローチャートである。図３９において、受付制御手段２０５は、ネットワーク・リソース管理ＤＢ３０２に格納されているＱｏＳパス設定情報５０（図４０）の使用帯域を参照し（Ｓ２０５０１）、要求に対応する帯域に空きがあるか否かを判定し（Ｓ２０５０２）、空きがあれば（Ｓ２０５０１；ＹＥＳ）、要求の帯域分、ネットワーク・リソース管理ＤＢ３０２に格納されたＱｏＳパス設定情報５０の使用帯域を加算し、判定結果を返す（Ｓ２０５０３）。
【０１６０】
ＱｏＳパス設定情報５０は、図４０に示すように、ホップ数と、ユーザエッジＩＰアドレスと、サーバエッジＩＰアドレスと、経路エッジＩＰアドレスリストと、サーバＩＰアドレスと、予約帯域と、使用帯域と、コンテンツＩＤと、パスの契機と、シーケンス番号と、タイムスタンプと、予約帯域オーバーフラグと、利用頻度レベルと、使用中ユーザ情報とを含み、使用中ユーザ情報は、ユーザ毎に、ユーザＩＰアドレスと、使用帯域とを含む。なお、ＱｏＳパス設定情報５０は、コンテンツ毎且つＱｏＳパス毎に用意・管理される。
【０１６１】
図４１は、経路検索手段（経路探索部）２０６の処理を示すフローチャートである。経路検索手段２０６は、ネットワーク・リソース管理ＤＢ３０２に格納されるキャッシュサーバ情報４４（図３３）を参照し、エッジ情報４５（図３４）を抽出する（Ｓ２０６０１）。続いて、経路探索手段２０６は、抽出したエッジノードが通過ノードとして指定されているか否かの判定を行う（Ｓ２０６０２）。指定されていれば、最短経路探索を行うＤｉｊｋｓｔｒａ計算手段（Ｄｉｊｋｓｔｒａ計算部）２１０に処理を渡す（Ｓ２０６０３）。
【０１６２】
続いて、経路検索手段２０６は、Ｄｉｊｋｓｔｒａ計算手段の戻り値（判定結果）の判定を行う（Ｓ２０６０４）。このとき、判定結果がＮＧであれば（Ｓ２０６０４；ＹＥＳ）、ＮＧを経路探索手段２０６に返信し、処理が終了する。これに対し、判定結果がＯＫであれば（Ｓ２０６０４；ＮＯ）、ユーザエッジと通過エッジノード間の経路情報を保存する（Ｓ２０６０５）。そして、再びＤｉｊｋｓｔｒａ計算を行うため、Ｄｉｊｋｓｔｒａ計算手段２１０に処理を渡す（Ｓ２０６０６）。
【０１６３】
続いて、経路検索手段２０６は、Ｄｉｊｋｓｔｒａ計算手段の戻り値の判定を行う（Ｓ２０６０７）。経路探索手段２０６は、判定結果がＮＧであれば（Ｓ２０６０７；ＮＯ）、処理をスキップし、ＯＫであれば（Ｓ２０６０７；ＹＥＳ）、キャッシュサーバのコストを求める（Ｓ２０６０８）。
【０１６４】
次に、経路検索手段２０６は、リンクコストとキャッシュサーバコストの合計値が前回計算したコスト値より小さいか否かの判定を行う（Ｓ２０６０９）。このとき、合計値がコスト値より大きければ（Ｓ２０６０９；ＮＯ）、経路検索手段２０６は処理をスキップし、小さければ（Ｓ２０６０９；ＹＥＳ）、前回求めた経路情報と入れ替える（Ｓ２０６１０）。
【０１６５】
次に、経路検索手段２０６は、全てのキャッシュサーバに対して、Ｄｉｊｋｓｔｒａ計算手段２１０による処理が収容したか否かの判定を行う（Ｓ２０６１１）。このとき、残りのキャッシュサーバがあれば、処理を継続し、全て終了していれば、処理を終了する。
【０１６６】
図４２は、Ｄｉｊｋｓｔｒａ計算手段２１０の処理を示すフローチャートである。Ｄｉｊｋｓｔｒａ計算手段２１０は、キャッシュサーバのエッジ情報（キャッシュサーバが接続されているエッジノードの情報）をダイクストラ計算の開始に設定する（Ｓ２１００１）。
【０１６７】
次に、Ｄｉｊｋｓｔｒａ計算手段２１０は、ネットワーク統計情報ＤＢ３０３より、処理対象のエッジノードのリンク情報を読み出す（Ｓ２１００１）。次に、Ｄｉｊｋｓｔｒａ計算手段２１０は、利用要求された帯域分の空きがあるか否かの判定を行う（Ｓ２１００３）。空きがなければ（Ｓ２１００３；ＮＯ）、Ｄｉｊｋｓｔｒａ計算手段２１０は、処理をスキップし、空きがあれば（Ｓ２１００３；ＹＥＳ）、リンクの接続先が非通過エッジノード以外であるか否かの判定を行う（Ｓ２１００４）。
【０１６８】
このとき、Ｄｉｊｋｓｔｒａ計算手段２１０は、リンクの接続先が非通過エッジノード以外でなければ（Ｓ２１００４；ＮＯ）、処理をスキップし、非通過エッジノード以外であれば（Ｓ２１００４；ＹＥＳ）、リンクが非通過リンク以外であるか否かの判定を行う（Ｓ２１００５）。
【０１６９】
このとき、Ｄｉｊｋｓｔｒａ計算手段２１０は、リンクの接続先が非通過リンク以外でなければ（Ｓ２１００５；ＮＯ）、処理をスキップし、非通過リンク以外であれば（Ｓ２１００５；ＹＥＳ）、最大ホップ数を超えていないか否かの判定を行う（Ｓ２１００６）。このとき、Ｄｉｊｋｓｔｒａ計算手段２１０は、最大ホップ数を超えていれば（Ｓ２１００６；ＮＯ）、処理をスキップし、最大ホップ数を超えていなければ（Ｓ２１００６；ＹＥＳ）、リンクコストを求める（Ｓ２１００７）。
【０１７０】
次に、Ｄｉｊｋｓｔｒａ計算手段２１０は、Ｓ２１００７で求めたリンクコストが前回処理したコスト値より小さいか否かの判定を行う（Ｓ２１００８）。Ｄｉｊｋｓｔｒａ計算手段２１０は、リンクコストが前回よりも大きければ（Ｓ２１００８；ＮＯ）、処理をスキップし、小さければ（Ｓ２１００８；ＹＥＳ）、リンクコスト値を入れ替える（Ｓ２１００９）。
【０１７１】
次に、Ｄｉｊｋｓｔｒａ計算手段２１０は、全てのリンクについての処理を行ったか否かの判定を行う（Ｓ２１０１０）。残りがあれば（Ｓ２１０１０；ＮＯ）、処理を継続し、全て終了していれば（Ｓ２１０１０；ＹＥＳ）、該当エッジノードを経路として確定する（Ｓ２１０１１）。
【０１７２】
次に、Ｄｉｊｋｓｔｒａ計算手段２１０は、全てのエッジノードに対して処理を行ったか否かの判定を行う（Ｓ２１０１２）。このとき、Ｄｉｊｋｓｔｒａ計算手段２１０は、残りがあれば（Ｓ２１０１２；ＮＯ）、処理を継続し、全て終了していれば（Ｓ２１０１２；ＹＥＳ）、経路情報を求めて（Ｓ２１０１３）、処理を終了する。
【０１７３】
以上のようにして、Ｄｉｊｋｓｔｒａ計算手段２１０は、ダイクストラ法を用いてキャッシュサーバエッジとユーザエッジとを結ぶ最適な経路を探索し、品質保証可能な最適経路が探索できた場合には、経路検索手段２０６に対し、ＯＫの判定結果とともに経路情報を渡す。これに対し、最適経路が探索できなかった場合には、ＮＧの判定結果を経路検索手段２０６に渡す。
【０１７４】
図４３は、ＱｏＳパス管理手段（ＱｏＳパス管理部）２０７の処理を示すフローチャートである。ＱｏＳパス管理手段２０７は、ネットワーク機器Ａ、ネットワーク機器Ｂ、ネットワーク機器Ｃ、ネットワーク機器Ｄで構成されるネットワークに対して、ＱｏＳパス管理パラメータ４８で渡されたユーザエッジＩＰアドレスとサーバエッジＩＰアドレスをＥｎｄ−Ｔｏ−Ｅｎｄで品質保証を行う要求を、ネットワーク制御手段２０８に要求する。
【０１７５】
その際には、ＱｏＳパス管理手段２０７は、ネットワーク制御手段２０８に対し、入力パラメータとして、ネットワーク制御パラメータ５２（図４４）を与える。ネットワーク制御パラメータ５２は、ユーザＩＰアドレスと、ユーザエッジＩＰアドレスと、予約帯域と、コンテンツＩＤとを含む。そして、ネットワーク制御が正常終了したか否かの結果は、ネットワーク制御応答パラメータ５３（図４５）で返信される。ネットワーク制御応答パラメータ５３は、帯域登録要求の応答結果（ＯＫ／ＮＧ）を含む。
【０１７６】
図４３において、ＱｏＳパス管理手段２０７は、最初に、ＱｏＳパス管理パラメータ４８中の利用頻度レベルを参照し、ネットワーク・リソース管理ＤＢ３０２において利用頻度レベル毎に用意されているＱｏＳパス集約方法情報５１（図４６）から、パラメータ４８中の利用頻度レベルに対応するＱｏＳパス集約方法情報を抽出する（Ｓ２０７０１）。図４６に示すように、ＱｏＳパス集約方法情報５１は、利用頻度レベルと、ＱｏＳパス設定に関する設定方法フラグとしてのＱｏＳパス設定方法フラグとを含むことができる。例えば、フラグがオフであれば、“フロー集約無し”のオンデマンド型のＱｏＳパスが設定され、フラグがオンであれば、“フロー集約あり”のオンデマンド型のＱｏＳパスが設定される。
【０１７７】
次に、ＱｏＳパス管理手段２０７は、抽出したＱｏＳパス集約方法情報（レベル及びフラグの値）にしたがって、フロー集約を行うか否かの判断を行う（Ｓ２０７０２）。このとき、ＱｏＳパス管理手段２０７は、フロー集約を行う場合（Ｓ２０７０２；ＹＥＳ）には、集約フローフラグを設定し（Ｓ２０７０３）、処理をＳ２０７０５へ進める。フロー集約を行わない場合（Ｓ２０７０２；ＮＯ）には、処理をＳ２０７０５へ進める。
【０１７８】
次に、ＱｏＳパス管理手段２０７は、集約フローフラグが設定されているか否かの判定を行う（Ｓ２０７０５）。このとき、集約フローフラグが設定されている場合（Ｓ２０７０５；ＹＥＳ）には、ＱｏＳパス管理手段２０７は、“オンデマンド型フロー集約あり”（例えば、図４におけるレベル２）でＱｏＳパスを設定するために、ネットワーク制御手段２０８に処理を渡す（Ｓ２０７０６）。
【０１７９】
これに対し、集約フローフラグが設定されていない場合（Ｓ２０７０５；ＮＯ）には、ＱｏＳパス管理手段２０７は、オンデマンド型フロー集約なし（例えば、図４におけるレベル１）でＱｏＳパスを設定するために、ネットワーク制御手段２０８に処理を渡す（Ｓ２０７０７）。
【０１８０】
このように、ＱｏＳパス管理手段２０７は、ＱｏＳパス収集方法情報を変更することで、フロー集約を行ったり、オンデマンドでＱｏＳパスを設定したりすることを可能とする。そして、ＱｏＳパス管理手段２０７は、ＱｏＳパス設定方法が決定したら、ＱｏＳパス管理パラメータ４８で渡されたユーザエッジＩＰアドレスとサーバエッジＩＰアドレスをＥｎｄ−Ｔｏ−Ｅｎｄで品質保証を行う要求を、ネットワーク制御手段２０８に要求する。
【０１８１】
図４８は、ネットワーク制御手段（ネットワーク制御部）２０８の処理を示すフローチャートである。ネットワーク制御手段２０８は、ＱｏＳパス管理手段２０７からの要求に従って、ネットワーク機器Ａ、ネットワーク機器Ｂ、ネットワーク機器Ｃ、ネットワーク機器Ｄで構成されるネットワークに対して、ネットワーク制御パラメータ５２として渡されたユーザエッジＩＰアドレスとサーバエッジＩＰアドレスとの間をＥｎｄ−Ｔｏ−Ｅｎｄで品質保証を行う（Ｓ２０８０１）。
【０１８２】
すなわち、ネットワーク制御手段２０８は、少なくとも利用要求で指定された帯域（ネットワーク制御パラメータ５２中で指定された予約帯域）が確保されたＧＳフローを収容可能な利用頻度レベルに応じたＱｏＳパスを、ユーザエッジノード，サーバエッジノードおよびこれらの間の通過エッジノードを制御することで設定する。そして、ＱｏＳパスの設定の可否（帯域登録要求の応答結果（ＯＫ／ＮＧ））を含むネットワーク制御パラメータ５３を、ＱｏＳパス管理手段２０７に渡す。
【０１８３】
このとき、ＱｏＳパス管理手段２０７は、ネットワーク制御手段２０８からの応答結果に応じた応答結果（ＯＫ／ＮＧ）を、ＱｏＳパス設定手段２０４に与える。ＱｏＳパス設定手段２０４は、ＱｏＳパス管理手段２０７からの応答結果に応じた応答結果（ＯＫ／ＮＧ）を、利用状況判定手段２０３に返信する（Ｓ２０４０８）。
【０１８４】
なお、利用者からのサービスに係るフロー（トラフィック・フロー）は、利用者からの解除要求やサービスの提供終了を契機として、ＱｏＳパス設定手段２０４による解除処理によって解除（開放）することができる。このとき、ＱｏＳパス内を流れるフローが０になった場合には、ＱｏＳパスを解除することもできる。
【０１８５】
これに対し、図４に示したような品質制御を行うため、フロー集約マーキング手段（フロー集約マーキング部）２０９が次のような処理を行う。図４９は、フロー集約マーキング手段２０９の処理を示すフローチャートである。
【０１８６】
フロー集約マーキング手段２０９は、受付制御手段２０５において、利用者の利用要求に係る帯域が予約帯域（既設定のＱｏＳパスにより集約可能な帯域）を超えた場合（Ｓ２０５０２）に起動する。フロー集約マーキング手段２０９は、ネットワーク・リソース管理ＤＢ３０２に格納されるＱｏＳパス設定情報５０の予約帯域オーバフラグ（図４０）をオンに設定し（Ｓ２０９０１）、処理を終了する。
【０１８７】
予約帯域オーバフラグがオンに設定されているＱｏＳパスは、使用中ユーザ数が０となってもＱｏＳパスの解放が行われない。これによって、次の利用要求に対するフローを当該ＱｏＳパスに割り当てることができる。このようなＱｏＳパスを解放するのは、ＱｏＳパス周期解放手段２１２である。
【０１８８】
図５０は、ＱｏＳパス周期解放手段（ＱｏＳパス周期解放部）２１２の処理を示すフローチャートである。ＱｏＳパス周期解放手段２１２は、周期的に起動し、ネットワーク・リソース管理ＤＢ３０２に格納されるＱｏＳパス設定情報５０を先頭から順に参照し、予約帯域オーバフラグがオンに設定され、使用中ユーザ数が０となっているＱｏＳパスが存在しないか否か判定を行う（Ｓ２１２０１）。そして、ＱｏＳパス周期開放手段２１２は、該当するＱｏＳパスが存在すれば、当該ＱｏＳパスを解放する（Ｓ２１２０２）。
【０１８９】
このように、予約帯域オーバフラグがオンに設定されたＱｏＳパスは、使用中ユーザ数が０になっても、ＱｏＳパス周期解放手段２１２によって解放されるまでは、有効に存続する。そして、当該ＱｏＳパスに次の利用要求に係るフローが設定される場合には、使用中ユーザ数が０を上回るので、ＱｏＳパス周期解放手段２１２によって当該ＱｏＳパスは解放されない。
【０１９０】
図５１は、ＱｏＳパス集約フロー管理手段（ＱｏＳパス集約フロー管理部）２１３の処理を示すフローチャートである。ＱｏＳパス集約フロー管理手段２１３は、ネットワーク・リソース管理ＤＢ３０２に格納されるＱｏＳパス設定情報５０における予約帯域から確保帯域（使用帯域）を減算する（Ｓ２１３０１）。
【０１９１】
次に、ＱｏＳパス集約フロー管理手段２１３は、減算した値が設定された閾値（予め用意されている）より小さいか否かの判定を行う（Ｓ２１３０２）。このとき、減算値が閾値より小さくない（大きい）場合（Ｓ２１３０２；ＮＯ）には、ＱｏＳパス集約フロー管理手段２１３は、集約フローを確保する際の予約帯域を小さく設定する（Ｓ２１３０３）。
【０１９２】
次に、ＱｏＳパス集約フロー管理手段２１３は、全てのＱｏＳパス設定情報５０をチェック完了しているか否かの判定を行う（Ｓ２１３０４）。このとき、チェックが完了していなければ（Ｓ２１３０４；ＮＯ）、処理を継続し、完了していれば（Ｓ２１３０４；ＹＥＳ）、処理を終了する。
【０１９３】
このようにして、ＱｏＳパス集約フロー管理手段２１３は、ＱｏＳパスの空き帯域が閾値よりも大きい場合には、次に確保される集約フローのＱｏＳパスの予約帯域の設定値を小さくする。これによって、事前に予約される帯域を少なくすることができる。
【０１９４】
また、図５２は、負荷分散計算手段（負荷分散計算部）２１４の処理を示すフローチャートである。負荷分散計算手段２１４による計算は、従来の手法では、ＧＳフローとＢＥＳフローとが混在した実トラヒックだけを用いてリンクの空き帯域の計算を行っていた。
【０１９５】
これに対し、実施例における負荷分散計算手段２１４は、ネットワーク・リソース管理ＤＢ３０２で管理されるＱｏＳパス設定情報５０の利用頻度レベルが利用頻度が高いことを示すＱｏＳパス（フロー集約マーキング手段２０９によってマーキングが行われた“フロー集約あり”のＱｏＳパス）について、予約帯域から使用帯域を減じた分（品質保証用の帯域中の空き帯域）を、予測トラヒックとして加味してリンクの空き帯域の計算を行う（Ｓ２１００１）。
【０１９６】
このようにして、負荷分散計算手段２１４は、ネットワークの複数のルートにおける各リンクの空き帯域を算出し、この空き帯域に基づいて、各ルートに対するトラフィックの分散比率を決定する。そして、トラフィックが決定された分配比率で流れるように（例えば、分配比率が所望の範囲（例えば、平均化）となるするように）、負荷分散制御手段２１６が負荷分散処理（ルートに対するトラフィックの割り当て）を行う。このような負荷分散計算手段２１４の処理（分散比率の決定）は、例えば、周期的に行うことが好ましい。また、例えば、非保証トラフィックが発生し、この非保証トラフィックをどのルートに割り当てるかを決定するときに行われるようにしても良い。
【０１９７】
このような負荷分散計算手段２１４によれば、負荷分散によってトラフィックが複数の経路（ルート）を所望の分配比率で流れるように、分散比率を決定する。このとき、分配比率を決定する際の空き帯域の定義において、近い将来における使用が予測されるＱｏＳパスの空き帯域が考慮される。そして、各ルートを構成するリンクの空き帯域が求められ、求められたリンクの空き帯域に基づいて分配比率が決定される。
【０１９８】
これによって、例えば、或る経路のリンク（フロー集約可能なＱｏＳパスが既に設定されている）において、従来のような空き帯域の計算に基づいて非保証トラフィックが流された後に、ＱｏＳパスに保証トラフィック（フロー）が設定されることによって、そのリンクの使用帯域が上昇し、トラフィックの分散比率が偏ることを防止することができる。また、ＱｏＳパスに保証トラフィックが設定されることによって、非保証トラフィックに輻輳が発生することを抑えることもできる。
【０１９９】
また、負荷分散計算手段２１４は、リンク中のＱｏＳパスのうち、空き帯域が使用される可能性の高いＱｏＳパスを抽出し、抽出したＱｏＳパスのみについて空き帯域を考慮するように構成することができる。例えば、負荷分散計算手段２１４は、ルートのリンクの空き帯域を求める場合に、そのリンク中に設定されているフロー集約可能なＱｏＳパス（マーキングされているＱｏＳパス）を抽出し、このＱｏＳパスに対する現在の利用頻度レベルを求める。このとき、利用頻度レベルが低い（例えば、図３や図４におけるレベル１）場合にには、負荷分散計算手段２１４は、当該ＱｏＳパスの状態は図６や７に示すケースＣに該当するとして、当該ＱｏＳパスの空き帯域をリンク帯域からの減算の考慮に入れない。これに対し、現在の利用頻度レベルが高い（例えば、図３や図４におけるレベル２）場合には、負荷分散計算手段２１４は、当該ＱｏＳパスの状態は図６や７に示すケースＢに該当するとして、当該ＱｏＳパスの空き帯域をリンク帯域からの減算の考慮に入れる。
【０２００】
〈変形例〉
上述した実施例は、次のように変形することができる。上記実施例におけるＱｏＳパス管理手段２０７，ネットワーク制御手段２０８，フロー集約マーキング手段２０９，およびＱｏＳパス周期解放手段２１２による動作は、図４に示した品質保証制御方式を想定して行われる。これに対し、図３に示した品質保証制御方式は次のようにして実現される。
【０２０１】
利用頻度レベル１および２における動作は、上述した説明通りである。これに対し、利用頻度レベル３および４における品質保証制御は、ＱｏＳパス周期管理手段２１１による次の動作で実現される。
【０２０２】
図４７は、ＱｏＳパス周期管理手段（ＱｏＳパス周期管理部）２１１の処理を示すフローチャートである。ＱｏＳパス周期管理手段２１１は、周期的（定期的）に起動し、サービス利用状況管理ＤＢ３０１を参照して、現在の利用頻度レベルを求める（Ｓ２１１００）。利用頻度レベルは、上述したような手法で、利用頻度値を求め、これに対応する利用頻度レベルを得ることで求めることができる。
【０２０３】
次に、ＱｏＳパス周期管理手段２１１は、現在のレベルが３か４かを求める（Ｓ２１１０１）。このとき、レベルがレベル４であれば、“予約型フロー集約”でＱｏＳパス設定を行うために、ネットワーク制御手段２０８に処理を渡す（Ｓ２１１０２）。これに対し、ＱｏＳパス周期管理手段２１１は、レベルがレベル３であれば、“予約型フロー集約なし”でＱｏＳパス設定を行うために、ネットワーク制御手段２０８に処理を渡す（Ｓ２１１０３）。その後、ネットワーク制御手段２０８が、予約型のＱｏＳパスを設定するためのネットワーク制御パラメータ（設定対象のＱｏＳパスの帯域幅等のデータ）にしたがって、予約型のＱｏＳパスを設定する。これによって、利用頻度レベルが３や４になった場合には、予約型のＱｏＳパスが既に設定されている（空き状態の帯域がある）状態となる。したがって、レベル３や４において、利用者からの利用要求があった場合には、受付制御手段２０５のＳ２０５０２（図３９）で、常にＹＥＳの判定が行われ、空き状態の帯域（予約済みのＱｏＳパス）に、利用要求に係るフローが割り当てられることになる。
【０２０４】
ＱｏＳパス周期管理手段２１１による動作は、設定に応じてオン／オフ可能に構成することができる。また、ＱｏＳパス周期管理手段２１１のオンに応じて、フロー集約マーキング手段２０９およびＱｏＳパス周期解放手段２１２がオフとなるように構成することもできる。また、ＱｏＳパス周期管理手段２１１，フロー集約マーキング手段２０９およびＱｏＳパス周期解放手段２１２がそれぞれ動作するように構成することもできる。
【０２０５】
また、別の実施例として、図５３および図５４に示すような構成を適用することもできる。図５３では、ＱｏＳパス管理手段２０７が、利用頻度レベルが所定のレベルより上（例えばレベル３’，レベル４’とする）か否かを判定することによって、利用頻度レベルが予約を行うレベルか否かを判定する（Ｓ２０７０４）。予約が行われるレベルである場合には、ＱｏＳパス管理手段２０７は、ＱｏＳ周期管理手段２１１を起動させ（Ｓ２０７０８）、図５４に示すような予約型フロー集約のＱｏＳパス（レベル４’に応じたＱｏＳパス），または予約型フロー集約なしのＱｏＳパス（レベル３’に応じたＱｏＳパス）を設定させる。さらに、ＱｏＳパス管理手段２０７は、利用要求に応じたフローを収容するためのオンデマンド型のＱｏＳパスを、利用頻度レベル（３’（フロー集約なし），レベル４’（フロー集約有り））にしたがって設定する。なお、図５３に示す実施例では、利用頻度がレベル１又は２である場合には、図４３に示した動作と同様の動作が行われる。
【０２０６】
また、ＱｏＳパス集約フロー管理手段２１３は、次のようにして、予約帯域の帯域幅を大きくするような処理を行うように構成することもできる。すなわち、ネットワーク・リソース管理ＤＢ３０２は、フロー集約マーキング手段２０９によってＱｏＳパスにマーキングが行われた時刻（マーキング時刻）が所定数格納されるように構成される。そして、ＱｏＳパス集約フロー管理手段２１３が周期的に起動し、ネットワーク・リソース管理ＤＢ３０２に格納されたマーキング時刻を用いて時間当たりのマーキング数（マーキング頻度）を求める。マーキング頻度は、利用頻度と同様の手法により求めることができる。そして、ＱｏＳパス集約フロー管理手段２１３は、マーキング頻度が予め用意された所定の閾値を越えている場合には、ＱｏＳパス設定情報５０における集約フローを確保する際の予約帯域の値を大きくする。このような処理は、図５１に示した処理とともに、或いは図５１の処理の代わりに行うことができる。
【０２０７】
〔実施例の効果〕
実施例によれば、ネットワークにおける品質制御を必要とするＶＯＤやライブ放送等に代表される広帯域情報サービスや、ＶｏＩＰ等に代表される双方向音声通信サービスを提供する際に、コンテンツ提供者やネットワーク運用者は、ネットワーク装置（ルータ）に対して、非常に煩雑な品質制御を設定をする必要がない。したがって、コンテンツ提供者やネットワーク運用者は、高いスキルを有しなくても容易にサービスの運用管理が可能となる。これによって、人件費等を含む運用コストが大幅に減少させることができる。
【０２０８】
また、品質保証要求受付方式（アドミッション制御方式）を用いた場合では、サービスの利用頻度の低いサービスだけに対し、ネットワークにおける品質制御がＥｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄのフロー毎に設定される。これによって、ネットワーク機器（ルータ）に対する制御が減少する。さらに、ネットワーク機器（ルータ）におけるＥｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄのフロー毎に設定可能な上限値があることに起因するサービスの許容数を向上させることもできる。
【０２０９】
一方、フロー集約方式を用いた品質保証要求受付方式（アドミッション制御方式）を用いて、ＶＯＤやライブ放送等に代表される広帯域情報サービスや、ＶｏＩＰ等に代表される双方向音声通信サービスと連携した効果的なネットワークにおける品質保証を行う場合においても、サービス利用頻度の高いものだけフロー集約方式を適用可能となる。
【０２１０】
さらに、フロー集約で確保したネットワーク・リソースの上限を超えた要求を受付けた場合、他のパス（経路）に空きがあるか検索し、代りのパス（経路）を利用可能とするので、ネットワーク・リソースを効果的に活用することができる。
【０２１１】
副次的な効果として、ＶＯＤやライブ放送等に代表される広帯域情報サービスや、ＶｏＩＰ等に代表される双方向音声通信サービスにおける品質保証を容易に実現できることで、キャリア、ＩＳＰ、ＩＤＣ等は、サービス利用料を徴収できるようなサービスが提供でき、新たなビジネス展開を可能とする。
【０２１２】
加えて、ＶＯＤやライブ放送等に代表される広帯域情報サービスや、ＶｏＩＰ等に代表される双方向音声通信サービスを提供するキャリア、ＩＳＰ、ＩＤＣが考慮しなければならないトラヒックである非保証トラヒックについても、できる限り保護することができ、効果的なマルチパスを用いた動的負荷分散を実現できる。
【０２１３】
〔その他〕
上記した実施の形態は、以下の発明を開示する。また、下記の発明は、必要に応じて適宜組み合わせることができる。
（付記１）  品質保証機能を備えたネットワーク機器で構成されるネットワークに設けられ、
利用者からの品質保証要求を含むネットワーク・サービスへの利用要求の頻度としての利用要求頻度を求める利用要求頻度取得手段と、
前記利用要求頻度に基づく品質保証ネットワーク制御を行う制御手段と、
を含む品質保証制御装置。（１）
（付記２）  前記制御手段は、或る利用要求に対するトラフィック・フローとともに他のトラフィック・フローを割り当て可能な品質保証用のネットワーク・リソースを設定する品質保証ネットワーク制御を行い、その後に発生した利用要求に対するトラフィック・フローを前記品質保証用のネットワーク・リソースに割り当てる
付記１記載の品質保証制御装置。（２）
（付記３）  前記制御手段は、１つの利用要求に対するトラフィック・フローを割り当てるための品質保証用のネットワーク・リソースを確保する品質保証ネットワーク制御を行う
付記１または２記載の品質保証制御装置。
（付記４）  前記制御手段は、複数のトラフィック・フローを割り当て可能な品質保証用のネットワーク・リソースを予約（予め確保）する品質保証ネットワーク制御を行い、その後に発生した利用要求に対するトラフィック・フローを予め確保された品質保証用のネットワーク・リソースに割り当てる
付記１〜３のいずれかに記載の品質保証制御装置。（３）
（付記５）  前記制御手段は、１つの利用要求に対するトラフィック・フローを割り当て可能な品質保証用のネットワーク・リソースを予約（予め確保）する品質保証ネットワーク制御を行い、その後に発生した利用要求に対するトラフィック・フローを予め確保された品質保証用のネットワーク・リソースに割り当てる
付記１〜４のいずれかに記載の品質保証制御装置。
（付記６）  前記利用要求頻度が複数のレベルに分類され、
前記制御手段は、現在の利用要求頻度に応じたレベルに従って前記品質保証ネットワーク制御を行う
付記１〜５のいずれかに記載の品質保証制御装置。
（付記７）  前記制御手段は、新たに受け付けられた利用要求に対するトラフィック・フローを既に設定されている品質保証用のネットワーク・リソースに割り当てることができない場合には、この利用要求に対するトラフィック・フローを割り当て可能な品質保証用のネットワーク・リソースを新たに確保する
付記２又は４記載の品質保証制御装置。（４）
（付記８）  前記制御手段は、前記品質保証用のネットワーク・リソースに割り当てられるトラフィック・フローが無くなった場合でも、当該品質保証用のネットワーク・リソースを一定期間維持し、その間に新たな利用要求が発生したときには、この利用要求に対するトラフィック・フローを当該品質保証用のネットワーク・リソースに割り当てる
付記７記載の品質保証制御装置。（５）
（付記９）  前記制御手段は、前記品質保証用のネットワーク・リソースの空き帯域を監視し、空き帯域が所定の閾値を上回っている場合には、新たに確保される品質保証用のネットワーク・リソースの帯域の設定値を小さくする
付記７又は８記載の品質保証制御装置。（６）
（付記１０）  前記制御手段は、品質保証用のネットワーク・リソースの新たな設定の頻度が所定の閾値を上回る場合には、新たに確保される品質保証用のネットワーク・リソースの帯域の設定値を大きくする
付記７〜９のいずれかに記載の品質保証制御装置。
（付記１１）  ネットワークを流れるトラフィックを複数のルートに動的に分散させる負荷分散装置であって、
各ルートのリンクの空き帯域を算出する空き帯域算出手段と、
各ルートのリンクの空き帯域に基づいて前記複数のルートに対するトラフィックの分散比率を決定する手段とを含み、
前記空き帯域算出手段は、リンクに品質保証用の帯域が確保されている場合には、その品質保証用の帯域中の空き帯域と当該リンクの実使用帯域とをリンク帯域から減じて当該リンクの空き帯域を求める負荷分散装置。（７）
（付記１２）  前記空き帯域算出手段は、品質保証用の帯域中の空き帯域が使用される可能性が高いと判断される場合にのみ、品質保証用の帯域中の空き帯域をリンク帯域から減じる
付記１１記載の負荷分散装置。（８）
（付記１３）  前記品質保証用の帯域の空き帯域を監視し、空き帯域が所定の閾値を上回っている場合には、前記リンクに新たに設定される品質保証用の帯域の設定値を小さくする手段をさらに含む
付記１１又は１２記載の負荷分散装置。
【０２１４】
このような構成では、複数のトラヒック・フローを集約可能とする品質保証のネットワーク制御を行った場合に、定期的に、予約帯域から確保帯域の差分である未使用帯域が、余剰に確保されたままになっていないかを監視し、過度に確保されている際には、複数のトラヒック・フローを集約可能とする予約帯域を小さくすることができる。
（付記１４）  前記リンクに対する品質保証用の帯域の新たな確保の頻度が所定の閾値を上回る場合には、前記リンクに新たに設定される品質保証用の帯域の設定値を大きくする手段をさらに含む
付記１１〜１３のいずれかに記載の負荷分散装置。
【０２１５】
このような構成では、確保した品質保証可能なサービス利用要求の許容能力、例えば、確保された帯域を超えることが頻繁に発生する場合、複数のトラヒック・フローを集約可能とする予約帯域を大きくすることができる。
（付記１５）  品質保証機能を備えたネットワーク機器で構成されるネットワークに設けられ品質保証制御装置が、
利用者からの品質保証要求を含むネットワーク・サービスへの利用要求の頻度としての利用要求頻度を求め、
前記利用要求頻度に応じた品質保証ネットワーク制御を行う
ことを含む品質保証制御方法。（９）
（付記１６）  前記利用要求頻度に基づいて、或る利用要求に対するトラフィック・フローとともに他のトラフィック・フローを割り当て可能な品質保証用のネットワーク・リソースを確保する品質保証ネットワーク制御を行い、その後に発生した利用要求に対するトラフィック・フローを前記品質保証用のネットワーク・リソースに割り当てる
付記１５記載の品質保証制御方法。
（付記１７）  前記利用要求頻度に基づいて、１つの利用要求に対するトラフィック・フローを割り当てるための品質保証用のネットワーク・リソースを確保する品質保証ネットワーク制御を行う
付記１５または１６記載の品質保証制御方法。
（付記１８）  前記利用要求頻度に基づいて、複数のトラフィック・フローを割り当て可能な品質保証用のネットワーク・リソースを予約（予め確保）する品質保証ネットワーク制御を行い、その後に発生した利用要求に対するトラフィック・フローを予め確保された品質保証用のネットワーク・リソースに割り当てる
付記１５〜１７のいずれかに記載の品質保証制御方法。
（付記１９）  前記利用要求頻度に基づいて、１つの利用要求に対するトラフィック・フローを割り当てるための品質保証用のネットワーク・リソースを予約（予め確保）する品質保証ネットワーク制御を行い、その後に発生した利用要求に対するトラフィック・フローを予め確保された品質保証用のネットワーク・リソースに割り当てる
付記１５〜１８のいずれかに記載の品質保証制御方法。
（付記２０）  前記利用要求頻度が複数のレベルに分類され、
前記制御手段は、現在の利用要求頻度に応じたレベルに従って前記品質保証ネットワーク制御を行う
付記１５〜１９のいずれかに記載の品質保証制御方法。
（付記２１）  新たに受け付けられた利用要求に対するトラフィック・フローを既に設定されている品質保証用のネットワーク・リソースに割り当てることができない場合には、この利用要求に対するトラフィック・フローを割り当て可能な新たな品質保証用のネットワーク・リソースを確保する
付記１６又は１８記載の品質保証制御方法。
（付記２２）  前記制御手段は、前記品質保証用のネットワーク・リソースに割り当てられるトラフィック・フローが無くなった場合でも、当該品質保証用のネットワーク・リソースを一定期間維持し、その間に新たな利用要求が発生したときには、この利用要求に対するトラフィック・フローを当該品質保証用のネットワーク・リソースに割り当てる
付記２１記載の品質保証制御方法。
（付記２３）  前記制御手段は、前記品質保証用のネットワーク・リソースの空き帯域を監視し、空き帯域が所定の閾値を上回っている場合には、新たに設定される品質保証用のネットワーク・リソースの帯域の設定値を小さくする
付記２１又は２２記載の品質保証制御方法。
（付記２４）  前記制御手段は、新たな品質保証用のネットワーク・リソースの設定の頻度が所定の閾値を上回る場合には、新たに設定される品質保証用のネットワーク・リソースの帯域の設定値を大きくする
付記２１〜２３のいずれかに記載の品質保証制御方法。
（付記２５）  ネットワークを流れるトラフィックを複数のルートに動的に分散させる負荷分散装置が、
各ルートのリンクの空き帯域を算出するときに、対象のリンクに品質保証用の帯域が確保されている場合には、その品質保証用の帯域中の空き帯域と当該リンクの実使用帯域とをリンク帯域から減じて当該リンクの空き帯域を求め、
各ルートのリンクの空き帯域に基づいて前記複数のルートに対するトラフィックの分散比率を決定する
ことを含む負荷分散方法。（１０）
（付記２６）  前記品質保証用の帯域中の空き帯域が使用される可能性が高いと判断される場合にのみ、この空き帯域をリンク帯域から減じる
付記２５記載の負荷分散方法。
（付記２７）  前記品質保証用の帯域中の空き帯域を監視し、空き帯域が所定の閾値を上回っている場合には、前記リンクに新たに設定される品質保証用のネットワーク・リソースの帯域の設定値を小さくする
ことをさらに含む付記２５又は２６記載の負荷分散方法。
（付記２８）  前記リンクに対する品質保証用の帯域の新たな設定の頻度が所定の閾値を上回る場合には、前記リンクに新たに設定される品質保証用のネットワーク・リソースの帯域の設定値を大きくする
ことをさらに含む付記２５〜２７のいずれかに記載の負荷分散方法。
（付記２９）  コンピュータを品質保証機能を備えたネットワーク機器で構成されるネットワークに設けられる品質保証制御装置として機能させるプログラムを記録した記録媒体であって、
利用者からの品質保証要求を含むネットワーク・サービスへの利用要求の頻度としての利用要求頻度を求めるステップと、
前記利用要求頻度に応じた品質保証ネットワーク制御を行うステップと、
をコンピュータに実行させるプログラムを記録した記録媒体。
（付記３０）  コンピュータをネットワークを流れるトラフィックを複数のルートに動的に分散させる負荷分散装置として機能させるプログラムを記録した記録媒体であって、
各ルートのリンクの空き帯域を算出するときに、対象のリンクに品質保証用の帯域が確保されている場合には、その品質保証用の帯域中の空き帯域と当該リンクの実使用帯域とをリンク帯域から減じて当該リンクの空き帯域を求めるステップと、
各ルートのリンクの空き帯域に基づいて前記複数のルートに対するトラフィックの分散比率を決定するステップと、
をコンピュータに実行させるプログラムを記録した記録媒体。
（付記３１）  コンピュータを品質保証機能を備えたネットワーク機器で構成されるネットワークに設けられる品質保証制御装置として機能させるプログラムであって、
利用者からの品質保証要求を含むネットワーク・サービスへの利用要求の頻度としての利用要求頻度を求めるステップと、
前記利用要求頻度に応じた品質保証ネットワーク制御を行うステップと、
をコンピュータに実行させるプログラム。
（付記３２）  コンピュータをネットワークを流れるトラフィックを複数のルートに動的に分散させる負荷分散装置として機能させるプログラムであって、
各ルートのリンクの空き帯域を算出するときに、対象のリンクに品質保証用の帯域が確保されている場合には、その品質保証用の帯域中の空き帯域と当該リンクの実使用帯域とをリンク帯域から減じて当該リンクの空き帯域を求めるステップと、
各ルートのリンクの空き帯域に基づいて前記複数のルートに対するトラフィックの分散比率を決定するステップと、
をコンピュータに実行させるプログラム。
【０２１６】
【発明の効果】
本発明によれば、ネットワーク・サービスの提供者の負担を軽減することのできる品質保証制御技術を提供することができる。
【０２１７】
また、本発明によれば、利用要求に対する即答性を高めることができる品質保証制御技術を提供することができる。
【０２１８】
また、本発明によれば、品質保証トラフィックを考慮して複数の経路（ルート）に対する分散比率を決定することができる負荷分散技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に関連する従来の原理図である。
【図２】図２は、本発明の原理図である。
【図３】図３は、サービス利用状況に応じたプロビジョニング方法を示す図である。
【図４】図４は、サービス利用状況に応じたフロー再利用型プロビジョニング方法を示す図である。
【図５】図５は、ＱｏＳパス（ＧＳフロー）と非保証トラヒック（ＢＥＳフロー）の関係を示す説明図である。
【図６】図６は、ＱｏＳパスのレベル遷移についての説明図である。
【図７】図７は、複数の集約パスがあるリンクについて示す図である。
【図８】図８は、本発明の実施例を説明するためのシステム構成図である。
【図９】図９は、本発明の実施例におけるログイン画面である。
【図１０】図１０は、本発明の実施例におけるサービスコンテンツ一覧画面の表示例を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施例におけるコンテンツ再生画面である。
【図１２】図１２は、本発明の実施例における利用者からの品質保証制御処理の流れ図である。
【図１３】図１３は、ログイン・メッセージの説明図である。
【図１４】図１４は、ユーザ情報の説明図である。
【図１５】図１５は、コンテンツ情報の説明図である。
【図１６】図１６は、コンテンツ選択メッセージの説明図である。
【図１７】図１７は、品質保証要求メッセージの説明図である。
【図１８】図１８は、品質保証応答メッセージの説明図である。
【図１９】図１９は、コンテンツ選択メッセージの説明図である。
【図２０】図２０は、品質保証サーバの品質保証要求受付手段２００の処理フローの説明図である。
【図２１】図２１は、品質保証パラメータの説明図である。
【図２２】図２２は、品質保証要求分析手段の処理フローの説明図である。
【図２３】図２３は、利用状況蓄積パラメータの説明図である。
【図２４】図２４は、ＱｏＳパス設定解除パラメータの説明図である。
【図２５】図２５は、利用状況蓄積手段の処理フローの説明図である。
【図２６】図２６は、サービス利用状況管理ＤＢの説明図である。
【図２７】図２７は、利用状況判定要求パラメータの説明図である。
【図２８】図２８は、利用状況判定手段の処理フローの説明図である。
【図２９】図２９は、ＱｏＳパス設定手段の処理フローの説明図である。
【図３０】図３０は、受付制御パラメータの説明図である。
【図３１】図３１は、受付制御応答パラメータの説明図である。
【図３２】図３２は、ネットワーク・リソース管理ＤＢの説明図である。
【図３３】図３３は、ネットワーク・リソース管理ＤＢに格納されたキャッシュサーバ情報の説明図である。
【図３４】図３４は、ネットワーク・リソース管理ＤＢに格納されたエッジ情報の説明図である。
【図３５】図３５は、経路検索パラメータの説明図である。
【図３６】図３６は、経路検索応答パラメータの説明図である。
【図３７】図３７は、ＱｏＳパス管理パラメータの説明図である。
【図３８】図３８は、ＱｏＳパス管理応答パラメータの説明図である。
【図３９】図３９は、受付制御手段の処理フローの説明図である。
【図４０】図４０は、ネットワーク・リソース管理ＤＢに格納されたＱｏＳパス設定情報の説明図である。
【図４１】図４１は、経路検索手段の処理フローの説明図である。
【図４２】図４２は、Ｄｉｊｋｓｔｒａ計算手段の処理フローの説明図である。
【図４３】図４３は、ＱｏＳパス管理手段の処理フローの説明図である。
【図４４】図４４は、ネットワーク制御パラメータの説明図である。
【図４５】図４５は、ネットワーク制御応答パラメータの説明図である。
【図４６】図４６は、ネットワーク・リソース管理ＤＢに格納されるＱｏＳパス集約方法情報の説明図である。
【図４７】図４７は、ＱｏＳパス周期管理手段の処理フローの説明図である。
【図４８】図４８は、ネットワーク制御手段の処理フローの説明図である。
【図４９】図４９は、フロー集約マーキング手段の処理フローの説明図である。
【図５０】図５０は、ＱｏＳパス周期解放手段の処理フローの説明図である。
【図５１】図５１は、ＱｏＳパス集約フロー管理手段の処理フローの説明図である。
【図５２】図５２は、負荷分散計算手段の処理フローの説明図である。
【図５３】図５３は、ＱｏＳパス管理手段の別の処理フローの説明図である。
【図５４】図５４は、ＱｏＳパス周期管理手段の別の処理フローの説明図である。
【符号の簡単な説明】
Ａ〜Ｄ，１０１〜１０４  ネットワーク機器
１００  ネットワーク
１０５  クライアント
１０６  サーバ
１０６Ａ，１０６Ｂ  ＶＯＤサーバ
１０７  品質保証サーバ
１０８  サービス受付サーバ
２００  品質保証要求受付手段
２０１  品質保証要求分析手段
２０２  利用状況蓄積手段
２０３  利用状況判定手段
２０４  ＱｏＳパス設定手段
２０５  受付制御手段
２０６  経路検索手段
２０７  ＱｏＳパス管理手段
２０８  ネットワーク制御手段
２０９  フロー集約マーキング手段
２１０  Ｄｉｊｋｓｔｒａ計算手段
２１１  ＱｏＳパス周期管理手段
２１２  ＱｏＳパス周期解放手段
２１３  ＱｏＳパス集約フロー管理手段
２１４  負荷分散計算手段
２１５  ネットワーク・トラヒック計測手段
２１６  負荷分散制御手段
３０１  サービス利用状況管理ＤＢ
３０２  ネットワーク・リソース管理ＤＢ
３０３  ネットワーク統計情報ＤＢ
【図１】
2004274368.tif 000003
【図２】
2004274368.tif 000004
【図３】
2004274368.tif 000005
【図４】
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【図５】
2004274368.tif 000007
【図６】
2004274368.tif 000008
【図７】
2004274368.tif 000009
【図８】
2004274368.tif 000010
【図９】
2004274368.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2004274368.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2004274368.tif 000018
【図１７】
2004274368.tif 000019
【図１８】
2004274368.tif 000020
【図１９】
2004274368.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
2004274368.tif 000023
【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
2004274368.tif 000026
【図２５】
2004274368.tif 000027
【図２６】
2004274368.tif 000028
【図２７】
2004274368.tif 000029
【図２８】
2004274368.tif 000030
【図２９】
2004274368.tif 000031
【図３０】
2004274368.tif 000032
【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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