(57)【要約】【課題】基幹ネットワークの各経路の混雑状況を考慮してトラフィック分散を図る。【解決手段】ユーザ端末１０４がサービスサーバ１０３に接続する際に、サービスサーバのもつ複数のインターフェース１，２を選択するための指標として、ルータ１０５から送出されるトラフィック情報を集計するトラフィック情報集計サーバ１０１をネットワーク内に備え、得られた混雑情報をＤＮＳサーバ１０２等に提供する。この混雑情報に基づき経路を選択することにより、基幹ネットワークの特定経路に対するトラッフィクの集中を回避することができる。【選択図】      図１
2005311863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報の入出力を行うためのＩ／Ｏインターフェースを備え、当該Ｉ／Ｏインターフェースを介して、トラフィック分散対象ネットワークのトラフィック情報を取得し、メモリ上に保持されたプログラムをＣＰＵが実行することにより、前記取得したトラフィック情報を加工し、加工した情報を前記Ｉ／Ｏインターフェースを介してネットワーク上の任意の機器に提供することを特徴とするトラフィック分散制御方法。
【請求項２】
収集したトラフィック情報を記録領域に記録し、記録された過去に収集したトラフィック情報を用いて、ネットワーク混雑度の予測情報を算出し、算出した情報をＩ／Ｏインターフェースを介してネットワーク上の任意の機器に提供することを特徴とする請求項１記載のトラフィック分散制御方法。
【請求項３】
前記ネットワーク上の機器は、前記提供された情報を取得し、取得した情報を用いてトラフィック分散の制御処理を行うことを特徴とする請求項１記載のトラフィック分散制御方法。
【請求項４】
前記ネットワーク上の機器は、前記提供された情報を取得し、取得した情報をネットワーク上の他の機器に中継することを特徴とする請求項１記載のトラフィック分散制御方法。
【請求項５】
サーバ、クライアント間の経路のうち、基幹ネットワーク上の上位経路の混雑情報を取得し、取得した混雑情報を前記サーバまたはクライアントに通知するトラフィック情報集計サーバがネットワーク上に設置され、前記サーバまたはクライアントは、前記トラフィック情報集計サーバから提供される混雑情報に基づいて経路の選択を行うことを特徴とするトラフィック分散制御方法。
【請求項６】
情報の入出力を行うためのＩ／Ｏインターフェースを備え、当該Ｉ／Ｏインターフェースを介して、トラフィック分散対象ネットワークのトラフィック情報を取得する手段と、メモリ上に保持されたプログラムをＣＰＵが実行することにより、前記取得したトラフィック情報を加工する手段と、加工した情報を前記Ｉ／Ｏインターフェースを介してネットワーク上の任意の機器に提供する手段と備えることを特徴とするトラフィック分散制御装置。
【請求項７】
収集したトラフィック情報を記録領域に記録する手段と、記録された過去に収集したトラフィック情報を用いて、ネットワーク混雑度の予測情報を算出する手段と、算出した情報を前記Ｉ／Ｏインターフェースを介してネットワーク上の任意の機器に提供する手段とを備えることを特徴とする請求項６記載のトラフィック分散制御装置。
【請求項８】
請求項６または７記載のトラフィック分散制御装置がネットワーク内に接続されて構成されたことを特徴とするネットワークシステム。
【請求項９】
前記ネットワーク上の機器は、前記提供された情報を取得し、取得した情報を用いてトラフィック分散の制御処理を行う手段を備えることを特徴とする請求項８記載のネットワークシステム。
【請求項１０】
前記ネットワーク上の機器は、前記提供された情報を取得し、取得した情報をネットワーク上の他の機器に中継する手段を備えることを特徴とする請求項８記載のネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トラフィック分散制御方法、制御装置及びネットワークシステムに係り、特に、基幹ネットワークのトラフィックを分散制御することを可能にしたトラフィック分散制御方法、制御装置及びこれを使用したネットワークシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネットに代表されるコンピュータネットワークは、ブロードバンドと呼ばれる広帯域ネットワークの普及などにも見られるように急速に発展している。コンピュータネットワークとして代表的なＩＰネットワークは、接続機器数の増加により、ＩＰアドレスが枯渇するという問題が発生してきており、これに対応した次世代プロトコルＩＰＶ６が登場している。また、ブロードバンドの普及による末端ネットワーク帯域の増大は、映像ストリーミングの配信等、大容量コンテンツを配信するサービスの実現を可能とした。このような新サービスにより、ネットワークでのトラフィックは、今後益々増大すると予想されており、ＱｏＳ技術やトラフィック分散技術に対する関心が高まっている。
【０００３】
トラフィック分散を行うための従来技術として、例えば、非特許文献１に記載されているようなＤＮＳを用いたＤＮＳラウンドロビンを用いる方法や、非特許文献２に記載されているようなＩＰソースルーティングを用いる方法等の様々な方法が知られている。ＤＮＳラウンドロビンを用いる方法は、ＤＮＳサーバに単一のドメイン名に対して複数のＩＰアドレスを登録しておき、ドメイン名に対応したＩＰアドレスを要求するＤＮＳ問い合わせに対し、問い合わせ毎に複数登録されたＩＰアドレスの中から順次異なるＩＰアドレスを返信することによってトラフィックの分散を実現するというものである。この方法は、クライアントからサーバへのコネクションを張るＰＵＬＬ型サービスにおけるトラフィック分散に使用して好適なものである。一方、ソースルーティングを用いる方法は、ＩＰパケットヘッダ中に埋め込むことができるソースルーティングオプションを利用することにより送信元ノードがパケット送出経路を直接指定してトラフィックの分散を実現するというものである。この方法は、サーバからクライアントへコネクションを張るＰＵＳＨ型サービスにおけるトラフィック分散に使用して好適なものである。
【０００４】
ネットワークのトラフィック分散を図るためにパケット送出経路を選択する基準には、ＤＮＳラウンドロビンのように単純に順次異なる経路を選ぶ方法の他に、各経路の中で最もコネクション数の少ない経路を選択する方法や、単位時間当たりに送受信したパケット数（バイト数）、ネットワークの通信速度等の値を基準とする方法や、それらの値を複合して基準値を求める方法等が知られている。これらのアルゴリズムは、様々なトラフィック分散装置で利用されており、例えば、特許文献１に記載された装置は、経路毎の通信速度に応じた重み付けを行っている。また、ソースルーティングの技術は、次世代プロトコルであるＩＰＶ６でもサポートされており、今後の機能強化が期待される技術である。
【特許文献１】特開２０００−２２７３３号公報
【非特許文献１】Paul Albitz、Cricket Liu著 DNS and BIND Third Edition 1999.6.3 O'REILLY
【非特許文献２】W.Richard Stevens著 TCP/IP Illustrated、Volume1 1994 Addison-Wesley Publishing Company
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ブロードバンドの普及とともに映像ストリーミングの配信等の大容量のコンテンツ配信サービスが開始されつつあり、それに伴って、基幹ネットワークへの影響を考慮したトラフィック分散への要求が高まっている。しかし、前述した従来技術は、そのいずれも、サービスを実行するサーバに隣接した経路間でのトラフィック分散を行うことはできるが、より上位の基幹ネットワーク（バックボーン）に複数の経路がある場合に、この上位の経路のトラフィックを適切に分散するような経路選択を行うために必要な機能を持たないものである。
【０００６】
このため、前述した従来技術は、サーバに隣接した経路で均等にトラフィックを分散することができても、最終的により上位のネットワークの特定経路にトラフィックを集中させてしまう場合が生じるという問題点を有している。このような問題は、特に、都市圏のようなネットワークへの加入者数が多く網状にネットワークが施設されている地域において顕著である。
【０００７】
前述したような問題が生じる背景としては、以下に説明するような経緯がある。すなわち、元来、バックボーンと呼ばれる基幹ネットワークは、地理的に遠く離れた複数のネットワークを結ぶことを目的に施設されており、地理的に離れたノード間で通信を行う際の唯一の経路であった。しかし、近年のネットワーク網の発展と共に、バックボーン網と称されるほどにメッシュ状に幾重にも基幹経路が施設されつつある。すでに都市圏では、リング状に都市を囲むように複数の基幹ネットワークが施設されており、さながら環状首都高速と一般道路とのように右回りの経路、左回りの経路など多様な経路が存在する。このように、大容量コンテンツの配信サービスの出現による都市圏でのトラフィック増大とネットワーク網の発達にともなう都市圏での基幹ネットワークの迂回路の出現とが相まって、それら迂回路の有効活用ができないという新たな問題を生んでいる。
【０００８】
本発明の目的は、前述した従来技術の問題点を解決し、基幹ネットワークの混雑状況を考慮した末端装置主導のトラフィック分散を図ることを可能にしたトラフィック分散制御方法、制御装置及びネットワークシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば前記目的は、情報の入出力を行うためのＩ／Ｏインターフェースを備え、当該Ｉ／Ｏインターフェースを介して、トラフィック分散対象ネットワークのトラフィック情報を取得し、メモリ上に保持されたプログラムをＣＰＵが実行することにより、前記取得したトラフィック情報を加工し、加工した情報を前記Ｉ／Ｏインターフェースを介してネットワーク上の任意の機器に提供することにより達成される。
【００１０】
具体的に言えば、本発明は、サーバ、クライアント間（サービスサーバ、ユーザ端末間）の経路のうち、トラフィックが最も集中すると考えられる基幹ネットワーク上の特定の上位経路（バックボーン）の混雑情報を通知するトラフィック情報集計サーバをネットワーク上に新たに設置する。サーバ又はクライアントが、本発明により提供される混雑情報に基づいて経路選択をすることにより、上位経路の混雑状況を考慮した適切なトラフィック分散が可能となる。混雑情報の提供方法は、サーバからユーザ端末へコネクションを張るＰＵＳＨ型サービスとユーザ端末からサーバへコネクションを張るＰＵＬＬ型サービスとで異なる。ＰＵＳＨ型サービスでは、サービスを実行するサーバへ混雑情報を提供し、また、ＰＵＬＬ型サービスでは、直接ユーザ端末に混雑情報を提供する以外にも、ＤＮＳサーバに混雑情報を提供して間接的にユーザ端末のアクセス先を変更するというような方法を実施することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ネットワーク上の様々な装置に基幹ネットワークの混雑情報を提供することができ、これにより、基幹ネットワークの混雑状況を考慮した末端装置主導のトラフィック分散を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明によるトラフィック分散制御方法、制御装置及びネットワークシステムの実施形態を図面により詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明の第１の実施形態によるネットワークシステムの全体の構成を示すブロック図であり、本発明をＰＵＬＬ型サービスに適用した場合の例である。図１において、１０１はトラフィック情報集計サーバ、１０２は拡張ＤＮＳサーバ、１０３はサービスサーバ、１０４はユーザ端末、１０５はルータ、１０６はアクセスポイント（ＡＰ）、１０７はネットワークトポロジ情報、１０８は混雑情報算出モジュール、１０９はＤＮＳテーブルである。
【００１４】
本発明の第１の実施形態によるネットワークシステムは、図１に示すように、複数のルータ１０５を相互に網状に接続した基幹ネットワークと、それぞれのノード１０５にローカルネットワークを介して接続されているＡＰ１０６と、各ＡＰ１０６に接続されているサービスサーバ１０３、ユーザ端末１０４と、基幹ネットワーク、ローカルネットワークの任意の場所に接続されていて、本発明によるトラフィック分散制御を実行するトラフィック情報集計サーバ１０１と、拡張ＤＮＳサーバ１０２とにより構成されている。トラフィック情報集計サーバ１０１は、基幹ネットワーク上の複数のルータ１０５のそれぞれから単位時間当たりに送受信したパケットのバイト数等のトラフィック情報を収集する機能を備え、内部に有する記憶装置内に、ネットワークトポロジ情報１０７と混雑情報算出モジュール１０８とを有している。また、拡張ＤＮＳサーバ１０２は、ドメイン名とアドレス情報との対応を管理するＤＮＳテーブルを有している。
【００１５】
図１には、基幹ネットワークが３つのルータ１０５により構成されているとして示しているが、基幹ネットワークは、さらに多数のルータを備えて構成されていてよい、また、トラフィック情報集計サーバ１０１、拡張ＤＮＳサーバ１０２、サービスサーバ１０３も、それぞれ１つずつ示しているが、これらも複数備えられていてよい。
【００１６】
前述したように構成される本発明の第１の実施形態によるネットワークシステムは、ＰＵＬＬ型サービスを実施するものとしており、この場合、ユーザ端末１０４がサービスを提供するサービスサーバ１０３に接続し、コンテンツのダウンロード等のサービスを享受する。サービスサーバ１０３は、ローカルネットワークの複数の経路１、２を介してそれぞれ異なるＡＰ１０６に接続されている。
【００１７】
これら経路間でトラフィックを分散するための既存技術として、ＤＮＳラウンドロビン等の方法がある。ＤＮＳサーバは、ユーザ端末がサービスサーバにアクセスする最初のステップでサービスサーバのドメイン名に対応するサービスサーバアドレス（アクセス先）をユーザ端末へ提供する役割を担う既存のサーバである。ＤＮＳラウンドロビンによる方法は、サービスサーバのドメイン名（単一）に対して複数のサービスサーバアドレス（経路毎に存在）をＤＮＳサーバに登録しておき、ユーザ端末からアドレス問い合わせがある毎に、順次異なるサービスサーバアドレスを提供することによりローカルネットワークの複数の経路におけるトラフィック分散を図る手法である。
【００１８】
本発明の実施形態おいては、トラフィック情報集計サーバ１０１をネットワークシステム内に設けており、このトラフィック情報集計サーバ１０１は、基幹ネットワーク上の複数のルータ１０５のそれぞれから単位時間当たりに送受信したパケットのバイト数等のトラフィック情報を収集し、この収集したトラフィック情報と当該装置の記憶領域に記録されたネットワークトポロジ情報１０７とに基づいて、混雑情報算出モジュール１０８を用い混雑情報を算出する。この混雑情報は、拡張ＤＮＳサーバ１０２が利用可能に拡張ＤＮＳサーバ１０２に送られ、拡張ＤＮＳサーバ１０２が、ユーザ端末１０４からのアドレス問い合わせに対して、基幹ネットワークの混雑度を考慮してサービスサーバアドレスを提供するために使用され、これにより、基幹ネットワークのトラフィック分散を図ることを可能としている。
【００１９】
図２は図１に示す実施形態においてユーザ端末１０４がサービスサーバ１０３に接続するまでのシーケンス図であり、次に、これについて説明する。
【００２０】
（１）ユーザ端末１０４がサービスサーバ１０３に接続する動作に先だって、まず、拡張ＤＮＳサーバ１０２には、トラフィック情報集計サーバ１０１から基幹ネットワーク上の各経路の混雑情報が提供され（シーケンス２０１）、また、サービスサーバ１０３からドメイン名とサービスサーバアドレスとの登録（ＤＮＳ登録）が行われる（シーケンス２０２）。
【００２１】
（２）ユーザ端末１０４は、サービスサーバ１０３への接続に際して、まず、拡張ＤＮＳサーバ１０２にサービスサーバ１０３のドメイン名に対するアドレスを問い合わせる（シーケンス２０３）。
【００２２】
（３）ユーザ端末１０４は、シーケンス２０３での問い合わせに対するＤＮＳ応答により、サービスサーバ１０３のＩＰアドレスを取得し（シーケンス２０４）、取得したＩＰアドレスを使用して、アクセス先であるサービスサーバ１０３に対して接続を行う（シーケンス２０５）。
【００２３】
図３はトラフック情報集計サーバ１０１での処理動作を接続するフローチャートであり、次に、これについて説明する。
【００２４】
（１）トラフック情報集計サーバ１０１は、自身が起動されると（ステップ６０１）、新しいネットワークトポロジ情報が存在するか否かをチェックし（ステップ６０２）、新しいネットワークトポロジ情報が存在すれば、ネットワークトポロジ情報の更新を行い、更新されたネットワークトポロジ情報を記憶装置内のネットワークトポロジ情報履歴に追記する（ステップ６０３）。
【００２５】
（２）ステップ６０２のチェックで、新しいネットワークトポロジ情報が存在しなかった場合、または、ステップ６０３の処理の後、トラフック情報集計サーバ１０１は、ルータ１０５からトラフィック情報を取得しているか否かチェックし（ステップ６０４）、トラフィック情報を取得していれば、トラフィック情報の更新処理を行う（ステップ６０５）。
【００２６】
（３）ステップ６０４のチェックで、新しいトラフィック情報を取得していなかった場合、または、ステップ６０５の処理の後、トラフック情報集計サーバ１０１は、混雑情報の算出を行う。この混雑情報の算出アルゴリズムの詳細については後述する（ステップ６０６）。
【００２７】
（４）ステップ６０６での混雑度情報の算出後、拡張ＤＮＳサーバ１０２から混雑情報が要求されているか否かをチェックし（ステップ６０７）、混雑情報が要求されていたならば、算出した混雑情報を拡張ＤＮＳサーバ１０２に提供する（ステップ６０８）。
【００２８】
（５）ステップ６０７のチェックで、混雑情報が要求されていなかった場合、または、ステップ６０８の処理の後、ステップ６０２からの処理に戻って処理を繰り返す。
【００２９】
図４は図３におけるステップ６０６での混雑情報算出の処理動作を説明するフローチャートであり、次に、これについて説明する
（１）まず、トラフィック情報集計サーバのトラフィック情報収集対象となるネットワークについて、各ネットワーク間に定義できる送信元ネットワーク、宛先ネットワークの全ての組み合わせについて、次の処理を行うように設定する（ステップ９０２、９０３）。
【００３０】
（２）送信元ネットワークをｓ、宛先ネットワークをｄとし、ｓ，ｄ間のホップ数をｎとし、また、ｓ，ｄ間のｉホップ目の混雑度をｃ［ｉ］として、まず、ｓ，ｄ間のホップ数ｎを、後に詳細を説明するトポロジ情報から取得する（ステップ９０４）。
【００３１】
（３）次に、ｓ，ｄ間のｉホップ目の混雑度ｃ［ｉ］（０＜ｉ＜ｎ）を、後に詳細を説明する述べるトラフィック情報から取得する（ステップ９０５）。
【００３２】
（４）そして、ｓ，ｄ間の混雑度Ｃ（ｓ，ｄ）を、引数のうち最大の値を返す関数ｍａｘ（  ）を用いて、Ｃ（ｓ，ｄ）＝ｍａｘ（ｃ［１］，ｃ［２］，・・・，ｃ［ｎ−１］）と定義して算出する（ステップ９０６）。
【００３３】
前述した処理により算出された全てのｓ，ｄの組みに対する混雑度の表が混雑情報となる。
【００３４】
図５は混雑情報の例を示す図である。この混雑情報の例は、全てのｓ，ｄの組について、混雑度を求めた表となっており、ネットワーク１〜４の全ての組について、双方向のそれぞれの混雑度を示している。この表を用いることにより、任意のｓ，ｄ間の混雑度を容易に知ることができる。
【００３５】
図６はルータ１０５が提供するトラフィック情報の内容を説明する図である。図６に示すように、トラフィック情報は、ルータが持つの各ポート（インターフェース）の帯域、送信バイト数、受信バイト数、測定時刻により構成される。図６に示す例では、ポートとして、１Ａ、２Ａ、３Ａ、１Ｂを示しているが、数字がルータを識別する値を示し、Ａ、Ｂが各ルータでのポートを識別する値を示す。
【００３６】
トラフィック情報集計サーバ１０１は、定期的に図６に示すようなトラフィック情報を取得することことにより、測定時刻を用いて単位時間当たりの送受信バイト数を求めることができ、また、混雑度（％）＝（単位時間当たりの送受信バイト数／帯域）を計算することにより、当該経路の混雑度(%)を求めることができる。これらの図６に示す情報は、既存のＳＮＭＰに代表されるプロトコルを用いて取得することもできる。
【００３７】
図７はトラフィック情報集計サーバ１０１が持つネットワークトポロジ情報の内容について説明する図である。トポロジ情報は、各ルータのルーティングテーブル情報を収集することにより得ることができる。
【００３８】
いま、図７（ａ）に示すように、識別値１〜３の３つのルータのそれぞれが、ポート識別値Ａ、Ｂを有して、各ポートにより、ルータ相互間が接続されているものとする。トポロジ情報は、各ルータ間に定義される送信元と宛て先との全ての組について、パケットの送出に使用するポート（インターフェース）を対応付けた図７（ｂ）に示すような表になっており、例えば、ルータ１からルータ２へは１Ｂのポートからルータ２に対してパケットを送出することがわかる。また、この表をたどることでルータ間のホップ数を求めることができる。
【００３９】
図８はトラフック情報集計サーバのハードウェア構成を示すブロック図である。図８において、７０１はＣＰＵ、７０２はＩ／Ｏインタフェース、７０３はメモリ、７０４は記憶装置、７０７はトラフィック情報履歴であり、他の符号は図１の場合と同一である。
【００４０】
トラフック情報集計サーバ１０１は、ＣＰＵ７０１、Ｉ／Ｏインターフェース７０２、メモリ７０３及び磁気ディスク装置等の記憶装置７０４から構成されている。記憶装置７０４内の記憶流体内には、混雑情報算出モジュール１０８、ネットワークトポロジ情報１０７及びトラフィック情報履歴７０７が記録されている。そして、トラフック情報集計サーバ１０１は、起動すると、記憶領域から混雑情報算出モジュール１０８をメモリ７０３上へ読み込んでＣＰＵにより実行される。混雑情報算出モジュール１０８は、必要に応じてネットワークトポロジ情報１０７やトラフィック情報履歴７０７を記憶領域からメモリ７０３上に読み出して利用する。ルータが送出するトラフィック情報は、Ｉ／Ｏインターフェース７０２を介してメモリ７０３上に読み込まれる。メモリ上に読み込まれたトラフィック情報は、記憶領域内のトラフィック情報履歴７０７にも追加され保存される。また、Ｉ／Ｏインターフェースを介してネットワークトポロジ情報が入力された場合についても、メモリ７０３上に保持されると共に記憶領域内にも記録される。
【００４１】
図９は本発明の第１の実施形態で使用する拡張ＤＮＳサーバの処理動作を説明するフローチャートであり、次に、これについて説明する。
【００４２】
（１）問い合わせに対する応答に先立って、混雑情報が更新されているか否かのチェックを行い（ステップ５０１、５０２）、更新されていなければ、最新の混雑情報を取得して更新する（ステップ５０３）。
【００４３】
（２）ステップ５０２のチェックで、混雑情報が更新されていた場合、または、ステップ５０３の処理後、ユーザ端末１０４からＤＮＳ要求されたドメイン名が登録されているか否かをチェックし（ステップ５０４）、要求されたドメイン名が登録されていなかった場合、上位のＤＮＳサーバへＤＮＳ要求を転送する（ステップ５０６）。
【００４４】
（３）ステップ５０４のチェックで、要求されたドメイン名が登録されていた場合、混雑度の最も低い基幹ネットワークの経路を通る宛先（ＩＰアドレス）を選択し（ステップ５０５）、選択した宛先（ＩＰアドレス）を、ＤＮＳ応答としてユーザ端末に送信する（ステップ５０７）。
【００４５】
図１０は本発明の第２の実施形態によるネットワークシステムの全体の構成を示すブロック図であり、本発明をＰＵＳＨ型サービスに適用した場合の例である。図１０において、２０３は拡張サービスサーバであり、他の符号は図１の場合と同一である。この本発明の第２の実施形態は、図１に示した本発明の第１の実施形態における拡張ＤＮＳサーバ１０２を無くし、サービスサーバにトラフィック情報集計サーバ１０１からの混雑情報を受領する機能を設けて、拡張サービスサーバ２０３としたものである。
【００４６】
本発明の第２の実施形態によるネットワークシステムは、ＰＵＳＨ型サービスを実施するものとしており、この場合、サービスを提供する拡張サービスサーバ２０３がユーザ端末１０４に接続し、コンテンツダウンロード等のサービスを提供する。拡張サービスサーバ２０３は、ローカルネットワークの複数の経路１、２を介してそれぞれ異なるＡＰ１０６に接続されている。
【００４７】
これら経路間でトラフィックを分散するための既存技術として、単純に順次異なるインターフェースからパケットを送出する方法等が知られている。これにより、サービスサーバに隣接した経路間のトラフィック分散が可能となるが、さらに上位のネットワークでのトラフィック分散を図ることはできない。また、既存の技術は、ソースルーティングの技術を用いることにより、通常、途中経路上のルータが決定するパケット送受信の経路を、送出元のノードが決定することができるが、その経路設定を行うために必要な上位ネットワークの混雑度といった情報を取得するための機能を備えていない。
【００４８】
本発明の実施形態おいては、トラフィック情報集計サーバ１０１をネットワークシステム内に設けており、このトラフィック情報集計サーバ１０１は、基幹ネットワーク上の複数のルータ１０５のそれぞれから単位時間当たりに送受信したパケットのバイト数等のトラフィック情報を収集し、この収集したトラフィック情報と当該装置の記憶領域に記録されたネットワークトポロジ情報１０７とに基づいて、混雑情報算出モジュール１０８を用い混雑情報を算出する。この混雑情報は、拡張サービスサーバ２０３が利用可能に拡張サービスサーバ２０３に送られ、拡張サービスサーバ２０３が、この混雑情報を利用して経路の選択を行うようにし、これにより、基幹ネットワークのトラフィック分散を図ることを可能としている。
【００４９】
図１１は図１０に示す実施形態においてユーザ端末１０４が拡張サービスサーバ１０３に接続するまでのシーケンス図であり、次に、これについて説明する。
【００５０】
（１）拡張サービスサーバ２０３がユーザ端末１０４に接続する動作に先だって、まず、拡張サービスサーバ２０３には、トラフィック情報集計サーバ１０１から基幹ネットワーク上の各経路の混雑情報が提供される（シーケンス４０１）。
【００５１】
（２）拡張サービスサーバ２０３は、シーケンス４０１で取得した混雑情報を参照し、基幹ネットワークの混雑状態にある経路を避けることができる経路を用いてユーザ端末１０４に接続を行う（シーケンス４０２）。
【００５２】
前述で本発明をＰＵＬＬ型サービスに適用した本発明の第１の実施形態と、本発明をＰＵＳＨ型サービスに適用した本発明の第２の実施形態とについて説明したが、本発明は、第１及び第２の実施形態を同一のトラフィック情報収集サーバを共有して混在させて構成することができる。また、本発明は、トラフィック情報収集サーバの混雑情報算出モジュールをルータに実装して、既存ルータと置き換えることにより、トラフィック情報収集サーバを存在させずに構成することもできる。
【００５３】
また、本発明は、トラフィック情報収集サーバの記憶領域にあるトラフィック情報履歴をもちいて、未来を予測して混雑情報を提供することができる。例えば、ある未来の時刻における混雑情報を予報する場合、記憶領域にあるトラフィックデータ履歴中に存在する前日の同時刻のデータを用いて混雑情報を算出し、これを予測した混雑情報として提供することができる。実用的には、土日や休日等の特定の日時によってトラフィックが大きく変化するため、このような方法では予報はうまくいかない。以下にこの問題に対応したアルゴリズムについて説明する。
【００５４】
この方法は、トラフィック情報履歴中に、最近ｍ単位時間に観測されたトラッフィク増減に類似したパターンをもつ記録があれば、その後のトラフィック増減も似たような挙動を示すと仮定し、二乗誤差の総和がある閾値φ以下のものを類似トラフィック情報と定義するものである。このとき、前述の条件は、ある時刻ｔにおける混雑度をＣt と定義すると、現在の時刻をｔ０、混雑度を予報したい時刻をｔ１、過去のある時刻をｔｂとして、図１２に記載する数式で表すことができる。すなわち、過去のある時刻ｔｂにおいて、図１２に示す数式を満たしたならば、未来の時刻ｔ１におけるトラフィック情報の予測値として、時刻ｔｂ＋（ｔ１−ｔ０）におけるトラフィック情報を用いることができる。
【００５５】
前述した本発明の実施形態によれば、ネットワーク上の様々な装置に基幹ネットワークの混雑情報を提供することができ、これにより、基幹ネットワークの混雑状況を考慮した末端装置主導のトラフィック分散を図ることができる。また、前述した本発明の実施形態は、ＰＵＳＨ型、ＰＵＬＬ型の両サービス形態に対応することができ、さらに、既存技術との組み合わせによりユーザ端末やルータ装置の改変を行うことなく利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１の実施形態によるネットワークシステムの全体の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す実施形態においてユーザ端末がサービスサーバに接続するまでのシーケンス図である。
【図３】トラフック情報集計サーバでの処理動作を接続するフローチャートである。
【図４】図３におけるステップでの混雑情報算出の処理動作を説明するフローチャートである。
【図５】混雑情報の例を示す図である。
【図６】ルータが提供するトラフィック情報の内容を説明する図である。
【図７】トラフィック情報集計サーバが持つネットワークトポロジ情報の内容について説明する図である。
【図８】トラフック情報集計サーバのハードウェア構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の第１の実施形態で使用する拡張ＤＮＳサーバの処理動作を説明するフローチャートである。
【図１０】本発明の第２の実施形態によるネットワークシステムの全体の構成を示すブロック図である。
【図１１】図１０に示す実施形態においてユーザ端末が拡張サービスサーバに接続するまでのシーケンス図である。
【図１２】混雑度の予報に必要な類似トラッフィク情報の定義式である。
【符号の説明】
【００５７】
１０１  トラフィック情報集計サーバ
１０２  拡張ＤＮＳサーバ
１０３  サービスサーバ
１０４  ユーザ端末
１０５  ルータ
１０６  アクセスポイント（ＡＰ）
１０７  ネットワークトポロジ情報
１０８  混雑情報算出モジュール
１０９  ＤＮＳテーブル
２０３  拡張サービスサーバ
７０１  ＣＰＵ
７０２  Ｉ／Ｏインタフェース
７０３  メモリ
７０４  記憶装置
７０７  トラフィック情報履歴
【図１】
2005311863.tif 000003
【図２】
2005311863.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005311863.tif 000006
【図５】
2005311863.tif 000007
【図６】
2005311863.tif 000008
【図７】
2005311863.tif 000009
【図８】
2005311863.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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