(57)【要約】【課題】光伝送路で構成される大容量レイヤと電気伝送路で構成されるデフォルトレイヤとを含む通信ネットワークにおいてデフォルトレイヤでの輻輳又は輻輳の発生が予想される状態が検出された場合に効果的にこの状態を解消可能な通信制御装置を提供すること。【解決手段】  いずれかのノード１０１〜１０５でデフォルトレイヤにおいて輻輳が検出された場合、まず、デフォルトレイヤにおいて外部から入力するトラフィックが最も多いノード１０１〜１０５と外部クへ出力されるトラフィックが最も多いノード１０１〜１０５からなるノード対を選択し、このノード対の間をデフォルトレイヤ・リンク３１から大容量レイヤ・リンク３０に移す。この大容量レイヤでの接続によって輻輳が解消されることが判明した場合には、この大容量レイヤでの接続を少なくとも一定の時間維持させる。輻輳が解消されないことが判明した場合には、他のノード対を選択し直す。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レイヤ２スイッチと光スイッチとを有する複数のノードと、光スイッチ間を接続する光伝送路で構成される大容量レイヤと、レイヤ２スイッチ間を接続する電気伝送路で構成されるデフォルトレイヤとを含む通信ネットワークであって、
前記デフォルトレイヤにおいて輻輳を示す又は輻輳の発生が予想される状態を検出する検出手段と、
前記状態が検出された場合に、前記デフォルトレイヤにおける或るトラフィックに係る始点側となるノードと終点側となるノードからなるノード対を選択する選択手段と、
選択された前記ノード対の間を前記大容量レイヤで接続させる接続制御手段と、
この大容量レイヤでの接続によって前記状態が解消されることが判明した場合に、該大容量レイヤでの接続を少なくとも一定の時間維持させる接続維持制御手段と、
を備えた通信制御手段を有することを特徴とする通信ネットワーク。
【請求項２】
前記接続維持制御手段は、前記大容量レイヤでの接続によっては前記状態が解消されないことが判明した場合には、該大容量レイヤでの接続を開放させるとともに、前記選択手段に未だ選択されていない他のトラフィックに係るノード対を選択させ、前記接続制御手段に該ノード対の間を前記大容量レイヤで接続させることを特徴とする請求項１に記載の通信ネットワーク。
【請求項３】
前記接続制御手段は、前記ノード対の間を前記大容量レイヤで接続させるにあたって、これらノード間でのデフォルトレイヤでの接続を維持し、前記接続維持制御手段により前記大容量レイヤが少なくとも一定の時間維持されることとされた場合に、該デフォルトレイヤでの接続を開放させることを特徴する請求項１または２に記載の通信ネットワーク。
【請求項４】
前記大容量レイヤにおける光スイッチ間を接続する光伝送路は、複数のリンクが多重された伝送路であり、
前記複数のリンクのうちの少なくとも１つは、前記大容量レイヤでの接続によって前記状態に係る輻輳又はその発生の可能性が解決されるか否かが判明されるまで使用するための専用リンクであり、
前記接続制御手段は、選択された前記ノード対の間を前記大容量レイヤで接続させるにあたって、まず、前記専用リンクを使用し、前記第２の制御手段により前記大容量レイヤが少なくとも一定の時間維持されることとされた場合に、前記専用リンクから前記専用リンク以外のリンクに移し替えることを特徴とする請求項１乃至請求項３記載の通信ネットワーク。
【請求項５】
前記選択手段は、前記始点側となるノードとして、前記デフォルトレイヤにおいて外部ネットワークからそのノードへ入力するトラフィックが最も多いノードを選択し、前記終点側となるノードとして、前記デフォルトレイヤにおいてそのノードから外部ネットワークへ出力されるトラフィックが最も多いノードを選択することを特徴とする請求項１乃至請求項４記載の通信制御装置。
【請求項６】
前記ノードは、それが有する各ポートの伝送状況を測定する測定手段を備え、
前記検出手段は、前記測定結果に基づいて、前記状態を検出することを特徴とする請求項１乃至請求項５に記載の通信制御装置。
【請求項７】
レイヤ２スイッチと光スイッチとを有する複数のノードと、光スイッチ間を接続する光伝送路で構成される大容量レイヤと、レイヤ２スイッチ間を接続する電気伝送路で構成されるデフォルトレイヤとを含む通信ネットワークにおける通信制御方法であって、
前記デフォルトレイヤにおいて輻輳を示す又は輻輳の発生が予想される状態を検出するステップと、
前記状態が検出された場合に、前記デフォルトレイヤにおける或るトラフィックに係る始点側となるノードと終点側となるノードからなるノード対を選択するステップと、
選択された前記ノード対の間を前記大容量レイヤで接続させるステップと、
この大容量レイヤでの接続によって前記状態が解消されることが判明した場合に、該大容量レイヤでの接続を少なくとも一定の時間維持させるステップとを有することを特徴とする通信制御方法。
【請求項８】
光伝送路で構成される大容量レイヤと電気伝送路で構成されるデフォルトレイヤとにより互いに接続された複数のノードを有する通信ネットワークに使用される通信制御装置であって、
前記デフォルトレイヤにおいて輻輳を示す又は輻輳の発生が予想される状態を検出する検出手段と、
前記状態が検出された場合に、前記デフォルトレイヤにおいておける或るリンクに係る始点側となるノードと終点側となるノードからなるノード対を選択する選択手段と、
選択された前記ノード対の間を前記大容量レイヤで接続させる第１の制御手段と、
この大容量レイヤでの接続によって前記状態が解消されることが判明した場合に、該大容量レイヤでの接続を少なくとも一定の時間維持させる第２の制御手段とを備えたことを特徴とする通信制御装置。
【請求項９】
光伝送路で構成される大容量レイヤと電気伝送路で構成されるデフォルトレイヤとにより互いに接続された複数のノードを有する通信ネットワークに使用される通信制御方法であって、
前記デフォルトレイヤにおいて輻輳を示す又は輻輳の発生が予想される状態を検出するステップと、
前記状態が検出された場合に、前記デフォルトレイヤにおける或るリンクに係る始点側となるノードと終点側となるノードからなるノード対を選択するステップと、
選択された前記ノード対の間を前記大容量レイヤで接続させるステップと、
この大容量レイヤでの接続によって前記状態が解消されることが判明した場合に、該大容量レイヤでの接続を少なくとも一定の時間維持させるステップとを有することを特徴とする通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大容量レイヤとデフォルトレイヤとを含む通信ネットワークに使用される通信制御装置及び通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＡＮ(Local Aria Network)の技術の進歩は早い。イーサネット(R)は、１９８０年代にＩＥＥＥ８０２．３委員会において１０ＢＡＳＥ５の標準化が行われ、現在では、ギガビットイーサネットが、世界中の企業や一般家庭で用いられるようになった。また、最近では、ＬＡＮの技術を一般公衆網すなわちＷＡＮの世界に適用することも盛んに行われるようになってきた。
【０００３】
ＬＡＮ、特にレイヤ２ネットワークは、以前は、比較的狭い範囲内をＬＡＮスイッチで構成するようなものであり、広範囲の接続であるＬＡＮ間の接続は上位レイヤによって行うことが一般的であった。しかし、ＶＬＡＮ(Virtual LAN)、スパニングツリープロトコル等、ＬＡＮの技術の進歩により、多くの数のＬＡＮスイッチを破綻することなく接続して広範囲のレイヤ２ネットワークを組むことが可能となっている。また、特に広範囲を接続するＬＡＮでは、要求されるスループットが増大している。
【０００４】
一方、光クロスコネクトをノードとしたフォトニックネットワークを、現存するネットワークにオーバーレイして、トラフィックが増大した部分をフォトニックネットワークに移し替えるという考え方がある。移し替える方法に関しては、固定的にフォトニックネットワークを使用する方法から、一時的に使用する方法まで種々の方法が考案されている。
【０００５】
非特許文献１では、電気Ｐルータで網内のパス（ＭＰＬＳパス）を張り、トラヒック需要に応じて、適宜、光Ｐルータでカットスルー光パスを設定するという技術が開示されている（ここでは、すべてのパスを光パスで張ろうとすると波長が全く足りないので、トラヒックの小さいパスは電気のルータ経由で張ればよいという考え方をとっている）。この技術では、電気のルータ上でも光のルータ上でもパスという形で張られているので、光パスに移すべき電気ルータ経由のトラフィックを容易に特定することができる。
【非特許文献１】２００３年電子情報通信学会総合大会、Ｂ−７−８１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
イーサネットで、同一ＬＡＮ内にトラフィックの偏りがある場合に発生する可能性のある輻輳状態を解決するために、フォトニックネットワークをオーバーレイしてネットワークを拡張する方法が考えられる。しかしながら、ＬＡＮスイッチで構成されるレイヤ２のネットワークには、パスという概念が無い。レイヤ２ＬＡＮ内で輻輳が発生した場合、輻輳が発生しているポートは判っても、レイヤ２ＬＡＮにはパスすなわち特定のスイッチから別の離れたスイッチまで送られるトラフィックを測定する機能が無いため、どこからどこに送られるトラフィックが増加したために輻輳が発生しているかを知る手段がない。つまり、輻輳原因トラフィックが特定できないため、トラフィックの増大した部分だけをフォトニックネットワークに移し替えようとしても、どのように光パスを設定すれば輻輳が解決するか知ることができない。
【０００７】
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、光伝送路で構成される大容量レイヤと、電気伝送路で構成されるデフォルトレイヤとを含む通信ネットワークにおいて、デフォルトレイヤでの輻輳又は輻輳の発生が予想される状態が検出された場合に、ネットワーク内のトラフィックの状況に応じてトポロジーを変化させ、輻輳又は輻輳の発生が予想される状態を解消可能な通信制御装置及び通信制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、レイヤ２スイッチと光スイッチとを有する複数のノードと、光スイッチ間を接続する光伝送路で構成される大容量レイヤと、レイヤ２スイッチ間を接続する電気伝送路で構成されるデフォルトレイヤとを含む通信ネットワークであって、前記デフォルトレイヤにおいて輻輳を示す又は輻輳の発生が予想される状態を検出する検出手段と、前記状態が検出された場合に、前記デフォルトレイヤにおける或るトラフィックに係る始点側となるノードと終点側となるノードからなるノード対を選択する選択手段と、選択された前記ノード対の間を前記大容量レイヤで接続させる接続制御手段と、この大容量レイヤでの接続によって前記状態が解消されることが判明した場合に、該大容量レイヤでの接続を少なくとも一定の時間維持させる接続維持制御手段とを備えた通信制御手段を有することを特徴とする。
【０００９】
なお、装置に係る本発明は方法に係る発明としても成立し、方法に係る本発明は装置に係る発明としても成立する。  
また、装置または方法に係る本発明は、コンピュータに当該発明に相当する手段を実行させるための（あるいはコンピュータを当該発明に相当する手段として機能させるための、あるいはコンピュータに当該発明に相当する機能を実現させるための）プログラムとしても成立し、該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体としても成立する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、上記事情を考慮してなされたもので、光スイッチと光伝送路で構成される大容量レイヤと、レイヤ２スイッチと電気伝送路で構成されるデフォルトレイヤとを含む通信ネットワークにおいて、デフォルトレイヤでの輻輳又は輻輳の発生が予想される状態が検出された場合に、輻輳又は輻輳の発生が予想される状態を解消することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【００１２】
図１に、本発明の一実施形態に係る通信システムの構成例を示す。
【００１３】
図１に示すように、この通信システムは、複数のノード１０１〜１０５と、それらノードを接続するリンクとを含み、リンクは、デフォルトレイヤを形成するデフォルトレイヤ・リンク３１と、大容量レイヤを形成する大容量レイヤ・リンク３０とからなる。デフォルトレイヤ・リンク３１は、例えば、イーサネット(R)のリンクであり、大容量レイヤ・リンク３０は、例えば、光波長多重リンクである。
【００１４】
また、各ノード１０１〜１０５には、それぞれ、下位ネットワーク４−１〜４−５が接続されている。
【００１５】
ここで、各ノードに関して、ノード１０１を例にとって説明する。他の各ノード１０２〜１０５についても同様である。
【００１６】
図１に示すように、ノード１０１は、光スイッチ１−１と、レイヤ２スイッチ２−１と、これらを制御する制御部３−１とを含む。
【００１７】
図２に、レイヤ２スイッチ２−１の構成例を示す。図２に示されるように、本レイヤ２スイッチ２−１は、交換処理を行う交換部２１、このレイヤ２スイッチ全体の制御を司るレイヤ２スイッチ制御部２２、光信号を電気信号に変換する光・電気変換部２３、電気信号を光信号に変換する電気・光変換部２４を備えている。光・電気変換部２３及び電気・光変換部２４は大容量レイヤリンク３０を介して光スイッチ１−１に接続されている。また、レイヤ２スイッチ制御部２２は、ポート単位でのトラフィック測定を行うトラフィック測定部２２１を含む。
【００１８】
制御部３−１は、光スイッチ１−１及びレイヤ２スイッチ２−１を制御する。光スイッチ１−１やレイヤ２スイッチ２−１を制御するための制御信号は、ローカル制御線３２を介して、制御部３−１と光スイッチ１−１やレイヤ２スイッチ２−１との間でやりとりされる。例えば、制御部３−１から光スイッチ１−１やレイヤ２スイッチ２−１へ各種命令が与えられ、他方、光スイッチ１−１やレイヤ２スイッチ２−１からそれらの状態を示す各種情報が制御部３−１に通知される。
【００１９】
他のノード１０２〜１０５から制御部３−１に送られるネットワーク制御に関する信号は、Ｌ２スイッチ２−１を介して、デフォルトレイヤ・リンク３１で制御部３−１に到達する。
【００２０】
下位ネットワーク４−１は、レイヤ２スイッチ２−１を介してノード１０１に接続されている。下位ネットワーク４−１から制御部３−１にネットワーク制御に関する信号が送られる場合は、この信号も、デフォルトレイヤ・リンク３１経由で到達する。
【００２１】
さて、図１に示す通信システムは、レイヤ２スイッチとイーサネット・リンクからなるデフォルトレイヤに、光スイッチと光波長多重リンクからなる大容量レイヤがオーバーレイされた形態である。
【００２２】
デフォルトレイヤは、各ノードのレイヤ２スイッチ２−ｘ（ここで、ｘ＝１〜５）で全てのフレームのヘッダが調べられ、その宛先に従って処理される。
【００２３】
他方、大容量レイヤでは、各ノードの光スイッチ１−ｘは、クロスコネクトである。光スイッチ１−ｘは、特定の入力ポートの特定の波長の光を、特定の出力ポートの特定の波長の光として出力するのみであり、フレームのヘッダを確認することはしない。光スイッチの具体的な構成に関しては種々あり、入出力ポート間で波長変換をする構成も、波長変換をしない構成もある。いずれの構成にしても、大容量レイヤでは、フレーム単位のスイッチは行われず、あるノードからあるノードまで、半固定的に、すなわち、比較的ゆっくりした時間単位で変動するパスが張られる形態となる。クロスコネクト内で入力ポートと出力ポートを結びつける組み合わせは、制御部３−ｘからの指示によって決定される。
【００２４】
レイヤ２スイッチ２−ｘには、トラフィック測定部２２１が備えられており、ポート単位でのトラフィック測定が行われている。光スイッチ１−ｘとの間を接続するリンク(光・電気変換部２３及び電気・光変換部２４を介して接続されるリンク)についてもポート単位でのトラフィック測定が行われる。測定されたトラフィックは、ローカル制御線３２を介して、制御部３−ｘに（レイヤ２スイッチ制御部２２の主導であるいは制御部３−ｘからの要求に応じて）通知される。
【００２５】
通常のトラフィックは、デフォルトレイヤでやりとりされるが、トラフィックがいずれかの場所で大きくなると、どこかのスイッチが輻輳状態又は輻輳に近い状態（若しくは輻輳発生が予想される状態）になることがある。各ノードのレイヤ２スイッチ２−Ｘはそれぞれポート単位でトラフィックを測定しているため、いずれかのノードのいずれかのポートでそのようなトラフィックの増大が発生すれば、当該ノードの制御部３−Ｘが検知することができる。
【００２６】
なお、トラフィック測定には、種々の公知の方法が利用可能である。例えば、各ポートの入力バッファあるいは出力バッファに蓄積されているパケット量を測定するようにしてもよいし、各ポートのパケット入力速度あるいはパケット出力速度を測定するようにしてもよい。この場合、例えば、測定されたパケット量もしくは速度が所定のしきい値を超えた場合に、輻輳または輻輳発生が予想される状態にあると判断される。
【００２７】
本実施形態では、デフォルトレイヤのトラフィックが増大した場合、増大の原因となっている部分を大容量レイヤに移し替える。しかし、そのトラフィック増大の主な原因となっているトラフィックが、輻輳が発生した（あるいは、輻輳発生が予想される）スイッチに接続している下位レイヤから発生しているとは限らない。
【００２８】
例えば、図１においてノード１０２のＬ２スイッチ２−２において、ノード１０３に向けて出力されるポートが輻輳したと仮定する。このとき、輻輳の主原因のトラフィックは、下位ネットワーク４−２から発生したトラフィックであるとは限らない。例えば、下位ネットワーク４−２から４−３に向けた小さなトラフィックＴ１と、下位ネットワーク４−１から４−５へ向けた大きなトラフィックＴ２が重なり、トラフィックＴ２のみでは輻輳しないが、それにトラフィックＴ１が加わることで輻輳することもあり得る。この場合、トラフィックＴ１を大容量レイヤに移しても、ちょっとしたトラフィックの変動ですぐに輻輳してしまう可能性がある。したがって、この場合、トラフィックＴ２を全ての経路で大容量レイヤに移すことが望ましい。しかし、レイヤ２スイッチの場合、ポート単位でしかトラフィックが測定できないため、トラフィックＴ２が主原因であることが判別できない。
【００２９】
そこで、本実施形態では、輻輳の状態（又は輻輳発生が予想される状態）が検出された場合に、所定の基準で選択したトラフィックを大容量レイヤに移してみて、輻輳が解決するかどうか試してみる（試行錯誤を行う）。
【００３０】
図３に、本実施形態の処理手順の一例を示す。
【００３１】
まず、各ノードにおけるトラフィック測定結果に基づいて、デフォルトレイヤにおける或るリンクに係る始点側となるノードと終点側となるノードからなるノード対を１組選択する（ステップＳ１）。
【００３２】
この選択したノード対に係るトラフィックを大容量レイヤに移す（ステップＳ２）。
【００３３】
輻輳が解決したかどうか調べる（ステップＳ３）。
【００３４】
ステップＳ４で、輻輳（又は輻輳発生の可能性）が解決しないならば、このトラフィックをデフォルトレイヤにもどす（ステップＳ５）。そして、ステップＳ１に戻って（デフォルトレイヤの）他のノード対を選択し、ステップＳ２でそのリンクを大容量レイヤに移し、ステップＳ３で輻輳（又は輻輳発生の可能性）が解決したかどうか調べる。なお、これを繰り返した結果、いずれのリンクを大容量レイヤに移しても輻輳（又は輻輳発生の可能性）が解決しないならば、処理を終了する。
【００３５】
また、ステップＳ４で輻輳（又は輻輳発生の可能性）が解決したならば、このリンクを移した大容量レイヤを少なくとも一定の時間維持することとし（ステップＳ６）、処理を終了する。
【００３６】
例えば、図１のようにノード１０２からノード１０３へのデフォルトレイヤリンクに問題が発生したならば、例えばノード１０１からノード１０５へ大容量レイヤの光パス２００を張り、デフォルトレイヤでのトラフィックを大容量レイヤに移し替えて、デフォルトレイヤのポートトラフィック量を観測し、輻輳が解決したかどうか調べてみる。ここで、輻輳が解決していれば、その大容量レイヤでのパスは維持され、解決していなければ、光パス２００は速やかに開放してトラフィックをデフォルトレイヤに戻す。さらに、他のノードの組み合わせに係るトラフィック…例えばノード１０２からノード１０３へのデフォルトレイヤでのトラフィック等…を試すことを、繰り返し行って、輻輳が解決する組み合わせを探す。
【００３７】
このようにすることによって、どのトラフィックがネットワークの混雑を引き起こしているか判らなくても、有効な大容量レイヤのパスを張ることが可能となる。
【００３８】
輻輳の解決を判断するためのトラフィックの測定には、種々の公知の方法が利用可能である。例えば、輻輳していたポートのトラフィックの測定でもよいし、張ってみた光パス上に十分大きなトラフィックがあることを確認することでもよい。
【００３９】
なお、このような制御を行う制御装置は、通信ネットワーク中にノードとは独立して唯一存在するようにしてもよいし、唯一のノード上に存在するようにしてもよい。また、このような制御を行う制御手段が一部又は全部のノード上に存在し、輻輳が発生したノードの制御手段やそれらの近傍のノード(外部ネットワークからレイヤ２スイッチに流入するトラフィックが一番多いノードや、レイヤ２スイッチから外部ネットワークに出力されるトラフィックが一番多いノードなど)上の制御手段が協調して自律分散的に動作するようにしてよい。また、同一のアルゴリズムを有する制御装置が全部のノード上に存在し、全部のノード上の制御装置が同一のデータに基づいて同時に動作するようにしてもよい。その他にも、制御装置の実装形態には、種々のものが可能である。
【００４０】
ここで、ノード１０１からノード１０５に光パス２００を張るにあたって、ノード１０１において、ノード１０５宛のトラフィックを、他のノード（例えば、ノード１０２やノード１０３等）宛のトラフィックから分ける必要がある。すなわち、ノード１０１のレイヤ２スイッチ２−１のフォワーディングテーブルにおいて、ノード１０５宛のトラフィックの出力ポートを、光スイッチ１−１に接続されるポート（場合によっては、その１つ）とするように、書き換える。
【００４１】
レイヤ２スイッチ２−ＸはＭＡＣアドレスベースで出力ポートが指定されており、どのＭＡＣアドレスがどのノードに対応するかについて、それぞれの制御部３−ｘまたはレイヤ２スイッチ２−ｘは、フォワーディングテーブルの一部をやりとりするプロトコルを介して知っておく必要がある。
【００４２】
通常のレイヤ２のフォワーディングテーブルでは、例えば、レイヤ２スイッチ２−１は、下位ネットワーク４−２の機器のＭＡＣアドレスと下位ネットワーク４−５のＭＡＣアドレスとを区別することができず、全ては同じポートに繋がるＭＡＣアドレスとして識別してしまう。
【００４３】
したがって、本実施形態では、レイヤ２の新規のプロトコルを導入するか、あるいは、レイヤ２用に変形したレイヤ３プロトコルを導入して、ノード１０５宛のトラフィックに対応するＭＡＣアドレスを識別しておく。
【００４４】
本実施形態は、トラフィックが増大したときに、関連するノードの中から適当な組み合わせで大容量レイヤパスを張ってみるというものである。ただ、闇雲にノードを選んでみても効率が悪い。例えば、図１の場合では、ノード１０２とノード１０３との間が輻輳しているのに、ノード１０３とノード１０５との間のトラフィックが主原因である可能性は殆ど無い。したがって、できるだけ可能性の大きいところから調べていくことが望ましい。順番を決定する方法はいくつか考えられる。例えば、まず、輻輳しているリンクの両端となるノード１０２とノード１０３との間に張ってみる、などである。なお、前述のように、図１の場合はノード１０２とノード１０３との間に張っても、主原因はノード１０１からノード１０５のトラフィックであるため、安定的に輻輳を解決することはできない。
【００４５】
本実施形態では、それぞれのレイヤ２スイッチ２−ｘとそれに接続している外部のネットワーク（下位ネットワーク４−ｘを含む）との間のトラフィックを測定し、外部ネットワークからレイヤ２スイッチに流入するトラフィックが一番多いノードと、レイヤ２スイッチから外部ネットワークに出力されるトラフィックが一番多いノードとの組み合わせから試してみるものである。ただし、このとき、論理的に無意味な組み合わせ、すなわち、輻輳しているリンクを絶対に通ることがないノードの組み合わせは除く。
【００４６】
例えば、図４（これは図１を簡素化し、関連する部分のみを書き出した図である）において、ノード１０２とノード１０３の間が輻輳しており、このネットワークに外部から流入する最大のトラフィックを有するノードがノード１０１（下位ネットワーク４−１からのトラフィック）であり、このネットワークから外部に流出する最大のトラフィックを有するノードがノード１０５（下位ネットワーク４−５および外部ネットワーク３００へのトラフィック）である場合、ノード１０１からノード１０５への経路は、ノード１０２とノード１０３との間のリンクを含んでいる可能性が高いため、まず、ノード１０１からノード１０５へ光パスを張ってみる、といった具合である。
【００４７】
このようにすることによって、効率良く有効なパスを見つけることが可能となる。
【００４８】
なお、このような方法でいくつかのノードの組み合わせを試験してみてもなお、輻輳や輻輳の可能性が解決されない場合は、有限個のノードの組み合わせを試験した後、有効な組み合わせをみつけるための他の方法に移行するようにしておいてもよい。
【００４９】
このように本実施形態によれば、イーサネット等で構成されるレイヤ２ＬＡＮに大容量のフォトニックネットワークをオーバーレイし、レイヤ２ＬＡＮ上の輻輳の原因部分をフォトニックネットワークに移動させる構成において、輻輳が発生した際、例えば関連しそうないくつかのノードの組み合わせに関して光パスを張ってみて、輻輳が解決するかどうか確かめ、輻輳が解決する組み合わせが判明したら、その光パスを維持するようにする。その結果、レイヤ２ネットワークにパスの概念が無いために発生する輻輳原因トラフィックが特定できない問題を解決し、有効な光パスを張ることが可能となる。
【００５０】
ところで、これまでの説明においては、トラフィックを大容量レイヤに移すときに、デフォルトレイヤから完全に移していたが、その代わりに、大容量レイヤにパスを張ってもデフォルトレイヤにも引き続き同じトラフィックを流して、一時的にデフォルトレイヤと大容量レイヤとで二重に通信するような形態（例えば、送信側のＬ２スイッチはパケットをコピーして両レイヤに送出し、受信側のＬ２スイッチは両レイヤから同一パケットを受信しても一方を破棄する形態）にしてもよい。デフォルトレイヤと大容量レイヤとの切り替え時のスイッチの動作によっては、切り替え時にデータが失われてしまう可能性があるが、このように一旦二重に通信するような形を取ることによって、データを失われる可能性を回避できる。また、いくつかのノードの組み合わせを試す際に度々データが失われるといったことを防ぐことができる。
【００５１】
この場合、受信端…例えば、図１の光パス２００の場合であればノード１０５…は、二重に通信している間は、一方のレイヤからの受信データは廃棄する。このようにした場合、二重に通信している間はデフォルトレイヤの輻輳は解決しない。しかし、光パスのトラフィックを測定することは可能であるので、光パスのトラフィック量から、完全に移行した後のデフォルトレイヤのトラフィックを予測することが可能であり、輻輳が解決するかどうか判断できる。輻輳が解決すると判断されたら、その光パスを維持し、二重に通信していたデフォルトレイヤのトラフィックを止める。
【００５２】
また、本実施形態では、光パスを試験的に張るための専用のリンクを少なくとも一つ備えていてもよい。
【００５３】
すなわち、図１において、大容量レイヤを形成しているリンクが波長多重伝送路であるような場合、利用に供される波長のうちの特定の波長を、トラフィック測定のための試験用波長として、常に開けておく。例えば、図５（ａ）（これは図１から大容量レイヤを形成するリンク部分を抜き出した図である）において、図５（ｂ）のように、それぞれのリンクが１０個の波長λ１〜λ１０で形成されている場合に、特定の波長（例えばλ１０とする）以外の波長λ１〜λ９を通常に使用される波長とし、特定の波長λ１０は常にトラフィック測定専用波長として開けておく。
【００５４】
デフォルトレイヤで輻輳やそれに近い状態が検出された場合、トラフィック測定専用波長λ１０を使って光パスを張ってみて、輻輳が解決されることが判明したら、トラフィック測定専用波長λ１０に張られた一時的な光パスは、他の波長λ１〜λ９からなる部分に移す。もし、輻輳が解決しないことが判明した場合、トラフィック測定専用波長λ１０に一時的に張った光パスは速やかに開放し、他のノードの組み合わせをやはりトラフィック測定専用波長λ１０で試してみる。
【００５５】
このような方法を取る場合、デフォルトレイヤでのトラフィックはそのままにして二重の通信を行っておき、輻輳が解決することが判明して、光パスが通常の波長に移されてから、デフォルトレイヤでの対応するトラフィックを止めるようにすると、トラフィックの実質的な移動の回数を減らすことが出来る。
【００５６】
このように専用波長を用意する理由は以下のようである。
【００５７】
ここで、図６に、始点ノードと終点ノードの組と、それぞれの組につき使用されている波長との関係を例示する。図６に示すように、通常の波長は、空いている波長が虫食い状態になっている場合があり、波長変換を行わない光スイッチの場合に、このような状態で長いパスを張ろうとすると、パスを張れる波長が簡単に見つからない可能性がある。
【００５８】
ここで、図６において、トラフィック測定専用波長λ１０がないものとする。この場合、例えば、ノード１０１からノード１０５まで、ノード１０２とノード１０３を通るルートで、光パスを張ろうとすると、始点ノード１０１→終点ノード１０２、始点ノード１０２→終点ノード１０３、始点ノード１０３→終点ノード１０５の３つの組み合わせに関して共通の空き波長が必要であるが、（λ１０を除いて）そのような波長は無い。次に、ノード１０１からノード１０５までの他のルートについて共通の波長を探さなければならない。さらに、他のルートでも共通の波長が見つからなかった場合、どこかのパスを他の波長に移動させる検討をしなければならなくなる。
【００５９】
このようにトラフィック測定専用波長がないと、まだ、ノード１０１からノード１０５まで光パスを通しても輻輳が解決するかどうか判明していない段階において、場合によっては他の光パスの移動まで伴うような、非常に煩雑なアルゴリズムを実行する必要が生じてしまう。
【００６０】
これに対してトラフィック測定専用波長λ１０を設けることで、輻輳が解決するかどうかを判別する段階までをスムーズに行うことが可能となる。なお、輻輳が解決することが判明した後に、通常の波長に移動する際は、上述のようなアルゴリズムで共通波長を見つける必要がある。
【００６１】
なお、上記の例では、複数のリンクが多重された伝送路が、波長多重伝送路で、専用リンクが、専用波長であったが、多重リンクは、時分割多重伝送路や空間（ファイバ）多重伝送路であってもよく、専用リンクはそのうちの１つであればよい。
【００６２】
なお、本実施形態では、デフォルトレイヤはレイヤ２スイッチで構成されるネットワークとしているが、これは、物理的なネットワークのみでなく、ＶＬＡＮ（Ｖｉｒｔｕａｌ  ＬＡＮ）で構成される論理的なネットワークであってもよい。
【００６３】
なお、以上の各機能は、ソフトウェアとして記述し適当な機構をもったコンピュータに処理させても実現可能である。  
また、本実施形態は、コンピュータに所定の手段を実行させるための、あるいはコンピュータを所定の手段として機能させるための、あるいはコンピュータに所定の機能を実現させるためのプログラムとして実施することもできる。加えて該プログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体として実施することもできる。
【００６４】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の一実施形態に係るシステムの構成例を示す図
【図２】同実施形態に係るレイヤ２スイッチの構成例を示す図
【図３】同実施形態の処理手順の一例を示すフローチャート
【図４】同実施形態の通信制御に関して説明するための図
【図５】大容量レイヤ・リンクが波長多重伝送路である場合においてトラフィック測定専用波長を設ける構成例について説明するための図
【図６】大容量レイヤ・リンクが波長多重伝送路である場合における波長の使用法の一例について説明するための図
【符号の説明】
【００６６】
１−１〜１−５…光スイッチ、２−１〜２−５…レイヤ２スイッチ、３−１〜３−５…制御部、４−１〜４−５…下位ネットワーク、２１…交換部、２２…レイヤ２スイッチ制御部、２３…光・電気変換部、２４…電気・光変換部、３１…デフォルトレイヤ・リンク、３０…大容量レイヤ・リンク、３２…ローカル制御線、１０１〜１０５…ノード、２００…光パス、２２１…トラフィック測定部、３００…外部ネットワーク
【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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