(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＷＡＮ側パケット出力部を相手先仮想専用線装置の複数のＷＡＮ側パケット入力部と接続する仮想専用線装置であって、
複数のＷＡＮ側パケット出力部と相手先仮想専用線装置の複数のＷＡＮ側パケット入力部の組合せについて通信品質を測定した測定結果に基づいて、接続する組合せを決定し、決定した組合せに基づいて各ＷＡＮ側パケット出力部に送信するパケットの割合と各ＷＡＮ側パケット出力部から送信する相手先仮想専用線装置のＷＡＮ側パケット入力部を決定する制御部と、
フロー識別子付与部でフロー識別子を付与されたフロー識別子付与パケットを、前記制御部が決定した割合で複数のＷＡＮ側パケット出力部に分散して送信するセレクタと、
相手先仮想専用線装置の複数のＷＡＮ側パケット出力部から受信したフロー識別子付与パケットをフロー識別子除去部に送信する複数のＷＡＮ側パケット入力部と、
前記セレクタから受信したフロー識別子付与パケットを、前記制御部が決定した相手先仮想専用線装置のＷＡＮ側パケット入力部宛に送信する複数のＷＡＮ側パケット出力部と、
を備え、
前記複数のＷＡＮ側パケット入力部および出力部の自アドレスは全て設定しておき、前記複数のＷＡＮ側パケット入力部および出力部の一つに相手先アドレスの一つを設定し、前記相手先アドレス宛にプローブパケットを飛ばし、相手先専用線装置から送られたアドレス情報を元に、各ＷＡＮ回線の接続を行い仮想専用線接続を確立する
ことを特徴とする仮想専用線装置。
【請求項２】
請求項１に記載の仮想専用線装置であって、
ＬＡＮ側パケット入力部から送られてきたパケットをパケット用メモリに一時的に格納した後、前記フロー識別子付与部に送信し、
前記フロー識別子除去部から送られてきたパケットをパケット用メモリに一時的に格納した後、ＬＡＮ側パケット出力部に送信する
ことを特徴とする仮想専用線装置。
【請求項３】
複数のＷＡＮ側パケット出力部を相手先仮想専用線装置の複数のＷＡＮ側パケット入力部と接続する仮想専用線装置であって、
複数のＷＡＮ側パケット出力部と相手先仮想専用線装置の複数のＷＡＮ側パケット入力部の組合せについて通信品質を測定した測定結果に基づいて、接続する組合せを決定し、決定した組合せに基づいて各ＷＡＮ側パケット出力部に送信するパケットの割合と各ＷＡＮ側パケット出力部から送信する相手先仮想専用線装置のＷＡＮ側パケット入力部を決定する制御部と、
フロー識別子付与部でフロー識別子を付与されたフロー識別子付与パケットを、前記制御部が決定した割合で複数のＷＡＮ側パケット出力部に分散して送信するセレクタと、
前記セレクタから受信したフロー識別子付与パケットを、前記制御部が決定した相手先仮想専用線装置のＷＡＮ側パケット入力部宛に送信する複数のＷＡＮ側パケット出力部と、
を備え、
通信品質の測定結果および／または決定した組合せを記憶装置に履歴として記憶させておき、その後の起動のときに、前記記憶装置に記憶させた通信品質の測定結果および／または決定した組合せに基づいて、起動後直ちに使用できるようにした
ことを特徴とする仮想専用線装置。
【請求項４】
複数のＷＡＮ側パケット出力部を相手先仮想専用線装置の複数のＷＡＮ側パケット入力部と接続する仮想専用線装置であって、
複数のＷＡＮ側パケット出力部と相手先仮想専用線装置の複数のＷＡＮ側パケット入力部の組合せについて通信品質を測定した測定結果に基づいて、接続する組合せを決定し、決定した組合せに基づいて各ＷＡＮ側パケット出力部に送信するパケットの割合と各ＷＡＮ側パケット出力部から送信する相手先仮想専用線装置のＷＡＮ側パケット入力部を決定する制御部と、
フロー識別子付与部でフロー識別子を付与されたフロー識別子付与パケットを、前記制御部が決定した割合で複数のＷＡＮ側パケット出力部に分散して送信するセレクタと、
前記セレクタから受信したフロー識別子付与パケットを、前記制御部が決定した相手先仮想専用線装置のＷＡＮ側パケット入力部宛に送信する複数のＷＡＮ側パケット出力部と、
を備え、
要求される通信品質が帯域の大きさである場合に、合計の帯域が最大になるような組合せを採用し、合計の帯域に対する各ＷＡＮ回線の帯域の割合で、各ＷＡＮ側パケット出力部に送信するパケットの割合を決定する
ことを特徴とする仮想専用線装置。
【請求項５】
複数のＷＡＮ側パケット出力部を相手先仮想専用線装置の複数のＷＡＮ側パケット入力部と接続する仮想専用線装置であって、
複数のＷＡＮ側パケット出力部と相手先仮想専用線装置の複数のＷＡＮ側パケット入力部の組合せについて通信品質を測定した測定結果に基づいて、接続する組合せを決定し、決定した組合せに基づいて各ＷＡＮ側パケット出力部に送信するパケットの割合と各ＷＡＮ側パケット出力部から送信する相手先仮想専用線装置のＷＡＮ側パケット入力部を決定する制御部と、
フロー識別子付与部でフロー識別子を付与されたフロー識別子付与パケットを、前記制御部が決定した割合で複数のＷＡＮ側パケット出力部に分散して送信するセレクタと、
前記セレクタから受信したフロー識別子付与パケットを、前記制御部が決定した相手先仮想専用線装置のＷＡＮ側パケット入力部宛に送信する複数のＷＡＮ側パケット出力部と、
を備え、
要求される通信品質がリアルタイム性である場合に、各ＷＡＮ回線の遅延の最大値がもっとも小さくなるような組合せを採用する
ことを特徴とする仮想専用線装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のうちいずれか１項に記載の仮想専用線装置であって、
前記制御部が決定した組合せに基づいて相手先仮想専用線装置との接続が設定された後も、通信品質の測定を続け、その測定結果に基づいて、接続する組合せを更新することを特徴とする仮想専用線装置。
【請求項７】
複数のＷＡＮ側パケット出力部を相手先仮想専用線装置の複数のＷＡＮ側パケット入力部と接続する仮想専用線装置の接続方法であって、
前記仮想専用線装置は制御部とフロー識別子付与部とセレクタと複数のＷＡＮ側パケット入力部と複数のＷＡＮ側パケット出力部とを備え、
前記制御部が、複数のＷＡＮ側パケット出力部と相手先仮想専用線装置の複数のＷＡＮ側パケット入力部の組合せについて通信品質を測定した測定結果に基づいて、接続する組合せを決定し、決定した組合せに基づいて各ＷＡＮ側パケット出力部に送信するパケットの割合と各ＷＡＮ側パケット出力部から送信する相手先仮想専用線装置のＷＡＮ側パケット入力部を決定し、
前記セレクタが、前記フロー識別子付与部でフロー識別子を付与されたフロー識別子付与パケットを、前記制御部が決定した割合で複数のＷＡＮ側パケット出力部に分散して送信し、
前記複数のＷＡＮ側パケット入力部が、相手先仮想専用線装置の複数のＷＡＮ側パケット出力部から受信したフロー識別子付与パケットをフロー識別子除去部に送信し、
前記複数のＷＡＮ側パケット出力部が、前記セレクタから受信したフロー識別子付与パケットを、前記制御部が決定した相手先仮想専用線装置のＷＡＮ側パケット入力部宛に送信し、
前記複数のＷＡＮ側パケット入力部および出力部の自アドレスは全て設定しておき、前記複数のＷＡＮ側パケット入力部および出力部の一つに相手先アドレスの一つを設定し、前記相手先アドレス宛にプローブパケットを飛ばし、相手先専用線装置から送られたアドレス情報を元に、各ＷＡＮ回線の接続を行い仮想専用線接続を確立する
ことを特徴とする仮想専用線装置の接続方法。
【請求項８】
複数のＷＡＮ側パケット出力部を相手先仮想専用線装置の複数のＷＡＮ側パケット入力部と接続する仮想専用線装置の接続方法であって、
前記仮想専用線装置は制御部とフロー識別子付与部とセレクタと複数のＷＡＮ側パケット出力部とを備え、
前記制御部が、複数のＷＡＮ側パケット出力部と相手先仮想専用線装置の複数のＷＡＮ側パケット入力部の組合せについて通信品質を測定した測定結果に基づいて、接続する組合せを決定し、決定した組合せに基づいて各ＷＡＮ側パケット出力部に送信するパケットの割合と各ＷＡＮ側パケット出力部から送信する相手先仮想専用線装置のＷＡＮ側パケット入力部を決定し、
前記セレクタが、前記フロー識別子付与部でフロー識別子を付与されたフロー識別子付与パケットを、前記制御部が決定した割合で複数のＷＡＮ側パケット出力部に分散して送信し、
前記複数のＷＡＮ側パケット出力部が、前記セレクタから受信したフロー識別子付与パケットを、前記制御部が決定した相手先仮想専用線装置のＷＡＮ側パケット入力部宛に送信し、
通信品質の測定結果および／または決定した組合せを記憶装置に履歴として記憶させておき、その後の起動のときに、前記記憶装置に記憶させた通信品質の測定結果および／または決定した組合せに基づいて、起動後直ちに使用できるようにする
ことを特徴とする仮想専用線装置の接続方法。
【請求項９】
複数のＷＡＮ側パケット出力部を相手先仮想専用線装置の複数のＷＡＮ側パケット入力部と接続する仮想専用線装置の接続方法であって、
前記仮想専用線装置は制御部とフロー識別子付与部とセレクタと複数のＷＡＮ側パケット出力部とを備え、
前記制御部が、複数のＷＡＮ側パケット出力部と相手先仮想専用線装置の複数のＷＡＮ側パケット入力部の組合せについて通信品質を測定した測定結果に基づいて、接続する組合せを決定し、決定した組合せに基づいて各ＷＡＮ側パケット出力部に送信するパケットの割合と各ＷＡＮ側パケット出力部から送信する相手先仮想専用線装置のＷＡＮ側パケット入力部を決定し、
前記セレクタが、前記フロー識別子付与部でフロー識別子を付与されたフロー識別子付与パケットを、前記制御部が決定した割合で複数のＷＡＮ側パケット出力部に分散して送信し、
前記複数のＷＡＮ側パケット出力部が、前記セレクタから受信したフロー識別子付与パケットを、前記制御部が決定した相手先仮想専用線装置のＷＡＮ側パケット入力部宛に送信し、
要求される通信品質が帯域の大きさである場合に、合計の帯域が最大になるような組合せを採用し、合計の帯域に対する各ＷＡＮ回線の帯域の割合で、各ＷＡＮ側パケット出力部に送信するパケットの割合を決定する
ことを特徴とする仮想専用線装置の接続方法。
【請求項１０】
複数のＷＡＮ側パケット出力部を相手先仮想専用線装置の複数のＷＡＮ側パケット入力部と接続する仮想専用線装置の接続方法であって、
前記仮想専用線装置は制御部とフロー識別子付与部とセレクタと複数のＷＡＮ側パケット出力部とを備え、
前記制御部が、複数のＷＡＮ側パケット出力部と相手先仮想専用線装置の複数のＷＡＮ側パケット入力部の組合せについて通信品質を測定した測定結果に基づいて、接続する組合せを決定し、決定した組合せに基づいて各ＷＡＮ側パケット出力部に送信するパケットの割合と各ＷＡＮ側パケット出力部から送信する相手先仮想専用線装置のＷＡＮ側パケット入力部を決定し、
前記セレクタが、前記フロー識別子付与部でフロー識別子を付与されたフロー識別子付与パケットを、前記制御部が決定した割合で複数のＷＡＮ側パケット出力部に分散して送信し、
前記複数のＷＡＮ側パケット出力部が、前記セレクタから受信したフロー識別子付与パケットを、前記制御部が決定した相手先仮想専用線装置のＷＡＮ側パケット入力部宛に送信し、
要求される通信品質がリアルタイム性である場合に、各ＷＡＮ回線の遅延の最大値がもっとも小さくなるような組合せを採用する
ことを特徴とする仮想専用線装置の接続方法。
【請求項１１】
請求項１ないし６のうちのいずれか１項に記載の仮想専用線装置としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パケット交換網を利用した仮想専用線装置とその接続方法とプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の回線により接続された仮想専用線装置間では、送信元装置に入力されたパケットは、相手先装置に分散されて送られる。図１は、装置Ａおよび装置Ｂが３つのＷＡＮ回線（ＩＰ網）により接続されている例である。ここで装置Ａから装置Ｂヘパケットデータを転送する場合、以下の処理を行なう。
（１）複数の回線をラウンドロビンに選択し、選択された回線を用いて装置ＡのＬＡＮ側から入力されたパケットデータが転送される。
（２）装置Ｂでは、複数のＷＡＮ回線から転送されてきたパケットデータを一つにまとめてＬＡＮ側に送り出す。
【０００３】
上記の処理は、回線の帯域を考慮しながら行なわれることもある。この場合の処理は以下のように行なわれる。
（１）回線の帯域の割合を計算し、回線毎の転送回数の割合を決定する。
（２）装置ＡのＬＡＮ側からパケットが入力されると、転送回数の割合に応じて、回線が選択され、パケットデータが装置Ｂへ転送される。
（３）装置Ｂでは、複数のＷＡＮ回線からばらばらに送られてきたパケットを一つにまとめてＬＡＮ側に送り出す。
【０００４】
従来、このような装置は、
（１）複数回線を用いた冗長化による頑健性・信頼性の向上、
（２）複数回線を利用した高速化、
（３）パケット分散によるセキュリティの向上、
を目的として用いられてきた。
【０００５】
以下に、複数回線を用いた従来技術の文献を示す。
【０００６】
【非特許文献１】渡部郁恵、岡部寿男、中村素典、「複数経路を活用したＴＣＰ−Ｆｒｉｅｎｄｌｙなストリーミングシステムの設計と実装」、信学技法ＩＡ−２００６−３７、電子情報通信学会、２００７年１月、ｐ．３７−４２
【非特許文献２】丸紅ソリューション株式会社、「複数のアクセス回線に同時接続する専用機」、[online]、２００２年２月２１日、[平成１９年１１月１２日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.marubeni-sys.com/news/msol/2002/0409.html＞
【非特許文献３】FatPipe Networks Inc、「FatPipe MPVPN provides the highest level of VPN security」、[online]、[平成１９年１１月１２日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.fatpipeinc.com/mpvpn/index.html＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
インターネットはデータ通信用のネットワークとして設計されており、これまで、遅延や帯域などの回線品質についてはあまり重視されてこなかったが、近年、インターネット上でストリーミングなどが行なわれるようになってきており、高速化や遅延時間の保証など、通信品質のさらなる向上が課題となってきている。
【０００８】
従来の仮想専用線装置では、複数回線を使用する場合に、装置間の回線の接続の組合せを管理者が経験的に決めていた。しかし、帯域、遅延、パケット損失率などの通信品質を向上させるには、回線の通信品質を測定しながら、装置間の回線接続の組合せを適切に設定することが重要である。これについて以下に述べる。
【０００９】
ＩＳＰの運営ポリシーなどのため、ＩＳＰ間の通信品質は一様ではなく、実測してみるとＩＳＰ間の通信品質にかなりばらつきがあることが多い。通信品質の指標としては、使用可能な実帯域や遅延およびそのジッタ、パケット損失率などが考えられるが、以下では説明のため、実帯域についてのみ考える。
【００１０】
異なるＩＳＰを利用し、ＩＰ網を経由した複数の接続を行なう場合、図２に示すように、接続の形態としていくつかの組合せが考えられる。図２では、装置間の２通りの接続例を、実線および破線の矢印として表しているが、実際には６通りの接続の組合せがある。なお、対向する装置のＷＡＮ側ポートの数を各々ｎ個とすれば、その組合せの数はｎの階乗である。この装置を使って構築された仮想専用線で使用可能な帯域とは、各回線の実帯域の総和となる。
【００１１】
さて、図２の装置Ａおよび装置Ｂの各々のＷＡＮ側ポートに接続されたＩＳＰ間の使用可能な実帯域が、測定によって図３のように得られたとする。これらのＷＡＮ側ポートの組合せは図４のようになる。実帯域の総和が最大となるのは、組合せ４であり、１１Ｍｂｐｓの速度が得られる。また、実帯域の総和が最小となるのは組合せ１の３Ｍｂｐｓとなり、最大値との差は８Ｍｂｐｓとなる。
【００１２】
以上では、接続の組合せを適切に選ぶことにより、使用可能な帯域の向上がはかれることを説明してきたが、同様に遅延についても接続の組合せが重要である。すなわち帯域と同様に、ＩＳＰ間の遅延の最大値が最も小さくなるような組合せを選ぶことで、通信品質の向上をはかることができる。ジッタについてもまた同様である。
【００１３】
このように、回線の通信品質を実測し、それに基づいて装置間の回線接続の組合せを適切に設定することは、仮想回線の品質向上のためには重要である。
【００１４】
しかし、これまで、回線の接続の組合せを設定する際には、
（１）通信品質の測定を伴わずに、
（２）装置の管理者が経験に基づいて任意に決定することが多く、必ずしも適切な設定がなされているとは言えなかった。また、
（３）その設定は手動で行なっているため、人的コストの上昇にもつながるといった問題があった。
【００１５】
本発明の目的は、複数の回線により接続された仮想専用線装置において、通信品質の向上をはかることである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本明細書において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００１７】
第１の発明は、複数のＷＡＮ側パケット出力部を相手先仮想専用線装置の複数のＷＡＮ側パケット入力部と接続する仮想専用線装置であって、複数のＷＡＮ側パケット出力部と相手先仮想専用線装置の複数のＷＡＮ側パケット入力部の組合せについて通信品質を測定した測定結果に基づいて、接続する組合せを決定し、決定した組合せに基づいて各ＷＡＮ側パケット出力部に送信するパケットの割合と各ＷＡＮ側パケット出力部から送信する相手先仮想専用線装置のＷＡＮ側パケット入力部を決定する制御部と、フロー識別子付与部でフロー識別子を付与されたフロー識別子付与パケットを、前記制御部が決定した割合で複数のＷＡＮ側パケット出力部に分散して送信するセレクタと、前記セレクタから受信したフロー識別子付与パケットを、前記制御部が決定した相手先仮想専用線装置のＷＡＮ側パケット入力部宛に送信する複数のＷＡＮ側パケット出力部と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
第２の発明は、第１の発明において、相手先仮想専用線装置の複数のＷＡＮ側パケット出力部から受信したフロー識別子付与パケットをフロー識別子除去部に送信する複数のＷＡＮ側パケット入力部を備えることを特徴とする。
【００１９】
第３の発明は、第２の発明において、ＬＡＮ側パケット入力部から送られてきたパケットをパケット用メモリに一時的に格納した後、前記フロー識別子付与部に送信し、前記フロー識別子除去部から送られてきたパケットをパケット用メモリに一時的に格納した後、ＬＡＮ側パケット出力部に送信することを特徴とする。
【００２０】
第４の発明は、第２または第３の発明において、前記複数のＷＡＮ側パケット入力部および出力部の自アドレスは全て設定しておき、前記複数のＷＡＮ側パケット入力部および出力部の一つに相手先アドレスの一つを設定し、前記相手先アドレス宛にプローブパケットを飛ばし、相手先専用線装置から送られたアドレス情報を元に、各ＷＡＮ回線の接続を行い仮想専用線接続を確立することを特徴とする。
【００２１】
第５の発明は、第１〜第４の発明において、前記制御部が決定した組合せ基づいて相手先仮想専用線装置との接続が設定された後も、通信品質の測定を続け、その測定結果に基づいて、接続する組合せを更新することを特徴とする。
【００２２】
第６の発明は、第１〜第５の発明において、通信品質の測定結果および／または決定した組合せを記憶装置に履歴として記憶させておき、その後の起動のときに、前記記憶装置に記憶させた通信品質の測定結果および／または決定した組合せに基づいて、起動後直ちに使用できるようにしたことを特徴とする。
【００２３】
第７の発明は、第１〜第６の発明において、要求される通信品質が帯域の大きさである場合に、合計の帯域が最大になるような組合せを採用し、合計の帯域に対する各ＷＡＮ回線の帯域の割合で、各ＷＡＮ側パケット出力部に送信するパケットの割合を決定することを特徴とする。
【００２４】
第８の発明は、第１〜第６の発明において、要求される通信品質がリアルタイム性である場合に、各ＷＡＮ回線の遅延の最大値がもっとも小さくなるような組合せを採用することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、各回線の通信品質を測定して、仮想専用回線に要求される品質に応じた回線接続の組合せを選べるため、通信品質の向上をはかることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施例のうち最良のものについて、図に基づき説明する。
【００２７】
図５は、本発明の実施例におけるパケットデータの流れを表したものである。本実施例においては、フロー識別子の付与を、カプセル化に伴って行っている。図５において、５０１はＶＰＮ装置Ａ、５０２はＶＰＮ装置Ｂ、５０３はＩＰ網（ＷＡＮ）である。Ａｗａｎ１、Ａｗａｎ２、Ａｗａｎ３はＶＰＮ装置Ａ５０１のＩＰ網（ＷＡＮ）に接続するポートである。ＡＬａｎ１はＶＰＮ装置Ａ５０１のＬＡＮに接続するポートである。Ｂｗａｎ１、Ｂｗａｎ２、Ｂｗａｎ３はＶＰＮ装置Ｂ５０２のＩＰ網（ＷＡＮ）に接続するポートである。ＢＬａｎ１はＶＰＮ装置Ａ５０１のＬＡＮに接続するポートである。
【００２８】
ＬＡＮ側からパケット１、２、３がＶＰＮ装置Ａ５０１のポートＡＬａｎ１に入力される。ＶＰＮ装置Ａ５０１からは、カプセル化パケット１’がポートＡｗａｎ１からＶＰＮ装置Ｂ５０２のポートＢｗａｎ１へ、カプセル化パケット２’がポートＡｗａｎ２からＶＰＮ装置Ｂ５０２のポートＢｗａｎ２へ、カプセル化パケット３’がポートＡｗａｎ３からＶＰＮ装置Ｂ５０２のポートＢｗａｎ３へ、送信される。ＶＰＮ装置Ｂ５０２はカプセル化パケット１’、２’、３’をデカプセル化し、ＢＬａｎ１からＬＡＮ側に再構成された（元に戻された）パケット１、２、３を出力する。
【００２９】
５４０はＬＡＮ側からＶＰＮ装置Ａ５０１のポートＡＬａｎ１に入力されるＩＰパケットの詳細を示す図であり、５４１はＩＰヘッダ、５４２はペイロードである。
【００３０】
５５０はＶＰＮ装置Ａ５０１のポートＡｗａｎ１から送信されるカプセル化パケットの詳細を示す図であり、５５１はカプセル化ヘッダ、５５２は通常のＩＰパケットである。
【００３１】
５５３はカプセル化ヘッダ５５１の詳細を示す図である。５５４はカプセル化ヘッダ５５３をさらに詳細に示す図であり、５５５はＩＰヘッダ、５５６はシーケンス番号、５５７はｌａｂｅｌである。ＩＰヘッダ５５５はＷＡＮ回線伝送用に付け加えられるヘッダである。シーケンス番号５５６はパケット順序の逆転を防ぐために付け加えられるカプセル化パケットの順番を示す番号である。ｌａｂｅｌ５５７はフロー識別用に付け加えられるラベルである。
【００３２】
５６０は、ＶＰＮ装置Ｂ５０２のポートＢＬａｎ１からＬＡＮ側に出力される再構成されたパケットの詳細を示す図であり、５６１はＩＰヘッダ、５６２はペイロードである。
【００３３】
以下、図５を用いて装置動作の概略を述べる。
（１）ＶＰＮ装置Ａ５０１にＬＡＮ側から入力されたパケットは、（ａ）フローを識別するためのラベル（label）５５７、（ｂ）パケット順序の逆転を防ぐためのシーケンス番号（sequence number）５５６、（ｃ）ＷＡＮ転送用のＩＰヘッダ５５５からなる「カプセル化ヘッダ」５５４を付加されてカプセル化される。
（２）カプセル化されたパケットは、複数の回線を経由してＶＰＮ装置Ｂ５０２に送られる。
（３）ＶＰＮ装置Ｂ５０２内でカプセル化を解かれて（デカプセル）、フロー毎にパケット順序が変わらないようにしてＬＡＮ側に送出される。
【００３４】
なお、カプセル化ヘッダ内でフロー識別のために使われるラベル５５７は、Source IP address、Destination IP address、Source port、Destination portの四つによりユニークに決定される。
【００３５】
本発明の実施例の仮想専用線装置の内部概略図を図６に示し、各部の働きについて述べる。
【００３６】
６０１は本発明の実施例の仮想専用線装置（複数パスＶＰＮ装置）である。６１１はＬＡＮ側パケット入力部、６１２はパケット用メモリ、６１３はカプセル化装置、６１４はセレクタ、６１５は制御部、６１６はＷＡＮ側パケット出力部（Ｇ１ｏｕｔ）、６１７はＷＡＮ側パケット出力部（Ｇ２ｏｕｔ）、６１８はＷＡＮ側パケット出力部（Ｇ３ｏｕｔ）、６１９はＷＡＮ側パケット入力部（Ｇ１ｉｎ）、６２０はＷＡＮ側パケット入力部（Ｇ２ｉｎ）、６２１はＷＡＮ側パケット入力部（Ｇ３ｉｎ）、６２２は通信品質測定部、６２３はデカプセル化装置、６２４はパケット用メモリ、６２５はＬＡＮ側パケット出力部、６２６は履歴データなどの保存等に用いる記憶装置である。
【００３７】
６０２は仮想専用線装置６０１とＷＡＮ６０３を介して接続する相手先仮想専用線装置である。６３１はＷＡＮ側パケット入力部（Ｂ１ｉｎ）、６３２はＷＡＮ側パケット入力部（Ｂ２ｉｎ）、６３３はＷＡＮ側パケット入力部（Ｂ３ｉｎ）、６３４はＷＡＮ側パケット出力部（Ｂ１ｏｕｔ）、６３５はＷＡＮ側パケット出力部（Ｂ２ｏｕｔ）、６３６はＷＡＮ側パケット出力部（Ｂ３ｏｕｔ）である。その他の構成は仮想専用線装置６０１と同様であるから省略する。
【００３８】
仮想専用線装置６０１は、パケット交換網接続のための複数のＷＡＮ（Wide Area Network）ポート、拠点のローカル網に接続するためのＬＡＮ（Local Area Network）ポートを有する。また、仮想専用線装置６０１の内部は、ＬＡＮ側パケット入出力部６１１、６２５、パケット用メモリ６１２、６２４、セレクタ６１４、制御部６１５、ＷＡＮ側パケット入出力部６１６〜６２１によって構成される。各部の働きの概要は以下の通りである。
【００３９】
（Ａ）ＬＡＮ側パケット入力部６１１および出力部６２５
ＬＡＮ回線から送られて来たパケットをパケット用メモリ６１２に格納し、また、ＷＡＮ回線から送られてきたパケットを収集して再構成したパケットデータをＬＡＮ側に送り出す。
【００４０】
（Ｂ）パケット用メモリ６１２、６２４
パケットデータを格納しておくメモリである。ＬＡＮ側パケット入力部６１１から送られてきたパケットをパケット用メモリ６１２に一時的に格納した後、カプセル化装置６１３に送信する。また、デカプセル化装置６２３から送られてきたパケットをパケット用メモリ６２４に一時的に格納した後、ＬＡＮ側パケット出力部６２５に送信する。パケット用メモリ６１２、６２４は、ジッタを吸収し、組合せ切替えによる通信途絶を回避するために用いる。また、パケット順序の逆転を防ぐためにも用いる。
【００４１】
（Ｃ）カプセル化装置６１３
ＬＡＮ側からのパケットに「カプセル化ヘッダ」（図５の５５４参照）を付加する。カプセル化ヘッダは、フロー識別子（フローを識別するためのラベルおよびシーケンス番号）、転送用ＩＰヘッダからなる。なお、ここではまだ宛先アドレスは空白のままである。
【００４２】
（Ｄ）デカプセル化装置６２３
ＷＡＮ側から入ってきたパケットを、カプセル化ヘッダのシーケンス番号を見ながら、フロー内でパケット順序の逆転が起こらないようにカプセル化ヘッダを除去して、ＬＡＮ側に送信する。
【００４３】
（Ｅ）セレクタ部６１４
カプセル化装置６１３でカプセル化されたパケットを、制御部６１５に指定された割合で複数のＷＡＮ側パケット出力部６１６、６１７、６１８に分散して送信する。ここでカプセル化ヘッダの宛先ＩＰアドレスが設定される。
【００４４】
パケットの分散方式としては、最も単純なものとしては、分割されたデータを順番にＷＡＮポートに割り当てて送り出す「ラウンドロビン方式」がある。この方式は実装が単純になる利点があるが、回線の帯域が均等であることを前提としているため、ヘテロなネットワーク環境における使用は不適である、この他にも、レスポンスタイムにより分割の比率を決定する方法などがあるが、本実施例では、各々のＷＡＮ回線の帯域に応じてパケットデータの分割の比率を決定する方式を第一選択としている。
【００４５】
（Ｆ）制御部６１５
制御部６１５は以下の要素よりなる。
・宛先計算手段
通信品質測定部６２２からの測定データを元に組合せ表を作成し、フローに要求される品質を満足するように、経路の最適な組合せを決定する。
・分散割合決定手段
ＷＡＮ側ポートヘ送るパケットデータの分割割合を、パケット分散割合表に基づいて指示する。
・宛先アドレス設定手段
組合せ表の中の最良の組合せにより宛先選択表を作成し、これを元に、各ＷＡＮ側ポートの宛先選択器の設定を行なう。
【００４６】
（Ｇ）ＷＡＮ側パケット入力部６１９〜６２１および出力部６１６〜６１８
ＷＡＮ６０３から送られてきたカプセル化パケットを受信し、デカプセル化装置６２３にフォワードする。また、セレクタ６１４から送られてきたカプセル化パケットをＷＡＮ６０３に向けて送信する。また、通信品質に関わるカウンタが装備されており、各々の経路について、使用可能な帯域、遅延、ジッタ、パケット損失率などの通信品質を観測するためのカウンタが搭載されている。
【００４７】
（Ｈ）通信品質測定部６２２
ＶＰＮ接続確立以前の初期に、ダミーパケットを相手先装置（仮想専用線装置６０２）に送り、初期の通信品質の測定を行なう。また、一旦ＶＰＮ接続が確立した後も、両装置間のトラフィックの監視を続け、通信品質の測定を行なう。また、トラフィックが無い時や少ない時には、定期的に相手装置にダミーパケットを送って疑似トラフィックを発生させ、通信品質の変化がないかどうかを監視する。
【００４８】
次に、本発明の実施例で扱う仮想専用線装置の動作を図６を参照しながら示す。本発明の実施例における仮想専用線装置６０１の動作は、３つのフェーズからなる。
【００４９】
以下、本装置のフェーズ毎の動作について述べる。
【００５０】
［通信品質測定フェーズ］
（０）初期の対地接続（相手先地点との接続）を確立する。この時、Ｐａｔｈ  ＭＴＵ  Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ（ＩＥＴＦ  ＲＦＣ  １１９１）を使用して、転送性能低下の原因となるパケットの分割が起こらないようにする。これらの入出力部には、ポート毎に別ネットワークに属するユニークなアドレスが付与されている。これらのアドレスは、ＩＰ（Internet Protocol）準拠の３２ｂｉｔアドレス体系を持つ。そして、自アドレスと相手先アドレスの間に接続を確立し、これらを束ねて１つの仮想専用線を構成する。
（１）測定用のダミーパケットを一定時間送信する。
（２）通信品質測定部６２２は、使用している帯域、使用可能な実帯域、遅延、ジッタ、パケット損失率などの通信品質を観測し、その結果を制御部６１５に通知する。
（３）制御部６１５は、ひとつの組合せで品質測定が終わると、ＷＡＮインターフェイスを制御して、別のパスの組合せで仮想専用線接続を確立し、（１）に戻る。これを組合せの数だけ繰り返す。全ての組合せの測定が終わると、各々の通信品質について、図７のような表が得られる。
【００５１】
図７は、本実施例において測定された各ポート間の実帯域を示す表である。図７は、仮想専用線装置６０１の出力ポートＧ１ｏｕｔ６１６から相手先仮想専用線装置６０２の入力ポートＢ１ｉｎ６３１への実帯域が１Ｍｂｐｓであり、Ｇ１ｏｕｔ６１６からＢ２ｉｎ６３２への実帯域が５Ｍｂｐｓであり、Ｇ１ｏｕｔ６１６からＢ３ｉｎ６３３への実帯域が６Ｍｂｐｓであり、仮想専用線装置６０１の出力ポートＧ２ｏｕｔ６１７から相手先仮想専用線装置６０２の入力ポートＢ１ｉｎ６３１への実帯域が２Ｍｂｐｓであり、…を示している。
【００５２】
なお、装置の使用シーンによっては、装置起動後に直ちに使用可能となることが要求される。通信品質測定フェーズにはある程度の測定時間が必要であり、起動後に直ちに使用できるようにするためには、この通信品質の測定を省略する必要がある。しかし、通信品質の測定を省略すると、適切な組合せを得ることができない。そこで、以前に装置を動作させたときの通信品質の測定結果および最適な組合せを記憶装置６２６に履歴として残しておくことで、接続確立までの時間を短縮できるようにする。
【００５３】
［組合せ決定フェーズ］
（１）測定により得られた通信品質データ（図７）を元に、図８の組合せ表８０１のように、フローに要求される品質に最適な組合せを決定する。例えば、要求される通信品質が帯域の大きさである場合、送信元と宛先の組合せのうち、合計の帯域が最大になるような組合せを採用する。同様に、リアルタイム性が最も要求される場合には、各ＷＡＮ回線の遅延の最大値がもっとも小さくなるような組合せを採用すればよい。
【００５４】
図８は制御部６１５が作成する表を示す図である。８０１は制御部６１５の宛先計算手段が作成する組合せ表、８０２は制御部６１５の分散割合決定手段が作成するパケット分散割合表、８０３は制御部６１５の宛先アドレス設定手段が作成する宛先選択表である。
【００５５】
組合せ表８０１において、組合せ１は仮想専用線装置６０１の出力ポートＧ１ｏｕｔ６１６から相手先仮想専用線装置６０２の入力ポートＢ１ｉｎ６３１へ、Ｇ２ｏｕｔ６１７からＢ２ｉｎ６３２へ、Ｇ３ｏｕｔ６１８からＢ３ｉｎ６３３へ接続した場合である。「／１」と記載されているのは、その接続の実帯域が１Ｍｂｐｓであることを表している。この実帯域は、測定によって得られた図７に基づいている。組合せ１の場合の帯域合計は１Ｍｂｐｓ＋１Ｍｂｐｓ＋１Ｍｂｐｓ＝３Ｍｂｐｓとなる。この組合せ１で接続した場合が図６に示したものである。
【００５６】
組合せ表８０１において、組合せ４は仮想専用線装置６０１の出力ポートＧ１ｏｕｔ６１６から相手先仮想専用線装置６０２の入力ポートＢ２ｉｎ６３２へ、Ｇ２ｏｕｔ６１７からＢ３ｉｎ６３２へ、Ｇ３ｏｕｔ６１８からＢ１ｉｎ６３１へ接続した場合である。Ｇ１ｏｕｔ６１６からＢ２ｉｎ６３２への実帯域は５Ｍｂｐｓ、Ｇ２ｏｕｔ６１７からＢ３ｉｎ６３２への実帯域は５Ｍｂｐｓ、Ｇ３ｏｕｔ６１８からＢ１ｉｎ６３１への実帯域は１Ｍｂｐｓである。したがって、組合せ４の帯域合計は１１Ｍｂｐｓであり、この組合せにより最高の合計帯域が得られるから、本実施例の仮想専用線装置６０１は組合せ４を接続する組合せとして決定する。
【００５７】
（２）（１）の組合せ表８０１を元に、図８のようにパケット分散割合表８０２を作成し、セレクタ６１４に設定する。また、組合せ表８０１を元に各ＷＡＮ側ポートの宛先選択表８０３を作成し、これに基づいてＷＡＮ側パケット出力部６１６〜６１８の宛先選択器の設定を行なう。
【００５８】
すなわち、パケット分散割合表８０２に基づいて制御部６１５の分散割合決定手段はセレクタ６１４にパケット分散割合を設定する。それにより、セレクタ６１４はＧ１ｏｕｔ６１６に４５％、Ｇ２ｏｕｔ６１７に４５％、Ｇ３ｏｕｔ６１８に９％の割合でパケットを配布することになる。パケット分散割合表８０２の分散割合は、帯域合計に対する各ＷＡＮ回線の実帯域の割合である。なお、パケット分散割合表８０２の分散割合の合計が１００％ではないのは小数点以下を省略して記載しているからであり、実際には合計は１００％である。
【００５９】
また、宛先選択表８０３に基づいて制御部６１５の宛先アドレス設定手段は、Ｇ１ｏｕｔ６１６の宛先選択器には送信先としてＢ２ｉｎ６３２、Ｇ２ｏｕｔ６１７の宛先選択器には送信先としてＢ３ｉｎ６３３、Ｇ３ｏｕｔ６１８の宛先選択器には送信先としてＢ１ｉｎ６３１を設定する。
【００６０】
（３）各回線の接続を行ない、仮想専用線接続を確立する。
（４）組合せの履歴を記憶装置６２６に保存する。
図９に、図８の組合せ表８０１の組合せ４の場合における相手先仮想専用線装置との接続の様子を示す。
【００６１】
［データ転送フェーズ］
図６の仮想専用線装置（複数パスＶＰＮ装置）では、データ転送時に以下の動作が行なわれる。
【００６２】
送信側装置では、以下のような処理が行なわれる。
（１）ＬＡＮ側パケット入力部から入力されたパケットは、まずパケット用メモリ６１２に転送される。
（２）パケット用メモリ６１２に蓄積されたパケットデータはカプセル化装置６１３に送られてカプセル化される。
（３）カプセル化されたパケットデータは、セレクタによって、図９に示すように、各ＷＡＮ側パケット出力部６１６〜６１８に送られ、複数のＷＡＮ回線に分散して送り出される。
【００６３】
一方、受信側装置では、以下のような処理が行なわれる。
（１）相手側装置から送られてきたカプセル化パケットを、カプセル化ヘッダのシーケンス番号の順序になるようにしてデカプセル化する。
（２）ＬＡＮ側パケット入出力部に送り出す。
【００６４】
なお、初期接続は以下のようにして自動化することができる。
（１）対向する二つの仮想専用線装置の複数のＷＡＮ側入出力部の自アドレスは、全て設定しておく。片側の仮想専用線装置のＷＡＮ側入出力部の一つに、相手先アドレスの一つを設定する。
（２）片側の仮想専用線装置がマスターとなり、相手先アドレス宛にプローブパケットを飛ばす。スレーブ側となった相手先装置は、自アドレス情報を含んだパケットを返す。
（３）スレーブ側の装置から送られたアドレス情報を元に、マスター側から各ＷＡＮ回線の接続を行ない、仮想専用線接続を確立する。
【００６５】
結局、本実施例は、以下のように、宛先選択に関する処理をフローが要求する通信品質を満足するように行なうものである。
（１）ＷＡＮ側パケット出力部６１６〜６１８のインターフェイスに宛先ＩＰアドレスを設定し、相手先仮想専用線装置６０２との接続を確立する。初期の宛先は適当に定める。
（２）品質測定に必要な一定時間、ダミーパケットを相手先仮想専用線装置６０２に転送する。ＷＡＮ側パケットを監視する通信品質測定部６２２が、その時点での使用可能帯域、遅延、パケット損失率、また、それらの最大値、最小値、平均、分散およびを測定する。
（３）（１）で定めた宛先を別の宛先に変更して接続を確立し、再び（２）の測定を行なう。これを繰り返して、送信元と宛先との全ての組合せについて測定する。
（４）上記測定結果に基づいて、転送すべきフローが要求する通信品質にできるかぎり適合するようにプログラムにより処理を行い、ＷＡＮ側ポートの最適な組合せを決定して接続を確立する。なお、フローの要求品質は、基本的にはそのフローの種類（ストリーミングかデータかなど）によって決まるが、ユーザーが事前に要求品質を変更することも可能である。
（５）（４）にて最適な組合せが設定された後も、通信品質の観測を続け、経過時間や通信品質の変化など、予め設定した条件に基づいて最適な組合せを再計算し、相手先装置との接続を更新する、この時、パケットメモリを利用することにより、通信の途絶を回避する。
以上により、仮想専用通信線の品質の向上をはかる。
【００６６】
以上、実施例に基づいて仮想専用線装置６０１について詳細に説明したが、仮想専用線装置６０１は、基本的には、複数のＷＡＮ側パケット出力部６１６〜６１８と相手先仮想専用線装置６０２の複数のＷＡＮ側パケット入力部６３１〜６３３の組合せについて通信品質を測定した測定結果に基づいて、接続する組合せを決定し、決定した組合せに基づいて各ＷＡＮ側パケット出力部に送信するパケットの割合と各ＷＡＮ側パケット出力部から送信する相手先仮想専用線装置のＷＡＮ側パケット入力部を決定する制御部６１５と、フロー識別子付与部（実施例のカプセル化装置６１３に対応）でフロー識別子を付与されたフロー識別子付与パケット（実施例のカプセル化パケットに対応）を、制御部６１５が決定した割合で複数のＷＡＮ側パケット出力部６１６〜６１８に分散して送信するセレクタ６１４と、セレクタ６１４から受信したフロー識別子付与パケットを、制御部６１５が決定した相手先仮想専用線装置６０２のＷＡＮ側パケット入力部宛に送信する複数のＷＡＮ側パケット出力部６１６〜６１８と、を備えるものであればよい。
【００６７】
また、相手先仮想専用線装置６０２の複数のＷＡＮ側パケット出力部６３４〜６３６から受信したフロー識別子付与パケットをフロー識別子を除去するフロー識別子除去部（実施例のデカプセル化装置６２３に対応）に送信する複数のＷＡＮ側パケット入力部６１９〜６２１を備えるようにしてもよい。
【００６８】
また、ＬＡＮ側パケット入力部６１１から送られてきたパケットをパケット用メモリ６１２に一時的に格納した後、フロー識別子付与部（実施例のカプセル化装置６１３に対応）に送信し、フロー識別子除去部（実施例のデカプセル化装置６２３に対応）から送られてきたパケットをパケット用メモリ６２４に一時的に格納した後、ＬＡＮ側パケット出力部６２５に送信するようにしてもよい。
【００６９】
また、仮想専用線装置６０１の接続方法の基本的なフローチャートを図１０に示す。ステップ１００１で、制御部６１５が、複数のＷＡＮ側パケット出力部６１６〜６１８と相手先仮想専用線装置６０２の複数のＷＡＮ側パケット入力部６３１〜６３３の組合せについて通信品質を測定した測定結果に基づいて、接続する組合せを決定し、決定した組合せに基づいて各ＷＡＮ側パケット出力部に送信するパケットの割合と各ＷＡＮ側パケット出力部から送信する相手先仮想専用線装置６０２のＷＡＮ側パケット入力部を決定する。ステップ１００２で、セレクタ６１４が、フロー識別子付与部（実施例のカプセル化装置６１３に対応）でフロー識別子を付与されたフロー識別子付与パケット（実施例のカプセル化パケットに対応）を、制御部６１５が決定した割合で複数のＷＡＮ側パケット出力部６１６〜６１８に分散して送信する。ステップ１００３で、複数のＷＡＮ側パケット出力部６１６〜６１８が、セレクタ６１４から受信したフロー識別子付与パケットを、制御部６１５が決定した相手先仮想専用線装置６０２のＷＡＮ側パケット入力部宛６３１〜６３３に送信する。
【００７０】
図６に示す実施例では仮想専用線装置６０１はＷＡＮ側パケット出力部を３個備えているが、ＷＡＮ側パケット出力部は複数個であれば何個でもよい。また、図６に示す実施例では仮想専用線装置６０１はＷＡＮ側パケット入力部を３個備えているが、ＷＡＮ側パケット入力部は何個でもよいし、ＷＡＮ側パケット出力部と同数でも異なった個数でもよい。さらに、ＷＡＮ側パケット出力部が複数個であれば、ＷＡＮパケット入力部を１個とし、１個のＷＡＮ側パケット入力部からのパケットをデカプセル化装置６２３に送信するようにしてもよい。
【００７１】
以上説明した実施例の仮想専用線装置はコンピュータとプログラムによっても実現でき、プログラムを記録媒体に記録することも、ネットワークを通じて提供することも可能である。
【００７２】
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】装置Ａおよび装置Ｂが３つのＷＡＮ回線により接続されている例を示す図である。
【図２】装置Ａおよび装置Ｂの接続のいくつかの組合せを示す図である。
【図３】測定された各ポート間の実帯域の例を示す図である。
【図４】ＷＡＮ側ポートの組合せを示す図である。
【図５】本発明の実施例におけるパケットデータの流れの表した図である。
【図６】本発明の実施例の仮想専用線装置の内部概略図である。
【図７】本発明の実施例において測定された各ポート間の実帯域を示す表である。
【図８】制御部６１５が作成する表を示す図である。
【図９】図８の組合せ表８０１の組合せ４の場合における相手先仮想専用線装置との接続の様子を示す図である。
【図１０】本発明の実施例の仮想専用線装置の接続方法の基本的なフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
【００７４】
５０１…ＶＰＮ装置Ａ、５０２…ＶＰＮ装置Ｂ、５０３…ＩＰ網（ＷＡＮ）、５４０…ＩＰパケットの詳細、５４１…ＩＰヘッダ、５４２…ペイロード、５５０…カプセル化パケットの詳細、５５１…カプセル化ヘッダ、５５２…通常のＩＰパケット、５５３…カプセル化ヘッダ５５１の詳細、５５４…カプセル化ヘッダ５５３のさらなる詳細、５５５…ＩＰヘッダ、５５６…シーケンス番号、５５７…ｌａｂｅｌ、５６０…再構成されたパケットの詳細、５６１…ＩＰヘッダ、５６２…ペイロード、６０１…仮想専用線装置、６１１…ＬＡＮ側パケット入力部、６１２…パケット用メモリ、６１３…カプセル化装置、６１４…セレクタ、６１５…制御部、６１６…ＷＡＮ側パケット出力部（Ｇ１ｏｕｔ）、６１７…ＷＡＮ側パケット出力部（Ｇ２ｏｕｔ）、６１８…ＷＡＮ側パケット出力部（Ｇ３ｏｕｔ）、６１９…ＷＡＮ側パケット入力部（Ｇ１ｉｎ）、６２０…ＷＡＮ側パケット入力部（Ｇ２ｉｎ）、６２１…ＷＡＮ側パケット入力部（Ｇ３ｉｎ）、６２２…通信品質測定部、６２３…デカプセル化装置、６２４…パケット用メモリ、６２５…ＬＡＮ側パケット出力部、６２６…履歴データなどの保存等に用いる記憶装置、６０２…相手先仮想専用線装置、６３１…ＷＡＮ側パケット入力部（Ｂ１ｉｎ）、６３２…ＷＡＮ側パケット入力部（Ｂ２ｉｎ）、６３３…ＷＡＮ側パケット入力部（Ｂ３ｉｎ）、６３４…ＷＡＮ側パケット出力部（Ｂ１ｏｕｔ）、６３５…ＷＡＮ側パケット出力部（Ｂ２ｏｕｔ）、６３６…ＷＡＮ側パケット出力部（Ｂ３ｏｕｔ）、８０１…組合せ表、８０２…パケット分散割合表、８０３…宛先選択表
【図１】
0005005524.tif 000002
【図２】
0005005524.tif 000003
【図３】
0005005524.tif 000004
【図４】
0005005524.tif 000005
【図５】
0005005524.tif 000006
【図６】
0005005524.tif 000007
【図７】
0005005524.tif 000008
【図８】
0005005524.tif 000009
【図９】
0005005524.tif 000010
【図１０】
0005005524.tif 000011