ゲートウェイ装置およびＩＰトンネル選択方法
【課題】最低保障帯域を確保しつつ、リソースに空きがある場合に最低保障帯域を超えてパケットの送出が可能な、ゲートウェイ装置およびＩＰトンネル選択方法を提供する。
【解決手段】ＩＰＮＷに設定された優先トンネルおよび非優先トンネルを介してデータの送受信を行うゲートウェイ装置（ＧＷ）１０は、パケットを受信すると、ポリシング設定部１２２が、そのパケットを優先処理（帯域保障の設定）すべきか否かを判定し、優先処理すべきと判定した場合に、フローごとの上限帯域をポリシング情報１３２を参照して設定する。そして、トンネル選択部１２４は、設定された上限帯域までのパケットは、優先トンネルを用いて送信するように選択し、上限帯域を超えたパケットは、非優先トンネルを用いて送信するように選択する。トンネル選択部１２４が選択したトンネルを用いて、パケット送信部１２５がパケットの転送を行う。
【解決手段】ＩＰＮＷに設定された優先トンネルおよび非優先トンネルを介してデータの送受信を行うゲートウェイ装置（ＧＷ）１０は、パケットを受信すると、ポリシング設定部１２２が、そのパケットを優先処理（帯域保障の設定）すべきか否かを判定し、優先処理すべきと判定した場合に、フローごとの上限帯域をポリシング情報１３２を参照して設定する。そして、トンネル選択部１２４は、設定された上限帯域までのパケットは、優先トンネルを用いて送信するように選択し、上限帯域を超えたパケットは、非優先トンネルを用いて送信するように選択する。トンネル選択部１２４が選択したトンネルを用いて、パケット送信部１２５がパケットの転送を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゲートウェイ装置およびＩＰ（Internet Protocol）トンネル選択方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、受信したＩＰパケットをＩＰトンネルによってカプセリングして転送するＩＰトンネル終端ゲートウェイ装置がある。このゲートウェイ装置（ＧＷ）では、受信したＩＰパケットのヘッダ情報を基に、転送先となるゲートウェイ装置との間で設定した複数のＩＰトンネルから、転送時にカプセリングするトンネルを選択することができる。このトンネルの選択には、以下に示す選択技術を用いることが多い。
【０００３】
（１）ルーチングベースのトンネル選択技術
受信したＩＰパケットのＩＰヘッダ内の送信先アドレスを基に、送信すべきトンネルを選択する。
（２）ポリシベースのトンネル選択技術
受信したＩＰパケットのＩＰヘッダ内の送信先アドレス、送信元アドレス、プロトコル、ＴＣＰ／ＵＤＰヘッダのポート情報等を基に、トンネルを選択する。例えば、ＲＦＣ４３０１で定義されるＩＰｓｅｃのトラフィックセレクタによるトンネル選択などがある（非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】S.Kent, K.Seo, RFC4301“Security Architecture for the Internet Protocol”5.1.2, IETF, Dec 2005
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
２拠点（Ｘ，Ｙ）をＩＰネットワーク（ＩＰＮＷ）で接続し、それぞれの拠点に設置したＩＰトンネル終端ゲートウェイ装置（ＧＷ（Ｘ），ＧＷ（Ｙ））間でＩＰトンネルを接続し、仮想専用線（ＶＰＮ：Virtual Private Network）を構築する状況を考える。このＶＰＮにおいて、最低帯域を保障するには、ゲートウェイ装置でＩＰトンネル(Ｔ１)を設定し、ＩＰＮＷ内部の装置で、ＩＰトンネル（Ｔ１）のフローに対して、高優先度の優先クラス設定（帯域保障を行うフローとして設定）とポリシング（上限帯域を超えるパケットの廃棄処理）に基づく上限帯域（ポリシングレート）を設定し、この設定した高優先度クラスの全フローのポリシングレートの合計帯域が、ＩＰＮＷ内部の上限の帯域を超えないように設計すればよい。
【０００６】
しかしながら、この場合、ＩＰトンネル（Ｔ１）は、ポリシングレートを超えてＩＰＮＷ内を転送（バースト）することはできない。つまり、従来技術では、カプセリングするパケットのヘッダ情報によるトンネルの振り分け、すなわち、優先する通信（例えば、音声通信：ＶＴ（Voice Traffic）はＩＰトンネル（Ｔ１）、優先しない通信（例えば、ファイル転送通信：ＤＴ（Data Traffic）は、最低帯域を保障しないベストエフォートのＩＰトンネル（Ｔ２）といった形で、フローごとにトンネル選択させることは可能である。しかし、ＶＴがＩＰトンネル（Ｔ１）のポリシングレートを超えてしまった場合には、仮にＩＰＮＷ内の転送リソースに空きがある場合でも確実に廃棄されてしまい、ＩＰトンネル（Ｔ１）のポリシングレートを超えたＶＴを、ベストエフォートで転送可能とすることはできない。
【０００７】
このような背景に鑑みて、本発明がなされたのであり、本発明は、最低保障帯域を確保しつつ、リソースに空きがある場合に最低保障帯域を超えてパケットの送出が可能な、ゲートウェイ装置およびＩＰトンネル選択方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記した課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、通信帯域が保障される優先トンネルと前記通信帯域の保障がない非優先トンネルとを、データ送信側の拠点とデータ受信側の拠点との間を接続するＩＰネットワークに設定し、前記優先トンネルおよび前記非優先トンネルを終端するゲートウェイ装置であって、送信側の前記ゲートウェイ装置から受信側の前記ゲートウェイ装置へ向けてのフローのうち、帯域保障の設定を行うフローを識別するフロー識別情報と、前記フロー識別情報ごとに前記設定する帯域保障の上限である上限帯域と、を格納したポリシング情報を記憶する記憶部と、前記データ送信側の拠点に含まれる端末装置から、パケットを受信する入出力部と、前記受信したパケットが、前記帯域保障を設定して送信すべきパケットか否かを前記フロー識別情報を参照して判定し、当該パケットが前記帯域保障を設定して送信すべきパケットと判定した場合に、当該パケットのフローに対応した前記上限帯域を前記ポリシング情報に基づき設定するポリシング設定部と、前記帯域保障を設定して送信すべきパケットのうち、前記上限帯域までのパケットは、前記優先トンネルを、当該パケットを送信するトンネルとして選択し、前記上限帯域を超えたパケットは、前記非優先トンネルを、当該パケットを送信するトンネルとして選択するトンネル選択部と、前記選択された優先トンネルを用いて、前記上限帯域までのパケット送信し、前記選択された非優先トンネルを用いて、前記上限帯域を超えたパケットを送信するパケット送信部と、を備えることを特徴とするゲートウェイ装置とした。
【０００９】
また、請求項４に記載の発明は、通信帯域が保障される優先トンネルと前記通信帯域の保障がない非優先トンネルとを、データ送信側の拠点とデータ受信側の拠点との間を接続するＩＰネットワークに設定し、前記優先トンネルおよび前記非優先トンネルを終端するゲートウェイ装置に用いられるＩＰトンネル選択方法であって、前記ゲートウェイ装置が、送信側の前記ゲートウェイ装置から受信側の前記ゲートウェイ装置へ向けてのフローのうち、帯域保障の設定を行うフローを識別するフロー識別情報と、前記フロー識別情報ごとに前記設定する帯域保障の上限である上限帯域と、を格納したポリシング情報を記憶する記憶部を備え、前記データ送信側の拠点に含まれる端末装置から、パケットを受信するステップと、前記受信したパケットが、前記帯域保障を設定して送信すべきパケットか否かを前記フロー識別情報を参照して判定し、当該パケットが前記帯域保障を設定して送信すべきパケットと判定した場合に、当該パケットのフローに対応した前記上限帯域を前記ポリシング情報に基づき設定するステップと、前記帯域保障を設定して送信すべきパケットのうち、前記上限帯域までのパケットは、前記優先トンネルを、当該パケットを送信するトンネルとして選択し、前記上限帯域を超えたパケットは、前記非優先トンネルを、当該パケットを送信するトンネルとして選択するステップと、前記選択された優先トンネルを用いて、前記上限帯域までのパケット送信し、前記選択された非優先トンネルを用いて、前記上限帯域を超えたパケットを送信するステップと、を実行することを特徴とするＩＰトンネル選択方法とした。
【００１０】
このようにすることで、本発明によれば、受信したパケットが帯域保障を設定して送信すべきパケットと判定した場合に、そのパケットのフローに対応した上限帯域を設定し、その上限帯域までのパケットについては、ＩＰネットワークに設定された優先トンネルを用いて送信する。一方、上限帯域を超えたパケットについては、非優先トンネルで送信することができる。よって、最低保障帯域を確保しつつ、リソースに空きがある場合に最低保障帯域を超えてパケットを送出することが可能となる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、前記パケットの送信に必要な帯域に相当するトークンを、前記フローごとの前記上限帯域に相当するＱｏＳトークンと、前記ゲートウェイ装置全体としての帯域の余剰分に相当する余剰トークンと、に分けて設定するトークン処理部を、さらに備え、前記トークン処理部が、前記ポリシング設定部が設定した前記上限帯域に応じた所定のレートで、前記ＱｏＳトークンを前記記憶部内の所定領域に格納し、前記受信したパケットの帯域が、前記格納したＱｏＳトークン以下であり、当該ＱｏＳトークンを取得できた場合に、前記受信したパケットを前記優先トンネルで送信するパケットと識別し、当該識別したパケットを前記トンネル選択部に出力し、前記受信したパケットの帯域が、前記格納したＱｏＳトークンを超えており、当該ＱｏＳトークンを取得できない場合に、前記余剰トークンを取得できるか否かを判定し、前記余剰トークンを取得できたときに、前記受信したパケットを前記非優先トンネルで送信するパケットと識別し、当該識別したパケットを前記トンネル選択部に出力することを特徴とする請求項１に記載のゲートウェイ装置とした。
【００１２】
また、請求項５に記載の発明は、前記設定した上限帯域に応じた所定のレートで、前記フローごとの前記上限帯域に相当するＱｏＳトークンを前記記憶部内の所定領域に格納し、前記受信したパケットの帯域が、前記格納したＱｏＳトークン以下であり、当該ＱｏＳトークンを取得できた場合に、前記受信したパケットを前記優先トンネルで送信するパケットと識別し、当該識別したパケットを前記トンネル選択部に出力するステップと、前記受信したパケットの帯域が、前記格納したＱｏＳトークンを超えており、当該ＱｏＳトークンを取得できない場合に、前記ゲートウェイ装置全体としての帯域の余剰分に相当する余剰トークンを取得できるか否かを判定し、前記余剰トークンを取得できたときに、前記受信したパケットを前記非優先トンネルで送信するパケットと識別し、当該識別したパケットを前記トンネル選択部に出力するステップと、を実行することを特徴とする請求項４に記載のＩＰトンネル選択方法とした。
【００１３】
このように、パケットの送信に必要な帯域に相当するトークンを、フローごとの上限帯域に相当するＱｏＳトークンと、ゲートウェイ装置全体としての帯域の余剰分に相当する余剰トークンと、に分けて設定を行うことで、ＱｏＳトークンを取得できたパケットについては、優先トンネルで送信するパケットと識別する。また、ＱｏＳトークンを取得できず、余剰トークンを取得できたパケットについては、非優先トンネルで送信するパケットと識別する。よって、ゲートウェイ装置が受信したパケットを、優先トンネルと非優先トンネルの２つに振り分けることができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、前記通信帯域の保障を確保する必要のある前記フローのトラフィック種別が記憶されたトラフィック種別情報が前記記憶部にさらに記憶されており、前記受信したパケットのヘッダ情報から前記トラフィック種別を抽出し、前記抽出したトラフィック種別が、前記通信帯域の保障を確保する必要のあるトラフィック種別であるか否かを、前記トラフィック種別情報に基づき判定するフロー種別識別部を備え、前記フロー種別識別部が、前記通信帯域の保障を確保する必要のあるトラフィック種別であると判定した場合に、前記受信したパケットを、前記優先トンネルで送信すべきパケットとして前記ポリシング設定部に出力し、前記通信帯域の保障を確保する必要のあるトラフィック種別でないと判定した場合に、前記受信したパケットを、前記トークン処理部に出力し、前記トークン処理部は、当該出力されたパケットが、前記余剰トークンを取得できるか否かを判定することを特徴とする請求項２に記載のゲートウェイ装置とした。
【００１５】
また、請求項６に記載の発明は、前記通信帯域の保障を確保する必要のある前記フローのトラフィック種別が記憶されたトラフィック種別情報が前記記憶部にさらに記憶されており、前記受信したパケットのヘッダ情報から前記トラフィック種別を抽出し、前記抽出したトラフィック種別が、前記通信帯域の保障を確保する必要のあるトラフィック種別であるか否かを、前記トラフィック種別情報に基づき判定するステップと、前記トラフィック種別を判定するステップにおいて、前記通信帯域の保障を確保する必要のあるトラフィック種別であると判定した場合に、前記受信したパケットを、前記優先トンネルで送信すべきパケットとして、前記上限帯域をポリシング情報に基づき設定するステップに引き渡すステップと、前記トラフィック種別を判定するステップにおいて、前記通信帯域の保障を確保する必要のあるトラフィック種別でないと判定した場合に、前記余剰トークンを取得できるか否かを判定するステップに引き渡すステップとを実行すること特徴とする請求項５に記載のＩＰトンネル選択方法とした。
【００１６】
このように、通信帯域の保障を確保する必要のあるトラフィック種別を判定することにより、通信帯域の保証を確保する必要がないトラフィック種別のパケットについては、優先トンネルで送信するパケットか否かの判定処理を行わない。つまり、優先トンネルで送信させずに非優先トンネルで送信させることができる。よって、通信帯域の保証を確保する必要のあるトラフィック種別のパケットを、より多く優先トンネルで送信することが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、最低保障帯域を確保しつつ、リソースに空きがある場合に最低保障帯域を超えてパケットの送出が可能な、ゲートウェイ装置およびＩＰトンネル選択方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】２拠点のゲートウェイ装置を接続するＩＰＮＷに、優先トンネルを設定した例を示す図である。
【図２】２拠点のゲートウェイ装置を接続するＩＰＮＷに、非優先トンネルを設定した例を示す図である。
【図３】本実施形態に係るゲートウェイ装置間を接続するＩＰＮＷに、優先トンネルと非優先トンネルとを設定した例を示す図である。
【図４】本実施形態に係るゲートウェイ装置の構成例を示す機能ブロック図である。
【図５】本実施形態に係るポリシング情報のデータ構成の一例を示す図である。
【図６】本実施形態に係るゲートウェイ装置の処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】本実施形態に係るトークン処理部によるパケット識別処理の流れを説明するための図である。
【図８】ＩＰＮＷ内において、トンネルの代わりに、ソースアドレスをＮＡＴ変換して送信する例を説明するための図である。
【図９】本実施形態の変形例に係るゲートウェイ装置の構成例を示す機能ブロック図である。
【図１０】本実施形態の変形例に係るゲートウェイ装置の処理の流れを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２０】
＜概要＞
まず、本実施形態の概要について図１から図３を用いて説明する。
【００２１】
２拠点（Ｘ，Ｙ）を接続するＩＰネットワーク（ＮＷ）において、優先処理を行うＩＰフローの合計値をＩＰＮＷ内部の上限の帯域（仮に、１００Ｍｂｐｓとする）にする。そして、優先処理を行うＩＰフローに対し、ＩＰＮＷのエンドエンドで、最低通信帯域を確保する。つまり、図１に示すように、２拠点（Ｘ，Ｙ）にＩＰトンネルを終端するＩＰトンネル終端ゲートウェイ装置（ＧＷ１０Ｘ，１０Ｙ）をそれぞれ設置し、ＧＷ１０Ｘ，１０Ｙ間をＩＰトンネルで接続して当該ＩＰトンネルのフローを優先処理とし、ＩＰＮＷ内のポリシングレートを仮に１Ｍｂｐｓと設定する。このようにすれば、当該拠点Ｘ，Ｙ間に最大利用可能帯域（ＭＡＸ）１Ｍｂｐｓ、最低保障帯域（ＭＩＮ）１Ｍｂｐｓの最低帯域保障が可能なＱｏＳ（帯域保障）型ＶＰＮを構築することができる。なお、ここでポリシングレートとは、帯域保障を行う上限帯域を意味し、この上限帯域を超えたパケットは廃棄される。
【００２２】
一方、図２に示すように、このＩＰトンネルを非優先つまり帯域保障を設定しないこととすると、ＩＰＮＷ内部の帯域リソースに余裕がある時（閑散時）のみ転送可能で、ＩＰＮＷ内部の帯域リソースに余裕がない時（混雑時）には転送不可となる、最大利用可能帯域（ＭＡＸ）１００Ｍｂｐｓ、最低保障帯域（ＭＩＮ）０Ｍｂｐｓのベストエフォート型ＶＰＮを構築することができる。
【００２３】
このＩＰＮＷ内で、本実施形態においては、図３に示すように、ＧＷ１０Ｘ，１０Ｙ間に、優先処理（帯域保証の設定）を行うＩＰトンネル（優先トンネル）と非優先（帯域保証を行わない）のＩＰトンネル（非優先トンネル）との２本のＩＰトンネルを接続する。そして、ＧＷ１０（ＧＷ１０Ｘ，１０Ｙ）が、ＩＰフローごとに、（１）高優先度の優先クラス設定（帯域保障）を行いポリシングに基づくポリシングレート（上限帯域）を設定する優先処理、（２）ベストエフォートの優先クラス設定を行いＩＰＮＷ内の転送リソースに空きがある場合のみ転送する非優先処理、の選択ができるものとする。なお、ここでポリシングとは、ポリシングレート（上限帯域）を超えたパケットを廃棄することで帯域制御することをいう。
【００２４】
具体的には、ＧＷ１０Ｙに向けて優先して転送すべきフローを受信したＧＷ１０Ｘは、１Ｍｂｐｓまでのパケットに対しては優先トンネルを選択して送信し、１Ｍｂｐｓを超えるパケットについては、非優先トンネルを選択して転送する。このようにすることで、最低保障帯域（ここでは１Ｍｂｐｓ）を確保しつつ、ＩＰＮＷのリソースに空きがあれば、その最低保障帯域を超えて送出することができる、最大利用帯域（ＭＡＸ）１００Ｍｂｐｓ、最低保障帯域（ＭＩＮ）１Ｍｂｐｓのバースト型ＶＰＮを実現することが可能となる。なお、ここで、「バースト」とは、ＩＰＮＷにおいて、通信帯域が保障された上限帯域を超えて転送可能とすることである。
【００２５】
なお、この優先トンネルと非優先トンネルの選択は、ＧＷ（ゲートウェイ装置）１０（ＧＷ１０Ｘ，１０Ｙ）のトークン処理部１２３およびトンネル選択部１２４（後記する図４および図７参照）が行う。このトークン処理部１２３は、フローごとの上限帯域に相当するＱｏＳ（Quality of Service）トークンと、ＧＷ１０全体としての帯域の余剰分に相当する余剰トークンとを設定し、送信すべきパケットがＱｏＳトークンを取得できた場合にはトンネル選択部１２４に優先トンネルを選択させるように処理する。一方、トークン処理部１２３は、送信すべきパケットがＱｏＳトークンを取得できない場合において、余剰トークンを取得できた場合に、トンネル選択部１２４に非優先トンネルを選択させるように処理する。このトークン処理部１２３およびトンネル選択部１２４によるトンネル選択に関する処理は、後記において詳細に説明する。
【００２６】
＜ゲートウェイ装置の構成＞
次に、本実施形態に係るＧＷ（ゲートウェイ装置）１０の構成について説明する。図４は、本実施形態に係るＧＷ１０の構成例を示す機能ブロック図である。
【００２７】
ＧＷ１０は、入出力部１１と、処理部１２と、記憶部１３と含んで構成される通信装置である。
【００２８】
入出力部１１は、各種データの入出力を司り、このＧＷ１０への設定情報の入力等を受け付ける入出力インタフェースと、各拠点に含まれる端末装置（不図示）等からＩＰＮＷ内でのトンネル確立要求を受け付けたり、ＩＰＮＷを介して通信するパケットを送受信したりするネットワークインタフェースとから構成される。
【００２９】
処理部１２は、ＧＷ１０自身（例えば、ＧＷ１０Ｘ）と、ＩＰＮＷを介して接続された他のＧＷ１０（例えば、ＧＷ１０Ｙ）との間で接続されたＩＰトンネルの中から、優先処理（帯域保証の設定）を行うＩＰトンネル（優先トンネル）、または、非優先（帯域保証を行わない）のＩＰトンネル（非優先トンネル）を選択し、選択したトンネルによりパケットを送信する処理を行う。この処理部１２は、接続処理部１２１と、ポリシング設定部１２２と、トークン処理部１２３と、トンネル選択部１２４と、パケット送信部１２５とを含んで構成される。
【００３０】
接続処理部１２１は、各拠点に含まれる端末装置（不図示）等から入出力部１１が受け付けたトンネル確立要求に基づき、他の拠点のＧＷ１０（例えば、ＧＷ１０Ｙ）との間のＩＰＮＷにトンネルを確立する。このとき接続処理部１２１は、優先処理を行うＩＰトンネル（優先トンネル）と、優先処理を行わないＩＰトンネル（非優先トンネル）の２つを確立する。そして、接続処理部１２１は、確立した２つのＩＰトンネルに関する情報を経路情報１３１として記憶部１３に記憶する。なお、本実施形態において、接続処理部１２１は、優先トンネルと非優先トンネルを１本ずつ確立したものとして説明するが、優先トンネルと非優先トンネルは、それぞれ１本以上であればよく、１本に限定されるものではない。
【００３１】
ポリシング設定部１２２は、受信したパケットが、優先トンネルで帯域保障を設定して送信すべきパケットか否かを判定する。この判定は、ポリシング設定部１２２が、受信したパケットのヘッダ情報から送信先アドレス等の取得し、この送信先アドレス等により識別されるフローが、優先処理すべきフローとしてポリシング情報１３２（後記する図５参照）に設定されているか否かにより行う。なお、ここでポリシング設定部１２２がフローの識別するために取得する、例えば、送信先アドレスや、送信元アドレス、プロトコル、ＴＣＰ／ＵＤＰヘッダのポート情報等の優先処理すべきフローか否かを識別するための情報を、本請求項においてフロー識別情報とする。
なお、ポリシング設定部１２２は、受信したパケットのヘッダ情報の含まれるＴＯＳ（Type of Service）値や、ＤＳＣＰ（Differentiated Services Code Point）値を用いて、受信したパケットを、優先トンネルを用いて帯域保障を設定して送信すべきパケットを判定するようにしてもよい。
【００３２】
また、ポリシング設定部１２２は、優先処理すべきフローとしてポリシング情報１３２（図５参照）に設定されているフローについて、そのフロー識別情報に対応したポリシングレート（上限帯域）を、ポリシング情報１３２に基づき設定する。
【００３３】
トークン処理部１２３は、パケットの送信に必要な帯域に相当するトークンを、フローごとの上限帯域に相当するＱｏＳトークンと、ＧＷ１０全体としての帯域の余剰分に相当する余剰トークンと、に分けて設定する。
そして、トークン処理部１２３は、ＱｏＳトークンを所定の間隔でバケット（記憶部１３内の所定領域）に格納する。トークン処理部１２３がパケットを受信すると、その受信したパケットのデータ量（帯域）と、バケット内のＱｏＳトークンの量とを比較し、受信したパケットのデータ量（帯域）以上のＱｏＳトークンがＱｏＳトークンのバケットに格納されていれば、そのパケットは自身のデータ量（帯域）に相当するＱｏＳトークンを取得することができる。そして、トークン処理部１２３は、ＱｏＳトークンを取得できたことで、そのパケットを優先トンネルで送信するパケットと識別する。一方、受信したパケットがＱｏＳトークンを取得できなかった場合には、トークン処理部１２３は、次に、余剰トークンを取得できるか否かを判定する。受信したパケットが余剰トークンを取得できた場合には、トークン処理部１２３は、そのパケットを非優先トンネルで送信するパケットと識別する。
なお、トークン処理部１２３は、余剰トークンを取得できなかった場合に、そのパケットを廃棄する。
【００３４】
トンネル選択部１２４は、トークン処理部１２３が優先トンネルを用いて送信すると識別したパケットについて、優先トンネルで送信することを選択する。また、トンネル選択部１２４は、トークン処理部１２３が非優先トンネルを用いて送信すると識別したパケットについて、非優先トンネルで送信することを選択する。
【００３５】
パケット送信部１２５は、トンネル選択部１２４が優先トンネルを選択したパケットについて、経路情報１３１を参照し、そのパケットをカプセリングして優先トンネルを用いて転送する処理を行う。また、パケット送信部１２５は、トンネル選択部１２４が非優先トンネルを選択したパケットについて、経路情報１３１を参照し、そのパケットをカプセリングして非優先トンネルを用いて転送する処理を行う。
なお、パケット送信部１２５は、ＧＷ１０が受信側の他のＧＷ１０（ＧＷ１０Ｙ）である場合に、カプセリングされたパケットを受け取り、カプセリングを解除し、自己の拠点内に転送する処理を行う。
【００３６】
また、記憶部１３には、経路情報１３１とポリシング情報１３２とが記憶される。
【００３７】
経路情報１３１には、パケットの送信先となるＧＷ１０の終端アドレスと、その終端アドレス宛に、接続処理部１２１が確立した優先トンネルおよび非優先トンネルに関する情報が記憶される。
【００３８】
ポリシング情報１３２には、図５に示すように、ＧＷ１０Ｘ，１０Ｙ間を優先処理で送信するフローを識別するためのフロー識別情報と、フロー識別情報ごとのポリシングレート（上限帯域）とが記憶される。
このフロー識別情報は、従来技術のように、送信先アドレスだけでもよく、さらに、送信元アドレス、プロトコル、ＴＣＰ／ＵＤＰヘッダのポート情報等のいずれかまたはこれらの組み合わせにより定義される情報が含まれていてもよい。ポリシング設定部１２２は、受信したパケットのヘッダ情報に含まれる送信先アドレス等に基づき、ポリシング情報１３２のフロー識別情報を参照して、そのパケットのフローが優先処理（帯域保障の設定）すべきフローか否かを判定する。
また、ポリシングレートには、フロー識別情報ごとの上限帯域が記憶される。このポリシングレートは、ポリシング設定部１２２が、受信したパケットのフローを優先処理すべきと判定した場合に、そのフローのポリシングレートを設定する際に参照される。
【００３９】
なお、図４に示す処理部１２は、ＧＷ１０が備えるＣＰＵ（Central Processing Unit）によるプログラム実行処理や、専用回路等により実現される。また、記憶部１３は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フラッシュメモリ等の記憶媒体から構成される。また、ＧＷ１０をプログラム実行処理により実現する場合、記憶部１３には、このＧＷ１０の機能を実現するためのプログラムが格納される。
【００４０】
＜処理手順＞
次に、本実施形態に係るＧＷ（ゲートウェイ装置）１０の処理手順について、図４，図５を参照しつつ、図６および図７を用いて詳細に説明する。図６は、本実施形態に係るゲートウェイ装置１０（ＧＷ１０Ｘ）の処理の流れを示すフローチャートである。また、図７は、本実施形態に係るトークン処理部１２３によるパケット識別処理の流れを説明するための図である。
【００４１】
ここでは、図３に示すように、各拠点に設けられたＧＷ１０ＸとＧＷ１０Ｙとの間で、接続処理部１２１の処理により、ＩＰネットワークに優先トンネルと非優先トンネルが既に設定されているものとする。また、記憶部１３には、フローごとに対応したポリシング情報１３２（図５参照）が記憶されているものとして説明する。
【００４２】
まず、ＧＷ１０Ｘは、入出力部１１を介して、ＧＷ１０Ｙに向けて送出すべきパケットを受信する（ステップＳ１０１）。
【００４３】
次に、ポリシング設定部１２２は、パケットのヘッダ部に付されたヘッダ情報の送信先アドレス等のフロー識別情報に基づき、ポリシング情報１３２（図５）を参照し、そのパケットが優先処理すべきパケットか否かを判定する。そして、優先処理すべきパケットと判定した場合に、ポリシング設定部１２２は、そのフロー識別情報に対応したポリシングレート（上限帯域）を、ポリシング情報１３２に基づき設定する（ステップＳ１０２）。
【００４４】
続いて、トークン処理部１２３は、優先処理すべきと判定したパケットについて、さらに、優先トンネルを用いて送信するパケットか、非優先トンネルを用いて送信するパケットかのパケット識別処理を行う（ステップＳ１０３）。このパケット識別処理において、トークン処理部１２３は、受信したパケットがＱｏＳトークンを取得できた場合に、そのパケットを優先トンネルで送信するパケットと識別する。一方、受信したパケットがＱｏＳトークンを取得できなかった場合に、余剰トークンを取得できたときには、トークン処理部１２３は、そのパケットを非優先トンネルで送信するパケットと識別する。なお、このトークン処理部１２３によるパケット識別処理の詳細は、図７において説明する。
【００４５】
次に、トンネル選択部１２４は、トークン処理部１２３が優先トンネルを用いて送信すると識別したパケットについて、優先トンネルで送信することを選択し、非優先トンネルを用いて送信すると識別したパケットについて、非優先トンネルで送信することを選択する（ステップＳ１０４）。
【００４６】
そして、パケット送信部１２５は、トンネル選択部１２４が選択したトンネルを用いてパケットを送信する処理を行う（ステップＳ１０５）。具体的には、トンネル選択部１２４が優先トンネルを選択したパケットについて、そのパケットをカプセリングして優先トンネルを用いて転送する処理を行う。また、パケット送信部１２５は、トンネル選択部１２４が非優先トンネルを選択したパケットについて、そのパケットをカプセリングして非優先トンネルを用いて転送する処理を行う。
【００４７】
＜パケット識別処理＞
次に、図７を用いて、本実施形態に係るトークン処理部１２３によるパケット識別処理の流れを説明する。
【００４８】
トークン処理部１２３は、ポリシングによる帯域制御を行うために、ＱｏＳトークンと余剰トークンとを管理する。ここでトークンとは、パケットの転送に必要な帯域（データ量）に相当するものであり、トークン処理部１２３は、最低帯域を保証するために常に所定のレートで付与されるＱｏＳトークンと、ＧＷ装置１０全体としての帯域の余剰分に相当する余剰トークンとを設定する。図７に示すように、トークン処理部１２３は、ＱｏＳトークンをＱｏＳトークン用のバケットに所定の間隔で投入する。また、ＱｏＳトークンの余剰分やＧＷ装置１０全体で余っているトークンを余剰トークン用のバケットに投入する。このバケットは、転送すべきトラフィックを格納するバッファに相当するものである。
【００４９】
まず、トークン処理部１２３がＧＷ１０Ｙに送出すべきパケットを受信する（ステップＳ２０１）。次に、トークン処理部１２３は、そのパケットの転送に必要な帯域（データ量）のＱｏＳトークンが、ＱｏＳトークン用のバケット内にあり、ＱｏＳトークンを取得できるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。そして、そのパケットがＱｏＳトークンを取得できた場合には（ステップＳ２０２→Ｙｅｓ）、トークン処理部１２３は、そのパケットは、優先トンネルで送信するパケットと識別する。そして、その情報をトンネル選択部１２４へ出力し、優先トンネルを用いて転送が行われる。
【００５０】
一方、そのパケットがＱｏＳトークンを取得できない場合（ステップＳ２０２→Ｎｏ）、つまり、ＱｏＳトークンがすでに取得されており、Ｑｏｓトークン用のバケットに残っていなかった場合に、トークン処理部１２３は、余剰トークンを取得できるか否かを判定する（ステップＳ２０３）。
【００５１】
ここで、余剰トークン用のバケット内に、余剰トークンがそのパケットの転送に必要な分の帯域として入っている場合には（ステップＳ２０３→Ｙｅｓ）、そのパケットは、余剰トークンを取得でき、トークン処理部１２３は、非優先トンネルで送信するパケットと識別する。そして、その情報をトンネル選択部１２４へ出力し、非優先トンネルを用いて転送が行われる。
【００５２】
一方、余剰トークンを取得できなかったときは（ステップＳ２０３→Ｎｏ）、トークン処理部１２３は、そのパケットを廃棄する（ステップＳ２０４）。
【００５３】
このようにすることで、本実施形態に係るゲートウェイ装置およびＩＰトンネル選択方法によれば、最低保障帯域を確保しつつ、リソースに空きがある場合に最低保障帯域を超えてパケットの送出が可能な、バースト型のＶＰＮを構成することが可能となる。
【００５４】
なお、本実施形態においては、ＧＷ１０Ｘ，１０Ｙ間を転送するトラフィックを２つのトンネルに振り分ける方式で、優先処理（帯域保障の設定）を行った。これに対し、トンネルを用いずに、中継するフローのソースアドレス変換を行うＮＡＴ（Network Address Translation）技術を用いても同様に、バースト型のＶＰＮを構成することができる。この場合、ＧＷ１０Ｘは、ＩＰＮＷ内で優先処理を行うＮＡＴアドレスＩＰ_Ａと、非優先のＮＡＴアドレスＩＰ_Ｂとを記憶部１３（図４参照）内に記憶しておく。そして、図８に示すように、ＧＷ１０Ｘは、ＩＰＮＷ内に送信する際に、受信したパケットがＱｏＳトークンを取得できた場合には（ステップＳ２０２→Ｙｅｓ）、パケット送信部１２５（図４参照）が、ソースアドレスをＩＰ_ＡにＮＡＴ変換して送出し（ステップＳ３０１）、ＩＰＮＷ内で優先処理を行う。一方、受信したパケットが、ＱｏＳトークンを取得できず（ステップＳ２０２→Ｎｏ）、余剰トークンを取得できた場合には（ステップＳ２０３→Ｙｅｓ）、パケット送信部１２５が、ソースアドレスをＩＰ_ＢにＮＡＴ変換して送出し（ステップＳ３０２）、ＩＰＮＱ内をベストエフォートで転送する。このようにすることで、ＮＡＴ技術を用いたバースト型のＶＰＮを構成することができる。
【００５５】
≪本実施形態の変形例≫
次に、本実施形態の変形例について説明する。
本実施形態に係るゲートウェイ装置およびＩＰトンネル選択方法によれば、全トラフィックの合計がポリシングレート（上限帯域）を超えた場合に、トラフィックはランダムに非優先トンネルに送出される。限られた帯域リソースのネットワークにおいては、音声や動画のように通信帯域を確保したいトラフィック種別（一例として「音声通信：ＶＴ」とする）と、ファイル転送のように通信帯域を確保する必要のないトラフィック種別（一例として「ファイル転送通信：ＤＴ」とする）に分け、ＶＴに帯域リソースを優先的に割り当てることが望まれる。これを実現するために、ゲートウェイ装置がパケットを受信すると、まず、トラフィック種別を判定し、そのパケットのトラフィック種別がＤＴであれば優先トンネルでは流さないようにし、ＶＴを優先トンネルに割り当てるようにする。このようにすることで、通信帯域を確保したいトラフック種別（ＶＴ）のパケットを、より多く優先トンネルで送信することが可能となる。
【００５６】
図９は、本実施形態の変形例に係るＧＷ（ゲートウェイ装置）１０（１０ａ）の構成例を示す機能ブロック図である。図４に示した本実施形態に係るＧＷ１０との違いは、記憶部１３にトラフィック種別情報１３３を備え、処理部１２にフロー種別識別部１２６をさらに備えていることである。なお、図４に示した本実施形態に係るＧＷ１０と同じ構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００５７】
トラフィック種別情報１３３は、通信帯域の保障を確保する必要のあるフローのトラフィック種別（例えば、ＶＴ）が記憶される。
フロー種別識別部１２６は、入出力部１１がパケットを受信すると、そのパケットのヘッダ情報（例えば、プロトコル番号等）からトラフィック種別を抽出し、その抽出したトラフィック種別が、通信帯域の確保したいトラフィック種別か否かを、トラフィック種別情報１３３に基づき判定する。
【００５８】
図１０に示すように、ＧＷ１０Ｘは、パケットを受信すると、まず、フロー種別識別部１２６が、通信帯域の確保したいトラフィック種別か否かを、トラフィック種別情報１３３を参照して判定する（ステップＳ４０１）。そして、フロー種別識別部１２６は、通信帯域を確保する必要があるトラフック種別である（例えば、ＶＴ）と判定した場合に（ステップＳ４０１→Ｙｅｓ）、受信したパケットを、優先トンネルで送信すべきパケットとしてポリシング設定部１２２に出力し、トークン処理部１２３がステップＳ２０２以降の処理を行う。一方、フロー種別識別部１２６は、通信帯域を確保する必要があるトラフック種別ではない（例えば、ＤＴ）と判定した場合に（ステップＳ４０１→Ｎｏ）、受信したパケットを、トークン処理部１２３に出力し、トークン処理部１２３が、余剰トークンを取得できたかを判定するステップＳ２０３以降の処理を行う。
【００５９】
このようにすることで、本実施形態の変形例に係るゲートウェイ装置およびＩＰトンネル選択方法によれば、通信帯域を確保する必要がないトラフィック種別を予め判定することにより、優先トンネルで送信できるか否かの判定処理、例えば、ポリシング設定部１２２によるポリシングレートの設定や、トークン処理部１２３によるＱｏＳトークンの取得処理（図１０のステップＳ２０２）を省略でき、優先トンネルでの送信を行わず、非優先トンネルで送信させることができる。よって、通信帯域を確保したいトラフィック種別のパケットを、より多く優先トンネルで送信することが可能となる。
【符号の説明】
【００６０】
１０，１０ａ ゲートウェイ装置
１１ 入出力部
１２ 処理部
１３ 記憶部
１２１ 接続処理部
１２２ ポリシング設定部
１２３ トークン処理部
１２４ トンネル選択部
１２５ パケット送信部
１２６ フロー種別識別部
１３１ 接続情報
１３２ ポリシング情報
１３３ トラフィック種別情報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゲートウェイ装置およびＩＰ（Internet Protocol）トンネル選択方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来技術として、受信したＩＰパケットをＩＰトンネルによってカプセリングして転送するＩＰトンネル終端ゲートウェイ装置がある。このゲートウェイ装置（ＧＷ）では、受信したＩＰパケットのヘッダ情報を基に、転送先となるゲートウェイ装置との間で設定した複数のＩＰトンネルから、転送時にカプセリングするトンネルを選択することができる。このトンネルの選択には、以下に示す選択技術を用いることが多い。
【０００３】
（１）ルーチングベースのトンネル選択技術
受信したＩＰパケットのＩＰヘッダ内の送信先アドレスを基に、送信すべきトンネルを選択する。
（２）ポリシベースのトンネル選択技術
受信したＩＰパケットのＩＰヘッダ内の送信先アドレス、送信元アドレス、プロトコル、ＴＣＰ／ＵＤＰヘッダのポート情報等を基に、トンネルを選択する。例えば、ＲＦＣ４３０１で定義されるＩＰｓｅｃのトラフィックセレクタによるトンネル選択などがある（非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】S.Kent, K.Seo, RFC4301“Security Architecture for the Internet Protocol”5.1.2, IETF, Dec 2005
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
２拠点（Ｘ，Ｙ）をＩＰネットワーク（ＩＰＮＷ）で接続し、それぞれの拠点に設置したＩＰトンネル終端ゲートウェイ装置（ＧＷ（Ｘ），ＧＷ（Ｙ））間でＩＰトンネルを接続し、仮想専用線（ＶＰＮ：Virtual Private Network）を構築する状況を考える。このＶＰＮにおいて、最低帯域を保障するには、ゲートウェイ装置でＩＰトンネル(Ｔ１)を設定し、ＩＰＮＷ内部の装置で、ＩＰトンネル（Ｔ１）のフローに対して、高優先度の優先クラス設定（帯域保障を行うフローとして設定）とポリシング（上限帯域を超えるパケットの廃棄処理）に基づく上限帯域（ポリシングレート）を設定し、この設定した高優先度クラスの全フローのポリシングレートの合計帯域が、ＩＰＮＷ内部の上限の帯域を超えないように設計すればよい。
【０００６】
しかしながら、この場合、ＩＰトンネル（Ｔ１）は、ポリシングレートを超えてＩＰＮＷ内を転送（バースト）することはできない。つまり、従来技術では、カプセリングするパケットのヘッダ情報によるトンネルの振り分け、すなわち、優先する通信（例えば、音声通信：ＶＴ（Voice Traffic）はＩＰトンネル（Ｔ１）、優先しない通信（例えば、ファイル転送通信：ＤＴ（Data Traffic）は、最低帯域を保障しないベストエフォートのＩＰトンネル（Ｔ２）といった形で、フローごとにトンネル選択させることは可能である。しかし、ＶＴがＩＰトンネル（Ｔ１）のポリシングレートを超えてしまった場合には、仮にＩＰＮＷ内の転送リソースに空きがある場合でも確実に廃棄されてしまい、ＩＰトンネル（Ｔ１）のポリシングレートを超えたＶＴを、ベストエフォートで転送可能とすることはできない。
【０００７】
このような背景に鑑みて、本発明がなされたのであり、本発明は、最低保障帯域を確保しつつ、リソースに空きがある場合に最低保障帯域を超えてパケットの送出が可能な、ゲートウェイ装置およびＩＰトンネル選択方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記した課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、通信帯域が保障される優先トンネルと前記通信帯域の保障がない非優先トンネルとを、データ送信側の拠点とデータ受信側の拠点との間を接続するＩＰネットワークに設定し、前記優先トンネルおよび前記非優先トンネルを終端するゲートウェイ装置であって、送信側の前記ゲートウェイ装置から受信側の前記ゲートウェイ装置へ向けてのフローのうち、帯域保障の設定を行うフローを識別するフロー識別情報と、前記フロー識別情報ごとに前記設定する帯域保障の上限である上限帯域と、を格納したポリシング情報を記憶する記憶部と、前記データ送信側の拠点に含まれる端末装置から、パケットを受信する入出力部と、前記受信したパケットが、前記帯域保障を設定して送信すべきパケットか否かを前記フロー識別情報を参照して判定し、当該パケットが前記帯域保障を設定して送信すべきパケットと判定した場合に、当該パケットのフローに対応した前記上限帯域を前記ポリシング情報に基づき設定するポリシング設定部と、前記帯域保障を設定して送信すべきパケットのうち、前記上限帯域までのパケットは、前記優先トンネルを、当該パケットを送信するトンネルとして選択し、前記上限帯域を超えたパケットは、前記非優先トンネルを、当該パケットを送信するトンネルとして選択するトンネル選択部と、前記選択された優先トンネルを用いて、前記上限帯域までのパケット送信し、前記選択された非優先トンネルを用いて、前記上限帯域を超えたパケットを送信するパケット送信部と、を備えることを特徴とするゲートウェイ装置とした。
【０００９】
また、請求項４に記載の発明は、通信帯域が保障される優先トンネルと前記通信帯域の保障がない非優先トンネルとを、データ送信側の拠点とデータ受信側の拠点との間を接続するＩＰネットワークに設定し、前記優先トンネルおよび前記非優先トンネルを終端するゲートウェイ装置に用いられるＩＰトンネル選択方法であって、前記ゲートウェイ装置が、送信側の前記ゲートウェイ装置から受信側の前記ゲートウェイ装置へ向けてのフローのうち、帯域保障の設定を行うフローを識別するフロー識別情報と、前記フロー識別情報ごとに前記設定する帯域保障の上限である上限帯域と、を格納したポリシング情報を記憶する記憶部を備え、前記データ送信側の拠点に含まれる端末装置から、パケットを受信するステップと、前記受信したパケットが、前記帯域保障を設定して送信すべきパケットか否かを前記フロー識別情報を参照して判定し、当該パケットが前記帯域保障を設定して送信すべきパケットと判定した場合に、当該パケットのフローに対応した前記上限帯域を前記ポリシング情報に基づき設定するステップと、前記帯域保障を設定して送信すべきパケットのうち、前記上限帯域までのパケットは、前記優先トンネルを、当該パケットを送信するトンネルとして選択し、前記上限帯域を超えたパケットは、前記非優先トンネルを、当該パケットを送信するトンネルとして選択するステップと、前記選択された優先トンネルを用いて、前記上限帯域までのパケット送信し、前記選択された非優先トンネルを用いて、前記上限帯域を超えたパケットを送信するステップと、を実行することを特徴とするＩＰトンネル選択方法とした。
【００１０】
このようにすることで、本発明によれば、受信したパケットが帯域保障を設定して送信すべきパケットと判定した場合に、そのパケットのフローに対応した上限帯域を設定し、その上限帯域までのパケットについては、ＩＰネットワークに設定された優先トンネルを用いて送信する。一方、上限帯域を超えたパケットについては、非優先トンネルで送信することができる。よって、最低保障帯域を確保しつつ、リソースに空きがある場合に最低保障帯域を超えてパケットを送出することが可能となる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、前記パケットの送信に必要な帯域に相当するトークンを、前記フローごとの前記上限帯域に相当するＱｏＳトークンと、前記ゲートウェイ装置全体としての帯域の余剰分に相当する余剰トークンと、に分けて設定するトークン処理部を、さらに備え、前記トークン処理部が、前記ポリシング設定部が設定した前記上限帯域に応じた所定のレートで、前記ＱｏＳトークンを前記記憶部内の所定領域に格納し、前記受信したパケットの帯域が、前記格納したＱｏＳトークン以下であり、当該ＱｏＳトークンを取得できた場合に、前記受信したパケットを前記優先トンネルで送信するパケットと識別し、当該識別したパケットを前記トンネル選択部に出力し、前記受信したパケットの帯域が、前記格納したＱｏＳトークンを超えており、当該ＱｏＳトークンを取得できない場合に、前記余剰トークンを取得できるか否かを判定し、前記余剰トークンを取得できたときに、前記受信したパケットを前記非優先トンネルで送信するパケットと識別し、当該識別したパケットを前記トンネル選択部に出力することを特徴とする請求項１に記載のゲートウェイ装置とした。
【００１２】
また、請求項５に記載の発明は、前記設定した上限帯域に応じた所定のレートで、前記フローごとの前記上限帯域に相当するＱｏＳトークンを前記記憶部内の所定領域に格納し、前記受信したパケットの帯域が、前記格納したＱｏＳトークン以下であり、当該ＱｏＳトークンを取得できた場合に、前記受信したパケットを前記優先トンネルで送信するパケットと識別し、当該識別したパケットを前記トンネル選択部に出力するステップと、前記受信したパケットの帯域が、前記格納したＱｏＳトークンを超えており、当該ＱｏＳトークンを取得できない場合に、前記ゲートウェイ装置全体としての帯域の余剰分に相当する余剰トークンを取得できるか否かを判定し、前記余剰トークンを取得できたときに、前記受信したパケットを前記非優先トンネルで送信するパケットと識別し、当該識別したパケットを前記トンネル選択部に出力するステップと、を実行することを特徴とする請求項４に記載のＩＰトンネル選択方法とした。
【００１３】
このように、パケットの送信に必要な帯域に相当するトークンを、フローごとの上限帯域に相当するＱｏＳトークンと、ゲートウェイ装置全体としての帯域の余剰分に相当する余剰トークンと、に分けて設定を行うことで、ＱｏＳトークンを取得できたパケットについては、優先トンネルで送信するパケットと識別する。また、ＱｏＳトークンを取得できず、余剰トークンを取得できたパケットについては、非優先トンネルで送信するパケットと識別する。よって、ゲートウェイ装置が受信したパケットを、優先トンネルと非優先トンネルの２つに振り分けることができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、前記通信帯域の保障を確保する必要のある前記フローのトラフィック種別が記憶されたトラフィック種別情報が前記記憶部にさらに記憶されており、前記受信したパケットのヘッダ情報から前記トラフィック種別を抽出し、前記抽出したトラフィック種別が、前記通信帯域の保障を確保する必要のあるトラフィック種別であるか否かを、前記トラフィック種別情報に基づき判定するフロー種別識別部を備え、前記フロー種別識別部が、前記通信帯域の保障を確保する必要のあるトラフィック種別であると判定した場合に、前記受信したパケットを、前記優先トンネルで送信すべきパケットとして前記ポリシング設定部に出力し、前記通信帯域の保障を確保する必要のあるトラフィック種別でないと判定した場合に、前記受信したパケットを、前記トークン処理部に出力し、前記トークン処理部は、当該出力されたパケットが、前記余剰トークンを取得できるか否かを判定することを特徴とする請求項２に記載のゲートウェイ装置とした。
【００１５】
また、請求項６に記載の発明は、前記通信帯域の保障を確保する必要のある前記フローのトラフィック種別が記憶されたトラフィック種別情報が前記記憶部にさらに記憶されており、前記受信したパケットのヘッダ情報から前記トラフィック種別を抽出し、前記抽出したトラフィック種別が、前記通信帯域の保障を確保する必要のあるトラフィック種別であるか否かを、前記トラフィック種別情報に基づき判定するステップと、前記トラフィック種別を判定するステップにおいて、前記通信帯域の保障を確保する必要のあるトラフィック種別であると判定した場合に、前記受信したパケットを、前記優先トンネルで送信すべきパケットとして、前記上限帯域をポリシング情報に基づき設定するステップに引き渡すステップと、前記トラフィック種別を判定するステップにおいて、前記通信帯域の保障を確保する必要のあるトラフィック種別でないと判定した場合に、前記余剰トークンを取得できるか否かを判定するステップに引き渡すステップとを実行すること特徴とする請求項５に記載のＩＰトンネル選択方法とした。
【００１６】
このように、通信帯域の保障を確保する必要のあるトラフィック種別を判定することにより、通信帯域の保証を確保する必要がないトラフィック種別のパケットについては、優先トンネルで送信するパケットか否かの判定処理を行わない。つまり、優先トンネルで送信させずに非優先トンネルで送信させることができる。よって、通信帯域の保証を確保する必要のあるトラフィック種別のパケットを、より多く優先トンネルで送信することが可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、最低保障帯域を確保しつつ、リソースに空きがある場合に最低保障帯域を超えてパケットの送出が可能な、ゲートウェイ装置およびＩＰトンネル選択方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】２拠点のゲートウェイ装置を接続するＩＰＮＷに、優先トンネルを設定した例を示す図である。
【図２】２拠点のゲートウェイ装置を接続するＩＰＮＷに、非優先トンネルを設定した例を示す図である。
【図３】本実施形態に係るゲートウェイ装置間を接続するＩＰＮＷに、優先トンネルと非優先トンネルとを設定した例を示す図である。
【図４】本実施形態に係るゲートウェイ装置の構成例を示す機能ブロック図である。
【図５】本実施形態に係るポリシング情報のデータ構成の一例を示す図である。
【図６】本実施形態に係るゲートウェイ装置の処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】本実施形態に係るトークン処理部によるパケット識別処理の流れを説明するための図である。
【図８】ＩＰＮＷ内において、トンネルの代わりに、ソースアドレスをＮＡＴ変換して送信する例を説明するための図である。
【図９】本実施形態の変形例に係るゲートウェイ装置の構成例を示す機能ブロック図である。
【図１０】本実施形態の変形例に係るゲートウェイ装置の処理の流れを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２０】
＜概要＞
まず、本実施形態の概要について図１から図３を用いて説明する。
【００２１】
２拠点（Ｘ，Ｙ）を接続するＩＰネットワーク（ＮＷ）において、優先処理を行うＩＰフローの合計値をＩＰＮＷ内部の上限の帯域（仮に、１００Ｍｂｐｓとする）にする。そして、優先処理を行うＩＰフローに対し、ＩＰＮＷのエンドエンドで、最低通信帯域を確保する。つまり、図１に示すように、２拠点（Ｘ，Ｙ）にＩＰトンネルを終端するＩＰトンネル終端ゲートウェイ装置（ＧＷ１０Ｘ，１０Ｙ）をそれぞれ設置し、ＧＷ１０Ｘ，１０Ｙ間をＩＰトンネルで接続して当該ＩＰトンネルのフローを優先処理とし、ＩＰＮＷ内のポリシングレートを仮に１Ｍｂｐｓと設定する。このようにすれば、当該拠点Ｘ，Ｙ間に最大利用可能帯域（ＭＡＸ）１Ｍｂｐｓ、最低保障帯域（ＭＩＮ）１Ｍｂｐｓの最低帯域保障が可能なＱｏＳ（帯域保障）型ＶＰＮを構築することができる。なお、ここでポリシングレートとは、帯域保障を行う上限帯域を意味し、この上限帯域を超えたパケットは廃棄される。
【００２２】
一方、図２に示すように、このＩＰトンネルを非優先つまり帯域保障を設定しないこととすると、ＩＰＮＷ内部の帯域リソースに余裕がある時（閑散時）のみ転送可能で、ＩＰＮＷ内部の帯域リソースに余裕がない時（混雑時）には転送不可となる、最大利用可能帯域（ＭＡＸ）１００Ｍｂｐｓ、最低保障帯域（ＭＩＮ）０Ｍｂｐｓのベストエフォート型ＶＰＮを構築することができる。
【００２３】
このＩＰＮＷ内で、本実施形態においては、図３に示すように、ＧＷ１０Ｘ，１０Ｙ間に、優先処理（帯域保証の設定）を行うＩＰトンネル（優先トンネル）と非優先（帯域保証を行わない）のＩＰトンネル（非優先トンネル）との２本のＩＰトンネルを接続する。そして、ＧＷ１０（ＧＷ１０Ｘ，１０Ｙ）が、ＩＰフローごとに、（１）高優先度の優先クラス設定（帯域保障）を行いポリシングに基づくポリシングレート（上限帯域）を設定する優先処理、（２）ベストエフォートの優先クラス設定を行いＩＰＮＷ内の転送リソースに空きがある場合のみ転送する非優先処理、の選択ができるものとする。なお、ここでポリシングとは、ポリシングレート（上限帯域）を超えたパケットを廃棄することで帯域制御することをいう。
【００２４】
具体的には、ＧＷ１０Ｙに向けて優先して転送すべきフローを受信したＧＷ１０Ｘは、１Ｍｂｐｓまでのパケットに対しては優先トンネルを選択して送信し、１Ｍｂｐｓを超えるパケットについては、非優先トンネルを選択して転送する。このようにすることで、最低保障帯域（ここでは１Ｍｂｐｓ）を確保しつつ、ＩＰＮＷのリソースに空きがあれば、その最低保障帯域を超えて送出することができる、最大利用帯域（ＭＡＸ）１００Ｍｂｐｓ、最低保障帯域（ＭＩＮ）１Ｍｂｐｓのバースト型ＶＰＮを実現することが可能となる。なお、ここで、「バースト」とは、ＩＰＮＷにおいて、通信帯域が保障された上限帯域を超えて転送可能とすることである。
【００２５】
なお、この優先トンネルと非優先トンネルの選択は、ＧＷ（ゲートウェイ装置）１０（ＧＷ１０Ｘ，１０Ｙ）のトークン処理部１２３およびトンネル選択部１２４（後記する図４および図７参照）が行う。このトークン処理部１２３は、フローごとの上限帯域に相当するＱｏＳ（Quality of Service）トークンと、ＧＷ１０全体としての帯域の余剰分に相当する余剰トークンとを設定し、送信すべきパケットがＱｏＳトークンを取得できた場合にはトンネル選択部１２４に優先トンネルを選択させるように処理する。一方、トークン処理部１２３は、送信すべきパケットがＱｏＳトークンを取得できない場合において、余剰トークンを取得できた場合に、トンネル選択部１２４に非優先トンネルを選択させるように処理する。このトークン処理部１２３およびトンネル選択部１２４によるトンネル選択に関する処理は、後記において詳細に説明する。
【００２６】
＜ゲートウェイ装置の構成＞
次に、本実施形態に係るＧＷ（ゲートウェイ装置）１０の構成について説明する。図４は、本実施形態に係るＧＷ１０の構成例を示す機能ブロック図である。
【００２７】
ＧＷ１０は、入出力部１１と、処理部１２と、記憶部１３と含んで構成される通信装置である。
【００２８】
入出力部１１は、各種データの入出力を司り、このＧＷ１０への設定情報の入力等を受け付ける入出力インタフェースと、各拠点に含まれる端末装置（不図示）等からＩＰＮＷ内でのトンネル確立要求を受け付けたり、ＩＰＮＷを介して通信するパケットを送受信したりするネットワークインタフェースとから構成される。
【００２９】
処理部１２は、ＧＷ１０自身（例えば、ＧＷ１０Ｘ）と、ＩＰＮＷを介して接続された他のＧＷ１０（例えば、ＧＷ１０Ｙ）との間で接続されたＩＰトンネルの中から、優先処理（帯域保証の設定）を行うＩＰトンネル（優先トンネル）、または、非優先（帯域保証を行わない）のＩＰトンネル（非優先トンネル）を選択し、選択したトンネルによりパケットを送信する処理を行う。この処理部１２は、接続処理部１２１と、ポリシング設定部１２２と、トークン処理部１２３と、トンネル選択部１２４と、パケット送信部１２５とを含んで構成される。
【００３０】
接続処理部１２１は、各拠点に含まれる端末装置（不図示）等から入出力部１１が受け付けたトンネル確立要求に基づき、他の拠点のＧＷ１０（例えば、ＧＷ１０Ｙ）との間のＩＰＮＷにトンネルを確立する。このとき接続処理部１２１は、優先処理を行うＩＰトンネル（優先トンネル）と、優先処理を行わないＩＰトンネル（非優先トンネル）の２つを確立する。そして、接続処理部１２１は、確立した２つのＩＰトンネルに関する情報を経路情報１３１として記憶部１３に記憶する。なお、本実施形態において、接続処理部１２１は、優先トンネルと非優先トンネルを１本ずつ確立したものとして説明するが、優先トンネルと非優先トンネルは、それぞれ１本以上であればよく、１本に限定されるものではない。
【００３１】
ポリシング設定部１２２は、受信したパケットが、優先トンネルで帯域保障を設定して送信すべきパケットか否かを判定する。この判定は、ポリシング設定部１２２が、受信したパケットのヘッダ情報から送信先アドレス等の取得し、この送信先アドレス等により識別されるフローが、優先処理すべきフローとしてポリシング情報１３２（後記する図５参照）に設定されているか否かにより行う。なお、ここでポリシング設定部１２２がフローの識別するために取得する、例えば、送信先アドレスや、送信元アドレス、プロトコル、ＴＣＰ／ＵＤＰヘッダのポート情報等の優先処理すべきフローか否かを識別するための情報を、本請求項においてフロー識別情報とする。
なお、ポリシング設定部１２２は、受信したパケットのヘッダ情報の含まれるＴＯＳ（Type of Service）値や、ＤＳＣＰ（Differentiated Services Code Point）値を用いて、受信したパケットを、優先トンネルを用いて帯域保障を設定して送信すべきパケットを判定するようにしてもよい。
【００３２】
また、ポリシング設定部１２２は、優先処理すべきフローとしてポリシング情報１３２（図５参照）に設定されているフローについて、そのフロー識別情報に対応したポリシングレート（上限帯域）を、ポリシング情報１３２に基づき設定する。
【００３３】
トークン処理部１２３は、パケットの送信に必要な帯域に相当するトークンを、フローごとの上限帯域に相当するＱｏＳトークンと、ＧＷ１０全体としての帯域の余剰分に相当する余剰トークンと、に分けて設定する。
そして、トークン処理部１２３は、ＱｏＳトークンを所定の間隔でバケット（記憶部１３内の所定領域）に格納する。トークン処理部１２３がパケットを受信すると、その受信したパケットのデータ量（帯域）と、バケット内のＱｏＳトークンの量とを比較し、受信したパケットのデータ量（帯域）以上のＱｏＳトークンがＱｏＳトークンのバケットに格納されていれば、そのパケットは自身のデータ量（帯域）に相当するＱｏＳトークンを取得することができる。そして、トークン処理部１２３は、ＱｏＳトークンを取得できたことで、そのパケットを優先トンネルで送信するパケットと識別する。一方、受信したパケットがＱｏＳトークンを取得できなかった場合には、トークン処理部１２３は、次に、余剰トークンを取得できるか否かを判定する。受信したパケットが余剰トークンを取得できた場合には、トークン処理部１２３は、そのパケットを非優先トンネルで送信するパケットと識別する。
なお、トークン処理部１２３は、余剰トークンを取得できなかった場合に、そのパケットを廃棄する。
【００３４】
トンネル選択部１２４は、トークン処理部１２３が優先トンネルを用いて送信すると識別したパケットについて、優先トンネルで送信することを選択する。また、トンネル選択部１２４は、トークン処理部１２３が非優先トンネルを用いて送信すると識別したパケットについて、非優先トンネルで送信することを選択する。
【００３５】
パケット送信部１２５は、トンネル選択部１２４が優先トンネルを選択したパケットについて、経路情報１３１を参照し、そのパケットをカプセリングして優先トンネルを用いて転送する処理を行う。また、パケット送信部１２５は、トンネル選択部１２４が非優先トンネルを選択したパケットについて、経路情報１３１を参照し、そのパケットをカプセリングして非優先トンネルを用いて転送する処理を行う。
なお、パケット送信部１２５は、ＧＷ１０が受信側の他のＧＷ１０（ＧＷ１０Ｙ）である場合に、カプセリングされたパケットを受け取り、カプセリングを解除し、自己の拠点内に転送する処理を行う。
【００３６】
また、記憶部１３には、経路情報１３１とポリシング情報１３２とが記憶される。
【００３７】
経路情報１３１には、パケットの送信先となるＧＷ１０の終端アドレスと、その終端アドレス宛に、接続処理部１２１が確立した優先トンネルおよび非優先トンネルに関する情報が記憶される。
【００３８】
ポリシング情報１３２には、図５に示すように、ＧＷ１０Ｘ，１０Ｙ間を優先処理で送信するフローを識別するためのフロー識別情報と、フロー識別情報ごとのポリシングレート（上限帯域）とが記憶される。
このフロー識別情報は、従来技術のように、送信先アドレスだけでもよく、さらに、送信元アドレス、プロトコル、ＴＣＰ／ＵＤＰヘッダのポート情報等のいずれかまたはこれらの組み合わせにより定義される情報が含まれていてもよい。ポリシング設定部１２２は、受信したパケットのヘッダ情報に含まれる送信先アドレス等に基づき、ポリシング情報１３２のフロー識別情報を参照して、そのパケットのフローが優先処理（帯域保障の設定）すべきフローか否かを判定する。
また、ポリシングレートには、フロー識別情報ごとの上限帯域が記憶される。このポリシングレートは、ポリシング設定部１２２が、受信したパケットのフローを優先処理すべきと判定した場合に、そのフローのポリシングレートを設定する際に参照される。
【００３９】
なお、図４に示す処理部１２は、ＧＷ１０が備えるＣＰＵ（Central Processing Unit）によるプログラム実行処理や、専用回路等により実現される。また、記憶部１３は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フラッシュメモリ等の記憶媒体から構成される。また、ＧＷ１０をプログラム実行処理により実現する場合、記憶部１３には、このＧＷ１０の機能を実現するためのプログラムが格納される。
【００４０】
＜処理手順＞
次に、本実施形態に係るＧＷ（ゲートウェイ装置）１０の処理手順について、図４，図５を参照しつつ、図６および図７を用いて詳細に説明する。図６は、本実施形態に係るゲートウェイ装置１０（ＧＷ１０Ｘ）の処理の流れを示すフローチャートである。また、図７は、本実施形態に係るトークン処理部１２３によるパケット識別処理の流れを説明するための図である。
【００４１】
ここでは、図３に示すように、各拠点に設けられたＧＷ１０ＸとＧＷ１０Ｙとの間で、接続処理部１２１の処理により、ＩＰネットワークに優先トンネルと非優先トンネルが既に設定されているものとする。また、記憶部１３には、フローごとに対応したポリシング情報１３２（図５参照）が記憶されているものとして説明する。
【００４２】
まず、ＧＷ１０Ｘは、入出力部１１を介して、ＧＷ１０Ｙに向けて送出すべきパケットを受信する（ステップＳ１０１）。
【００４３】
次に、ポリシング設定部１２２は、パケットのヘッダ部に付されたヘッダ情報の送信先アドレス等のフロー識別情報に基づき、ポリシング情報１３２（図５）を参照し、そのパケットが優先処理すべきパケットか否かを判定する。そして、優先処理すべきパケットと判定した場合に、ポリシング設定部１２２は、そのフロー識別情報に対応したポリシングレート（上限帯域）を、ポリシング情報１３２に基づき設定する（ステップＳ１０２）。
【００４４】
続いて、トークン処理部１２３は、優先処理すべきと判定したパケットについて、さらに、優先トンネルを用いて送信するパケットか、非優先トンネルを用いて送信するパケットかのパケット識別処理を行う（ステップＳ１０３）。このパケット識別処理において、トークン処理部１２３は、受信したパケットがＱｏＳトークンを取得できた場合に、そのパケットを優先トンネルで送信するパケットと識別する。一方、受信したパケットがＱｏＳトークンを取得できなかった場合に、余剰トークンを取得できたときには、トークン処理部１２３は、そのパケットを非優先トンネルで送信するパケットと識別する。なお、このトークン処理部１２３によるパケット識別処理の詳細は、図７において説明する。
【００４５】
次に、トンネル選択部１２４は、トークン処理部１２３が優先トンネルを用いて送信すると識別したパケットについて、優先トンネルで送信することを選択し、非優先トンネルを用いて送信すると識別したパケットについて、非優先トンネルで送信することを選択する（ステップＳ１０４）。
【００４６】
そして、パケット送信部１２５は、トンネル選択部１２４が選択したトンネルを用いてパケットを送信する処理を行う（ステップＳ１０５）。具体的には、トンネル選択部１２４が優先トンネルを選択したパケットについて、そのパケットをカプセリングして優先トンネルを用いて転送する処理を行う。また、パケット送信部１２５は、トンネル選択部１２４が非優先トンネルを選択したパケットについて、そのパケットをカプセリングして非優先トンネルを用いて転送する処理を行う。
【００４７】
＜パケット識別処理＞
次に、図７を用いて、本実施形態に係るトークン処理部１２３によるパケット識別処理の流れを説明する。
【００４８】
トークン処理部１２３は、ポリシングによる帯域制御を行うために、ＱｏＳトークンと余剰トークンとを管理する。ここでトークンとは、パケットの転送に必要な帯域（データ量）に相当するものであり、トークン処理部１２３は、最低帯域を保証するために常に所定のレートで付与されるＱｏＳトークンと、ＧＷ装置１０全体としての帯域の余剰分に相当する余剰トークンとを設定する。図７に示すように、トークン処理部１２３は、ＱｏＳトークンをＱｏＳトークン用のバケットに所定の間隔で投入する。また、ＱｏＳトークンの余剰分やＧＷ装置１０全体で余っているトークンを余剰トークン用のバケットに投入する。このバケットは、転送すべきトラフィックを格納するバッファに相当するものである。
【００４９】
まず、トークン処理部１２３がＧＷ１０Ｙに送出すべきパケットを受信する（ステップＳ２０１）。次に、トークン処理部１２３は、そのパケットの転送に必要な帯域（データ量）のＱｏＳトークンが、ＱｏＳトークン用のバケット内にあり、ＱｏＳトークンを取得できるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。そして、そのパケットがＱｏＳトークンを取得できた場合には（ステップＳ２０２→Ｙｅｓ）、トークン処理部１２３は、そのパケットは、優先トンネルで送信するパケットと識別する。そして、その情報をトンネル選択部１２４へ出力し、優先トンネルを用いて転送が行われる。
【００５０】
一方、そのパケットがＱｏＳトークンを取得できない場合（ステップＳ２０２→Ｎｏ）、つまり、ＱｏＳトークンがすでに取得されており、Ｑｏｓトークン用のバケットに残っていなかった場合に、トークン処理部１２３は、余剰トークンを取得できるか否かを判定する（ステップＳ２０３）。
【００５１】
ここで、余剰トークン用のバケット内に、余剰トークンがそのパケットの転送に必要な分の帯域として入っている場合には（ステップＳ２０３→Ｙｅｓ）、そのパケットは、余剰トークンを取得でき、トークン処理部１２３は、非優先トンネルで送信するパケットと識別する。そして、その情報をトンネル選択部１２４へ出力し、非優先トンネルを用いて転送が行われる。
【００５２】
一方、余剰トークンを取得できなかったときは（ステップＳ２０３→Ｎｏ）、トークン処理部１２３は、そのパケットを廃棄する（ステップＳ２０４）。
【００５３】
このようにすることで、本実施形態に係るゲートウェイ装置およびＩＰトンネル選択方法によれば、最低保障帯域を確保しつつ、リソースに空きがある場合に最低保障帯域を超えてパケットの送出が可能な、バースト型のＶＰＮを構成することが可能となる。
【００５４】
なお、本実施形態においては、ＧＷ１０Ｘ，１０Ｙ間を転送するトラフィックを２つのトンネルに振り分ける方式で、優先処理（帯域保障の設定）を行った。これに対し、トンネルを用いずに、中継するフローのソースアドレス変換を行うＮＡＴ（Network Address Translation）技術を用いても同様に、バースト型のＶＰＮを構成することができる。この場合、ＧＷ１０Ｘは、ＩＰＮＷ内で優先処理を行うＮＡＴアドレスＩＰ_Ａと、非優先のＮＡＴアドレスＩＰ_Ｂとを記憶部１３（図４参照）内に記憶しておく。そして、図８に示すように、ＧＷ１０Ｘは、ＩＰＮＷ内に送信する際に、受信したパケットがＱｏＳトークンを取得できた場合には（ステップＳ２０２→Ｙｅｓ）、パケット送信部１２５（図４参照）が、ソースアドレスをＩＰ_ＡにＮＡＴ変換して送出し（ステップＳ３０１）、ＩＰＮＷ内で優先処理を行う。一方、受信したパケットが、ＱｏＳトークンを取得できず（ステップＳ２０２→Ｎｏ）、余剰トークンを取得できた場合には（ステップＳ２０３→Ｙｅｓ）、パケット送信部１２５が、ソースアドレスをＩＰ_ＢにＮＡＴ変換して送出し（ステップＳ３０２）、ＩＰＮＱ内をベストエフォートで転送する。このようにすることで、ＮＡＴ技術を用いたバースト型のＶＰＮを構成することができる。
【００５５】
≪本実施形態の変形例≫
次に、本実施形態の変形例について説明する。
本実施形態に係るゲートウェイ装置およびＩＰトンネル選択方法によれば、全トラフィックの合計がポリシングレート（上限帯域）を超えた場合に、トラフィックはランダムに非優先トンネルに送出される。限られた帯域リソースのネットワークにおいては、音声や動画のように通信帯域を確保したいトラフィック種別（一例として「音声通信：ＶＴ」とする）と、ファイル転送のように通信帯域を確保する必要のないトラフィック種別（一例として「ファイル転送通信：ＤＴ」とする）に分け、ＶＴに帯域リソースを優先的に割り当てることが望まれる。これを実現するために、ゲートウェイ装置がパケットを受信すると、まず、トラフィック種別を判定し、そのパケットのトラフィック種別がＤＴであれば優先トンネルでは流さないようにし、ＶＴを優先トンネルに割り当てるようにする。このようにすることで、通信帯域を確保したいトラフック種別（ＶＴ）のパケットを、より多く優先トンネルで送信することが可能となる。
【００５６】
図９は、本実施形態の変形例に係るＧＷ（ゲートウェイ装置）１０（１０ａ）の構成例を示す機能ブロック図である。図４に示した本実施形態に係るＧＷ１０との違いは、記憶部１３にトラフィック種別情報１３３を備え、処理部１２にフロー種別識別部１２６をさらに備えていることである。なお、図４に示した本実施形態に係るＧＷ１０と同じ構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００５７】
トラフィック種別情報１３３は、通信帯域の保障を確保する必要のあるフローのトラフィック種別（例えば、ＶＴ）が記憶される。
フロー種別識別部１２６は、入出力部１１がパケットを受信すると、そのパケットのヘッダ情報（例えば、プロトコル番号等）からトラフィック種別を抽出し、その抽出したトラフィック種別が、通信帯域の確保したいトラフィック種別か否かを、トラフィック種別情報１３３に基づき判定する。
【００５８】
図１０に示すように、ＧＷ１０Ｘは、パケットを受信すると、まず、フロー種別識別部１２６が、通信帯域の確保したいトラフィック種別か否かを、トラフィック種別情報１３３を参照して判定する（ステップＳ４０１）。そして、フロー種別識別部１２６は、通信帯域を確保する必要があるトラフック種別である（例えば、ＶＴ）と判定した場合に（ステップＳ４０１→Ｙｅｓ）、受信したパケットを、優先トンネルで送信すべきパケットとしてポリシング設定部１２２に出力し、トークン処理部１２３がステップＳ２０２以降の処理を行う。一方、フロー種別識別部１２６は、通信帯域を確保する必要があるトラフック種別ではない（例えば、ＤＴ）と判定した場合に（ステップＳ４０１→Ｎｏ）、受信したパケットを、トークン処理部１２３に出力し、トークン処理部１２３が、余剰トークンを取得できたかを判定するステップＳ２０３以降の処理を行う。
【００５９】
このようにすることで、本実施形態の変形例に係るゲートウェイ装置およびＩＰトンネル選択方法によれば、通信帯域を確保する必要がないトラフィック種別を予め判定することにより、優先トンネルで送信できるか否かの判定処理、例えば、ポリシング設定部１２２によるポリシングレートの設定や、トークン処理部１２３によるＱｏＳトークンの取得処理（図１０のステップＳ２０２）を省略でき、優先トンネルでの送信を行わず、非優先トンネルで送信させることができる。よって、通信帯域を確保したいトラフィック種別のパケットを、より多く優先トンネルで送信することが可能となる。
【符号の説明】
【００６０】
１０，１０ａ ゲートウェイ装置
１１ 入出力部
１２ 処理部
１３ 記憶部
１２１ 接続処理部
１２２ ポリシング設定部
１２３ トークン処理部
１２４ トンネル選択部
１２５ パケット送信部
１２６ フロー種別識別部
１３１ 接続情報
１３２ ポリシング情報
１３３ トラフィック種別情報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信帯域が保障される優先トンネルと前記通信帯域の保障がない非優先トンネルとを、データ送信側の拠点とデータ受信側の拠点との間を接続するＩＰネットワークに設定し、前記優先トンネルおよび前記非優先トンネルを終端するゲートウェイ装置であって、
送信側の前記ゲートウェイ装置から受信側の前記ゲートウェイ装置へ向けてのフローのうち、帯域保障の設定を行うフローを識別するフロー識別情報と、前記フロー識別情報ごとに前記設定する帯域保障の上限である上限帯域と、を格納したポリシング情報を記憶する記憶部と、
前記データ送信側の拠点に含まれる端末装置から、パケットを受信する入出力部と、
前記受信したパケットが、前記帯域保障を設定して送信すべきパケットか否かを前記フロー識別情報を参照して判定し、当該パケットが前記帯域保障を設定して送信すべきパケットと判定した場合に、当該パケットのフローに対応した前記上限帯域を前記ポリシング情報に基づき設定するポリシング設定部と、
前記帯域保障を設定して送信すべきパケットのうち、前記上限帯域までのパケットは、前記優先トンネルを、当該パケットを送信するトンネルとして選択し、前記上限帯域を超えたパケットは、前記非優先トンネルを、当該パケットを送信するトンネルとして選択するトンネル選択部と、
前記選択された優先トンネルを用いて、前記上限帯域までのパケット送信し、前記選択された非優先トンネルを用いて、前記上限帯域を超えたパケットを送信するパケット送信部と、
を備えることを特徴とするゲートウェイ装置。
【請求項２】
前記パケットの送信に必要な帯域に相当するトークンを、前記フローごとの前記上限帯域に相当するＱｏＳトークンと、前記ゲートウェイ装置全体としての帯域の余剰分に相当する余剰トークンと、に分けて設定するトークン処理部を、さらに備え、
前記トークン処理部は、
前記ポリシング設定部が設定した前記上限帯域に応じた所定のレートで、前記ＱｏＳトークンを前記記憶部内の所定領域に格納し、前記受信したパケットの帯域が、前記格納したＱｏＳトークン以下であり、当該ＱｏＳトークンを取得できた場合に、前記受信したパケットを前記優先トンネルで送信するパケットと識別し、当該識別したパケットを前記トンネル選択部に出力し、
前記受信したパケットの帯域が、前記格納したＱｏＳトークンを超えており、当該ＱｏＳトークンを取得できない場合に、前記余剰トークンを取得できるか否かを判定し、前記余剰トークンを取得できたときに、前記受信したパケットを前記非優先トンネルで送信するパケットと識別し、当該識別したパケットを前記トンネル選択部に出力すること
を特徴とする請求項１に記載のゲートウェイ装置。
【請求項３】
前記通信帯域の保障を確保する必要のある前記フローのトラフィック種別が記憶されたトラフィック種別情報が前記記憶部にさらに記憶されており、
前記受信したパケットのヘッダ情報から前記トラフィック種別を抽出し、前記抽出したトラフィック種別が、前記通信帯域の保障を確保する必要のあるトラフィック種別であるか否かを、前記トラフィック種別情報に基づき判定するフロー種別識別部を備え、
前記フロー種別識別部が、
前記通信帯域の保障を確保する必要のあるトラフィック種別であると判定した場合に、前記受信したパケットを、前記優先トンネルで送信すべきパケットとして前記ポリシング設定部に出力し、
前記通信帯域の保障を確保する必要のあるトラフィック種別でないと判定した場合に、前記受信したパケットを、前記トークン処理部に出力し、
前記トークン処理部は、
当該出力されたパケットが、前記余剰トークンを取得できるか否かを判定すること
を特徴とする請求項２に記載のゲートウェイ装置。
【請求項４】
通信帯域が保障される優先トンネルと前記通信帯域の保障がない非優先トンネルとを、データ送信側の拠点とデータ受信側の拠点との間を接続するＩＰネットワークに設定し、前記優先トンネルおよび前記非優先トンネルを終端するゲートウェイ装置に用いられるＩＰトンネル選択方法であって、
前記ゲートウェイ装置は、
送信側の前記ゲートウェイ装置から受信側の前記ゲートウェイ装置へ向けてのフローのうち、帯域保障の設定を行うフローを識別するフロー識別情報と、前記フロー識別情報ごとに前記設定する帯域保障の上限である上限帯域と、を格納したポリシング情報を記憶する記憶部を備え、
前記データ送信側の拠点に含まれる端末装置から、パケットを受信するステップと、
前記受信したパケットが、前記帯域保障を設定して送信すべきパケットか否かを前記フロー識別情報を参照して判定し、当該パケットが前記帯域保障を設定して送信すべきパケットと判定した場合に、当該パケットのフローに対応した前記上限帯域を前記ポリシング情報に基づき設定するステップと、
前記帯域保障を設定して送信すべきパケットのうち、前記上限帯域までのパケットは、前記優先トンネルを、当該パケットを送信するトンネルとして選択し、前記上限帯域を超えたパケットは、前記非優先トンネルを、当該パケットを送信するトンネルとして選択するステップと、
前記選択された優先トンネルを用いて、前記上限帯域までのパケット送信し、前記選択された非優先トンネルを用いて、前記上限帯域を超えたパケットを送信するステップと、
を実行することを特徴とするＩＰトンネル選択方法。
【請求項５】
前記設定した上限帯域に応じた所定のレートで、前記フローごとの前記上限帯域に相当するＱｏＳトークンを前記記憶部内の所定領域に格納し、前記受信したパケットの帯域が、前記格納したＱｏＳトークン以下であり、当該ＱｏＳトークンを取得できた場合に、前記受信したパケットを前記優先トンネルで送信するパケットと識別し、当該識別したパケットを前記トンネル選択部に出力するステップと、
前記受信したパケットの帯域が、前記格納したＱｏＳトークンを超えており、当該ＱｏＳトークンを取得できない場合に、前記ゲートウェイ装置全体としての帯域の余剰分に相当する余剰トークンを取得できるか否かを判定し、前記余剰トークンを取得できたときに、前記受信したパケットを前記非優先トンネルで送信するパケットと識別し、当該識別したパケットを前記トンネル選択部に出力するステップと、
を実行することを特徴とする請求項４に記載のＩＰトンネル選択方法。
【請求項６】
前記通信帯域の保障を確保する必要のある前記フローのトラフィック種別が記憶されたトラフィック種別情報が前記記憶部にさらに記憶されており、
前記受信したパケットのヘッダ情報から前記トラフィック種別を抽出し、前記抽出したトラフィック種別が、前記通信帯域の保障を確保する必要のあるトラフィック種別であるか否かを、前記トラフィック種別情報に基づき判定するステップと、
前記トラフィック種別を判定するステップにおいて、前記通信帯域の保障を確保する必要のあるトラフィック種別であると判定した場合に、前記受信したパケットを、前記優先トンネルで送信すべきパケットとして、前記上限帯域をポリシング情報に基づき設定するステップに引き渡すステップと、
前記トラフィック種別を判定するステップにおいて、前記通信帯域の保障を確保する必要のあるトラフィック種別でないと判定した場合に、前記余剰トークンを取得できるか否かを判定するステップに引き渡すステップと、
を実行すること特徴とする請求項５に記載のＩＰトンネル選択方法。
【請求項１】
通信帯域が保障される優先トンネルと前記通信帯域の保障がない非優先トンネルとを、データ送信側の拠点とデータ受信側の拠点との間を接続するＩＰネットワークに設定し、前記優先トンネルおよび前記非優先トンネルを終端するゲートウェイ装置であって、
送信側の前記ゲートウェイ装置から受信側の前記ゲートウェイ装置へ向けてのフローのうち、帯域保障の設定を行うフローを識別するフロー識別情報と、前記フロー識別情報ごとに前記設定する帯域保障の上限である上限帯域と、を格納したポリシング情報を記憶する記憶部と、
前記データ送信側の拠点に含まれる端末装置から、パケットを受信する入出力部と、
前記受信したパケットが、前記帯域保障を設定して送信すべきパケットか否かを前記フロー識別情報を参照して判定し、当該パケットが前記帯域保障を設定して送信すべきパケットと判定した場合に、当該パケットのフローに対応した前記上限帯域を前記ポリシング情報に基づき設定するポリシング設定部と、
前記帯域保障を設定して送信すべきパケットのうち、前記上限帯域までのパケットは、前記優先トンネルを、当該パケットを送信するトンネルとして選択し、前記上限帯域を超えたパケットは、前記非優先トンネルを、当該パケットを送信するトンネルとして選択するトンネル選択部と、
前記選択された優先トンネルを用いて、前記上限帯域までのパケット送信し、前記選択された非優先トンネルを用いて、前記上限帯域を超えたパケットを送信するパケット送信部と、
を備えることを特徴とするゲートウェイ装置。
【請求項２】
前記パケットの送信に必要な帯域に相当するトークンを、前記フローごとの前記上限帯域に相当するＱｏＳトークンと、前記ゲートウェイ装置全体としての帯域の余剰分に相当する余剰トークンと、に分けて設定するトークン処理部を、さらに備え、
前記トークン処理部は、
前記ポリシング設定部が設定した前記上限帯域に応じた所定のレートで、前記ＱｏＳトークンを前記記憶部内の所定領域に格納し、前記受信したパケットの帯域が、前記格納したＱｏＳトークン以下であり、当該ＱｏＳトークンを取得できた場合に、前記受信したパケットを前記優先トンネルで送信するパケットと識別し、当該識別したパケットを前記トンネル選択部に出力し、
前記受信したパケットの帯域が、前記格納したＱｏＳトークンを超えており、当該ＱｏＳトークンを取得できない場合に、前記余剰トークンを取得できるか否かを判定し、前記余剰トークンを取得できたときに、前記受信したパケットを前記非優先トンネルで送信するパケットと識別し、当該識別したパケットを前記トンネル選択部に出力すること
を特徴とする請求項１に記載のゲートウェイ装置。
【請求項３】
前記通信帯域の保障を確保する必要のある前記フローのトラフィック種別が記憶されたトラフィック種別情報が前記記憶部にさらに記憶されており、
前記受信したパケットのヘッダ情報から前記トラフィック種別を抽出し、前記抽出したトラフィック種別が、前記通信帯域の保障を確保する必要のあるトラフィック種別であるか否かを、前記トラフィック種別情報に基づき判定するフロー種別識別部を備え、
前記フロー種別識別部が、
前記通信帯域の保障を確保する必要のあるトラフィック種別であると判定した場合に、前記受信したパケットを、前記優先トンネルで送信すべきパケットとして前記ポリシング設定部に出力し、
前記通信帯域の保障を確保する必要のあるトラフィック種別でないと判定した場合に、前記受信したパケットを、前記トークン処理部に出力し、
前記トークン処理部は、
当該出力されたパケットが、前記余剰トークンを取得できるか否かを判定すること
を特徴とする請求項２に記載のゲートウェイ装置。
【請求項４】
通信帯域が保障される優先トンネルと前記通信帯域の保障がない非優先トンネルとを、データ送信側の拠点とデータ受信側の拠点との間を接続するＩＰネットワークに設定し、前記優先トンネルおよび前記非優先トンネルを終端するゲートウェイ装置に用いられるＩＰトンネル選択方法であって、
前記ゲートウェイ装置は、
送信側の前記ゲートウェイ装置から受信側の前記ゲートウェイ装置へ向けてのフローのうち、帯域保障の設定を行うフローを識別するフロー識別情報と、前記フロー識別情報ごとに前記設定する帯域保障の上限である上限帯域と、を格納したポリシング情報を記憶する記憶部を備え、
前記データ送信側の拠点に含まれる端末装置から、パケットを受信するステップと、
前記受信したパケットが、前記帯域保障を設定して送信すべきパケットか否かを前記フロー識別情報を参照して判定し、当該パケットが前記帯域保障を設定して送信すべきパケットと判定した場合に、当該パケットのフローに対応した前記上限帯域を前記ポリシング情報に基づき設定するステップと、
前記帯域保障を設定して送信すべきパケットのうち、前記上限帯域までのパケットは、前記優先トンネルを、当該パケットを送信するトンネルとして選択し、前記上限帯域を超えたパケットは、前記非優先トンネルを、当該パケットを送信するトンネルとして選択するステップと、
前記選択された優先トンネルを用いて、前記上限帯域までのパケット送信し、前記選択された非優先トンネルを用いて、前記上限帯域を超えたパケットを送信するステップと、
を実行することを特徴とするＩＰトンネル選択方法。
【請求項５】
前記設定した上限帯域に応じた所定のレートで、前記フローごとの前記上限帯域に相当するＱｏＳトークンを前記記憶部内の所定領域に格納し、前記受信したパケットの帯域が、前記格納したＱｏＳトークン以下であり、当該ＱｏＳトークンを取得できた場合に、前記受信したパケットを前記優先トンネルで送信するパケットと識別し、当該識別したパケットを前記トンネル選択部に出力するステップと、
前記受信したパケットの帯域が、前記格納したＱｏＳトークンを超えており、当該ＱｏＳトークンを取得できない場合に、前記ゲートウェイ装置全体としての帯域の余剰分に相当する余剰トークンを取得できるか否かを判定し、前記余剰トークンを取得できたときに、前記受信したパケットを前記非優先トンネルで送信するパケットと識別し、当該識別したパケットを前記トンネル選択部に出力するステップと、
を実行することを特徴とする請求項４に記載のＩＰトンネル選択方法。
【請求項６】
前記通信帯域の保障を確保する必要のある前記フローのトラフィック種別が記憶されたトラフィック種別情報が前記記憶部にさらに記憶されており、
前記受信したパケットのヘッダ情報から前記トラフィック種別を抽出し、前記抽出したトラフィック種別が、前記通信帯域の保障を確保する必要のあるトラフィック種別であるか否かを、前記トラフィック種別情報に基づき判定するステップと、
前記トラフィック種別を判定するステップにおいて、前記通信帯域の保障を確保する必要のあるトラフィック種別であると判定した場合に、前記受信したパケットを、前記優先トンネルで送信すべきパケットとして、前記上限帯域をポリシング情報に基づき設定するステップに引き渡すステップと、
前記トラフィック種別を判定するステップにおいて、前記通信帯域の保障を確保する必要のあるトラフィック種別でないと判定した場合に、前記余剰トークンを取得できるか否かを判定するステップに引き渡すステップと、
を実行すること特徴とする請求項５に記載のＩＰトンネル選択方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−４４３４４（Ｐ２０１２−４４３４４Ａ）
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８２０６９（Ｐ２０１０−１８２０６９）
【出願日】平成２２年８月１７日（２０１０．８．１７）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１日（２０１２．３．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月１７日（２０１０．８．１７）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
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