(57)【要約】【課題】通信拠点数が増加しても複数経路を再構成するための計算時間の増加を簡便な構成によって抑制することができる複数経路通信技術を提供する。【解決手段】複数の通信拠点１０とネットワークを介して情報を授受するデータセンタ１１に設けられて複数経路を作成する複数経路ディレクタ３０であって、データセンタと複数の通信拠点間の第１のネットワークトポロジデータを収集するネットワークトポロジ収集機能５２と、収集された第１のネットワークトポロジデータから通信経路の類似する通信拠点群を同じクラスタに分類して、各クラスタから代表通信拠点１０ａを選出し、各代表通信拠点に対して代表通信拠点間の第２のネットワークトポロジデータを収集させるクラスタ構成機能５３と、第１及び第２のネットワークトポロジデータから、データセンタと各通信拠点との間の第１の通信経路と、該第１の通信経路と物理的なリンクを共有しない第２の通信経路とを求める複数経路計算機能５４とを有する。【選択図】図１２
2016054386.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の通信拠点とネットワークを介して情報を授受するデータセンタに設けられて複数経路を作成する複数経路ディレクタであって、
前記データセンタと前記複数の通信拠点間の第１のネットワークトポロジデータを収集するネットワークトポロジ収集機能と、
収集された第１のネットワークトポロジデータから通信経路の類似する通信拠点群を同じクラスタに分類して、各クラスタから代表通信拠点を選出し、各代表通信拠点に対して代表通信拠点間の第２のネットワークトポロジデータを収集させるクラスタ構成機能と、
前記第１及び第２のネットワークトポロジデータから、前記データセンタと各通信拠点との間の第１の通信経路と、該第１の通信経路と物理的なリンクを共有しない第２の通信経路とを求める複数経路計算機能と
を有する複数経路ディレクタ。
【請求項２】
前記クラスタ構成機能は、比較する２つの通信経路について、下記式で表される類似度が所定の閾値よりも大きいときは、前記２つの通信経路は類似と判断する請求項１に記載の複数経路ディレクタ。
類似度＝同じリンクを経由する数／ホップ数
【請求項３】
前記所定の閾値は、前記ホップ数が大きいほど大きい値に設定される請求項２に記載の複数経路ディレクタ。
【請求項４】
前記複数経路計算機能は、前記第１の通信経路を前記第１のネットワークトポロジデータから求め、前記第２の通信経路を前記第２のネットワークトポロジデータから求める請求項１に記載の複数経路ディレクタ。
【請求項５】
前記ネットワークには、通信キャリアが保有するアクセス網が含まれ、
前記アクセス網内では、前記第１の通信経路と前記第２の通信経路とでは通信キャリアが異なる請求項１乃至４の内のいずれか１項に記載の複数経路ディレクタ。
【請求項６】
前記ネットワークにおける複数経路通信にはＯｐｅｎＦｌｏｗが用いられ、
前記複数経路ディレクタは、求めた前記第１の通信経路及び前記第２の通信経路に基づいて各前記通信拠点に対し、当該通信拠点のＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチのフローテーブルを変更させるための情報を出力する複数経路伝達機能を更に備える請求項１乃至４の内のいずれか１項に記載の複数経路ディレクタ。
【請求項７】
データセンタとネットワークを介して情報を授受する複数の通信拠点のそれぞれに設けられる管理端末であって、
前記データセンタから少なくとも一つの他の管理端末のアドレス情報を受信して、当該他の管理端末との間のネットワークトポロジデータを収集するクラスタ間経路収集機能と、
収集した前記ネットワークトポロジデータを前記データセンタに送信するクラスタ間経路判定機能と
を備える管理端末。
【請求項８】
前記ネットワークにおける複数経路通信にはＯｐｅｎＦｌｏｗが用いられ、
前記管理端末は、前記データセンタから指示される複数経路に基づく情報に従って当該管理端末のＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチのフローテーブルを変更する複数経路設定機能を更に有する請求項７に記載の管理端末。
【請求項９】
データセンタに設けられる複数経路ディレクタと複数の通信拠点のそれぞれに設けられる管理端末とをネットワークに接続して備える複数経路作成システムであって、
前記複数経路ディレクタは、
前記データセンタと前記複数の管理端末間の第１のネットワークトポロジデータを収集するネットワークトポロジ収集機能と、
収集された第１のネットワークトポロジデータから通信経路の類似する管理端末群を同じクラスタに分類して、各クラスタから代表管理端末を選出し、各代表管理端末に対して代表管理端末間の第２のネットワークトポロジデータを収集させるクラスタ構成機能と、
前記第１及び第２のネットワークトポロジデータから、前記データセンタと各管理端末との間の第１の通信経路と、該第１の通信経路と物理的なリンクを共有しない第２の通信経路とを求める複数経路計算機能とを有し、
前記管理端末は、
前記データセンタから少なくとも一つの他の代表管理端末のアドレス情報を受信して、当該他の代表管理端末との間の前記第２のネットワークトポロジデータを収集するクラスタ間経路収集機能と、
収集した前記第２のネットワークトポロジデータを前記データセンタに送信するクラスタ間経路判定機能とを備える複数経路作成システム。
【請求項１０】
前記ネットワークにおける複数経路通信にはＯｐｅｎＦｌｏｗが用いられ、
前記複数経路ディレクタは、求めた前記第１及び第２の通信経路に基づいて各前記管理端末に対し、当該管理端末のＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチのフローテーブルを変更させるための情報を出力する複数経路伝達機能を更に備え、
前記管理端末は、前記データセンタから指示される複数経路に基づく情報に従って当該管理端末のＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチのフローテーブルを変更する複数経路設定機能を更に有する請求項９に記載の複数経路作成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、複数経路ディレクタ、管理端末、及び複数経路作成システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有線・無線ネットワークに関して複数経路通信技術についての研究が広く行われている。複数経路通信技術は、エンド・エンド間に複数経路を確立して通信を行うため、通信の信頼性向上、通信性能の向上を図ることができる。
【０００３】
一方、この複数経路通信では、経路同士が互いに共有する通信路を持たない排反経路となっていることが求められる。複数経路通信において排反経路となる経路を導出するためには、通信拠点間の経路情報を示すネットワークトポロジのデータ（以下、「ネットワークトポロジデータ」と言う。）や、当該ネットワークトポロジデータを取得するためのプローブパケットを通信拠点間で送信し合うことが必要である。そのため、通信拠点数が多くなった場合、ネットワークトポロジのデータ量、データの通信量、プローブパケットのトラフィック量と計測時間、複数経路の計算量などが、通信拠点数の２乗オーダで増加する。
【０００４】
特許文献１には、発側エリア（送信元通信端末を含むエリア）と着側エリア（送信先通信端末を含むエリア）とが異なり、かつ、中継となるエリアを経由して通信する場合に、中継となるエリアを選択し、複数の経路を選択する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−６０６７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の技術では、中継エリアが複数存在した場合、それぞれのエリアごとに中継ノード、境界ノード、及び経路計算装置を必要し、さらにそれぞれの経路計算装置を統括するトポロジ情報中継装置が必要である。従って、特許文献１に記載の技術では、当該技術が適用される通信領域を複数のエリアに分割すると共に、機能の異なる多種の装置をそれぞれのエリアごとに設けなければならず、簡便なシステムの構築を阻害することになる。
【０００７】
本願は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、通信拠点数が増加しても複数経路を再構成するための計算時間の増加を簡便な構成によって抑制することができる複数経路通信技術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】
上記課題を解決するための本発明の実施の形態によれば、複数の通信拠点とネットワークを介して情報を授受するデータセンタに設けられて複数経路を作成する複数経路ディレクタであって、前記データセンタと前記複数の通信拠点間の第１のネットワークトポロジデータを収集するネットワークトポロジ収集機能と、収集された第１のネットワークトポロジデータから通信経路の類似する通信拠点群を同じクラスタに分類して、各クラスタから代表通信拠点を選出し、各代表通信拠点に対して代表通信拠点間の第２のネットワークトポロジデータを収集させるクラスタ構成機能と、前記第１及び第２のネットワークトポロジデータから、前記データセンタと各通信拠点との間の第１の通信経路と、該第１の通信経路と物理的なリンクを共有しない第２の通信経路とを求める複数経路計算機能とを有する複数経路ディレクタが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施の形態の複数経路作成システムにおける通信経路の基本構成を示す図。
【図２】本実施の形態の複数経路作成システムにおけるＤＣ（データセンタ）と通信拠点との配置を示す図。
【図３】本実施の形態の複数経路作成システムにおけるＤＣと通信拠点との通信経路を示す図。
【図４】本実施の形態の複数経路作成システムにおけるクラスタにまとめられた通信拠点と代表管理端末を示す図。
【図５】本実施の形態の複数経路作成システムにおける代表管理端末間の新たな通信経路を示す図。
【図６】本実施の形態の複数経路作成システムにおける１つの通信拠点の直接経路を示す図。
【図７】本実施の形態の複数経路作成システムにおける１つの通信拠点の迂回経路を示す図。
【図８】本実施の形態の複数経路作成システムにおける複数経路計算方法の一例を説明するための図。
【図９】本実施の形態の複数経路作成システムにおける障害発生時のクラスタ再構成方法を説明するための図。
【図１０】本実施の形態の複数経路作成システムの構成を示す図。
【図１１】本実施の形態の複数経路作成システムのＯｐｅｎＦｌｏｗに係る階層構造を示す図。
【図１２】本実施の形態の複数経路作成システムの処理機能のフローを示す図。
【図１３】本実施の形態の複数経路作成システムの複数経路ディレクタにおける各データ記憶部を各処理機能のアクセスと対応して示す図。
【図１４】本実施の形態の複数経路作成システムの全管理端末データ記憶部の内容を示す図。
【図１５】本実施の形態の複数経路作成システムの全ネットワークトポロジ記憶部の内容を示す図。
【図１６】本実施の形態の複数経路作成システムのクラスタ化閾値データ記憶部の内容を示す図。
【図１７】本実施の形態の複数経路作成システムの全クラスタ間経路データ記憶部の内容を示す図。
【図１８】本実施の形態の複数経路作成システムの通信拠点側管理端末のＯｐｅｎＦｌｏｗマネージャにおける各データ記憶部を各処理機能のアクセスと対応して示す図。
【図１９】本実施の形態の複数経路作成システムの複数経路データ記憶部の内容を示す図。
【図２０】本実施の形態の複数経路作成システムのクラスタ情報データ記憶部の内容を示す図。
【図２１】本実施の形態の複数経路作成システムのネットワークトポロジ収集機能の処理手順を示すフロー図。
【図２２】本実施の形態の複数経路作成システムのクラスタ構成機能の処理手順を示すフロー図。
【図２３】本実施の形態の複数経路作成システムの類似度を説明するための図。
【図２４】本実施の形態の複数経路作成システムのクラスタ構成手順を示すフロー図。
【図２５】本実施の形態の複数経路作成システムのクラスタ情報受信機能の処理手順を示すフロー図。
【図２６】本実施の形態の複数経路作成システムのクラスタ間経路収集機能の処理手順を示すフロー図。
【図２７】本実施の形態の複数経路作成システムのクラスタ間経路判定機能の処理手順を示すフロー図。
【図２８】本実施の形態の複数経路作成システムの複数経路計算機能の処理手順を示すフロー図。
【図２９】本実施の形態の複数経路作成システムの複数経路伝達機能の処理手順を示すフロー図。
【図３０】本実施の形態の複数経路作成システムの複数経路設定機能の処理手順を示すフロー図。
【図３１】本実施の形態の複数経路作成システムのネットワークトポロジ監視機能の処理手順を示すフロー図。
【図３２】本実施の形態の複数経路作成システムのトポロジ通知機能の処理手順を示すフロー図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、本実施の形態の複数経路作成システムにおける通信経路の基本構成を示す図である。
【００１１】
図１に示す通信経路には、端末１、転送装置２、ルータ３、転送装置４、転送装置５、端末６、直接経路７、及び迂回経路８が設けられている。端末１、端末６は、例えばＰＣ（Personal Computer）などの情報処理端末であり、端末１と端末６との間でデータの通信が行われる。転送装置２，５は、外部との間でデータを授受するインターフェースである。端末１と転送装置２、端末６と転送装置５はそれぞれＬＡＮ（Local Area Network）に接続されている。ルータ３、転送装置４は、ＷＡＮ（Wide Area Network）に設けられて通信されるデータを中継する。アクセス網は、ＬＡＮとＷＡＮとを接続する通信網である。
【００１２】
図１に示す通信経路には、直接経路７、迂回経路８の２つの経路が設けられている。ここで、迂回経路８とは、直接経路７とは物理的にリンクを共有しない排反関係にある経路のことである。なお、リンクとはルータ３とルータ３、ルータ３と転送装置４を結ぶラインのことをいう。従って、経路はリンクの集合で形成される。ここで、ある経路に含まれるリンクの個数をホップと呼ぶ。従って、直接経路７は５ホップであり、迂回経路８は８ホップである。
【００１３】
なお、アクセス網は通信キャリアが保有するネットワークである。従って、アクセス網内の経路は通信キャリアによって決定されるため、アクセス網内に排反関係にある２つの経路を設定することは保証されない。そのため、アクセス網では、回線ごとに通信キャリアを異ならせることによって排反関係となるリンクを設定する。なお、ＬＡＮ内においては、複数経路を設定しなくとも良い。
【００１４】
続いて、本実施の形態の複数経路作成システムにおける通信経路を決定する手順について、図２〜図８を参照しつつ説明する。
【００１５】
図２は、本実施の形態の複数経路作成システムにおけるＤＣ（データセンタ）と通信拠点との配置を示す図である。  
通信拠点１０は、広域に亘って、例えば日本全国に分布している、ビル、工場などであって、計測したセンサ情報をＤＣ（データセンタ）１１に送信する拠点である。ＤＣ１１には、例えばクラウドシステムが稼動しており、それぞれの通信拠点１０から計測結果が送信される。図２は、初期状態を表しているため、ルータ３の配置は未定である。
【００１６】
ＤＣ１１は、後述するプローブパケットを用いてネットワークトポロジデータを収集する。ネットワークトポロジデータによって、ＤＣ１１はそれぞれの通信拠点１０までの通信経路及びルータ３の配置を把握することができる。
【００１７】
図３は、本実施の形態の複数経路作成システムにおけるＤＣと通信拠点との通信経路を示す図である。図３において、リンクが２重化して記載されている部位は、異なる通信キャリアが保有するアクセス網であることを表している。
【００１８】
ＤＣ１１は、それぞれの通信拠点１０までの通信経路の情報に基づいて、類似する通信拠点１０を１つのクラスタにまとめるクラスタリングを実行する。更にＤＣ１１は、それぞれのクラスタから代表とする通信拠点（以下、「代表管理端末１０ａ」という。）を選出する。
【００１９】
図４は、本実施の形態の複数経路作成システムにおけるクラスタにまとめられた通信拠点１０と代表管理端末１０ａを示す図である。なお、クラスタは通信拠点１０のみで構成される点に留意が必要である。
【００２０】
ところで、図３、図４に示す通信経路は、ＤＣ１１を起点とするプローブパケットを用いて収集されたネットワークトポロジデータに基づく。そのため、ＤＣ１１と通信拠点１０との間には、他の通信経路が存在する。そこで、それぞれの代表管理端末１０ａを起点として他の代表管理端末１０ａに送信したプローブパケットを用いて収集されたネットワークトポロジデータに基づいて、ＤＣ１１は新たな通信経路を発見する。
【００２１】
図５は、本実施の形態の複数経路作成システムにおける代表管理端末間の新たな通信経路を示す図である。図５では、新たに発見された通信経路は実線で表され、従来の通信経路は点線で表されている。
【００２２】
次に、ＤＣ１１は、通信拠点１０毎に複数経路計算（後述する）を実行する。例えば、直接経路と迂回経路の２経路を割り当てる場合は、通信拠点１０毎に回線１に直接経路を割り当てる計算を実行し、その後で回線２に迂回経路を割り当てる計算を実行する。
【００２３】
図６は、本実施の形態の複数経路作成システムにおける１つの通信拠点の直接経路を示す図である。図６では、当該通信拠点の直接経路は太い実線で表され、他の通信経路は点線で表されている。
【００２４】
図７は、本実施の形態の複数経路作成システムにおける１つの通信拠点の迂回経路を示す図である。図７では、当該通信拠点の直接経路は太い実線で表され、迂回経路は実線で表され、他の通信経路は点線で表されている。図７に示すように、迂回経路は、通信拠点１０から一旦他のクラスタにある通信拠点１０ｂを経由してＤＣ１１と接続する。
【００２５】
図８は、本実施の形態の複数経路作成システムにおける複数経路計算方法の一例を説明するための図である。
【００２６】
図８では、クラスタ、ルータなどをグラフ理論におけるノードとして描き、それらを接続する経路をグラフ理論におけるリンクとして模式的に描いている。そして、経路ごとの遅延時間（ｍｓｅｃ）をグラフ理論におけるリンクのコストとして扱うことで、例えば、ダイクストラ（Dijkstra）法を用いて最短経路を計算することができる。図８では、太い実線が最短経路を表している。
【００２７】
次に、求めた最短経路以外の経路について計算した最短経路を迂回経路とする。この計算においては、例えば、既に最短経路として求めた経路のリンクのコストを上述の遅延時間よりも非常に大きな値に変化させた上でダイクストラ法を用いて最短経路を計算することで、選択されていない経路中での最短経路を計算することができる。
【００２８】
図９は、本実施の形態の複数経路作成システムにおける障害発生時のクラスタ再構成方法を説明するための図である。
【００２９】
図９（１）は、上述の通信経路を決定する手順に従って構成されたネットワークを示している。通信拠点１０−１、１０−２、１０−３は、同じクラスタにまとめられている。複数経路作成システムは、定期的にネットワークに障害が発生していないか否かを監視する。そして、通信経路に通信障害が発生していることが検知されたときは、ネットワークトポロジデータの収集動作を再度実行する。
【００３０】
ネットワークトポロジデータの収集動作では、プローブパケットの応答を収集するが、通信障害が発生している経路からの応答はないため、再作成されるネットワークトポロジデータには、障害発生経路は含まれない。図９（２）に示すように、ＤＣ１１と通信拠点１０−１、１０−２、１０−３とには、新たな通信経路が割り付けられる。そしてクラスタの再構成が行われる。この結果、図９（３）に示すように、通信拠点１０−１、１０−２、１０−３は、それぞれ別のクラスタにまとめられる。
【００３１】
続いて、上述の機能を実現するための複数経路作成システムの構成について説明する。なお、以下の説明に記載されていない機能であっても、図１乃至図９を参照して説明した機能については、本実施の形態の複数経路作成システムに含まれる。
【００３２】
図１０は、本実施の形態の複数経路作成システムの構成を示す図である。  
複数経路作成システムは、１台のＤＣ１１、複数台の通信拠点１０、及びそれぞれに接続する複数の回線とで構成されている。以下の説明では、ＤＣ１１に接続する回線の数と、通信拠点１０に接続する回線の数とは２回線であるとして説明するが、２回線以上であっても良く、またそれぞれの回線数も同数である必要はない。回線数は、複数経路作成システムの信頼性、応答性などによって決めることができる。
【００３３】
ＤＣ１１は、通信端末２０ａ、複数経路ディレクタ３０、ＤＣ側管理端末４０ａ、及びＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ４１ａを備えている。そして、ＤＣ側管理端末４０ａには、ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ４２ａ、及びＯｐｅｎＦｌｏｗマネージャ４３ａが設けられている。通信拠点１０は、通信端末２０ｂ、通信拠点側管理端末４０ｂ、及びＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ４１ｂを有している。そして、通信拠点側管理端末４０ｂには、ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ４２ｂ、及びＯｐｅｎＦｌｏｗマネージャ４３ｂが設けられている。
【００３４】
本実施の形態の複数経路作成システムは、ＯｐｅｎＦｌｏｗ（オープンフロー）を用いて通信を実行する。ＯｐｅｎＦｌｏｗでは、これまで個々のネットワーク機器に設けられていた経路制御機能とデータ転送機能とが分離して構成されている。ＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ４１ａ、４１ｂは、フレーム転送などの単純な処理を実行する転送装置である。ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ４２ａ、４２ｂは、経路制御などの複雑な処理を行なう。ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ４２ａ、４２ｂは、ＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ４１ａ、４１ｂの動作を記述したフローテーブル（flow table）をＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ４１ａ、４１ｂに転送する。ＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ４１ａ、４１ｂは、フローテーブルに基づいて転送動作を実行する。
【００３５】
ＯｐｅｎＦｌｏｗマネージャ４３ａ、４３ｂは、ネットワークトポロジデータをダイナミック（動的）に取得し、ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ４２ａ、４２ｂに対して種々の動作を指示する。複数経路ディレクタ３０は、ＯｐｅｎＦｌｏｗマネージャ４３ａ、４３ｂと様々な情報を授受して複数経路を計算する。
【００３６】
図１１は、本実施の形態の複数経路作成システムのＯｐｅｎＦｌｏｗに係る階層構造を示す図である。複数経路ディレクタ３０が、ＤＣ１１、通信拠点１０のＯｐｅｎＦｌｏｗマネージャ４３ａ、４３ｂと通信を行って、情報を授受して統括的に複数経路計算に関する処理を実行する。そして複数経路ディレクタ３０は、処理結果をＯｐｅｎＦｌｏｗマネージャ４３ａ、４３ｂに送信し、ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ４２ａ、４２ｂを介して、ＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ４１ａ、４１ｂのフローテーブルを変更する。
【００３７】
図１２は、本実施の形態の複数経路作成システムの処理機能のフローを示す図である。  
ＤＣ１１の複数経路ディレクタ３０は、ネットワークトポロジ監視機能５１、ネットワークトポロジ収集機能５２、クラスタ構成機能５３、複数経路計算機能５４、複数経路伝達機能５５を備えている。通信拠点側管理端末４０ｂのＯｐｅｎＦｌｏｗマネージャ４３ｂには、トポロジ通知機能６１、クラスタ情報受信機能６２、クラスタ間経路収集機能６３、クラスタ間経路判定機能６４、複数経路設定機能６５が設けられている。ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ４２ｂは、経路設定機能６６を有している。
【００３８】
なお、ＤＣ側管理端末４０ａについても通信拠点側管理端末４０ｂと同じ構成であり、かつ同様に動作する。但し、以下では説明の簡略化のため、複数経路ディレクタ３０と通信拠点側管理端末４０ｂとの間での処理動作について説明し、適宜、ＤＣ側管理端末４０ａについても言及する。
【００３９】
続いて、複数経路作成システム全体のこれら各機能の概略の動作について説明する。
【００４０】
ネットワークトポロジ監視機能５１は周期的に起動して、選択した通信拠点側管理端末４０ｂに対して、ネットワークトポロジデータを取得するように指示する。選択された通信拠点側管理端末４０ｂのトポロジ通知機能６１は、指定されたネットワークトポロジデータを取得してネットワークトポロジ収集機能５２に送信する。ネットワークトポロジ収集機能５２は、送信されたネットワークトポロジデータから従来のネットワークトポロジデータに変更が有ったか否かを判断し、変更がある場合は新たに全ネットワークトポロジデータを収集する。クラスタ構成機能５３は、収集した全ネットワークトポロジデータから通信拠点１０をクラスタに分類し代表管理端末１０ａを選定する。そしてクラスタ構成機能５３は、新たな経路を取得するため代表管理端末１０ａに対してのネットワークトポロジデータの取得を指示する。
【００４１】
代表管理端末１０ａでは、クラスタ情報受信機能６２が起動して、クラスタ構成機能５３からの指示内容を保存する。そして、クラスタ間経路収集機能６３が起動し、保存された指示内容に従ってネットワークトポロジデータを取得する。クラスタ間経路判定機能６４は、取得したネットワークトポロジデータをクラスタ構成機能５３に送信する。クラスタ構成機能５３は、自ら取得したネットワークトポロジデータとクラスタ間経路判定機能６４から送信されたネットワークトポロジデータとを複数経路計算機能５４に渡す。
【００４２】
複数経路計算機能５４は、渡されたネットワークトポロジデータに基づいて通信拠点側管理端末４０ｂごとに複数経路（直接経路、迂回経路）を算出する。複数経路伝達機能５５は、算出した複数経路に基づいて、それぞれの通信拠点側管理端末４０ｂに対してフローテーブルを変更させるための情報を作成して、当該通信拠点側管理端末４０ｂに送信する。複数経路データを受信した複数経路設定機能６５は、フローテーブル変更用のデータを作成して経路設定機能６６に出力する。経路設定機能６６は、取得したデータに基づいてＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ４１ｂのフローテーブルを変更する。
【００４３】
図１３は、本実施の形態の複数経路作成システムの複数経路ディレクタ３０における各データ記憶部を各処理機能のアクセスと対応して示す図である。  
複数経路ディレクタ３０は、全管理端末データ記憶部７１、全ネットワークトポロジ記憶部７２、クラスタ化閾値データ記憶部７３、全クラスタ間経路データ記憶部７４を備えている。
【００４４】
図１４は、本実施の形態の複数経路作成システムの全管理端末データ記憶部７１の内容を示す図である。
【００４５】
全管理端末データ記憶部７１は、複数経路作成システムに設けられる全ての管理端末４０（４０ａ、４０ｂ）について識別情報である「管理端末」と「ＩＰアドレス」とを記憶している。１台の管理端末４０には、複数の回線が接続されるため、それぞれの回線ごとにＩＰアドレスが設けられている。なお、ＩＰアドレスと等価な情報であれば、ＩＰアドレスに代えてＦＱＤＮ（Fully Qualified Domain Name）を用いても良い。全管理端末データ記憶部７１のデータは、複数経路作成システムの管理者によって設定される。
【００４６】
図１５は、本実施の形態の複数経路作成システムの全ネットワークトポロジ記憶部７２の内容を示す図である。
【００４７】
全ネットワークトポロジ記憶部７２は、ＩＰアドレス毎のトポロジデータを記憶する。即ち、全ネットワークトポロジ記憶部７２には、「ＩＰアドレス」、「経路情報」、「所属クラスタ」、「代表管理端末」が記憶されている。「ＩＰアドレス」には、通信拠点側管理端末４０ｂのＩＰアドレスが記憶されている。「経路情報」には、ＤＣ側管理端末４０ａから通信拠点側管理端末４０ｂまでの通信経路がリンク単位で記憶されている。「所属クラスタ」には、当該通信拠点側管理端末４０ｂが所属するクラスタが記憶されている。「代表管理端末」には、当該通信拠点側管理端末４０ｂが代表管理端末であるか否かの情報（ＴＲＵＥ、ＦＡＬＳＥ）が記憶されている。
【００４８】
なお、図示されていないが、同一の通信拠点側管理端末４０ｂでＩＰアドレスの異なる（回線の異なる）データ、例えば、ＩＰアドレス４のデータは、ＩＰアドレス３のデータと「経路情報」が異なるが、「所属クラスタ」、「代表管理端末」は同一である。
【００４９】
図１６は、本実施の形態の複数経路作成システムのクラスタ化閾値データ記憶部７３の内容を示す図である。
【００５０】
クラスタ化閾値データ記憶部７３は、クラスタリングを実行する際、通信拠点同士が類似するか否かを判定するための閾値を記憶する。即ち、クラスタ化閾値データ記憶部７３には、「ホップ数」、「類似度閾値」が記憶されている。ＤＣ側管理端末４０ａと通信拠点側管理端末４０ｂとの通信経路のホップ数（経路中のリンクの数）に対応して類似度の閾値を異なる値としている。類似度判定の詳細については後述する。
【００５１】
図１７は、本実施の形態の複数経路作成システムの全クラスタ間経路データ記憶部７４の内容を示す図である。
【００５２】
全クラスタ間経路データ記憶部７４は、あるクラスタの代表管理端末と他のクラスタの代表管理端末とのトポロジデータを記憶する。即ち、全クラスタ間経路データ記憶部７４には、「送信元（代表管理端末）ＩＰアドレス」、「送信先（代表管理端末）ＩＰアドレス」、「経路情報」、「各リンクの遅延」、「選択状態」が記憶されている。「送信元（代表管理端末）ＩＰアドレス」、「送信先（代表管理端末）ＩＰアドレス」には、代表管理端末１０ａのＩＰアドレスが記憶されている。「経路情報」には、送信元代表管理端末から送信先代表管理端末までの通信経路がリンク単位で記憶されている。「各リンクの遅延」には、それぞれのリンク毎に、当該リンクを経由する際の遅れ時間が記憶されている。「選択状態」には、当該回線が直接経路、迂回経路として選択されているか否かの情報（選択中、未選択）が記憶されている。
【００５３】
図１８は、本実施の形態の複数経路作成システムの通信拠点側管理端末４０ｂのＯｐｅｎＦｌｏｗマネージャ４３ｂにおける各データ記憶部を各処理機能のアクセスと対応して示す図である。ＯｐｅｎＦｌｏｗマネージャ４３ｂは、複数経路データ記憶部７５、及びクラスタ情報データ記憶部７６を備えている。
【００５４】
図１９は、本実施の形態の複数経路作成システムの複数経路データ記憶部７５の内容を示す図である。
【００５５】
複数経路データ記憶部７５は、ＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ４１ｂのフローテーブルを変更するための情報として「送信先管理端末ＩＰアドレス情報」、「出力先」が記憶されている。「送信先管理端末ＩＰアドレス情報」には、パケットなどの送信先のＩＰアドレスが記憶され、「出力先」には、パケットなどを出力するＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ４１ｂのポートが記載されている。
【００５６】
図２０は、本実施の形態の複数経路作成システムのクラスタ情報データ記憶部７６の内容を示す図である。
【００５７】
クラスタ情報データ記憶部７６は、当該通信拠点側管理端末４０ｂが代表管理端末１０ａとして機能するときに使用される記憶部である。クラスタ情報データ記憶部７６は、当該通信拠点側管理端末４０ｂと他のクラスタの代表管理端末とのトポロジデータを記憶する。即ち、クラスタ情報データ記憶部７６には、「送信先クラスタ情報」、「送信先（代表）管理端末ＩＰアドレス情報」、「経路情報」、「各リンクの遅延」が記憶されている。「送信先クラスタ情報」、「送信先（代表）管理端末ＩＰアドレス情報」にはプローブパケットの送信先のクラスタとＩＰアドレスとが記憶されている。「経路情報」には、当該通信拠点側管理端末４０ｂから送信先代表管理端末までの通信経路がリンク単位で記憶されている。「各リンクの遅延」には、それぞれのリンク毎に、当該リンクを経由する際の遅れ時間が記憶されている。
【００５８】
続いて、本実施の形態の複数経路作成システムの処理手順について説明する。なお、本処理手順では主たる機能について説明するため、以下の処理手順において言及されていなくとも、上述の図１乃至図２０の説明において記載されている内容については本処理手順に含まれる。
【００５９】
[初期システム構築処理]  
まず、複数経路作成システムを導入して立ち上げる際の初期システム構築動作について説明する。
【００６０】
複数経路作成システムを導入する際には、ＤＣ１１に管理端末４０ａ及び複数経路ディレクタ３０を設け、通信拠点１０に管理端末４０ｂを設置する。この初期状態において、各管理端末４０（４０ａ、４０ｂ）のＩＰアドレスは既知である。従って、複数経路作成システムの管理者は、全管理端末データ記憶部７１に各管理端末４０（４０ａ、４０ｂ）のＩＰアドレスを設定することができる。全管理端末データ記憶部７１にデータを設定後、複数経路作成システムの管理者はネットワークトポロジ収集機能５２をシステム初期状態であるとして起動する。
【００６１】
図２１は、本実施の形態の複数経路作成システムのネットワークトポロジ収集機能５２の処理手順を示すフロー図である。
【００６２】
ステップＳ０１において、ネットワークトポロジ収集機能５２はシステム初期状態における起動かどうかを調べる。システム初期状態における起動のときは（Ｓ０１でＹＥＳ）、ステップＳ０５において、全管理端末データ記憶部７１を参照して記憶されている全ての管理端末４０についてのＩＰアドレスを抽出する。
【００６３】
ステップＳ０６において、ネットワークトポロジ収集機能５２は記憶されている全ての管理端末４０にプローブパケットを送信する。ここで、プローブパケットは、ＴＴＬ（Ｔｉｍｅ  Ｔｏ  Ｌｉｖｅ）を１から１ずつ変化させたパケットを、送信先となる管理端末４０に到着するまで送信する方式とする。この動作には、既存の、ＴＣＰ／ＩＰ経路トレースコマンド（TRACEROUTE）を使用することができる。
【００６４】
ステップＳ０７において、ネットワークトポロジ収集機能５２は返信のあったパケットトレースデータを、全ネットワークトポロジ記憶部７２の「ＩＰアドレス」、「経路情報」に書き込む。なお、返信されるパケットトレースデータには、「各リンクの遅延時間」も含まれるが、この全ネットワークトポロジ記憶部７２には記録しない。全ての管理端末４０から返信があったときは、ステップＳ０８において、ネットワークトポロジ収集機能５２は、クラスタ構成機能５３を起動する。
【００６５】
図２２は、本実施の形態の複数経路作成システムのクラスタ構成機能５３の処理手順を示すフロー図である。
【００６６】
ステップＳ１１において、クラスタ構成機能５３は全ネットワークトポロジ記憶部７２を参照して、２つの回線（ＩＰアドレス）を比較して類似度を求める。ここで、２つの経路の類似は、全ネットワークトポロジ記憶部７２の「経路情報」を比較して同一リンクの数をカウントすることにより判断することができる。本願では、より簡便な方法による「類似度」を使用する。本願の「類似度」の基本的な考え方は以下のとおりである。
【００６７】
通常、通信端末から最初の３ホップ程度の経路は同じルータ、同じリンクで構成され、それ以降の経路は通信先によって異なる。これは最初の３ホップ程度の経路はアクセス網内にあるためと考えられる。一方、最後の３ホップ程度のアクセス網内の経路については、上述のように、回線ごとに異なる通信キャリアを用いることで異なる経路となる。
【００６８】
図２３は、本実施の形態の複数経路作成システムの類似度を説明するための図である。  
ＤＣ１１から通信拠点まで、リンク１→リンク２→・・・→リンク８の経路で通信が行われるとすると、最初の３ホップ程度は送信先によらず同一のリンクを経由し、その後は、送信先に応じたルータが選定され、最後の３ホップ程度は通信拠点固有のアクセス網内のリンクとなる。即ち、最後の３ホップ程度は、通信拠点が異なれば異なる経路となる。図２３に示す例では、ホップ数８の場合、最後の３ホップを除く５ホップが同じであれば、経路はほぼ同一であると考えられる。そこで、本願では２つの経路を比較して「同じリンクを経由する数／ホップ数」を類似度と定義する。そして、２つの経路の類似度が事前に設定する閾値以上であるかどうかで２つの経路が同じクラスタに属するかどうかを判定する。
【００６９】
図２４は、本実施の形態の複数経路作成システムのクラスタ構成手順を示すフロー図である。図２４には、図２２のステップＳ１１、Ｓ１２のクラスタリング手順を詳細に示している。
【００７０】
ステップＳ２１において、クラスタ構成機能５３は、全ネットワークトポロジ記憶部７２の「経路情報」に基づいて、ホップ数の差がｎ（例えば＝３）以下である経路を１グループとする複数のグループを生成する。即ち、ホップ数が大きく異なる経路同士は同じクラスタには属さないと判断し、１つのグループには含めない。
【００７１】
ステップＳ２２において、未処理の１グループを選択する。選択したグループ内において、以下の処理を実行する。  
ステップＳ２３において、グループ内の任意の２つの経路について類似度を算出する。類似度は、「同じリンクを経由する数／ホップ数」で定義される値である。ステップＳ２４において、類似度が所定の閾値を超える場合、当該２つの経路を同一クラスタに分類する。所定の閾値は、クラスタ化閾値データ記憶部７３に記載されている「類似度閾値」を使用する。なお、所定の閾値は、両経路の内、ホップ数の大きいほうの「類似度閾値」を使用する。ホップ数が大きいほど「類似度閾値」は大きい値に設定されている。そのため、ホップ数の大きい方の閾値を使用することによって同じくクラスタと判定される条件を厳しくすることができる。
【００７２】
クラスタ構成機能５３は、ステップＳ２３、Ｓ２４の処理をグループ内の全経路の組み合わせについて実行する。従って、同じクラスタ内に属する任意の１経路は残りの他の経路との間で類似度が所定の閾値を超えていることになる。そのため、あるクラスタ内の一つの経路と類似度が低い経路については、そのクラスタ内の他の経路と更に類似度を比較する必要はない。
【００７３】
ステップＳ２５において、グループ内の全経路の組み合わせについてステップＳ２３、Ｓ２４の処理が実行されたときは（Ｓ２５でＹＥＳ）、ステップＳ２６において全てのグループについてクラスタ構成の処理がなされたかどうかを調べる。まだクラスタ構成がなされていないグループが存在するときは（Ｓ２６でＮＯ）、ステップＳ２２からの処理を実行する。全てのグループについてクラスタ構成の処理がなされたときは（Ｓ２６でＹＥＳ）、処理を終了する。
【００７４】
図２２のステップＳ１２において、クラスタ構成機能５３は、上述の類似度を用いたクラスタリングを実行する。そしてクラスタ構成機能５３は、全ネットワークトポロジ記憶部７２の「所属クラスタ」にクラスタ番号を記載する。なお、ＤＣ側管理端末４０ａについては常にクラスタ番号を「１」と設定する。
【００７５】
ステップＳ１３において、各クラスタについて代表管理端末１０ａを選出する。代表管理端末１０ａは、当該クラスタに属する管理端末４０からランダムに選出された任意の管理端末４０である。そしてクラスタ構成機能５３は、全ネットワークトポロジ記憶部７２の「代表管理端末」に「ＴＲＵＥ（代表管理端末である）」または「ＦＡＬＳＥ（代表管理端末でない）」を設定する。
【００７６】
ステップＳ１４において、クラスタ構成機能５３は、全ネットワークトポロジ記憶部７２を参照して、１つの代表管理端末１０ａを選択し、選択した代表管理端末１０ａに対して、クラスタ情報受信機能６２を起動させる指示を送信すると共に、選択した代表管理端末１０ａ以外の他の全ての代表管理端末１０ａのＩＰアドレス情報と所属クラスタ情報とを送信する。
【００７７】
図２２のステップＳ１５において、クラスタ構成機能５３は、選択した代表管理端末１０ａに対して、さらにクラスタ間経路収集機能６３を起動させる指示を送信する。なお、クラスタ構成機能５３は、ステップＳ１４、Ｓ１５の処理を全ネットワークトポロジ記憶部７２の「代表管理端末」が「ＴＲＵＥ」とされている全てのＩＰアドレスに対して実行する。
【００７８】
図２５は、本実施の形態の複数経路作成システムのクラスタ情報受信機能６２の処理手順を示すフロー図である。  
クラスタ情報受信機能６２は、クラスタ構成機能５３からの起動指令によって起動する。そして、ステップＴ０１において、クラスタ情報受信機能６２は、クラスタ構成機能５３から受信した、他の全ての代表管理端末１０ａの（１）クラスタ情報、及び（２）ＩＰアドレス情報を、それぞれクラスタ情報データ記憶部７６の（１）送信先クラスタ情報、及び（２）送信先管理端末ＩＰアドレス情報に格納する。
【００７９】
図２６は、本実施の形態の複数経路作成システムのクラスタ間経路収集機能６３の処理手順を示すフロー図である。  
クラスタ間経路収集機能６３は、クラスタ構成機能５３からの起動指令によって起動する。ステップＴ１１において、クラスタ間経路収集機能６３は、クラスタ情報データ記憶部７６を参照し、「送信先管理端末ＩＰアドレス情報」を全て抽出する。ステップＴ１２において、抽出した全ての代表管理端末１０ａのＩＰアドレスに対してプローブパケットを送信する。ステップＴ１３において、代表管理端末１０ａのＩＰアドレスから返信があったときは、その都度クラスタ間経路判定機能６４を起動する。
【００８０】
図２７は、本実施の形態の複数経路作成システムのクラスタ間経路判定機能６４の処理手順を示すフロー図である。  
クラスタ間経路判定機能６４は、クラスタ間経路収集機能６３からの起動指令によって起動する。ステップＴ２１において、クラスタ間経路判定機能６４は、返信のあったＩＰアドレスについてクラスタ情報データ記憶部７６を検索する。ステップＴ２２において、クラスタ間経路判定機能６４は、返信されたトポロジデータに基づいて、クラスタ情報データ記憶部７６の「経路情報」、「各リンクの遅延」を更新する。ステップＴ２３において、クラスタ間経路判定機能６４は、自身のＩＰアドレス、トポロジデータを取得した代表管理端末１０ａのＩＰアドレス、取得した「経路情報」、「各リンクの遅延」を複数経路ディレクタ３０のクラスタ構成機能５３に送信する。
【００８１】
図２２のステップＳ１６において、クラスタ構成機能５３は、各代表管理端末１０ａのクラスタ間経路判定機能６４から返信されるデータで全クラスタ間経路データ記憶部７４を更新する。全ての代表管理端末１０ａから返信がされたときは、複数経路計算機能５４を起動する。
【００８２】
図２８は、本実施の形態の複数経路作成システムの複数経路計算機能５４の処理手順を示すフロー図である。  
以上説明した処理手順によって、全ネットワークトポロジ記憶部７２には、ＤＣ１１を起点として全管理端末４０に至る経路情報が格納され、全クラスタ間経路データ記憶部７４には、代表管理端末１０ａ同士の経路情報が格納されている。なお、ＤＣ側管理端末４０ａは、クラスタ１の代表管理端末１０ａとして取り扱われて、全クラスタ間経路データ記憶部７４には経路情報が格納されている点に留意されたい。
【００８３】
ステップＳ３１において、複数経路計算機能５４は、全ネットワークトポロジ記憶部７２に記載されている経路（デフォルトの回線は回線１とする。）を直接経路とする。ステップＳ３２において、複数経路計算機能５４は、全クラスタ間経路データ記憶部７４を参照して迂回経路を計算する。この計算においては、図８で説明した方法を採用することができる。ステップＳ３３において、直接経路、迂回経路の情報を全クラスタ間経路データ記憶部７４の「選択状態」に格納する。なお、直接経路、迂回経路を共に図８で説明した方法によって決定しても良い。
【００８４】
複数経路計算機能５４は、上記ステップＳ３１〜Ｓ３３の処理を全管理端末分繰り返して実行した後、ステップＳ３４において、複数経路伝達機能５５を起動する。
【００８５】
図２９は、本実施の形態の複数経路作成システムの複数経路伝達機能５５の処理手順を示すフロー図である。複数経路伝達機能５５は、以下の処理を全管理端末分繰り返して実行する。
【００８６】
ステップＳ４１において、複数経路伝達機能５５は、全クラスタ間経路データ記憶部７４の「選択状態」が選択中となっている全ての「経路情報」を参照し、当該管理端末４０についてパケットの送信先のＩＰアドレスに対応したＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ４１ｂの出力ポートを決定する。ステップＳ４２において、複数経路伝達機能５５は、決定した送信先ＩＰアドレスと出力ポートとの組データ（複数経路データ）を当該管理端末４０に送信する。
【００８７】
図３０は、本実施の形態の複数経路作成システムの複数経路設定機能６５の処理手順を示すフロー図である。  
ステップＰ０１において、複数経路設定機能６５は、複数経路伝達機能５５から受信した複数経路データを複数経路データ記憶部７５に格納する。ステップＰ０２において、複数経路設定機能６５は、ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ４２ｂの経路設定機能６６を通じて、当該通信拠点１０が管理するＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ４１ｂに複数経路データを設定する。
【００８８】
この結果、通信拠点１０のＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ４１ｂは、通信端末２０ｂから指定されるパケットの送信先のＩＰアドレスに応じて、当該パケットを出力するポートを切り替える。なお、送信方向によっては、送信元のＩＰアドレスに応じてポートを切り替えるように構成することができる。
【００８９】
[障害時経路再構成処理]  
続いて、本実施の形態の複数経路作成システムにおける障害発生時の経路再構成処理手順について説明する。本実施の形態の複数経路作成システムでは、周期的に経路障害が発生しているか否かを調査し、経路障害が発生していることを検知したときは経路の再構成を実行する。
【００９０】
図３１は、本実施の形態の複数経路作成システムのネットワークトポロジ監視機能５１の処理手順を示すフロー図である。  
ネットワークトポロジ監視機能５１は、一定時間経過で（所定時間間隔で）、サイクリックに起動する。なお、上述の初期システムの構築は行われており、各記憶部には所定の情報が格納されている。
【００９１】
ステップＳ５１において、ネットワークトポロジ監視機能５１は、全管理端末データ記憶部７１を参照し、前回起動時に選択した管理端末４０の次の管理端末４０を選択する。即ち、初回起動時は、全管理端末データ記憶部７１の先頭の管理端末４０を選択する。ステップＳ５２において、全ネットワークトポロジ記憶部７２を参照して選択した管理端末４０の所属するクラスタを調べる。更に、選択した管理端末４０の所属するクラスタ以外の全クラスタと、そのクラスタの代表管理端末１０ａのＩＰアドレスを抽出する。ステップＳ５３において、抽出したクラスタと代表管理端末１０ａのＩＰアドレスとをトポロジ通知機能６１に送信する。
【００９２】
図３２は、本実施の形態の複数経路作成システムのトポロジ通知機能６１の処理手順を示すフロー図である。  
ステップＴ３１において、トポロジ通知機能６１は起動理由を調べる。起動理由がネットワークトポロジ監視機能５１からの指示による場合、ステップＴ３２において、トポロジ通知機能６１は、指示された全ての他のクラスタの代表管理端末１０ａにプローブパケットを送信する。ステップＴ３３において、トポロジ通知機能６１は、計測される経路情報を複数経路ディレクタ３０のネットワークトポロジ収集機能５２に送信する。
【００９３】
経路情報を受信したネットワークトポロジ収集機能５２は、図２１のステップＳ０１〜Ｓ０３において起動要因を調べる。トポロジ通知機能６１からの経路情報受信による起動の場合は、ステップＳ０３において、送信された経路情報を全ネットワークトポロジ記憶部７２、全クラスタ間経路データ記憶部７４の経路情報と比較して変化しているかどうかを調べる。
【００９４】
経路情報に変化が有った場合（Ｓ０３でＹＥＳ）、ネットワークトポロジ収集機能５２は、ステップＳ０５以降のネットワークトポロジデータ収集動作を実行して経路再構築動作を実行する。これ以降の処理手順は、初期システム構築処理において既に説明しているため、再度の説明は省略する。経路情報に変化が無かった場合（Ｓ０３でＮＯ）、ネットワークトポロジ収集機能５２は、処理を終了する。
【００９５】
以上、経路に障害が発生した場合の経路変更方法について説明したが、上述のように、経路変更が生じた場合、ネットワークトポロジ収集機能５２を起動してクラスタ分類を全て再度実行する方法の他に次のような処理を行うことができる。
【００９６】
経路変更が生じた場合、変更のあった経路が使用されているかどうかを全クラスタ間経路データ記憶部７４の「選択状態」を調べる。  
「選択状態」が「未選択」の場合は、全クラスタ間経路データ記憶部７４の該当する「経路情報」を更新して、そのまま終了する。
【００９７】
「選択状態」が「選択中」の場合は、次の（１）又は（２）を行うことができる。  
（１）全クラスタ間経路データ記憶部７４の該当する「経路情報」を更新して、その経路を使用している通信拠点の通信について複数経路計算機能５４を用いて新たな経路を求める。この際、クラスタは変更しない。  
（２）ネットワークトポロジ収集機能５２を起動し、変更された経路に関連する管理端末４０のみについてクラスタ分類を再度実行する。
【００９８】
また、再度のクラスタ分類が未確定の状態で短期間で行われることを回避するために、一旦クラスタ分類を行った場合は、一定時間が経過するまでは再度クラスタ分類を実行しないようにして、この間の更なる経路変更が確定することを見極めるようにしても良い。
【００９９】
[端末追加時経路再構成処理]  
続いて、本実施の形態の複数経路作成システムにおける端末追加時の経路再構成処理手順について説明する。本実施の形態の複数経路作成システムでは、新たに管理端末が追加されたこと、あるいは、故障していた管理端末が復旧したことを検知したときは経路の再構成を実行する。
【０１００】
これまで電源がオフとなっていた管理端末４０の電源がオンとなったときは、当該管理端末４０のトポロジ通知機能６１が立ち上がる。図３２のステップＴ３１において、トポロジ通知機能６１は起動理由を調べる。起動理由が管理端末４０の起動である場合、ステップＴ３４において、トポロジ通知機能６１は、複数経路ディレクタ３０のネットワークトポロジ収集機能５２に、ＩＰアドレスと共に管理端末起動であることを示す情報を送信する。
【０１０１】
経路情報を受信したネットワークトポロジ収集機能５２は、図２１のステップＳ０１〜Ｓ０３において起動要因を調べる。トポロジ通知機能６１からの管理端末起動による場合は（Ｓ０２でＹＥＳ）、ステップＳ０５以降のネットワークトポロジデータ収集動作を実行して経路再構築動作を実行する。これ以降の処理手順は、初期システム構築処理において既に説明しているため、再度の説明は省略する。管理端末起動で無かった場合（Ｓ０２でＮＯ）は上述の障害発生かどうかを調べる。この処理は既に説明しているため、再度の説明は省略する。
【０１０２】
なお、再度のクラスタ分類が未確定の状態で短期間で行われることを回避するために、一旦クラスタ分類を行った場合は、一定時間が経過するまでは再度クラスタ分類を実行しないようにして、この間の端末の追加が確定することを見極めるようにしても良い。
【０１０３】
以上説明した実施の形態の複数経路作成システムによれば、複数経路計算を通信拠点単位ではなく、クラスタ単位で実施するため、ネットワークトポロジデータのデータ量削減、プローブパケットのトラフィック削減、プローブパケットの計測時間削減、経路計算時間削減などに顕著な効果を得ることができる。
【０１０４】
例えば、ＤＣと通信拠点が合わせてＮ点存在し、１クラスタに平均ｍ点含まれる場合であって、直接経路と迂回経路の２経路を算出するときは、ネットワークトポロジデータのデータ量はＮＣ２  →  Ｎ／ｍＣ２に低減する。また、プローブパケットのトラフィックについてもトレースパケット送信回数をＮＣ２  →  Ｎ／ｍＣ２に削減することができる。即ち、データ量及び回数を、（Ｎ／ｍＣ２）／（ＮＣ２）≒１／ｍ２×（１−（ｍ／Ｎ））＜１／ｍ２より、それぞれこれまでの１／ｍ２以下に低減することができる。例えば、ｍ＝１０のときは、これまでの１／１００以下に低減し、ｍ＝１００のときは、これまでの１／１００００以下に低減することが可能である。
【０１０５】
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。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【符号の説明】
【０１０６】
１…端末、６…端末、７…直接経路、８…迂回経路、１０…通信拠点、１０ａ…代表管理端末、１１…ＤＣ、３０…複数経路ディレクタ、４０…管理端末、４０ａ…ＤＣ側管理端末、４０ｂ…通信拠点側管理端末、４１ａ、４１ｂ…ＯｐｅｎＦｌｏｗスイッチ、４２ａ、４２ｂ…ＯｐｅｎＦｌｏｗコントローラ、４３ａ、４３ｂ…ＯｐｅｎＦｌｏｗマネージャ、５１…ネットワークトポロジ監視機能、５２…ネットワークトポロジ収集機能、５３…クラスタ構成機能、５４…複数経路計算機能、５５…複数経路伝達機能、６１…トポロジ通知機能、６２…クラスタ情報受信機能、６３…クラスタ間経路収集機能、６４…クラスタ間経路判定機能、６５…複数経路設定機能、６６…経路設定機能、７１…全管理端末データ記憶部、７２…全ネットワークトポロジ記憶部、７３…クラスタ化閾値データ記憶部、７４…全クラスタ間経路データ記憶部、７５…複数経路データ記憶部、７６…クラスタ情報データ記憶部。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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