(57)【要約】【課題】  ＶＰＮサービスを受けるユーザが所望する帯域を確保するパスを設定できる帯域保証型ＶＰＮサービス提供方法を提供する。【解決手段】  ステップ１０２に、ＶＰＮに参入するユーザ群に必要な帯域、ＶＰＮ通信対地情報をメモリから読み込む。ステップ１０３に、光ファイバ、ケーブルの空き帯域、空き波長について情報を保持するファイバ表をメモリから読み込む。ステップ１０４に、ファイバ表の情報を用いて、パスに対する通過ファイバ、必要帯域を含む、パスの経路情報を計算し、メモリに記憶する。ステップ１０５に、計算された、パスの経路情報をルータ毎に集計し、ルーティング情報、ラベル情報を生成する。ステップ１０６に、ファイバ表に、前記生成されたルーティング情報、ラベル情報を反映する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＶＰＮサービスを提供するネットワークにおいて、
ＶＰＮに参入するユーザ群に必要な帯域、ＶＰＮ通信対地情報をメモリから読み込むステップと、
光ファイバ、ケーブルの空き帯域、空き波長について情報を保持するファイバ表をメモリから読み込むステップと、
前記ファイバ表の情報を用いて、パスに対する通過ファイバ、必要帯域を含む、パスの経路情報を計算し、メモリに記憶するステップと、
計算された、パスの経路情報をルータ毎に集計し、ルーティング情報、ラベル情報を生成するステップと、
前記ファイバ表に、前記生成されたルーティング情報、ラベル情報を反映するステップを有する品質保証型ＶＰＮサービス提供方法。
【請求項２】
前記ルーティング情報、ラベル情報を生成するステップが、
当該ルータの終端本数が１以上かどうか判定するステップと、
終端本数が１以上の場合、当該ルータが始点ならば、当該ルータのファイバ番号とパス番号を記録し、当該ルータが始点でないならば、当該ルータの前のルータのファイバ番号とパス番号を記録するステップと、
当該ルータの終端本数が０の場合、および前ステップの後、当該ルータを通過しているパスが１以上かどうか判定するステップと、
当該ルータを通過しているパスが１以上の場合、当該ルータのファイバ番号とパス番号および当該ルータの前のルータのパス番号を記録するステップ
を各ルータについて行なう、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記のルーティング情報、ラベル情報を反映するステップが、
前記ファイバ表において当該ファイバを通過させているパスの本数をメモリから読み込むステップと、
前記パスの本数が１以上の場合、前記ファイバ表の当該ファイバの容量を該本数だけ減らすステップを有する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
ＶＰＮサービスを提供するネットワークにおいて、
ＶＰＮに参入するユーザ群に必要な帯域、ＶＰＮ通信対地情報をメモリから読み込む手段と、
光ファイバ、ケーブルの空き帯域、空き波長について情報を保持するファイバ表をメモリから読み込む手段と、
前記ファイバ表の情報を用いて、パスに対する通過ファイバ、必要帯域を含む、パスの経路情報を計算し、メモリに記憶する手段と、
計算された、パスの経路情報をルータ毎に集計し、ルーティング情報、ラベル情報を生成する手段と、
前記ファイバ表に、前記生成されたルーティング情報、ラベル情報を反映する手段を有する品質保証型ＶＰＮサービス提供装置。
【請求項５】
前記ルーティング情報、ラベル情報を生成する手段が、
当該ルータの終端本数が１以上かどうか判定する手段と、
終端本数が１以上の場合、当該ルータが始点ならば、当該ルータのファイバ番号とパス番号を記録し、当該ルータが始点でないならば、当該ルータの前のルータのファイバ番号とパス番号を記録する手段と、
当該ルータの終端本数が０の場合、および前ステップの後、当該ルータを通過しているパスが１以上かどうか判定する手段と、
当該ルータを通過しているパスが１以上の場合、当該ルータのファイバ番号とパス番号および当該ルータの前のルータのパス番号を記録する手段を有する、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記のルーティング情報、ラベル情報を反映する手段が、
前記ファイバ表において当該ファイバを通過させているパスの本数をメモリから読み込む手段と、
前記パスの本数が１以上の場合、前記ファイバ表の当該ファイバの容量を該本数だけ減らす手段を有する、請求項４または５に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は帯域保証型ＶＰＮサービスを提供する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＶＰＮ（Virtual Private Network）におけるパス設定は、ＩＧＰ（ＯＳＰＦ、ＲＩＰ、ＩＳＩＳ）等、距離ベースのルーティングプロトコルによる方法が一般的である。しかし、これらのルーティング・プロトコルでは、トラヒックを転送する経路は、送信元から宛先まで最短距離で到達できるように選択される。このため、ルーティング・プロトコルによる経路選択の場合は、送信元から宛先へのトラヒックは単一の経路を使用して転送されることになる。しかし、送信元には無関係に宛先アドレス情報を基準に経路選択を行うため、同一宛先へのパケットが宛先に近くでは、同一経路を共用することになってしまう。また、その経路上においてトラヒック転送のためのリソースを十分にサポートできない場合は、ネットワークのボトルネックを招く原因となるため、安定したトラヒックの転送が困難となる。ＤｉｆｆＳｅｒｖやＲＳＶＰなど既存のＣｏｓ／ＱｏＳ技術を活用することによって、データを転送する際の優先度を制御し、重要度の高いデータを優先的に転送することもできるが、これらの技術を用いても選択される経路はあくまでもトラヒックに対する最短経路が基準となっている。
【非特許文献１】アライドテレシス株式会社  ＶＰＮソリューション｜ＶＰＮの概要ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｌｌｉｅｄ−ｔｅｌｅｓｉｓ．ｃｏ．ｊｐ／ｓｏｌｕｔｉｏｎ／ｖｐｎ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌ
【非特許文献２】オライリー・ジャパン／オーム社  「ＶＰＮ  第２版」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、ＶＰＮサービスを受けるユーザが所望する帯域を確保するパスを設定できる帯域保証型ＶＰＮサービス提供方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の品質保証型ＶＰＮサービス提供方法は、
ＶＰＮに参入するユーザ群に必要な帯域、ＶＰＮ通信対地情報をメモリから読み込むステップと、
光ファイバ、ケーブルの空き帯域、空き波長について情報を保持するファイバ表をメモリから読み込むステップと、
前記ファイバ表の情報を用いて、パスに対する通過ファイバ、必要帯域を含む、パスの経路情報を計算し、メモリに記憶するステップと、
計算された、パスの経路情報をルータ毎に集計し、ルーティング情報、ラベル情報を生成するステップと、
前記ファイバ表に、前記生成されたルーティング情報、ラベル情報を反映するステップを有する。
【０００５】
ここで、本願明細書で使用する主要な用語について説明する。
・最適化エンジン
事業者が管理するネットワーク内の任意の地点間（ルータ−ルータ間、端末−端末間など）において、距離、コストなどのある基準を最小（または、最大）とするような最適なパスを計算するアルゴリズムを本発明では「最適化エンジン」と呼ぶ。
・ファイバ表
ネットワークを管理するオペレーションシステム（ＯｐＳ）等で持っている、光ファイバやケーブル等の空き帯域、空き波長についての情報を、本発明ではファイバ表と呼ぶ。このファイバ表は、各ファイバにおける収容可能帯域や収納可能波長数を示す「容量」、ファイバを通過するために要する「コスト」、ファイバを通過するパス表を表す「通過」について記載されている。ただし、この名称や表の形式は、ＯｐＳや最適化エンジンによって異なるものであるが、機能的に同じものであれば、本発明におけるファイバ表と同じものと見なす。なお、ファイバをリンクと読み替えた場合も本発明に含む。
・経路表
ＶＰＮにおけるパスの経路情報であり、これには各パスの終端ルータ番号、通過ファイバ番号、通過ルータ番号、パス番号について記載されているものである。本発明の説明上、最適化エンジンで算出したパスの情報が経路表であったとする。表記は、ａ−（ｂ／ｃ）という形式で、ａ：ルータ番号、ｂ：ファイバ番号、ｃ：パス番号をあらわす。例えば、５−（７／１）→４−（８／１）→７は、パス番号１は、番号５のルータから、番号７のファイバを通過、番号４のルータを通過、番号８のファイバを通過、番号７のルータへ至るパスと読む。本発明の説明を用いている最適化エンジンの都合上、「番号５のルータ」を始点と呼び、「番号７のルータ」を終点と呼ぶが、この方向には意味がなく、単に、番号５と番号７のルータ間で双方向で通信を行うという意味である。ただし、この名称や表の形式は、ＯｐＳや最適化エンジンによって異なるものであるが、機能的に同じものであれば、本発明における経路表と同じものと見なす。
・ルータ表
ルータ表は、各ルータでパスをどのように収容するかを示す表である。本発明の説明上、最適化エンジンで算出したパスの情報において、各ルータがパスの終端なのか、通過なのかを示すものがルータ表である。終端本数とは、そのルータがパスを終端している本数を示し、通過はそのルータを通過している本数を示す。ただし、この名称や表の形式は、ＯｐＳや最適化エンジンによって異なるものであるが、機能的に同じものであれば、本発明におけるルータ表と同じものと見なす。なお、ルータをノードと読み替えた場合も本発明に含む。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ＶＰＮサービスを受けるユーザが所望する帯域を確保するパスを設定できるという効果がある。帯域や品質を保証しない従来のベストエフォート型とは異なり、帯域を保証する「帯域保証型ＶＰＮサービス」を実現することができる。また、ユーザの所望する帯域を必ず提供するという意味で「品質保証型ＶＰＮサービス」を実現するとも言える。
【０００７】
さらに、自ＶＰＮ事業者の管理対象ネットワークにおいて、請け負っているＶＰＮユーザがどのような対地間で、どのような帯域（波長）で通信を行っているのかを把握することができるため、ユーザの管理が簡便になるという効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【０００９】
図１は本発明の一実施形態の品質保証型ＶＰＮサービス提供方法を示すフローチャートである。
【００１０】
ＶＰＮサービスを提供する管理対象ネットワークが図４で、ＶＰＮへ参入するユーザ群があったとする。ＶＰＮを行う通信対地は、ルータ０，５，６であり、必要帯域は単位帯域（１波長分）であったとする。
【００１１】
ステップ１０１に、ＶＰＮに参入するユーザ群があるかどうか判定する。この場合、ＶＰＮに算入するユーザ群があるので、ステップ１０２にＶＰＮに算入するユーザ群に必要な帯域、ＶＰＮ通信対地情報をメモリから読み込む。この場合、ＶＰＮ通信対地はルータ０，５，６であり、必要帯域は１波長分である。次に、ステップ１０３にファイバ表を読み込む。ファイバ表はこの場合、表１であったとする。
【００１２】
【表１】
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【００１３】
ステップ１０４に、最適化エンジンを活用して、パス、各ファイバにおける必要帯域等を計算する。最適化エンジンには、特願２００２−２４１４６６、特願２００３−０６９０８３、特願２００３−１０４２４７で提案された光パス設定アルゴリズムがある。これらの特許出願はパス毎に波長を割り当てるというものである。そこで、これらの特許出願で扱われている「波長」を「（単位）帯域」と置き換え、任意の帯域はこの単位帯域の倍数と捉えれば、帯域という考え方においても上記特許出願を適用し、パス毎に必要な帯域を算出することができる。制約条件下で目的関数を最小にするパラメータの組み合わせが最適化されたパスや波長を表す。なお、帯域としては、１パス（１波長）を基本帯域とし、任意の帯域はこの基本帯域の倍数として計算する。計算結果は表２、経路表は図５であったとする。
【００１４】
【表２】
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【００１５】
ステップ１０５に、ステップ１０４の結果（パスの経路情報）をルータ毎に集計し、ルーティング情報、ラベル情報を生成する。このステップの詳細は後述する。結果を表３に示す。
【００１６】
【表３】
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【００１７】
ステップ１０６に、ファイバ表（表１）にステップ１０５で計算したファイバ使用分を反映する。表４はファイバ使用分反映後のファイバ表を示している。
【００１８】
【表４】
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【００１９】
ステップ１０７に、他にＶＰＮユーザ群があればステップ１０１へ戻り、前述の処理を繰り返し、なければ処理を終了する。
【００２０】
次に、経路情報をルータ毎に集計し、ルーティング情報、ラベル情報を生成するアルゴリズムを図２により説明する。最適化エンジンによる計算の結果、ルータ表が表５、経路表が図５であったとする。
【００２１】
【表５】
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【００２２】
ステップ２０１にルータ番号ｉを０に初期化する。ステップ２０２にルータｉは終端本数が１以上かどうか判定する。この場合、ルータ０は終端本数が１以上なので、ステップ２０３へ処理は進む。ステップ２０３で、ルータ０は始点かどうか判定する。ルータ０は始点なのでステップ２０４へ処理は進む。ステップ２０４で、ルータ０の情報より以下を得る。
【００２３】
［１］０−（０／０）：パス（波長）番号０は、ファイバ番号０へルーティング
［２］０−（０／２）：パス（波長）番号２は、ファイバ番号０へルーティング
次に、ステップ２０６に処理は進む。ルータ０は通過がないので、処理はステップ２０８に進み、ｉ＝１となる。ステップ２０９で、ルータ１が存在するので、処理はステップ２０２に戻り、前記の処理を繰り返す。
【００２４】
（中略）
ｉ＝４のとき、ステップ２０２で、ルータ４は終端本数０なので、ステップ２０６に進み、ルータ４は通過が１以上なので、処理はステップ２０７へ進む。ステップ２０７で、ルータ４の情報とその前のルータの情報より以下を得る。
【００２５】
［１］１−（３／０）→４−（８／０）：パス（波長）番号０は、ファイバ番号３と８をルーティング
［２］５−（７／１）→４−（８／１）：パス（波長）番号１は、ファイバ番号７と８をルーティング
［３］１−（３／２）→４−（７／２）：パス（波長）番号２は、ファイバ番号３と７をルーティング
（中略）
ｉ＝６のとき、ステップ２０２で、ルータ６は終端本数１以上なので、処理はステップ２０３へ進む。ステップ２０３で、ルータ６は終点なので、処理はステップ２０５へ進む。ステップ２０５で、ルータ６の情報より以下を得る。
【００２６】
［１］７−（１０／０）→６：パス（波長）番号０は、ファイバ番号１０へルーティング
［２］７−（１０／１）→６：パス（波長）番号１は、ファイバ番号１０へルーティング
ステップ２０６で、ルータ６は通過がないので、ステップ２０８へ処理は進む。
この結果、最終的に表３を得る。
【００２７】
次に、管理対象ネットワークを管理するＯｐＳ（オペレーションシステム）等にファイバ使用分を反映するアルゴリズムを図３により説明する。最適化エンジンによる計算の結果、ファイバ表が表６であったとする。
【００２８】
【表６】
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【００２９】
ステップ３０１にファイバ番号ｉを０に初期化する。ステップ３０２において、ファイバ表（表６）においてファイバ番号０の通過はｋ＝２である。ステップ３０３において、ｋ≧１なのでステップ３０４に処理は進み、ファイバ表において容量＝１０−ｋ＝１０−２＝８とする。ステップ３０５で、ｉ＝１となる。ステップ３０６で、ファイバ番号１が存在するので、処理はステップ３０２へ戻る。
【００３０】
以上を繰り返すと、ファイバ使用分を反映した後のファイバ表（表４）が得られる。
【００３１】
図６は本発明の、品質保証型ＶＰＮサービス提供方法を実施するＶＰＮ設定ＯｐＳの構成例を示す。
【００３２】
ＶＰＮ設定ＯｐＳ１はプロセッシング部２と情報管理部５と測定要求送信部８と測定情報受信部９とから構成されている。測定要求送信部８はＩＰ−ＶＰＮ網１０にＶＰＮのユーザやネットワーク構成、帯域などの情報をリアルタイムに把握するための要求を定期的に送信し、測定情報受信部９はこれらの情報をＩＰ−ＶＰＮ網１０から定期的に受信する。情報管理部５はメモリ７とデータ管理部６からなり、メモリ７はファイバ表などの情報を管理し、データ管理部６はプロセッシング部２からの指示によりメモリ７のデータの書込み、メモリ７からのデータの読出しを行う。プロセッシング部２は閾値判定部３と情報解析部４からなる。閾値判定部３は測定された値を閾値とを比較し、判定する。情報解析部４はパスの最適化などの詳細な解析を行なう。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態の品質保証型ＶＰＮサービス提供方法を示すフローチャートである。
【図２】図１中のステップ１０５の詳細を示すフローチャートである。
【図３】図１中のステップ１０６の詳細を示すフローチャートである。
【図４】ＶＰＮ提供ネットワークの例を示す図である。
【図５】ステップ１０４の処理で得られる経路表を示す図である。
【図６】ＶＰＮ設定ＯｐＳの一例を示す構成図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０１〜１０７，２０１〜２０９，３０１〜３０６    ステップ
１    ＶＰＮ設定ＯｐＳ
２    プロセッシング部
３    閾値判定部
４    情報解析部
５    情報管理部
６    データ管理部
７    メモリ
８    測定要求送信部
９    測定情報受信部
１０    ＩＰ−ＶＰＮ網
【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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