ネットワーク制御装置、及び、パス選択方法
【課題】ネットワークにおけるボトルネックを回避する。
【解決手段】ＭＰＬＳを用いる通信装置は、相互に物理経路によって接続され、ネットワーク制御装置は、二つの通信装置を接続し、第１の物理経路に収容される第１の論理経路と、二つの通信装置を接続し、第１の物理経路とは異なる第２の物理経路に収容される第２の論理経路とを、複数の通信装置に割り当てるためのテーブルを保持し、各物理経路を通過するトラフィックの帯域の上限値と、第１の論理経路を通過するトラフィックの最大制限帯域量と、最低保証帯域量とを保持し、各第１の物理経路に収容される複数の第１の論理経路の、最大制限帯域量又は最低保障帯域量の各物理経路の総和と、各物理経路の帯域上限値とによって、指標値を算出し、算出された指標値に従って、物理経路の割り当てを変更する第１の論理経路の候補を抽出し、抽出された第１の論理経路の候補をテーブルに保持。
【解決手段】ＭＰＬＳを用いる通信装置は、相互に物理経路によって接続され、ネットワーク制御装置は、二つの通信装置を接続し、第１の物理経路に収容される第１の論理経路と、二つの通信装置を接続し、第１の物理経路とは異なる第２の物理経路に収容される第２の論理経路とを、複数の通信装置に割り当てるためのテーブルを保持し、各物理経路を通過するトラフィックの帯域の上限値と、第１の論理経路を通過するトラフィックの最大制限帯域量と、最低保証帯域量とを保持し、各第１の物理経路に収容される複数の第１の論理経路の、最大制限帯域量又は最低保障帯域量の各物理経路の総和と、各物理経路の帯域上限値とによって、指標値を算出し、算出された指標値に従って、物理経路の割り当てを変更する第１の論理経路の候補を抽出し、抽出された第１の論理経路の候補をテーブルに保持。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク制御装置に関し、ＭＰＬＳによって通信経路を制御するネットワーク制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信キャリアのバックボーンネットワークにおいて、フルＩＰ−Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標、以下同じ）の導入が進展している。そして、ＩＰ−Ｅｔｈｅｒｎｅｔ網にも、キャリアグレードの信頼性（すなわち、非常に高い可用性）が要求されている。
【０００３】
この要求に対応するための方法には、論理パス（ＬＳＰ：Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈ Ｐａｔｈ）を物理的な光伝送路上に静的に割り当て、疎通状態の監視と制御とを行うＴ−ＭＰＬＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ−ＭＰＬＳ）、又は、ＭＰＬＳ−ＴＰ（ＭＰＬＳ−Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｐｒｏｆｉｌｅ）等が規定される。このような方法は、ＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ−Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）として規定されている（例えば、非特許文献１、非特許文献２、及び、非特許文献３参照）。
【０００４】
ＭＰＬＳにおいて、信頼性を向上させるため、１＋１プロテクション方法及び１対１プロテクション方法が用いられる。１＋１プロテクション方法及び１対１プロテクション方法は、Ｅｎｄ ｔｏ Ｅｎｄを接続するための異なる物理的な伝送路に、２本のＬＳＰを静的に割り当てる。そして割り当てられた２本のＬＳＰを、それぞれ現用ＬＳＰ及び予備ＬＳＰとし、その現用ＬＳＰ及び予備ＬＳＰを制御する。
【０００５】
ここで、２本のＬＳＰの現用ＬＳＰ及び予備ＬＳＰへの割り当ては、多重化と呼ばれる。また、現用ＬＳＰ及び予備ＬＳＰは、冗長パス又は二重化パスと呼ばれる。現用ＬＳＰは、通常の状態においてトラフィックが通過するＬＳＰである。また、予備ＬＳＰは、現用ＬＳＰが異常である場合に、現用ＬＳＰの代わりにトラフィックを通過させるＬＳＰである。
【０００６】
ＭＰＬＳを用いるシステムには、この二重化パスを生成するため、各Ｅｎｄ ｔｏ Ｅｎｄの論理経路ごとに、経由する物理経路が異なる二つのＬＳＰが割り当てられる。このため、多数の物理経路が存在するネットワークにおいて二重化パスを生成した場合、ある物理経路には、現用ＬＳＰ及び予備ＬＳＰの両方が混在する状態となる。
【０００７】
また、ＭＰＬＳには、ＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）機能が規定される。ＭＰＬＳにおけるＱｏＳ機能によると、ＭＰＬＳを用いるシステムは、物理経路の総トラフィック量が多く、トラフィックが混雑している状態において、物理経路を通過するＬＳＰに、最低保証帯域が割り当てられる。最低保証帯域とは、最低限保証される帯域である。
【０００８】
また、ＭＰＬＳを用いるシステムは、物理経路の総トラフィック量が少ない状態において、物理経路を通過するＬＳＰに、最大制限帯域が割り当てられる。最大制限帯域とは、物理経路の帯域上限値の範囲において、最大限利用可能な帯域である。
【０００９】
ＭＰＬＳを用いるシステムは、前述の通り、多くの物理経路上にＬＳＰを割り当てるため、ＭＰＬＳを用いる一つの物理経路には、複数のＬＳＰが混在する。このため、ＭＰＬＳを用いるシステムにおいて、物理経路ごとに、その物理経路を経由するすべてのＬＳＰの最低保証帯域の合計帯域が、物理回線の帯域を超えないよう、設計する必要がある。
【００１０】
また、ＭＰＬＳにおける１対１プロテクション方法の二重化パスにおいて、トラフィックが通過するＬＳＰを、現用ＬＳＰから予備ＬＳＰに切替えた結果、予備ＬＳＰにトラフィックが流れる。この時、予備ＬＳＰをトラフィックが通過する場合にも、現用ＬＳＰをトラフィックが通過する場合と同等のＱｏＳ制御を保証するため、予備ＬＳＰにも、予備ＬＳＰに割り当てられるすべての物理経路において、現用ＬＳＰにおける保証帯域と同等の最低保証帯域を割り当てるように、設計する必要がある。
【００１１】
なお、現用ＬＳＰ及び予備ＬＳＰを各物理経路に割り当てることを、系選択と記載し、トラフィックが通過するＬＳＰを切替えることを、系選択を変化させると記載する。
【００１２】
但し、１対１プロテクション方法を用いた二重化パスを通過するトラフィックは、通常時は現用ＬＳＰのみを通過し、予備ＬＳＰを通過しない。このため、トラフィックが流れるパスに現用ＬＳＰが選択されている場合、ある物理経路に割り当てられている予備ＬＳＰ用の帯域は、使用されない。
【００１３】
このため、一つの物理経路の区間において多重化されている一つの現用ＬＳＰは、同物理経路の区間に割り当てられている他の現用ＬＳＰの最低保証帯域のうち、未使用の帯域と、どのＬＳＰにも予約されていない帯域と、予備ＬＳＰのために予約される帯域とを共有することができる。これによって、最低保証帯域を超えて、より最大制限帯域に近い帯域をエンドユーザに提供することが可能となる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】ＩＴＵ−Ｔ Ｙ．１３７０．１
【非特許文献２】ＩＴＵ−Ｔ Ｙ．１３８２
【非特許文献３】ＩＴＵ−Ｔ Ｙ．１７２０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ＭＰＬＳを用いるネットワークシステムにおいて、同じ物理経路の区間（物理回線区間）上に現用ＬＳＰと予備ＬＳＰとが多重化されており、一つの現用ＬＳＰにトラフィックが流れる場合、その現用ＬＳＰに割り当てられる最低保証帯域と、同一物理回線区間においてトラフィックが流れていない帯域とを、トラフィックを流すための帯域として使うことが可能である。トラフィックが流れていない帯域とは、同一物理回線区間上の他の現用ＬＳＰに割り当てられた未使用の帯域と、同一物理回線区間上の予備ＬＳＰに割り当てられた未使用の帯域と、物理回線区間においてどのＬＳＰにも割り当てられていない帯域と、を含む帯域である。
【００１６】
同一物理回線区間においてトラフィックが流れていない帯域を使うことによって、通信システムは、最低保証帯域を超えたスループットを提供できる。そして、上限となる物理回線速度、又は最大制限帯域が設定されている場合、最大制限帯域に近い帯域を、エンドユーザに提供することが可能となる。
【００１７】
しかし、例えば、ある同一物理回線区間に割り当てられる二重化パスが、すべて現用ＬＳＰであり、予備ＬＳＰが存在しない場合、同一物理回線区間において現用ＬＳＰが使用可能な前述の「予備ＬＳＰ用に割り当てられた未使用の帯域」が存在しない。このため、その物理回線区間は、帯域上限値まで現用ＬＳＰの帯域が割り当てられている状態である。
【００１８】
そして、この状態において、各現用ＬＳＰの最低保証帯域を使いきるようなトラフィックが流れた場合、その物理回線区間に割り当てられるＬＳＰに、最低保証帯域以上のスループットを提供できなくなる。この結果、その物理回線区間がネットワークの中におけるボトルネックとなる可能性がある。
【００１９】
一方、ある同一物理回線区間に割り当てられるＬＳＰが、すべて予備ＬＳＰであり、現用ＬＳＰが存在しない状態において、同一物理回線区間において実際にトラフィックが流れない場合、この同一物理回線区間における「予備ＬＳＰに割り当てられた未使用の帯域」は、常に未使用帯域である。この結果、その物理回線区間は、無駄となってしまう。
【００２０】
よって、各物理回線区間に割り当てられる現用ＬＳＰに、同一物理回線区間に割り当てられる予備ＬＳＰの帯域を割り当てることによって、トラフィックを流すための帯域を最大限に利用できるように回線を設計するためには、各物理回線区間上に可能な限り均一に現用ＬＳＰと予備ＬＳＰとを混在させる必要がある。そして、ある特定の物理回線区間に各現用ＬＳＰの最低保証帯域を超えてトラフィックを流した場合においても、その物理回線区間がネットワーク上のボトルネックとならず、かつ、各物理回線区間において無駄な未使用帯域を発生させないような、論理冗長パスを設計する必要がある。
【００２１】
ここで、ネットワーク管理者等がこのような設計をするために、専用の設計用のシステムを導入するなどが求められ、保守面、及び、コスト面での負担が大きかった。
【００２２】
また一旦設計され、ネットワークの各物理回線区間上に均一に、現用ＬＳＰと予備ＬＳＰとを混在させ、また帯域のボトルネック及び無駄のないようなシステムを構築しても、ネットワーク内において障害が発生した場合に、系選択が変化することによってボトルネックが発生する場合があった。
【００２３】
すなわち、ある物理回線区間における障害発生などによって、その物理回線区間に割り当てられる現用ＬＳＰが一斉に予備ＬＳＰに切り替わった場合、又は、別物理回線区間において障害が発生し系選択が変化した場合に、ネットワークにおける各ＬＳＰの物理経路は、変化する。また、障害発生後の障害区間の復旧において、ＬＳＰに割り当てられる物理経路も、各区間毎に変化する。
【００２４】
このため、障害時などにおいて、ネットワークの物理回線区間における現用ＬＳＰと予備ＬＳＰとのバランスが崩れ、物理回線区間に割り当てられる各現用ＬＳＰの最低保証帯域を超えて、トラフィックが流れた場合、その物理回線区間は、ネットワークにおいてボトルネックとなる課題があった。
【００２５】
本発明は、このようなネットワークのボトルネックを回避することを目的とし、現用ＬＳＰと予備ＬＳＰとを、ネットワークにおいて均一化するための方法を提供するものである。また、ネットワークにおける帯域を有効に利用するための方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明の代表的な一形態によると、ＭＰＬＳを用いて通信をする複数の通信装置に接続されるネットワーク制御装置であって、前記複数の通信装置は、相互に複数の物理経路によって接続され、前記ネットワーク制御装置は、前記複数の通信装置のうち二つの前記通信装置を接続し、少なくとも一つの第１の物理経路に収容される第１の論理経路と、前記二つの通信装置を接続し、前記第１の物理経路とは異なる第２の物理経路に収容される第２の論理経路とを、前記複数の通信装置に割り当てるためのテーブルを保持し、前記各物理経路を通過するトラフィックの帯域の上限値を保持し、前記第１の論理経路を通過するトラフィックの最大制限帯域量と、最低保証帯域量とを保持し、前記各第１の物理経路に収容される複数の第１の論理経路の、前記最大制限帯域量又は前記最低保障帯域量の前記各物理経路の総和と、前記各物理経路の帯域上限値とによって、指標値を算出し、前記算出された指標値に従って、前記各物理経路に収容される複数の第１の論理経路のうち、前記第１の物理経路を前記第２の論理経路に割り当て、前記第２の物理経路を前記第１の論理経路に割り当てることによって前記物理経路の割り当てを変更する前記第１の論理経路の候補を抽出し、前記抽出された第１の論理経路の候補を前記テーブルに保持する。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の一実施形態によると、ネットワークにおける帯域を有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施形態の通信システムの二重化パスの第１の例を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の通信システムの二重化パスの第２の例を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の通信システムの二重化パスの第３の例を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の通信システムの二重化パスの第４の例を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施形態のネットワーク制御部の論理的な構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施形態のネットワーク制御部の物理的な構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第１の実施形態の二重化パスを最適化するための全体処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第１の実施形態のトポロジテーブルを示す説明図である。
【図９】本発明の第１の実施形態のＬＳＰテーブルを示す説明図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態の二重化パステーブルを示す説明図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態の指標値管理テーブルを示す説明図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態の二重化パスの系選択を変更する処理を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第１の実施形態の二重化パスを抽出する処理を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第２の実施形態のＬＳＰテーブルを示す説明図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態の指標値管理テーブルを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３０】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態の通信システムの二重化パス２０１の第１の例を示すブロック図である。
【００３１】
本実施形態の通信システムは、ネットワーク制御部１、及び、通信装置１０（１０＃１〜１０＃７）を備える。
【００３２】
ネットワーク制御部１は、プロセッサ及びメモリを備える計算機によって実装される。ネットワーク制御部１は、監視制御網３０を介して、各通信装置１０と接続される。
【００３３】
ネットワーク制御部１は、通信装置１０を通過するトラフィックの経路を制御し、通信装置１０を通過するトラフィック量を監視する。
【００３４】
通信装置１０は、スイッチ又はルータなどのネットワーク装置であり、プロセッサ及びメモリを備える計算機によって実装される。本実施形態の各通信装置１０は、通信インタフェース１０１（１０１＃１〜１０１＃４）を備える。通信装置１０は、通信インタフェース１０１を介して、物理回線区間２０と接続する。
【００３５】
なお、第１の実施形態の通信インタフェース１０１は、各通信装置１０に四つ備えられるが、本発明の通信インタフェース１０１は、いくつでもよい。
【００３６】
また、各通信装置１０（１０＃１〜１０＃７）は、物理回線区間２０（２０＃１〜２０＃９）を介して接続される。物理回線区間２０は、本実施形態の通信システムにおける物理回線（物理経路）である。
【００３７】
ネットワーク制御部１は、通信装置１０によって、ＬＳＰを示すラベルを各物理回線区間２０に割り当てることが可能である。また、二つの通信装置１０をピアツーピアによって静的に結ぶＬＳＰ２０２を、通信装置１０に割り当てさせる。ＬＳＰ２０２は、ＭＰＬＳを用いたシステムにおける論理パスである。また、ネットワーク制御部１は、二つのＬＳＰ２０２を含む二重化パス２０１を、通信装置１０に割り当てさせる。
【００３８】
図１のネットワーク制御部１は、ＬＳＰ２０２＃１及びＬＳＰ２０２＃２を各通信装置１０に割り当てさせる。ＬＳＰ２０２＃１は、通信装置１０＃１と通信装置１０＃６との間の物理回線区間２０＃１及び物理回線区間２０＃５に割り当てられる。ＬＳＰ２０２＃２は、通信装置１０＃１と通信装置１０＃６との間の物理回線区間２０＃２及び物理回線区間２０＃６に割り当てられる。
【００３９】
ＬＳＰ２０２＃１及びＬＳＰ２０２＃２は、二重化パス２０１＃１である。ＬＳＰ２０２＃１は、現用パスであり、ＬＳＰ２０２＃２は、予備パスである。
【００４０】
図２は、本発明の第１の実施形態の通信システムの二重化パス２０１の第２の例を示すブロック図である。
【００４１】
図２のネットワーク制御部１、通信装置１０及び物理回線区間２０は、図１のネットワーク制御部１、通信装置１０及び物理回線区間２０と同じである。
【００４２】
図２のネットワーク制御部１は、ＬＳＰ２０２＃３及びＬＳＰ２０２＃４を各通信装置１０に割り当てさせる。ＬＳＰ２０２＃３は、通信装置１０＃１と通信装置１０＃７との間の物理回線区間２０＃１、物理回線区間２０＃５及び物理回線区間２０＃９に割り当てられる。ＬＳＰ２０２＃４は、通信装置１０＃１と通信装置１０＃６との間の物理回線区間２０＃２及び物理回線区間２０＃７に割り当てられる。
【００４３】
ＬＳＰ２０２＃３及びＬＳＰ２０２＃４は、二重化パス２０１＃２である。ＬＳＰ２０２＃３は、現用パスであり、ＬＳＰ２０２＃４は、予備パスである。
【００４４】
図３は、本発明の第１の実施形態の通信システムの二重化パス２０１の第３の例を示すブロック図である。
【００４５】
図３のネットワーク制御部１、通信装置１０及び物理回線区間２０は、図１のネットワーク制御部１、通信装置１０及び物理回線区間２０と同じである。
【００４６】
図３のネットワーク制御部１は、ＬＳＰ２０２＃５及びＬＳＰ２０２＃６を各通信装置１０に割り当てさせる。ＬＳＰ２０２＃５は、通信装置１０＃２と通信装置１０＃７との間の物理回線区間２０＃３及び物理回線区間２０＃７に割り当てられる。ＬＳＰ２０２＃６は、通信装置１０＃２と通信装置１０＃７との間の物理回線区間２０＃４及び物理回線区間２０＃８に割り当てられる。
【００４７】
ＬＳＰ２０２＃５及びＬＳＰ２０２＃６は、二重化パス２０１＃３である。ＬＳＰ２０２＃５は、現用パスであり、ＬＳＰ２０２＃６は、予備パスである。
【００４８】
図４は、本発明の第１の実施形態の通信システムの二重化パス２０１の第４の例を示すブロック図である。
【００４９】
図４のネットワーク制御部１、通信装置１０及び物理回線区間２０は、図１のネットワーク制御部１、通信装置１０及び物理回線区間２０と同じである。
【００５０】
図４のネットワーク制御部１は、ＬＳＰ２０２＃７及びＬＳＰ２０２＃８を各通信装置１０に割り当てる。ＬＳＰ２０２＃７は、通信装置１０＃２と通信装置１０＃６との間の物理回線区間２０＃３及び物理回線区間２０＃６に割り当てられる。ＬＳＰ２０２＃８は、通信装置１０＃２と通信装置１０＃６との間の物理回線区間２０＃４、物理回線区間２０＃８及び物理回線区間２０＃９に割り当てられる。
【００５１】
ＬＳＰ２０２＃７及びＬＳＰ２０２＃８は、二重化パス２０１＃４である。ＬＳＰ２０２＃７は、現用パスであり、ＬＳＰ２０２＃８は、予備パスである。
【００５２】
なお、図１〜図４に示すネットワークは本実施形態の例であり、物理的なネットワークトポロジの形式はどのような構成を用いてもよい。例えば、リング状のトポロジ、線形トポロジ、ツリー型のトポロジ、又は、メッシュトポロジを用いてもよい。また、監視制御網３０も、前述に示す各種のトポロジを用いてもよい。
【００５３】
以下において、前述の図１〜４に示す、二重化パス２０１及びＬＳＰ２０２の割り当てを示す設計が、既にネットワーク設計者等によって設計済みである場合について説明する。しかし、二重化パス２０１等の設計は、図１〜４に示す設計に限るものではない。また多重化されていない、一重の現用ＬＳＰのみのＬＳＰも、予備ＬＳＰがないＬＳＰとして扱うことによって、本発明を適用することができる。
【００５４】
図５は、本発明の第１の実施形態のネットワーク制御部１の論理的な構成を示すブロック図である。
【００５５】
ネットワーク制御部１は、パーソナルコンピュータ又はワークステーション等の一般的な計算機に備わる。二重化パス２０１を管理するための機能等を含むソフトウェアが、計算機等にインストールされ、ユーザ又はオペレータ等によって起動されることによって、ネットワーク制御部１は実装される。
【００５６】
ネットワーク制御部１を備える計算機は、入力部４０、出力部４１、演算部４２、データベース部４３とを保持する。
【００５７】
入力部４０は、オペレータ等によって送信された値を、ネットワーク制御部１に入力するための機能である。出力部４１は、処理結果の表示等を行うための機能である。
【００５８】
演算部４２は、通信装置１０を監視するための処理、及び、通信装置１０にＬＳＰを割り当てさせるための処理等を実行する機能である。また演算部４２は、処理を実行する際、データベース部４３に保持されるテーブルを参照することによって、通信装置１０への指示を生成する。また、処理を実行した結果生成されたデータを、データベース部４３に格納する。
【００５９】
本実施形態の演算部４２は、画面表示部４２１、データ入力処理部４２２、予約帯域調整部４２３、装置制御処理部４２４を保持する。
【００６０】
画面表示部は、演算部４２における処理の結果を出力部４１に表示させる機能である。データ入力処理部４２２は、入力部４０から入力された値を、演算部４２における処理に入力する機能である。
【００６１】
予約帯域調整部４２３は、通信帯域を平準化させる必要がある物理回線区間２０を抽出するための機能である。予約帯域調整部４２３は、冗長パス選出部４２３１を保持する。冗長パス選出部４２３１は、系選択を変化させる二重化パス２０１を抽出するための機能である。
【００６２】
装置制御処理部４２４は、予約帯域調整部４２３による処理結果に基づいて、通信装置１０にＬＳＰを割り当てる指示を送信するための機能である。
【００６３】
前述の図１〜図４に示すＬＳＰ２０２及び二重化パス２０１の割り当てを示す設計情報（以降、論理パス設計情報と記載）は、まず、オペレータ等が入力部４０及び出力部４１を介して、演算部４２に論理パス設計情報を入力することによって、通信装置１０に指示される。オペレータ等によって入力された論理パス設計情報は、演算部４２によってデータベース部４３に格納される。
【００６４】
この際、演算部４２は、論理パス設計情報を、データベース部４３が保持するテーブル（後述するトポロジテーブルＴ００、ＬＳＰテーブルＴ１０、及び二重化パステーブルＴ２０）に格納する。
【００６５】
なお、論理パス設計情報は、オペレータ等によってネットワーク制御部１に直接入力されてもよいし、他の装置を介して入力されてもよい。
【００６６】
図６は、本発明の第１の実施形態のネットワーク制御部１の物理的な構成を示すブロック図である。
【００６７】
ネットワーク制御部１は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）５０、主記憶装置（メインメモリ）５１、ネットワークカード（ＮＩＣ：Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ）５２、補助記憶装置５３、入出力部５４、入力部５５、出力部５６、及びコンピュータ内部伝送路５７を備える。
【００６８】
ＣＰＵ５０は、メインメモリ５１においてプログラム等を実行することによって、演算部４２における機能を実装する。ＮＩＣ５２は、通信装置１０を実装する。補助記憶装置５３は、データベース部４３を実装する。
【００６９】
入力部５５は、キーボード又はマウス等の装置であり、入力部４０を実装する。出力部５６は、ディスプレイ又はプリンタ等の装置であり、出力部４１を実装する。入出力部５４は、入力部５５から入力されたデータをメインメモリ５１等に送信し、出力部５６に出力するデータを出力部５６に送る装置である。
【００７０】
コンピュータ内部伝送路５７は、バス等であり、ネットワーク制御部１の各部を接続する。
【００７１】
図７は、本発明の第１の実施形態の二重化パス２０１を最適化するための全体処理を示すフローチャートである。
【００７２】
ネットワーク制御部１は、オペレータ等又は他の装置から、論理パス設計情報を入力された場合、二重化パス２０１の最適化処理を開始する（Ａ０１）。
【００７３】
ネットワーク制御部１の演算部４２は、入力された論理パス設計情報をデータベース部４３の後述するテーブルに格納する（Ａ０２）。
【００７４】
Ａ０２の後、ネットワーク制御部１の予約帯域調整部４２３は、データベース部４３に格納された情報に基づいて、一つの二重化パス２０１を抽出する。そして、抽出された二重化パス２０１の現用ＬＳＰが経由する各物理回線区間２０を抽出し、抽出された物理回線区間２０の帯域を共有する他の現用ＬＳＰを抽出する。ここで、予約帯域調整部４２３は、抽出された他の現用ＬＳＰに収容可能な帯域を拡張するため、抽出された二重化パス２０１の系選択を変更し、変更された後の二重化パス２０１によってデータベース部４３を更新する（Ａ０３）。
【００７５】
なお、本実施形態の系選択の変更は、具体的には、現用ＬＳＰに割り当てられていた物理回線区間２０を、予備ＬＳＰに割り当て、予備ＬＳＰに割り当てられていた物理回線区間２０を、現用ＬＳＰに割り当てることである。
【００７６】
予約帯域調整部４２３の処理の詳細については後述する。
【００７７】
Ａ０３の後、予約帯域調整部４２３は、データベース部４３に格納された情報が所定の条件を示すか否かを判定する（Ａ０４）。Ａ０４において所定の条件が満たされた場合、最適化処理を終了する（Ａ０５）。Ａ０４において所定の条件が満たされていない場合、Ａ０３を繰り返す。
【００７８】
Ａ０４において予約帯域調整部４２３は、例えば、すべての二重化パス２０１を最適化したか否かを判定する。そして、これ以上最適化する二重化パス２０１がない場合、Ａ０５において最適化処理を終了する。また、他に最適化する二重化パス２０１がある場合、Ａ０３を繰り返す。
【００７９】
また、Ａ０４において予約帯域調整部４２３は、例えば、Ａ０３をｎ回（ｎは任意の整数値）実行したか否かを判定する。そして、ｎ回Ａ０３を実行した場合、Ａ０５において最適化処理を終了する。また、ｎ回Ａ０３を実行していない場合、ｎ回Ａ０３を実行するまでＡ０３を繰り返す。
【００８０】
また、例えば、予約帯域調整部４２３は、Ａ０４において、各物理回線区間２０を経由する現用ＬＳＰの最低保証帯域の総和がｍＭｂｐｓ（ｍは任意の値であり、帯域として取り得る値）以下に減少したか否かを判定する。そして、すべての物理回線区間２０を経由する現用ＬＳＰの最低保証帯域の総和がｍＭｂｐs以下である場合、Ａ０５において最適化処理を終了する。また、すべての物理回線区間２０を経由する現用ＬＳＰの最低保証帯域の総和がｍＭｂｐsを超える場合、Ａ０３を繰り返す。
【００８１】
なお、本実施形態の最適化とは、本実施形態の通信システム全体において、通信帯域が均一化（平準化）されることを示す。
【００８２】
前述のＡ０２において、オペレータ等または他の装置によって入力された論理パス設計情報が格納される、データベース部４３の各テーブルを以下に示す。
【００８３】
図８は、本発明の第１の実施形態のトポロジテーブルＴ００を示す説明図である。
【００８４】
トポロジテーブルＴ００は、データベース部４３に保持される。また、トポロジテーブルＴ００は、物理回線区間識別番号Ｔ０１、Ａ点装置識別番号Ｔ０２、Ｚ点装置識別番号Ｔ０３、及び、物理回線の帯域上限値Ｔ０４を含む。
【００８５】
ここで、本実施形態において、物理回線区間２０によって接続される二つの通信装置１０のうち、識別番号が小さい通信装置１０をＡ点装置、大きい通信装置１０をＺ点装置と記載する。また、本実施形態において、通信装置１０の識別子を、通信装置１０＃１の"＃"以降の数値によって示す。本実施形態の識別子は、数字によって示されるが、一意に識別できるのであれば、どのような識別子でもよい。
【００８６】
また、後述するトポロジテーブルＴ００、ＬＳＰテーブルＴ１０、二重化パステーブルＴ２０に格納される情報は、図７のＡ０２においてオペレータ又は他の装置から入力された論理パス設計情報である。論理パス設計情報は、あらかじめネットワーク設計者等によって設計されたＬＳＰに関する情報である。ネットワーク設計者等は、オペレータ又は他の装置を介してネットワーク制御部１に論理パス設計情報を送る。
【００８７】
物理回線区間識別番号Ｔ０１は、物理回線区間２０を一意に識別するための識別子を示す。図８に示す物理回線区間識別番号Ｔ０１には、図１〜図４の物理回線区間２０＃１〜２０＃９に相当する識別子が格納される。
【００８８】
Ａ点装置識別番号Ｔ０２は、物理回線区間１０によって接続されるＡ点装置の通信インタフェース１０１を一意に識別するための識別子を示す。図８に示すＡ点装置識別番号Ｔ０２には、図１〜図４の通信装置１０＃１〜１０＃６に相当する識別子と、各通信装置１０の通信インタフェース１０１＃１〜１０１＃４に相当する識別子とが格納される。
【００８９】
Ｚ点装置識別番号Ｔ０３は、物理回線区間１０によって接続されるＺ点装置の通信インタフェース１０１を一意に識別するための識別子を示す。図８に示すＺ点装置識別番号Ｔ０３には、図１〜図４の通信装置１０＃１〜１０＃６に相当する識別子と、各通信装置１０の通信インタフェース１０１＃１〜１０１＃４に相当する識別子とが格納される。
【００９０】
物理回線の帯域上限値Ｔ０４は、物理回線区間２０を接続する物理回線の帯域上限値を示す。図８に示す物理回線の帯域上限値Ｔ０４の単位は、Ｍｂｐｓである。
【００９１】
図９は、本発明の第１の実施形態のＬＳＰテーブルＴ１０を示す説明図である。
【００９２】
ＬＳＰテーブルＴ１０は、データベース部４３に保持される。ＬＳＰテーブルＴ１０は、ＬＳＰ識別番号Ｔ１１、最低保証帯域Ｔ１２、最大制限帯域Ｔ１３、及び、経由する物理回線区間Ｔ１４を含む。
【００９３】
ＬＳＰ識別番号Ｔ１１は、ＬＳＰ２０２を一意に識別するための識別番号を示す。図９のＬＳＰ識別番号Ｔ１１には、図１〜図４のＬＳＰ２０２＃１〜２０２＃８に相当する識別子が格納される。
【００９４】
最低保証帯域Ｔ１２は、ＬＳＰ２０２に割り当てられた最低保証帯域を示す。最大制限帯域Ｔ１３は、ＬＳＰ２０２に割り当てられた最大制限帯域を示す。図９の最低保証帯域Ｔ１２及び最大制限帯域Ｔ１３の単位は、Ｍｂｐsである。
【００９５】
経由する物理回線区間Ｔ１４は、各ＬＳＰ２０２が経由する物理回線区間２０の識別子を示す。経由する物理回線区間Ｔ１４に格納された値は、トポロジテーブルＴ００の物理回線区間識別番号Ｔ０１に格納された値に対応する。
【００９６】
第１の実施形態の最低保証帯域Ｔ１２の値は、各物理回線区間２０を経由するＬＳＰ２０２の最低保証帯域の総和が、各物理回線区間２０の帯域上限値を超えないように、あらかじめ設計者等によって設計された値である。また、第１の実施形態の最大制限帯域Ｔ１３の値は、通信システム全体における現用ＬＳＰの最大制限帯域の総和が、すべての物理回線区間２０の帯域上限値の総和よりも小さくなるように、あらかじめ設計者等によって設計された値である。
【００９７】
図１０は、本発明の第１の実施形態の二重化パステーブルＴ２０を示す説明図である。
【００９８】
二重化パステーブルＴ２０は、データベース部４３に保持される。二重化パステーブルＴ２０は、二重化パス識別番号Ｔ２１、現用ＬＳＰ識別番号Ｔ２２、及び、予備ＬＳＰ識別番号Ｔ２３を含む。
【００９９】
二重化パス識別番号Ｔ２１は、二重化パス２０１を一意に識別するための識別子を示す。図１０の二重化パス識別番号Ｔ２１には、図１〜図４の二重化パス２０１＃１〜２０１＃４に相当する識別子が格納される。
【０１００】
現用ＬＳＰ識別番号Ｔ２２は、二重化パス２０１に含まれる現用ＬＳＰを一意に識別するための識別子を示す。図１０の現用ＬＳＰ識別番号Ｔ２２には、図１〜図４のＬＳＰ２０２＃１〜ＬＳＰ２０２＃８のうち、現用ＬＳＰの識別子が格納される。
【０１０１】
予備ＬＳＰ識別番号Ｔ２３は、二重化パス２０１に含まれる予備ＬＳＰを識別するための識別子を示す。図１０の予備ＬＳＰ識別番号Ｔ２３には、図１〜図４のＬＳＰ２０２＃１〜ＬＳＰ２０２＃８のうち、予備ＬＳＰの識別子が格納される。
【０１０２】
現用ＬＳＰ識別番号Ｔ２２及び予備ＬＳＰ識別番号Ｔ２３に格納される値は、ＬＳＰテーブルＴ１０のＬＳＰ識別番号Ｔ１１に対応する。
【０１０３】
ここで、例えば、物理回線区間２０＃１を経由するすべての現用ＬＳＰの最大制限帯域Ｔ１３の総和が、物理回線区間２０＃１に対応する物理回線の帯域上限値Ｔ０４を超える場合において、物理回線区間２０＃１を経由するすべての現用ＬＳＰが、各最大制限帯域Ｔ１３までトラフィックを収容する場合、物理回線区間２０＃１の物理回線の帯域上限値Ｔ０４以上のトラフィックが、物理回線から溢れる。この時、溢れるトラフィックの量を、溢れトラフィック量と記載する。
【０１０４】
第１の実施形態の通信システム全体における、すべての現用ＬＳＰの最大制限帯域Ｔ１３の総和が、すべての物理回線区間２０の物理回線の帯域上限値Ｔ０４の総和よりも小さい場合において、すべての現用ＬＳＰに最大制限帯域Ｔ１３が示すトラフィックを収容させた場合、いずれかの物理回線区間２０において、トラフィックを流すための帯域に余裕が出る。
【０１０５】
このため、ネットワーク制御部１が、二重化パス２０１のうち、溢れトラフィック量が０より大きい物理回線区間２０を現用ＬＳＰが経由し、かつ、溢れトラフィック量が０である物理回線区間２０を予備ＬＳＰが経由する二重化パス２０１を抽出し、抽出された二重化パスの系選択を変更した場合、通信システム全体の溢れトラフィック量の総和が削減される可能性がある。
【０１０６】
そこで、第１の実施形態のネットワーク制御部１は、物理回線区間２０毎に溢れトラフィック量を算出し、算出された溢れトラフィック量を用いて各物理回線区間２０を比較する。比較の結果によって、システム全体の中から最も、ボトルネックとなる物理回線区間２０を抽出する。
【０１０７】
ここで、通信システムにおいて溢れトラフィック量の比較をする場合、各物理回線区間２０の物理回線の帯域上限値Ｔ０４が異なる場合がある。このため、各物理回線区間２０の溢れトラフィック量を、各物理回線区間２０の物理回線の帯域上限値Ｔ０４によって除算した結果を、第１の実施形態の指標値とする。この指標値を用いることによって、第１の実施形態のネットワーク制御部１は、いずれの物理回線区間２０がトラフィックを多く溢れさせているかを判定できる。
【０１０８】
前述のように二重化パス２０１を変更することによって、すべての現用ＬＳＰが最大制限帯域までトラフィックを収容できる状態、つまりシステム全体における、溢れトラフィック量の総和が０の状態に近づく。このため、通信システム全体のスループットを、各現用ＬＳＰの最低保証帯域以上に向上させることができる。
【０１０９】
また、通信システム全体において溢れトラフィック量の増減を判定する場合、前述の指標値を通信システム全体において合計し、合計された値を第１の実施形態のシステム全体の指標値とする。第１の実施形態のシステム全体の指標値を用いることによって、ネットワーク制御部１は、通信システム全体の溢れトラフィック量が減少したか否かを判定でき、一部の溢れトラフィック量が増えることを回避することができる。
【０１１０】
図１１において、システム全体における、すべての現用ＬＳＰの最大制限帯域Ｔ１３の総和が、すべての物理回線区間２０の物理回線の帯域上限値Ｔ０４の総和よりも小さい場合において生成される、指標値管理テーブルＴ３０を示す。
【０１１１】
図１１は、本発明の第１の実施形態の指標値管理テーブルＴ３０を示す説明図である。
【０１１２】
指標値管理テーブルＴ３０は、データベース部４３に保持される。指標値管理テーブルＴ３０は、物理回線区間識別番号Ｔ３１、物理回線の帯域上限値Ｔ３２、物理回線区間を経由する現用ＬＳＰ識別番号Ｔ３３、現用ＬＳＰの最大制限帯域の総和Ｔ３４、溢れトラフィック量Ｔ３５、及び、帯域上限値と溢れトラフィック量との比率Ｔ３６を含む。
【０１１３】
物理回線区間識別番号Ｔ３１は、物理回線区間２０を一意に識別するための識別番号を示す。物理回線区間識別番号Ｔ３１は、トポロジテーブルＴ００の物理回線区間識別番号Ｔ０１に対応する。
【０１１４】
物理回線の帯域上限値Ｔ３２は、物理回線区間２０を接続する物理回線の帯域上限値である。物理回線の帯域上限値Ｔ３２は、トポロジテーブルＴ００の物理回線の帯域上限値Ｔ０４に対応する。
【０１１５】
物理回線区間を経由する現用ＬＳＰ識別番号Ｔ３３は、物理回線区間２０を経由する現用ＬＳＰを一意に識別するための識別子を示す。物理回線区間を経由する現用ＬＳＰ識別番号Ｔ３３は、二重化パステーブルＴ２０の現用ＬＳＰ識別番号Ｔ２２に対応する。
【０１１６】
現用ＬＳＰの最大制限帯域の総和Ｔ３４は、一つの物理回線区間２０を経由するすべての現用ＬＳＰの最大制限帯域Ｔ１３の総和を示す。現用ＬＳＰの最大制限帯域の総和Ｔ３４の単位は、本実施形態においてＭｂｐｓである。
【０１１７】
溢れトラフィック量Ｔ３５は、物理回線区間２０を経由するすべての現用ＬＳＰが最大制限帯域までトラフィックを収容した場合における、物理回線区間２０から溢れるトラフィックの量である。溢れトラフィック量Ｔ３５の単位は、本実施形態においてＭｂｐｓである。
【０１１８】
帯域上限値と溢れトラフィック量との比率Ｔ３６は、物理回線の帯域上限値Ｔ３２に対する溢れトラフィック量Ｔ３５の比率を示す。帯域上限値と溢れトラフィック量との比率Ｔ３６は、前述の第１の実施形態の指標値である。
【０１１９】
指標値管理テーブルＴ３０には、全物理回線区間２０ごとに算出された第１の実施形態の指標値が格納される。
【０１２０】
図１２は、本発明の第１の実施形態の二重化パス２０１の系選択を変更する処理を示すフローチャートである。
【０１２１】
図１２は、図７のＡ０３における予約帯域調整部４２３の処理を示す。図７のＡ０２の後、ネットワーク制御部１の予約帯域調整部４２３は、図１２に示す処理を開始する（Ａ１１）。
【０１２２】
Ａ１１の後、予約帯域調整部４２３は、論理パス設計情報を格納された、トポロジテーブルＴ００、ＬＳＰテーブルＴ１０、及び、二重化パステーブルＴ２０に基づいて、物理回線区間２０毎に、指標値管理テーブルＴ３０を生成する（Ａ１２）。
【０１２３】
具体的には、予約帯域調整部４２３は、Ａ１２において、トポロジテーブルＴ００の物理回線区間識別番号Ｔ０１及び物理回線の帯域上限値Ｔ０４と同じ値を、指標値管理テーブルＴ３０の物理回線区間識別番号Ｔ３１及び物理回線の帯域上限値Ｔ３２に格納する。
【０１２４】
また、予約帯域調整部４２３は、Ａ１２において、トポロジテーブルＴ００の物理回線区間識別番号Ｔ０１と同じ値を、経由する物理回線区間Ｔ１４に含むＬＳＰテーブルＴ１０の列のＬＳＰ識別番号Ｔ１１を抽出する。そして、抽出されたＬＳＰ識別番号Ｔ１１のうち、現用ＬＳＰ識別番号Ｔ２２に含まれる現用ＬＳＰの識別子を抽出する。そして、抽出された現用ＬＳＰの識別子を、対応する物理回線区間識別番号Ｔ３１が含まれる列の物理回線区間を経由する現用ＬＳＰ識別番号Ｔ３３に格納する。
【０１２５】
また、予約帯域調整部４２３は、Ａ１２において、物理回線区間を経由する現用ＬＳＰ識別番号Ｔ３３に格納された値と同じ値をＬＳＰ識別番号Ｔ１１に含むＬＳＰテーブルＴ１０の列の最大制限帯域Ｔ１３の値を抽出する。物理回線区間を経由する現用ＬＳＰ識別番号Ｔ３３に格納された識別子が複数である場合、識別子毎に最大制限帯域Ｔ１３の値を抽出する。そして、抽出された最大制限帯域Ｔ１３のすべての値を合計し、合計された値を、対応する物理回線区間を経由する現用ＬＳＰ識別番号Ｔ３３を含む列の現用ＬＳＰの最大制限帯域の総和Ｔ３４に格納する。
【０１２６】
また、予約帯域調整部４２３は、Ａ１２において、現用ＬＳＰの最大制限帯域の総和Ｔ３４に格納された値が物理回線の帯域上限値Ｔ３２以下である場合、対応する溢れトラフィック量Ｔ３５に"０"を格納する。現用ＬＳＰの最大制限帯域の総和Ｔ３４に格納された値が物理回線の帯域上限値Ｔ３２よりも大きい場合、予約帯域調整部４２３は、現用ＬＳＰの最大制限帯域の総和Ｔ３４に格納された値から物理回線の帯域上限値Ｔ３２に格納された値を減算し、減算された結果を溢れトラフィック量Ｔ３５に格納する。
【０１２７】
また、予約帯域調整部４２３は、Ａ１２において、溢れトラフィック量Ｔ３５に格納された値を物理回線の帯域上限値Ｔ３２に格納された値によって除算し、除算された結果を帯域上限値と溢れトラフィック量との比率Ｔ３６に格納する。前述の通り、帯域上限値と溢れトラフィック量との比率Ｔ３６は、第１の実施形態の指標値である。
【０１２８】
なお、Ａ１２において予約帯域調整部４２３は、指標値管理テーブルＴ３０のすべての列（すなわち、すべての物理回線区間２０）の、現用ＬＳＰの最大制限帯域の総和Ｔ３４に格納された値の総和と、物理回線区間２０の物理回線の帯域上限値Ｔ３２の値の総和とを比較し、現用ＬＳＰの最大制限帯域の総和Ｔ３４に格納された値の総和が物理回線区間２０の物理回線の帯域上限値Ｔ３２の値の総和以下であると判定した場合、溢れトラフィック量Ｔ３５及び帯域上限値と溢れトラフィック量との比率Ｔ３６に値を格納してよい。そして、Ａ１２以降の第１の実施形態の処理を続けてもよい。
【０１２９】
Ａ１２において、現用ＬＳＰの最大制限帯域の総和Ｔ３４に格納された値の総和が物理回線区間２０の物理回線の帯域上限値Ｔ３２の値の総和より大きいと判定した場合、予約帯域調整部４２３は、後述の第２の実施形態を実行してよい。
【０１３０】
Ａ１２の後、予約帯域調整部４２３は、最適化可能な物理回線区間２０があるか否かを、所定の条件に基づいて判定する（Ａ１３）。最適化可能な物理回線区間２０が存在しない場合、予約帯域調整部４２３は、図１２に示す処理を終了する（Ａ１８）。最適化可能な物理回線区間２０が存在した場合、Ａ１４に移行する。
【０１３１】
Ａ１３において予約帯域調整部４２３は、例えば、物理回線区間識別番号Ｔ３１に格納されるすべての物理回線区間２０が、Ａ１６において"ｎｏ"と判定されたか否かを、Ａ１６において値を格納された一時的な記憶領域（メインメモリ５１）を参照することによって、判定する。そして、すべての物理回線区間２０が、Ａ１６において"ｎｏ"と判定された場合、最適化可能な物理回線区間２０が存在しないため、図１２に示す処理を終了する（Ａ１８）。また、Ａ１６において"ｎｏ"と判定されていない物理回線区間２０が存在する場合、最適化可能な物理回線区間２０が存在するため、Ａ１４に移行する。
【０１３２】
また、例えば、予約帯域調整部４２３は、Ａ１３において、Ａ１６においてｎ回（ｎは正の整数）"ｎｏ"と判定されたか否かを、Ａ１６において更新された変数を参照することによって判定する。そして、Ａ１６においてｎ回"ｎｏ"と判定された場合、最適化可能な物理回線区間２０が存在しないため、図１２に示す処理を終了する（Ａ１８）。また、Ａ１６において"ｎｏ"と判定された回数がｎより小さい場合、最適化可能な物理回線区間２０が存在するため、Ａ１４に移行する。
【０１３３】
また、例えば、予約帯域調整部４２３は、Ａ１３において、すべての第１の実施形態の指標値、すなわち、帯域上限値と溢れトラフィック量との比率Ｔ３６の値が"０"となったか否かを判定する。第１の実施形態の指標値が"０"となった場合、最適化可能な物理回線区間２０が存在しないため、図１２に示す処理を終了する（Ａ１８）。また、第１の実施形態の指標値が"０"ではない物理回線区間２０が存在する場合、最適化可能な物理回線区間２０が存在するため、Ａ１４に移行する。
【０１３４】
Ａ１３の判定によって、最適化可能な二重化パスの探索を無限に繰り返すことを防止する。
【０１３５】
Ａ１３の後、予約帯域調整部４２３は、指標値管理テーブルＴ３０の中から第１の実施形態の指標値（すなわち、帯域上限値と溢れトラフィック量との比率Ｔ３６）の値が最も大きい物理回線区間２０を抽出する（Ａ１４）。ここで最も値が大きい物理回線区間２０が複数抽出された場合、一つの物理回線区間２０を抽出するため、予約帯域調整部４２３は、物理回線区間２０の識別番号が小さい物理回線区間２０を抽出してもよい。
【０１３６】
Ａ１４の後、予約帯域調整部４２３は、Ａ１４において抽出された物理回線区間２０を、冗長パス選出部４２３１に入力する。そして、冗長パス選出部４２３１は、抽出された物理回線区間２０を入力された後、抽出された物理回線区間２０を経由する現用ＬＳＰを抽出する。そして、抽出された現用ＬＳＰを含む二重化パス２０１の中から、系選択を変更する二重化パス２０１を抽出する（Ａ１５）。Ａ１５において抽出される二重化パス２０１は、二重化パス２０１が経由する物理回線区間２０の使用帯域を均一化することができる二重化パス２０１である。Ａ１５における処理の詳細は、後述する。
【０１３７】
Ａ１５の後、予約帯域調整部４２３は、冗長パス選出部４２３１によって二重化パス２０１が抽出されたか否かを判定する（Ａ１６）。二重化パス２０１が抽出された場合、予約帯域調整部４２３は、Ａ１７に移行する。
【０１３８】
Ａ１６において、二重化パス２０１が抽出されなかったと判定された場合、予約帯域調整部４２３は、さらに最適化可能な物理回線区間２０を抽出するため、Ａ１３に戻る。なお、Ａ１６において予約帯域調整部４２３は、Ａ１４において既に抽出された物理回線区間２０を示す識別子を、最適化できない物理回線区間２０として、一時的な記憶領域（メインメモリ５１）に格納し、Ａ１３に戻ってもよい。又は、一時的な記憶領域にあらかじめ保持された変数ｎに、"１"を加算し、Ａ１３に戻ってもよい。
【０１３９】
Ａ１６において予約帯域調整部４２３は、例えば、メインメモリ５１又はデータベース部４３等に、抽出された二重化パスが格納されているか否かを判定してもよい。そして、メインメモリ５１又はデータベース部４３等に、抽出された二重化パスが格納されている場合、予約帯域調整部４２３は、Ａ１７に移行する。また、メインメモリ５１又はデータベース部４３等に、抽出された二重化パスが格納されていない場合、予約帯域調整部４２３は、さらに最適化可能な物理回線区間２０を抽出するため、Ａ１３に戻る。
【０１４０】
また、Ａ１６において予約帯域調整部４２３は、例えば、Ａ１５の処理結果が、"成功"であるか否かを判定してもよい。そして、Ａ１５の処理結果が"成功"である場合、予約帯域調整部４２３は、Ａ１７に移行する。また、Ａ１５の処理結果が"成功"でない場合、予約帯域調整部４２３は、さらに最適化可能な物理回線区間２０を抽出するため、Ａ１３に戻る。
【０１４１】
Ａ１６の後、予約帯域調整部４２３は、Ａ１５において抽出された二重化パス２０１が示す識別子と同じ二重化パス識別番号Ｔ２１の値を含む二重化パステーブルＴ２０の列を抽出する。そして、抽出された列の現用ＬＳＰ識別番号Ｔ２２に格納された値と予備ＬＳＰ識別番号Ｔ２３に格納されていた値とを交換する。これによって、予約帯域調整部４２３は、二重化パス２０１の現用ＬＳＰと予備ＬＳＰとの系選択を変更し、二重化パステーブルＴ２０を更新する（Ａ１７）。
【０１４２】
Ａ１３又はＡ１７の後、予約帯域調整部４２３は、図１２に示す処理を終了する（Ａ１８）。
【０１４３】
図１３は、本発明の第１の実施形態の二重化パス２０１を抽出する処理を示すフローチャートである。
【０１４４】
図１３に示す処理は、図１２のＡ１５の処理に相当する。
【０１４５】
予約帯域調整部４２３が、Ａ１４において抽出された物理回線区間２０を、冗長パス選出部４２３１に入力することによって、冗長パス選出部４２３１が起動する（Ａ２１）
Ａ２１の後、冗長パス選出部４２３１は、ＬＳＰテーブルＴ１０と二重化パステーブルＴ２０とに基づいて、Ａ１４において抽出された物理回線区間２０を現用ＬＳＰが経由する二重化パス２０１をすべて抽出する（Ａ２２）。
【０１４６】
具体的には、Ａ２２において冗長パス選出部４２３１は、Ａ１４において抽出された物理回線区間２０の物理回線区間識別番号Ｔ３１の値と同じ値を経由する物理回線区間Ｔ１４に含む、ＬＳＰテーブルＴ１０の列をすべて抽出する。そして、抽出されたＬＳＰテーブルＴ１０の列のＬＳＰ識別番号Ｔ１１の値と同じ値を現用ＬＳＰ識別番号Ｔ２２に含む、二重化パステーブルＴ２０の列をすべて抽出する。そして、抽出された二重化パステーブルＴ２０の列に含まれる二重化パス識別番号Ｔ２１をすべて抽出する。これによって、Ａ１４において抽出された物理回線区間２０に現用ＬＳＰが割り当てられている二重化パス２０１の識別子をすべて抽出する。
【０１４７】
Ａ２２の後、冗長パス選出部４２３１は、Ａ２２において抽出された各二重化パス２０１の系選択を変更した場合の、第１の実施形態の指標値を算出する（Ａ２３）。
【０１４８】
具体的には、Ａ２３において冗長パス選出部４２３１は、Ａ２２において抽出された二重化パス２０１に対応する二重化パス識別番号Ｔ２１の列の現用ＬＳＰ識別番号Ｔ２２及び予備ＬＳＰ識別番号Ｔ２３を抽出する。そして、抽出された現用ＬＳＰ識別番号Ｔ２２及び予備ＬＳＰ識別番号Ｔ２３の値と同じ値を、物理回線区間を経由する現用ＬＳＰ識別番号Ｔ３３に含む、指標値管理テーブルＴ３０の列を抽出する。
【０１４９】
そして、Ａ２３において冗長パス選出部４２３１は、抽出された列の、物理回線区間を経由する現用ＬＳＰ識別番号Ｔ３３に含まれた現用ＬＳＰ識別番号Ｔ２２に対応する値を、Ａ２２において抽出された二重化パス２０１に対応する予備ＬＳＰ識別番号Ｔ２３に格納された値に更新した指標値管理テーブルを、一時的な記憶領域に生成する。
【０１５０】
さらに、Ａ２３において冗長パス選出部４２３１は、一時的な記憶領域に生成された指標値管理テーブルと、ＬＳＰテーブルＴ１０の最大制限帯域Ｔ１３とに基づいて、現用ＬＳＰの最大制限帯域の総和Ｔ３４、溢れトラフィック量Ｔ３５及び帯域上限値と溢れトラフィック量との比率Ｔ３６を算出する。そして、算出された現用ＬＳＰの最大制限帯域の総和Ｔ３４、溢れトラフィック量Ｔ３５及び帯域上限値と溢れトラフィック量との比率Ｔ３６を、一時的な記憶領域に生成された指標値管理テーブルに格納する。
【０１５１】
冗長パス選出部４２３１は、Ａ２３において、Ａ２２において抽出された各二重化パス２０１に前述の処理を行い、各々異なる指標値管理テーブルを一時的な記憶領域に生成する。
【０１５２】
Ａ２３又はＡ２６の後、冗長パス選出部４２３１は、選択を変更することによって、通信システム全体の溢れトラフィック量を低くする二重化パス２０１があるか否かを判定する。
【０１５３】
具体的には、Ａ２３後のＡ２４において冗長パス選出部４２３１は、一時的な記憶領域に生成された各指標値管理テーブルにおける第１の実施形態の指標値を合計する。すなわち、帯域上限値と溢れトラフィック量との比率Ｔ３６に相当する値の合計値を、一時的な記憶領域に保持された指標値管理テーブルごとに算出する。
【０１５４】
これによって、冗長パス選出部４２３１は、系選択を変更した後の第１の実施形態のシステム全体の指標値を算出する。また、データベース４３に保持された指標値管理テーブルＴ３０の帯域上限値と溢れトラフィック量との比率Ｔ３６の値を合計し、系選択を変更する前の第１の実施形態のシステム全体の指標値を算出する。
【０１５５】
そして、冗長パス選出部４２３１は、Ａ２３後のＡ２４において系選択を変更した後の第１の実施形態のシステム全体の指標値のうち、系選択を変更する前の第１の実施形態のシステム全体の指標値よりも第１の実施形態のシステム全体の指標値を小さくできる二重化パス２０１があるか否かを判定する（Ａ２４）。これによって、冗長パス選出部４２３１は、系選択を変更することによって、通信システム全体の溢れトラフィック量を低くする二重化パス２０１があるか否かを判定する。
【０１５６】
また、Ａ２３後のＡ２４において、冗長パス選出部４２３１は、例えば、第１の実施形態の指標値が、すべて０となったか否かを判定してもよい。そして、すべて０となった場合、冗長パス選出部４２３１は、図１３の処理を終了する。
【０１５７】
また、Ａ２６後のＡ２４において、冗長パス選出部４２３１は、例えば、Ａ２６における判定においてｎ回（ｎは整数）ｎｏとなった（すなわち、系選択を変更した後の第１の実施形態の指標値の最大値が、大きくなる二重化パスがある場合がｎ回あった）か否かを、Ａ２６において更新された変数ｎを参照することによって、判定してもよい。そして、系選択を変更した後の第１の実施形態の指標値の最大値が、大きくなる二重化パスがある場合がｎ回あった場合、これ以上、第１の実施形態のシステム全体の指標値を小さくできる二重化パス２０１はないと判定し、冗長パス選出部４２３１は、図１３の処理を終了する。
【０１５８】
Ａ２４によって、系選択を変更する二重化パスの探索を無限に繰り返すことを防止する。
【０１５９】
Ａ２２において抽出された二重化パス２０１のうち、第１の実施形態のシステム全体の指標値を小さくできる二重化パス２０１が存在しない場合、冗長パス選出部４２３１は、図１３に示す処理を終了する（Ａ２８）。また、第１の実施形態のシステム全体の指標値を小さくする二重化パス２０１が存在する場合、冗長パス選出部４２３１は、Ａ２５に移行する。
【０１６０】
Ａ２４の後、冗長パス選出部４２３１は、Ａ２４において算出された各第１の実施形態のシステム全体の指標値を比較し、Ａ２２において抽出された二重化パス２０１の中から、系選択を変更した後に最も、第１の実施形態のシステム全体の指標値を低くすることができる二重化パス２０１を抽出する（Ａ２５）。なお、複数の二重化パス２０１における、系選択を変更した後の第１の実施形態のシステム全体の指標値が同じであった場合、一つの二重化パス２０１を抽出するため、二重化パス２０１の識別子が小さい方を抽出してもよい。
【０１６１】
Ａ２５の後、冗長パス選出部４２３１は、Ａ２５において抽出された二重化パス２０１に対応する、系選択を変更した後の指標値管理テーブルと、系選択を変更する前の指標値管理テーブルＴ３０とにおいて、第１の実施形態の指標値（帯域上限値と溢れトラフィック量との比率Ｔ３６）の最大値を比較し、系選択を変更した後、第１の実施形態の指標値の最大値が大きくなる二重化パスがあるか否かを各々判定する（Ａ２６）。
【０１６２】
Ａ２６において、系選択をした後第１の実施形態の指標値の最大値が大きくなると判定された二重化パス２０１は、系選択をされた場合、物理回線区間２０の使用帯域を増やし、帯域量を平準化できない。このため、Ａ２６において、系選択をした後第１の実施形態の指標値の最大値が大きくなると判定された場合、系選択をした後第１の実施形態の指標値の最大値が大きくなる二重化パス２０１に対応する指標値管理テーブルを、一時的な記憶領域から削除する。
【０１６３】
これによって、冗長パス選出部４２３１は、物理回線区間２０の使用帯域を平準化できない二重化パス２０１を、Ａ２４において、第１の実施形態のシステム全体の指標値を判定される対象から除外する。そして、冗長パス選出部４２３１は、Ａ２４に戻る。なお、冗長パス選出部４２３１は、一時的な記憶領域に変数ｎをあらかじめ生成し、系選択をした後第１の実施形態の指標値の最大値が大きくなる場合、変数ｎに"１"を加算し、Ａ２４に戻ってもよい。
【０１６４】
Ａ２６において、第１の実施形態の指標値の最大値が大きくなる二重化パスがないと判定された場合、冗長パス選出部４２３１は、Ａ２７に移行する。
【０１６５】
Ａ２６の後、冗長パス選出部４２３１は、Ａ２５において抽出された二重化パス２０１を、予約帯域調整部４２３に出力するため、メインメモリ５１又はデータベース部４３等に格納する。また、冗長パス選出部４２３１は、図１３に示す処理（すなわち、Ａ１５の処理）が成功である旨を、予約帯域調整部４２３に送ってもよい。
【０１６６】
Ａ２７の後、冗長パス選出部４２３１は、図１３に示す処理を終了する（Ａ２８）。
【０１６７】
前述の通り、図７に示す処理によって、最適化された論理パス設計情報がデータベース部４３に格納される。このため、ネットワーク制御部１は、データベース部４３の情報に基づいて、ネットワーク制御部１の装置制御処理部４２４を介して、各通信装置１０に論理パスを割り当てさせる。
【０１６８】
これによって、各物理回線区間２０におけるすべての現用ＬＳＰが予約する帯域の総和と、すべての予備ＬＳＰが予約する帯域の総和と、空き帯域とのバランスがとられる。そして、最低保証帯域を超えた、より最大制限帯域に近い帯域を、エンドユーザに提供できる論理パスを、ネットワーク上に構築する事が可能である。
【０１６９】
また、図７に示す処理において、論理パス設計情報を、通信システムにおいて運用されているパス情報を、各通信装置１０から受信することによって取得してもよく、これによって、運用中の通信システムを最適化することができる。さらに、Ａ１１に示す処理の実行前後の、運用中のパス情報を比較することによって、系選択の変更をすべき二重化パス２０１を抽出することができ、抽出された二重化パス２０１の系選択を変化させることによって、最低保証帯域を超えた、より最大制限帯域に近い帯域をエンドユーザに提供できる。
【０１７０】
なお、トポロジテーブルＴ００、ＬＳＰテーブルＴ１０、二重化パステーブルＴ２０は、指標値管理テーブルＴ３０を生成するために必要な情報を含んでいれば、テーブル構成が異なってもよい。
【０１７１】
（第２の実施形態）
第２の実施形態による論理パス設計は、すべての現用ＬＳＰの最大制限帯域の総和が、すべての物理回線区間２０の帯域上限値の総和よりも大きい場合の論理パス設計である。
【０１７２】
第２の実施形態のトポロジテーブルＴ００及び二重化パステーブルＴ２０は、第１の実施形態のトポロジテーブルＴ００及び二重化パステーブルＴ２０と同じである。また、第２の実施形態のトポロジテーブルＴ００、ＬＳＰテーブルＴ１０及び二重化パステーブルＴ２０に格納される値は、第１の実施形態と同じく、物理回線設計者等によって生成され論理パス情報、又は、他の装置から送信された論理パス情報に基づいて、Ａ０２においてオペレータ等によって入力された値が格納される。
【０１７３】
図１４は、本発明の第２の実施形態のＬＳＰテーブルＴ１０を示す説明図である。
【０１７４】
第２の実施形態のＬＳＰテーブルＴ１０は、第１の実施形態のＬＳＰテーブルＴ１０と同じく、ＬＳＰ識別番号Ｔ１１、最低保証帯域Ｔ１２、最大制限帯域Ｔ１３、及び、物理回線区間Ｔ１４を含む。また、第２の実施形態のＬＳＰテーブルＴ１０も、第１の実施形態のＬＳＰテーブルＴ１０と同じく、物理回線設計者又は他の装置によって生成された論理パス情報に基づいて、Ａ０２においてオペレータ等によって入力された値が格納される。
【０１７５】
第２の実施形態の最低保証帯域Ｔ１２には、各物理回線区間２０における、現用ＬＳＰの最低保証帯域Ｔ１２の総和が、各物理回線区間２０の帯域上限値を超えないような値が格納される。また、第２の実施形態の最大制限帯域Ｔ１３には、通信システム全体における、現用ＬＳＰの最大制限帯域Ｔ１３の総和が、すべての物理回線区間２０の帯域上限値の総和（すなわち、トポロジテーブルＴ００の物理回線の帯域上限値Ｔ０４の総和）よりも大きくなるような値が格納される。
【０１７６】
例えば、各現用ＬＳＰにそれぞれ、物理回線の帯域制限を最大制限帯域として割り当てられているような場合を以下に説明する。この場合、通信システム全体において、すべての現用ＬＳＰの最大制限帯域の総和が、すべての物理回線区間２０の帯域上限値の総和よりも大きい。また、各物理回線区間２０に一つの現用ＬＳＰのトラフィックが収容されている状態において、その物理回線区間２０が、他の現用ＬＳＰのトラフィックを収容する場合、必ず溢れトラフィック量が発生する。すなわち、一つの物理回線区間２０において発生した溢れトラフィック量を、他の物理回線区間２０に移動しても帯域を有効に利用するという効果を得られない。
【０１７７】
具体的には、第２の実施形態において二重化パス２０１の系選択を変更しても、溢れトラフィック量についてはある物理回線区間２０から、ある物理回線区間２０への単純移動になるため、物理回線区間２０における溢れトラフィック量の総和は変化しない。
【０１７８】
このため、第２の実施形態において、すなわち、すべての現用ＬＳＰの最大制限帯域の総和が、すべての物理回線区間２０の帯域上限値の総和よりも十分に大きい場合、第１の実施形態とは異なる指標値を用いる。
【０１７９】
また、第２の実施形態において、通信システム全体における溢れトラフィック量を減らすことはできないため、現用ＬＳＰの最低保証帯域の総和を、各物理回線区間２０において、平準化させることによって、物理回線区間２０のボトルネックを解消する。
【０１８０】
具体的には、第２の実施形態の予約帯域調整部４２３は、各物理回線区間２０における現用ＬＳＰの最低保証帯域の総和を算出し、算出された総和を各物理回線区間２０の帯域上限値によって除算する。これによって、第２の実施形態の予約帯域調整部４２３は、第２の実施形態の第２の実施形態の指標値を算出する。なお、第２の実施形態の指標値は、図１２のＡ１２と図１３のＡ２３とにおいて算出される。
【０１８１】
また、第２の実施形態において、通信システム全体の溢れトラフィック量をすべて０にすることはできない。このため、第２の実施形態における通信システム全体の最適な状態は、物理回線区間２０の帯域上限値（物理回線の帯域上限値Ｔ０４）に対する現用ＬＳＰの最低保証帯域の総和の割合が、ある物理回線区間２０において偏って高くならず、通信システム全体で平準化された状態である。
【０１８２】
このため、図１３のＡ２４及びＡ２５において用いられる第２の実施形態のシステム全体の指標値（第２の実施形態のシステム全体の指標値）は、全物理回線区間２０の第２の実施形態の指標値（すなわち、各物理回線区間２０の現用ＬＳＰの最低保証帯域の総和を、各物理回線区間２０の物理回線の帯域上限値Ｔ０４によって除算した値）の標本分散値によって算出される。
【０１８３】
第２の実施形態の予約帯域調整部４２３は、第１の実施形態の予約帯域調整部４２３と同様に、図１０、図７、及び図１２に示す処理を行う。以下に、図７及び図１２の処理において、第１の実施形態と相違する処理について説明する。
【０１８４】
第２の実施形態の予約帯域調整部４２３は、図１２のＡ１１を開始した後、Ａ１２において第２の実施形態の指標値管理テーブルＴ３０を生成する。
【０１８５】
図１５は、本発明の第２の実施形態の指標値管理テーブルＴ３０を示す説明図である。
【０１８６】
図１５を参照し、すべての現用ＬＳＰの最大制限帯域の総和が、すべての物理回線区間２０の帯域上限値の総和よりも十分に大きい場合の、図１２のＡ１２および、図１３のＡ２３において生成される指標値管理テーブルＴ３０を説明する。
【０１８７】
第２の実施形態の指標値管理テーブルＴ３０は、第１の実施形態の指標値管理テーブルＴ３０と同じく、物理回線区間識別番号Ｔ３１、物理回線の帯域上限値Ｔ３２、及び、物理回線区間を経由する現用ＬＳＰ識別番号Ｔ３３を含む。また、第２の実施形態の指標値管理テーブルＴ３０は、現用ＬＳＰの最低保証帯域の総和Ｔ３７、及び、帯域上限値と現用ＬＳＰの最低保証帯域の総和との比率Ｔ３８を含む。
【０１８８】
現用ＬＳＰの最低保証帯域の総和Ｔ３７は、各物理回線区間２０を経由するすべての現用ＬＳＰの最低保証帯域の合計である。帯域上限値と現用ＬＳＰの最低保証帯域の総和との比率Ｔ３８は、現用ＬＳＰの最低保証帯域の総和Ｔ３７に格納された値を、物理回線の帯域上限値Ｔ３２に格納された値によって、除算した値である。
【０１８９】
第２の実施形態の指標値管理テーブルＴ３０も、全物理回線区間２０に対する第２の実施形態のシステム全体の指標値が格納される。また、第２の実施形態の物理回線区間識別番号Ｔ３１、物理回線の帯域上限値Ｔ３２、及び物理回線区間を経由する現用ＬＳＰ識別番号Ｔ３３には、図１２のＡ１２において、第１の実施形態と同じ手順によって、値が格納される。
【０１９０】
第２の実施形態の予約帯域調整部４２３は、図１２のＡ１２において、物理回線区間を経由する現用ＬＳＰ識別番号Ｔ３３に含まれる値と同じ値をＬＳＰ識別番号Ｔ１１に含むＬＳＰテーブルＴ１０の列を抽出し、抽出された列の最低保証帯域Ｔ１２をすべて抽出する。そして、抽出された最低保証帯域Ｔ１２に格納された値の合計を算出し、算出された値を現用ＬＳＰの最低保証帯域の総和Ｔ３７に格納する。
【０１９１】
また、第２の実施形態の予約帯域調整部４２３は、図１２のＡ１２において、現用ＬＳＰの最低保証帯域の総和Ｔ３７を物理回線区間を経由する現用ＬＳＰ識別番号Ｔ３３によって除算した値を、物理回線区間識別番号Ｔ３１毎に帯域上限値と現用ＬＳＰの最低保証帯域の総和との比率Ｔ３８に格納する。
【０１９２】
なお、第２の実施形態の予約帯域調整部４２３は、第１の実施形態のＡ１２において現用ＬＳＰの最大制限帯域の総和Ｔ３４に格納された値のすべての列の総和と、物理回線の帯域上限値Ｔ３２に格納された値のすべての列の総和とを比較し、現用ＬＳＰの最大制限帯域の総和Ｔ３４に格納された値のすべての列の総和が大きいと判定した後に、第２の実施形態におけるＡ１２を実行してもよい。
【０１９３】
Ａ１２の後、第２の実施形態の予約帯域調整部４２３は、第１の実施形態と同じくＡ１３を行う。そして、Ａ１３の後、第２の実施形態の予約帯域調整部４２３は、Ａ１４において、第２の実施形態の指標値（現用ＬＳＰの最低保証帯域の総和Ｔ３７）が最も大きい物理回線区間２０を、指標値管理テーブルＴ３０から抽出する。第２の実施形態の指標値（現用ＬＳＰの最低保証帯域の総和Ｔ３７）が最も大きい物理回線区間２０は、最もトラフィックが流れにくい物理回線区間２０である。
【０１９４】
Ａ１４の後Ａ１５において、第２の実施形態の予約帯域調整部４２３は、冗長パス選出部４２３１を起動する。Ａ１５において起動された後、第２の実施形態の冗長パス選出部４２３１は、第１の実施形態と同じく図１３のＡ２２を行う。
【０１９５】
Ａ２２の後Ａ２３において、第２の実施形態の冗長パス選出部４２３１は、Ａ１４において抽出された物理回線区間２０を経由する二重化パス２０１の系選択を変更する。そして、変更した後の、第２の実施形態の指標値を算出する。
【０１９６】
そして、Ａ２３の後、第２の実施形態の冗長パス選出部４２３１は、Ａ２４においてシステム全体の指標値（第２の実施形態のシステム全体の指標値）を算出する。
【０１９７】
第２の実施形態の冗長パス選出部４２３１は、図１３のＡ２４及びＡ２５において、数１によって、第２の実施形態のシステム全体の指標値を算出する。数１は、全物理回線区間２０における帯域上限値と現用ＬＳＰの最低保証帯域の総和との比率Ｔ３８の標本分散である。
【０１９８】
【数１】
【０１９９】
なお、全物理回線区間２０における帯域上限値と現用ＬＳＰの最低保証帯域の総和との比率Ｔ３８は、数１に限らず、他の方法によって算出されてもよい。
【０２００】
第２の実施形態の冗長パス選出部４２３１は、Ａ２４において、系選択を変更する前と系選択を変更した後において、第２の実施形態のシステム全体の指標値が小さくなる二重化パス２０１があるか否かを判定する。
【０２０１】
そして、第２の実施形態の冗長パス選出部４２３１は、Ａ２４において第２の実施形態のシステム全体の指標値が小さくなる二重化パス２０１が存在すると判定された場合、第２の実施形態のシステム全体の指標値を最も小さくできる二重化パス２０１をＡ２５において抽出する。
【０２０２】
Ａ２５の後、第２の実施形態の冗長パス選出部４２３１は、Ａ２５において抽出された二重化パス２０１の系選択を変更した後、第２の実施形態の指標値が大きくなる二重化パスがないか否かを判定する。第２の実施形態の指標値が大きくなる場合、いずれかの物理回線区間２０のトラフィックが流れにくくなるため、Ａ２５において抽出された二重化パス２０１の系選択を変更しない。
【０２０３】
以上によって、第２の実施形態の予約帯域調整部４２３及び冗長パス選出部４２３１は、通信システムを最適化できる二重化パス２０１を抽出し、各通信装置１０に系選択を変更させた後の二重化パス２０１を割り当てさせる。
【０２０４】
第２の実施形態におけるネットワーク制御部１は、すべての現用ＬＳＰの最大制限帯域の総和が、すべての物理回線区間２０の帯域上限値の総和よりも大きい場合において、各物理回線区間２０における最低保証帯域の総和を、全通信システムにおいて平準化する。これによって、各物理回線区間２０において、物理回線の帯域上限と各現用パスが最低保証帯域の総和との差が、一定となり、いずれかの物理回線区間２０がボトルネックになることを回避できる。そして、第２の実施形態によれば、各物理回線区間２０の帯域を有効に利用することができる。
【符号の説明】
【０２０５】
１ ネットワーク制御部
１０、１０＃１〜１０＃７ 通信装置
３０ 監視制御網
１０１、１０１＃１〜１０１＃４ 通信インタフェース
２０ 物理回線区間
４０ 入力部
４１ 出力部
４２ 演算部
４３ データベース部
１０ 通信装置
４２１ 画面表示部
４２２ データ入力処理部
４２３ 予約帯域調整部
４２３１ 冗長パス選出部
４２４ 装置制御処理部
２０２ ＬＳＰ
２０１ ＬＳＰ
Ｔ００ トポロジテーブル
Ｔ１０ ＬＳＰテーブル
Ｔ２０ 二重化パステーブル
Ｔ３０ 指標値管理テーブル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク制御装置に関し、ＭＰＬＳによって通信経路を制御するネットワーク制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信キャリアのバックボーンネットワークにおいて、フルＩＰ−Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標、以下同じ）の導入が進展している。そして、ＩＰ−Ｅｔｈｅｒｎｅｔ網にも、キャリアグレードの信頼性（すなわち、非常に高い可用性）が要求されている。
【０００３】
この要求に対応するための方法には、論理パス（ＬＳＰ：Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈ Ｐａｔｈ）を物理的な光伝送路上に静的に割り当て、疎通状態の監視と制御とを行うＴ−ＭＰＬＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ−ＭＰＬＳ）、又は、ＭＰＬＳ−ＴＰ（ＭＰＬＳ−Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｐｒｏｆｉｌｅ）等が規定される。このような方法は、ＭＰＬＳ（Ｍｕｌｔｉ−Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｌａｂｅｌ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）として規定されている（例えば、非特許文献１、非特許文献２、及び、非特許文献３参照）。
【０００４】
ＭＰＬＳにおいて、信頼性を向上させるため、１＋１プロテクション方法及び１対１プロテクション方法が用いられる。１＋１プロテクション方法及び１対１プロテクション方法は、Ｅｎｄ ｔｏ Ｅｎｄを接続するための異なる物理的な伝送路に、２本のＬＳＰを静的に割り当てる。そして割り当てられた２本のＬＳＰを、それぞれ現用ＬＳＰ及び予備ＬＳＰとし、その現用ＬＳＰ及び予備ＬＳＰを制御する。
【０００５】
ここで、２本のＬＳＰの現用ＬＳＰ及び予備ＬＳＰへの割り当ては、多重化と呼ばれる。また、現用ＬＳＰ及び予備ＬＳＰは、冗長パス又は二重化パスと呼ばれる。現用ＬＳＰは、通常の状態においてトラフィックが通過するＬＳＰである。また、予備ＬＳＰは、現用ＬＳＰが異常である場合に、現用ＬＳＰの代わりにトラフィックを通過させるＬＳＰである。
【０００６】
ＭＰＬＳを用いるシステムには、この二重化パスを生成するため、各Ｅｎｄ ｔｏ Ｅｎｄの論理経路ごとに、経由する物理経路が異なる二つのＬＳＰが割り当てられる。このため、多数の物理経路が存在するネットワークにおいて二重化パスを生成した場合、ある物理経路には、現用ＬＳＰ及び予備ＬＳＰの両方が混在する状態となる。
【０００７】
また、ＭＰＬＳには、ＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）機能が規定される。ＭＰＬＳにおけるＱｏＳ機能によると、ＭＰＬＳを用いるシステムは、物理経路の総トラフィック量が多く、トラフィックが混雑している状態において、物理経路を通過するＬＳＰに、最低保証帯域が割り当てられる。最低保証帯域とは、最低限保証される帯域である。
【０００８】
また、ＭＰＬＳを用いるシステムは、物理経路の総トラフィック量が少ない状態において、物理経路を通過するＬＳＰに、最大制限帯域が割り当てられる。最大制限帯域とは、物理経路の帯域上限値の範囲において、最大限利用可能な帯域である。
【０００９】
ＭＰＬＳを用いるシステムは、前述の通り、多くの物理経路上にＬＳＰを割り当てるため、ＭＰＬＳを用いる一つの物理経路には、複数のＬＳＰが混在する。このため、ＭＰＬＳを用いるシステムにおいて、物理経路ごとに、その物理経路を経由するすべてのＬＳＰの最低保証帯域の合計帯域が、物理回線の帯域を超えないよう、設計する必要がある。
【００１０】
また、ＭＰＬＳにおける１対１プロテクション方法の二重化パスにおいて、トラフィックが通過するＬＳＰを、現用ＬＳＰから予備ＬＳＰに切替えた結果、予備ＬＳＰにトラフィックが流れる。この時、予備ＬＳＰをトラフィックが通過する場合にも、現用ＬＳＰをトラフィックが通過する場合と同等のＱｏＳ制御を保証するため、予備ＬＳＰにも、予備ＬＳＰに割り当てられるすべての物理経路において、現用ＬＳＰにおける保証帯域と同等の最低保証帯域を割り当てるように、設計する必要がある。
【００１１】
なお、現用ＬＳＰ及び予備ＬＳＰを各物理経路に割り当てることを、系選択と記載し、トラフィックが通過するＬＳＰを切替えることを、系選択を変化させると記載する。
【００１２】
但し、１対１プロテクション方法を用いた二重化パスを通過するトラフィックは、通常時は現用ＬＳＰのみを通過し、予備ＬＳＰを通過しない。このため、トラフィックが流れるパスに現用ＬＳＰが選択されている場合、ある物理経路に割り当てられている予備ＬＳＰ用の帯域は、使用されない。
【００１３】
このため、一つの物理経路の区間において多重化されている一つの現用ＬＳＰは、同物理経路の区間に割り当てられている他の現用ＬＳＰの最低保証帯域のうち、未使用の帯域と、どのＬＳＰにも予約されていない帯域と、予備ＬＳＰのために予約される帯域とを共有することができる。これによって、最低保証帯域を超えて、より最大制限帯域に近い帯域をエンドユーザに提供することが可能となる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】ＩＴＵ−Ｔ Ｙ．１３７０．１
【非特許文献２】ＩＴＵ−Ｔ Ｙ．１３８２
【非特許文献３】ＩＴＵ−Ｔ Ｙ．１７２０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ＭＰＬＳを用いるネットワークシステムにおいて、同じ物理経路の区間（物理回線区間）上に現用ＬＳＰと予備ＬＳＰとが多重化されており、一つの現用ＬＳＰにトラフィックが流れる場合、その現用ＬＳＰに割り当てられる最低保証帯域と、同一物理回線区間においてトラフィックが流れていない帯域とを、トラフィックを流すための帯域として使うことが可能である。トラフィックが流れていない帯域とは、同一物理回線区間上の他の現用ＬＳＰに割り当てられた未使用の帯域と、同一物理回線区間上の予備ＬＳＰに割り当てられた未使用の帯域と、物理回線区間においてどのＬＳＰにも割り当てられていない帯域と、を含む帯域である。
【００１６】
同一物理回線区間においてトラフィックが流れていない帯域を使うことによって、通信システムは、最低保証帯域を超えたスループットを提供できる。そして、上限となる物理回線速度、又は最大制限帯域が設定されている場合、最大制限帯域に近い帯域を、エンドユーザに提供することが可能となる。
【００１７】
しかし、例えば、ある同一物理回線区間に割り当てられる二重化パスが、すべて現用ＬＳＰであり、予備ＬＳＰが存在しない場合、同一物理回線区間において現用ＬＳＰが使用可能な前述の「予備ＬＳＰ用に割り当てられた未使用の帯域」が存在しない。このため、その物理回線区間は、帯域上限値まで現用ＬＳＰの帯域が割り当てられている状態である。
【００１８】
そして、この状態において、各現用ＬＳＰの最低保証帯域を使いきるようなトラフィックが流れた場合、その物理回線区間に割り当てられるＬＳＰに、最低保証帯域以上のスループットを提供できなくなる。この結果、その物理回線区間がネットワークの中におけるボトルネックとなる可能性がある。
【００１９】
一方、ある同一物理回線区間に割り当てられるＬＳＰが、すべて予備ＬＳＰであり、現用ＬＳＰが存在しない状態において、同一物理回線区間において実際にトラフィックが流れない場合、この同一物理回線区間における「予備ＬＳＰに割り当てられた未使用の帯域」は、常に未使用帯域である。この結果、その物理回線区間は、無駄となってしまう。
【００２０】
よって、各物理回線区間に割り当てられる現用ＬＳＰに、同一物理回線区間に割り当てられる予備ＬＳＰの帯域を割り当てることによって、トラフィックを流すための帯域を最大限に利用できるように回線を設計するためには、各物理回線区間上に可能な限り均一に現用ＬＳＰと予備ＬＳＰとを混在させる必要がある。そして、ある特定の物理回線区間に各現用ＬＳＰの最低保証帯域を超えてトラフィックを流した場合においても、その物理回線区間がネットワーク上のボトルネックとならず、かつ、各物理回線区間において無駄な未使用帯域を発生させないような、論理冗長パスを設計する必要がある。
【００２１】
ここで、ネットワーク管理者等がこのような設計をするために、専用の設計用のシステムを導入するなどが求められ、保守面、及び、コスト面での負担が大きかった。
【００２２】
また一旦設計され、ネットワークの各物理回線区間上に均一に、現用ＬＳＰと予備ＬＳＰとを混在させ、また帯域のボトルネック及び無駄のないようなシステムを構築しても、ネットワーク内において障害が発生した場合に、系選択が変化することによってボトルネックが発生する場合があった。
【００２３】
すなわち、ある物理回線区間における障害発生などによって、その物理回線区間に割り当てられる現用ＬＳＰが一斉に予備ＬＳＰに切り替わった場合、又は、別物理回線区間において障害が発生し系選択が変化した場合に、ネットワークにおける各ＬＳＰの物理経路は、変化する。また、障害発生後の障害区間の復旧において、ＬＳＰに割り当てられる物理経路も、各区間毎に変化する。
【００２４】
このため、障害時などにおいて、ネットワークの物理回線区間における現用ＬＳＰと予備ＬＳＰとのバランスが崩れ、物理回線区間に割り当てられる各現用ＬＳＰの最低保証帯域を超えて、トラフィックが流れた場合、その物理回線区間は、ネットワークにおいてボトルネックとなる課題があった。
【００２５】
本発明は、このようなネットワークのボトルネックを回避することを目的とし、現用ＬＳＰと予備ＬＳＰとを、ネットワークにおいて均一化するための方法を提供するものである。また、ネットワークにおける帯域を有効に利用するための方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明の代表的な一形態によると、ＭＰＬＳを用いて通信をする複数の通信装置に接続されるネットワーク制御装置であって、前記複数の通信装置は、相互に複数の物理経路によって接続され、前記ネットワーク制御装置は、前記複数の通信装置のうち二つの前記通信装置を接続し、少なくとも一つの第１の物理経路に収容される第１の論理経路と、前記二つの通信装置を接続し、前記第１の物理経路とは異なる第２の物理経路に収容される第２の論理経路とを、前記複数の通信装置に割り当てるためのテーブルを保持し、前記各物理経路を通過するトラフィックの帯域の上限値を保持し、前記第１の論理経路を通過するトラフィックの最大制限帯域量と、最低保証帯域量とを保持し、前記各第１の物理経路に収容される複数の第１の論理経路の、前記最大制限帯域量又は前記最低保障帯域量の前記各物理経路の総和と、前記各物理経路の帯域上限値とによって、指標値を算出し、前記算出された指標値に従って、前記各物理経路に収容される複数の第１の論理経路のうち、前記第１の物理経路を前記第２の論理経路に割り当て、前記第２の物理経路を前記第１の論理経路に割り当てることによって前記物理経路の割り当てを変更する前記第１の論理経路の候補を抽出し、前記抽出された第１の論理経路の候補を前記テーブルに保持する。
【発明の効果】
【００２７】
本発明の一実施形態によると、ネットワークにおける帯域を有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施形態の通信システムの二重化パスの第１の例を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の通信システムの二重化パスの第２の例を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の通信システムの二重化パスの第３の例を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の通信システムの二重化パスの第４の例を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施形態のネットワーク制御部の論理的な構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施形態のネットワーク制御部の物理的な構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第１の実施形態の二重化パスを最適化するための全体処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第１の実施形態のトポロジテーブルを示す説明図である。
【図９】本発明の第１の実施形態のＬＳＰテーブルを示す説明図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態の二重化パステーブルを示す説明図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態の指標値管理テーブルを示す説明図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態の二重化パスの系選択を変更する処理を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第１の実施形態の二重化パスを抽出する処理を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第２の実施形態のＬＳＰテーブルを示す説明図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態の指標値管理テーブルを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３０】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態の通信システムの二重化パス２０１の第１の例を示すブロック図である。
【００３１】
本実施形態の通信システムは、ネットワーク制御部１、及び、通信装置１０（１０＃１〜１０＃７）を備える。
【００３２】
ネットワーク制御部１は、プロセッサ及びメモリを備える計算機によって実装される。ネットワーク制御部１は、監視制御網３０を介して、各通信装置１０と接続される。
【００３３】
ネットワーク制御部１は、通信装置１０を通過するトラフィックの経路を制御し、通信装置１０を通過するトラフィック量を監視する。
【００３４】
通信装置１０は、スイッチ又はルータなどのネットワーク装置であり、プロセッサ及びメモリを備える計算機によって実装される。本実施形態の各通信装置１０は、通信インタフェース１０１（１０１＃１〜１０１＃４）を備える。通信装置１０は、通信インタフェース１０１を介して、物理回線区間２０と接続する。
【００３５】
なお、第１の実施形態の通信インタフェース１０１は、各通信装置１０に四つ備えられるが、本発明の通信インタフェース１０１は、いくつでもよい。
【００３６】
また、各通信装置１０（１０＃１〜１０＃７）は、物理回線区間２０（２０＃１〜２０＃９）を介して接続される。物理回線区間２０は、本実施形態の通信システムにおける物理回線（物理経路）である。
【００３７】
ネットワーク制御部１は、通信装置１０によって、ＬＳＰを示すラベルを各物理回線区間２０に割り当てることが可能である。また、二つの通信装置１０をピアツーピアによって静的に結ぶＬＳＰ２０２を、通信装置１０に割り当てさせる。ＬＳＰ２０２は、ＭＰＬＳを用いたシステムにおける論理パスである。また、ネットワーク制御部１は、二つのＬＳＰ２０２を含む二重化パス２０１を、通信装置１０に割り当てさせる。
【００３８】
図１のネットワーク制御部１は、ＬＳＰ２０２＃１及びＬＳＰ２０２＃２を各通信装置１０に割り当てさせる。ＬＳＰ２０２＃１は、通信装置１０＃１と通信装置１０＃６との間の物理回線区間２０＃１及び物理回線区間２０＃５に割り当てられる。ＬＳＰ２０２＃２は、通信装置１０＃１と通信装置１０＃６との間の物理回線区間２０＃２及び物理回線区間２０＃６に割り当てられる。
【００３９】
ＬＳＰ２０２＃１及びＬＳＰ２０２＃２は、二重化パス２０１＃１である。ＬＳＰ２０２＃１は、現用パスであり、ＬＳＰ２０２＃２は、予備パスである。
【００４０】
図２は、本発明の第１の実施形態の通信システムの二重化パス２０１の第２の例を示すブロック図である。
【００４１】
図２のネットワーク制御部１、通信装置１０及び物理回線区間２０は、図１のネットワーク制御部１、通信装置１０及び物理回線区間２０と同じである。
【００４２】
図２のネットワーク制御部１は、ＬＳＰ２０２＃３及びＬＳＰ２０２＃４を各通信装置１０に割り当てさせる。ＬＳＰ２０２＃３は、通信装置１０＃１と通信装置１０＃７との間の物理回線区間２０＃１、物理回線区間２０＃５及び物理回線区間２０＃９に割り当てられる。ＬＳＰ２０２＃４は、通信装置１０＃１と通信装置１０＃６との間の物理回線区間２０＃２及び物理回線区間２０＃７に割り当てられる。
【００４３】
ＬＳＰ２０２＃３及びＬＳＰ２０２＃４は、二重化パス２０１＃２である。ＬＳＰ２０２＃３は、現用パスであり、ＬＳＰ２０２＃４は、予備パスである。
【００４４】
図３は、本発明の第１の実施形態の通信システムの二重化パス２０１の第３の例を示すブロック図である。
【００４５】
図３のネットワーク制御部１、通信装置１０及び物理回線区間２０は、図１のネットワーク制御部１、通信装置１０及び物理回線区間２０と同じである。
【００４６】
図３のネットワーク制御部１は、ＬＳＰ２０２＃５及びＬＳＰ２０２＃６を各通信装置１０に割り当てさせる。ＬＳＰ２０２＃５は、通信装置１０＃２と通信装置１０＃７との間の物理回線区間２０＃３及び物理回線区間２０＃７に割り当てられる。ＬＳＰ２０２＃６は、通信装置１０＃２と通信装置１０＃７との間の物理回線区間２０＃４及び物理回線区間２０＃８に割り当てられる。
【００４７】
ＬＳＰ２０２＃５及びＬＳＰ２０２＃６は、二重化パス２０１＃３である。ＬＳＰ２０２＃５は、現用パスであり、ＬＳＰ２０２＃６は、予備パスである。
【００４８】
図４は、本発明の第１の実施形態の通信システムの二重化パス２０１の第４の例を示すブロック図である。
【００４９】
図４のネットワーク制御部１、通信装置１０及び物理回線区間２０は、図１のネットワーク制御部１、通信装置１０及び物理回線区間２０と同じである。
【００５０】
図４のネットワーク制御部１は、ＬＳＰ２０２＃７及びＬＳＰ２０２＃８を各通信装置１０に割り当てる。ＬＳＰ２０２＃７は、通信装置１０＃２と通信装置１０＃６との間の物理回線区間２０＃３及び物理回線区間２０＃６に割り当てられる。ＬＳＰ２０２＃８は、通信装置１０＃２と通信装置１０＃６との間の物理回線区間２０＃４、物理回線区間２０＃８及び物理回線区間２０＃９に割り当てられる。
【００５１】
ＬＳＰ２０２＃７及びＬＳＰ２０２＃８は、二重化パス２０１＃４である。ＬＳＰ２０２＃７は、現用パスであり、ＬＳＰ２０２＃８は、予備パスである。
【００５２】
なお、図１〜図４に示すネットワークは本実施形態の例であり、物理的なネットワークトポロジの形式はどのような構成を用いてもよい。例えば、リング状のトポロジ、線形トポロジ、ツリー型のトポロジ、又は、メッシュトポロジを用いてもよい。また、監視制御網３０も、前述に示す各種のトポロジを用いてもよい。
【００５３】
以下において、前述の図１〜４に示す、二重化パス２０１及びＬＳＰ２０２の割り当てを示す設計が、既にネットワーク設計者等によって設計済みである場合について説明する。しかし、二重化パス２０１等の設計は、図１〜４に示す設計に限るものではない。また多重化されていない、一重の現用ＬＳＰのみのＬＳＰも、予備ＬＳＰがないＬＳＰとして扱うことによって、本発明を適用することができる。
【００５４】
図５は、本発明の第１の実施形態のネットワーク制御部１の論理的な構成を示すブロック図である。
【００５５】
ネットワーク制御部１は、パーソナルコンピュータ又はワークステーション等の一般的な計算機に備わる。二重化パス２０１を管理するための機能等を含むソフトウェアが、計算機等にインストールされ、ユーザ又はオペレータ等によって起動されることによって、ネットワーク制御部１は実装される。
【００５６】
ネットワーク制御部１を備える計算機は、入力部４０、出力部４１、演算部４２、データベース部４３とを保持する。
【００５７】
入力部４０は、オペレータ等によって送信された値を、ネットワーク制御部１に入力するための機能である。出力部４１は、処理結果の表示等を行うための機能である。
【００５８】
演算部４２は、通信装置１０を監視するための処理、及び、通信装置１０にＬＳＰを割り当てさせるための処理等を実行する機能である。また演算部４２は、処理を実行する際、データベース部４３に保持されるテーブルを参照することによって、通信装置１０への指示を生成する。また、処理を実行した結果生成されたデータを、データベース部４３に格納する。
【００５９】
本実施形態の演算部４２は、画面表示部４２１、データ入力処理部４２２、予約帯域調整部４２３、装置制御処理部４２４を保持する。
【００６０】
画面表示部は、演算部４２における処理の結果を出力部４１に表示させる機能である。データ入力処理部４２２は、入力部４０から入力された値を、演算部４２における処理に入力する機能である。
【００６１】
予約帯域調整部４２３は、通信帯域を平準化させる必要がある物理回線区間２０を抽出するための機能である。予約帯域調整部４２３は、冗長パス選出部４２３１を保持する。冗長パス選出部４２３１は、系選択を変化させる二重化パス２０１を抽出するための機能である。
【００６２】
装置制御処理部４２４は、予約帯域調整部４２３による処理結果に基づいて、通信装置１０にＬＳＰを割り当てる指示を送信するための機能である。
【００６３】
前述の図１〜図４に示すＬＳＰ２０２及び二重化パス２０１の割り当てを示す設計情報（以降、論理パス設計情報と記載）は、まず、オペレータ等が入力部４０及び出力部４１を介して、演算部４２に論理パス設計情報を入力することによって、通信装置１０に指示される。オペレータ等によって入力された論理パス設計情報は、演算部４２によってデータベース部４３に格納される。
【００６４】
この際、演算部４２は、論理パス設計情報を、データベース部４３が保持するテーブル（後述するトポロジテーブルＴ００、ＬＳＰテーブルＴ１０、及び二重化パステーブルＴ２０）に格納する。
【００６５】
なお、論理パス設計情報は、オペレータ等によってネットワーク制御部１に直接入力されてもよいし、他の装置を介して入力されてもよい。
【００６６】
図６は、本発明の第１の実施形態のネットワーク制御部１の物理的な構成を示すブロック図である。
【００６７】
ネットワーク制御部１は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）５０、主記憶装置（メインメモリ）５１、ネットワークカード（ＮＩＣ：Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ）５２、補助記憶装置５３、入出力部５４、入力部５５、出力部５６、及びコンピュータ内部伝送路５７を備える。
【００６８】
ＣＰＵ５０は、メインメモリ５１においてプログラム等を実行することによって、演算部４２における機能を実装する。ＮＩＣ５２は、通信装置１０を実装する。補助記憶装置５３は、データベース部４３を実装する。
【００６９】
入力部５５は、キーボード又はマウス等の装置であり、入力部４０を実装する。出力部５６は、ディスプレイ又はプリンタ等の装置であり、出力部４１を実装する。入出力部５４は、入力部５５から入力されたデータをメインメモリ５１等に送信し、出力部５６に出力するデータを出力部５６に送る装置である。
【００７０】
コンピュータ内部伝送路５７は、バス等であり、ネットワーク制御部１の各部を接続する。
【００７１】
図７は、本発明の第１の実施形態の二重化パス２０１を最適化するための全体処理を示すフローチャートである。
【００７２】
ネットワーク制御部１は、オペレータ等又は他の装置から、論理パス設計情報を入力された場合、二重化パス２０１の最適化処理を開始する（Ａ０１）。
【００７３】
ネットワーク制御部１の演算部４２は、入力された論理パス設計情報をデータベース部４３の後述するテーブルに格納する（Ａ０２）。
【００７４】
Ａ０２の後、ネットワーク制御部１の予約帯域調整部４２３は、データベース部４３に格納された情報に基づいて、一つの二重化パス２０１を抽出する。そして、抽出された二重化パス２０１の現用ＬＳＰが経由する各物理回線区間２０を抽出し、抽出された物理回線区間２０の帯域を共有する他の現用ＬＳＰを抽出する。ここで、予約帯域調整部４２３は、抽出された他の現用ＬＳＰに収容可能な帯域を拡張するため、抽出された二重化パス２０１の系選択を変更し、変更された後の二重化パス２０１によってデータベース部４３を更新する（Ａ０３）。
【００７５】
なお、本実施形態の系選択の変更は、具体的には、現用ＬＳＰに割り当てられていた物理回線区間２０を、予備ＬＳＰに割り当て、予備ＬＳＰに割り当てられていた物理回線区間２０を、現用ＬＳＰに割り当てることである。
【００７６】
予約帯域調整部４２３の処理の詳細については後述する。
【００７７】
Ａ０３の後、予約帯域調整部４２３は、データベース部４３に格納された情報が所定の条件を示すか否かを判定する（Ａ０４）。Ａ０４において所定の条件が満たされた場合、最適化処理を終了する（Ａ０５）。Ａ０４において所定の条件が満たされていない場合、Ａ０３を繰り返す。
【００７８】
Ａ０４において予約帯域調整部４２３は、例えば、すべての二重化パス２０１を最適化したか否かを判定する。そして、これ以上最適化する二重化パス２０１がない場合、Ａ０５において最適化処理を終了する。また、他に最適化する二重化パス２０１がある場合、Ａ０３を繰り返す。
【００７９】
また、Ａ０４において予約帯域調整部４２３は、例えば、Ａ０３をｎ回（ｎは任意の整数値）実行したか否かを判定する。そして、ｎ回Ａ０３を実行した場合、Ａ０５において最適化処理を終了する。また、ｎ回Ａ０３を実行していない場合、ｎ回Ａ０３を実行するまでＡ０３を繰り返す。
【００８０】
また、例えば、予約帯域調整部４２３は、Ａ０４において、各物理回線区間２０を経由する現用ＬＳＰの最低保証帯域の総和がｍＭｂｐｓ（ｍは任意の値であり、帯域として取り得る値）以下に減少したか否かを判定する。そして、すべての物理回線区間２０を経由する現用ＬＳＰの最低保証帯域の総和がｍＭｂｐs以下である場合、Ａ０５において最適化処理を終了する。また、すべての物理回線区間２０を経由する現用ＬＳＰの最低保証帯域の総和がｍＭｂｐsを超える場合、Ａ０３を繰り返す。
【００８１】
なお、本実施形態の最適化とは、本実施形態の通信システム全体において、通信帯域が均一化（平準化）されることを示す。
【００８２】
前述のＡ０２において、オペレータ等または他の装置によって入力された論理パス設計情報が格納される、データベース部４３の各テーブルを以下に示す。
【００８３】
図８は、本発明の第１の実施形態のトポロジテーブルＴ００を示す説明図である。
【００８４】
トポロジテーブルＴ００は、データベース部４３に保持される。また、トポロジテーブルＴ００は、物理回線区間識別番号Ｔ０１、Ａ点装置識別番号Ｔ０２、Ｚ点装置識別番号Ｔ０３、及び、物理回線の帯域上限値Ｔ０４を含む。
【００８５】
ここで、本実施形態において、物理回線区間２０によって接続される二つの通信装置１０のうち、識別番号が小さい通信装置１０をＡ点装置、大きい通信装置１０をＺ点装置と記載する。また、本実施形態において、通信装置１０の識別子を、通信装置１０＃１の"＃"以降の数値によって示す。本実施形態の識別子は、数字によって示されるが、一意に識別できるのであれば、どのような識別子でもよい。
【００８６】
また、後述するトポロジテーブルＴ００、ＬＳＰテーブルＴ１０、二重化パステーブルＴ２０に格納される情報は、図７のＡ０２においてオペレータ又は他の装置から入力された論理パス設計情報である。論理パス設計情報は、あらかじめネットワーク設計者等によって設計されたＬＳＰに関する情報である。ネットワーク設計者等は、オペレータ又は他の装置を介してネットワーク制御部１に論理パス設計情報を送る。
【００８７】
物理回線区間識別番号Ｔ０１は、物理回線区間２０を一意に識別するための識別子を示す。図８に示す物理回線区間識別番号Ｔ０１には、図１〜図４の物理回線区間２０＃１〜２０＃９に相当する識別子が格納される。
【００８８】
Ａ点装置識別番号Ｔ０２は、物理回線区間１０によって接続されるＡ点装置の通信インタフェース１０１を一意に識別するための識別子を示す。図８に示すＡ点装置識別番号Ｔ０２には、図１〜図４の通信装置１０＃１〜１０＃６に相当する識別子と、各通信装置１０の通信インタフェース１０１＃１〜１０１＃４に相当する識別子とが格納される。
【００８９】
Ｚ点装置識別番号Ｔ０３は、物理回線区間１０によって接続されるＺ点装置の通信インタフェース１０１を一意に識別するための識別子を示す。図８に示すＺ点装置識別番号Ｔ０３には、図１〜図４の通信装置１０＃１〜１０＃６に相当する識別子と、各通信装置１０の通信インタフェース１０１＃１〜１０１＃４に相当する識別子とが格納される。
【００９０】
物理回線の帯域上限値Ｔ０４は、物理回線区間２０を接続する物理回線の帯域上限値を示す。図８に示す物理回線の帯域上限値Ｔ０４の単位は、Ｍｂｐｓである。
【００９１】
図９は、本発明の第１の実施形態のＬＳＰテーブルＴ１０を示す説明図である。
【００９２】
ＬＳＰテーブルＴ１０は、データベース部４３に保持される。ＬＳＰテーブルＴ１０は、ＬＳＰ識別番号Ｔ１１、最低保証帯域Ｔ１２、最大制限帯域Ｔ１３、及び、経由する物理回線区間Ｔ１４を含む。
【００９３】
ＬＳＰ識別番号Ｔ１１は、ＬＳＰ２０２を一意に識別するための識別番号を示す。図９のＬＳＰ識別番号Ｔ１１には、図１〜図４のＬＳＰ２０２＃１〜２０２＃８に相当する識別子が格納される。
【００９４】
最低保証帯域Ｔ１２は、ＬＳＰ２０２に割り当てられた最低保証帯域を示す。最大制限帯域Ｔ１３は、ＬＳＰ２０２に割り当てられた最大制限帯域を示す。図９の最低保証帯域Ｔ１２及び最大制限帯域Ｔ１３の単位は、Ｍｂｐsである。
【００９５】
経由する物理回線区間Ｔ１４は、各ＬＳＰ２０２が経由する物理回線区間２０の識別子を示す。経由する物理回線区間Ｔ１４に格納された値は、トポロジテーブルＴ００の物理回線区間識別番号Ｔ０１に格納された値に対応する。
【００９６】
第１の実施形態の最低保証帯域Ｔ１２の値は、各物理回線区間２０を経由するＬＳＰ２０２の最低保証帯域の総和が、各物理回線区間２０の帯域上限値を超えないように、あらかじめ設計者等によって設計された値である。また、第１の実施形態の最大制限帯域Ｔ１３の値は、通信システム全体における現用ＬＳＰの最大制限帯域の総和が、すべての物理回線区間２０の帯域上限値の総和よりも小さくなるように、あらかじめ設計者等によって設計された値である。
【００９７】
図１０は、本発明の第１の実施形態の二重化パステーブルＴ２０を示す説明図である。
【００９８】
二重化パステーブルＴ２０は、データベース部４３に保持される。二重化パステーブルＴ２０は、二重化パス識別番号Ｔ２１、現用ＬＳＰ識別番号Ｔ２２、及び、予備ＬＳＰ識別番号Ｔ２３を含む。
【００９９】
二重化パス識別番号Ｔ２１は、二重化パス２０１を一意に識別するための識別子を示す。図１０の二重化パス識別番号Ｔ２１には、図１〜図４の二重化パス２０１＃１〜２０１＃４に相当する識別子が格納される。
【０１００】
現用ＬＳＰ識別番号Ｔ２２は、二重化パス２０１に含まれる現用ＬＳＰを一意に識別するための識別子を示す。図１０の現用ＬＳＰ識別番号Ｔ２２には、図１〜図４のＬＳＰ２０２＃１〜ＬＳＰ２０２＃８のうち、現用ＬＳＰの識別子が格納される。
【０１０１】
予備ＬＳＰ識別番号Ｔ２３は、二重化パス２０１に含まれる予備ＬＳＰを識別するための識別子を示す。図１０の予備ＬＳＰ識別番号Ｔ２３には、図１〜図４のＬＳＰ２０２＃１〜ＬＳＰ２０２＃８のうち、予備ＬＳＰの識別子が格納される。
【０１０２】
現用ＬＳＰ識別番号Ｔ２２及び予備ＬＳＰ識別番号Ｔ２３に格納される値は、ＬＳＰテーブルＴ１０のＬＳＰ識別番号Ｔ１１に対応する。
【０１０３】
ここで、例えば、物理回線区間２０＃１を経由するすべての現用ＬＳＰの最大制限帯域Ｔ１３の総和が、物理回線区間２０＃１に対応する物理回線の帯域上限値Ｔ０４を超える場合において、物理回線区間２０＃１を経由するすべての現用ＬＳＰが、各最大制限帯域Ｔ１３までトラフィックを収容する場合、物理回線区間２０＃１の物理回線の帯域上限値Ｔ０４以上のトラフィックが、物理回線から溢れる。この時、溢れるトラフィックの量を、溢れトラフィック量と記載する。
【０１０４】
第１の実施形態の通信システム全体における、すべての現用ＬＳＰの最大制限帯域Ｔ１３の総和が、すべての物理回線区間２０の物理回線の帯域上限値Ｔ０４の総和よりも小さい場合において、すべての現用ＬＳＰに最大制限帯域Ｔ１３が示すトラフィックを収容させた場合、いずれかの物理回線区間２０において、トラフィックを流すための帯域に余裕が出る。
【０１０５】
このため、ネットワーク制御部１が、二重化パス２０１のうち、溢れトラフィック量が０より大きい物理回線区間２０を現用ＬＳＰが経由し、かつ、溢れトラフィック量が０である物理回線区間２０を予備ＬＳＰが経由する二重化パス２０１を抽出し、抽出された二重化パスの系選択を変更した場合、通信システム全体の溢れトラフィック量の総和が削減される可能性がある。
【０１０６】
そこで、第１の実施形態のネットワーク制御部１は、物理回線区間２０毎に溢れトラフィック量を算出し、算出された溢れトラフィック量を用いて各物理回線区間２０を比較する。比較の結果によって、システム全体の中から最も、ボトルネックとなる物理回線区間２０を抽出する。
【０１０７】
ここで、通信システムにおいて溢れトラフィック量の比較をする場合、各物理回線区間２０の物理回線の帯域上限値Ｔ０４が異なる場合がある。このため、各物理回線区間２０の溢れトラフィック量を、各物理回線区間２０の物理回線の帯域上限値Ｔ０４によって除算した結果を、第１の実施形態の指標値とする。この指標値を用いることによって、第１の実施形態のネットワーク制御部１は、いずれの物理回線区間２０がトラフィックを多く溢れさせているかを判定できる。
【０１０８】
前述のように二重化パス２０１を変更することによって、すべての現用ＬＳＰが最大制限帯域までトラフィックを収容できる状態、つまりシステム全体における、溢れトラフィック量の総和が０の状態に近づく。このため、通信システム全体のスループットを、各現用ＬＳＰの最低保証帯域以上に向上させることができる。
【０１０９】
また、通信システム全体において溢れトラフィック量の増減を判定する場合、前述の指標値を通信システム全体において合計し、合計された値を第１の実施形態のシステム全体の指標値とする。第１の実施形態のシステム全体の指標値を用いることによって、ネットワーク制御部１は、通信システム全体の溢れトラフィック量が減少したか否かを判定でき、一部の溢れトラフィック量が増えることを回避することができる。
【０１１０】
図１１において、システム全体における、すべての現用ＬＳＰの最大制限帯域Ｔ１３の総和が、すべての物理回線区間２０の物理回線の帯域上限値Ｔ０４の総和よりも小さい場合において生成される、指標値管理テーブルＴ３０を示す。
【０１１１】
図１１は、本発明の第１の実施形態の指標値管理テーブルＴ３０を示す説明図である。
【０１１２】
指標値管理テーブルＴ３０は、データベース部４３に保持される。指標値管理テーブルＴ３０は、物理回線区間識別番号Ｔ３１、物理回線の帯域上限値Ｔ３２、物理回線区間を経由する現用ＬＳＰ識別番号Ｔ３３、現用ＬＳＰの最大制限帯域の総和Ｔ３４、溢れトラフィック量Ｔ３５、及び、帯域上限値と溢れトラフィック量との比率Ｔ３６を含む。
【０１１３】
物理回線区間識別番号Ｔ３１は、物理回線区間２０を一意に識別するための識別番号を示す。物理回線区間識別番号Ｔ３１は、トポロジテーブルＴ００の物理回線区間識別番号Ｔ０１に対応する。
【０１１４】
物理回線の帯域上限値Ｔ３２は、物理回線区間２０を接続する物理回線の帯域上限値である。物理回線の帯域上限値Ｔ３２は、トポロジテーブルＴ００の物理回線の帯域上限値Ｔ０４に対応する。
【０１１５】
物理回線区間を経由する現用ＬＳＰ識別番号Ｔ３３は、物理回線区間２０を経由する現用ＬＳＰを一意に識別するための識別子を示す。物理回線区間を経由する現用ＬＳＰ識別番号Ｔ３３は、二重化パステーブルＴ２０の現用ＬＳＰ識別番号Ｔ２２に対応する。
【０１１６】
現用ＬＳＰの最大制限帯域の総和Ｔ３４は、一つの物理回線区間２０を経由するすべての現用ＬＳＰの最大制限帯域Ｔ１３の総和を示す。現用ＬＳＰの最大制限帯域の総和Ｔ３４の単位は、本実施形態においてＭｂｐｓである。
【０１１７】
溢れトラフィック量Ｔ３５は、物理回線区間２０を経由するすべての現用ＬＳＰが最大制限帯域までトラフィックを収容した場合における、物理回線区間２０から溢れるトラフィックの量である。溢れトラフィック量Ｔ３５の単位は、本実施形態においてＭｂｐｓである。
【０１１８】
帯域上限値と溢れトラフィック量との比率Ｔ３６は、物理回線の帯域上限値Ｔ３２に対する溢れトラフィック量Ｔ３５の比率を示す。帯域上限値と溢れトラフィック量との比率Ｔ３６は、前述の第１の実施形態の指標値である。
【０１１９】
指標値管理テーブルＴ３０には、全物理回線区間２０ごとに算出された第１の実施形態の指標値が格納される。
【０１２０】
図１２は、本発明の第１の実施形態の二重化パス２０１の系選択を変更する処理を示すフローチャートである。
【０１２１】
図１２は、図７のＡ０３における予約帯域調整部４２３の処理を示す。図７のＡ０２の後、ネットワーク制御部１の予約帯域調整部４２３は、図１２に示す処理を開始する（Ａ１１）。
【０１２２】
Ａ１１の後、予約帯域調整部４２３は、論理パス設計情報を格納された、トポロジテーブルＴ００、ＬＳＰテーブルＴ１０、及び、二重化パステーブルＴ２０に基づいて、物理回線区間２０毎に、指標値管理テーブルＴ３０を生成する（Ａ１２）。
【０１２３】
具体的には、予約帯域調整部４２３は、Ａ１２において、トポロジテーブルＴ００の物理回線区間識別番号Ｔ０１及び物理回線の帯域上限値Ｔ０４と同じ値を、指標値管理テーブルＴ３０の物理回線区間識別番号Ｔ３１及び物理回線の帯域上限値Ｔ３２に格納する。
【０１２４】
また、予約帯域調整部４２３は、Ａ１２において、トポロジテーブルＴ００の物理回線区間識別番号Ｔ０１と同じ値を、経由する物理回線区間Ｔ１４に含むＬＳＰテーブルＴ１０の列のＬＳＰ識別番号Ｔ１１を抽出する。そして、抽出されたＬＳＰ識別番号Ｔ１１のうち、現用ＬＳＰ識別番号Ｔ２２に含まれる現用ＬＳＰの識別子を抽出する。そして、抽出された現用ＬＳＰの識別子を、対応する物理回線区間識別番号Ｔ３１が含まれる列の物理回線区間を経由する現用ＬＳＰ識別番号Ｔ３３に格納する。
【０１２５】
また、予約帯域調整部４２３は、Ａ１２において、物理回線区間を経由する現用ＬＳＰ識別番号Ｔ３３に格納された値と同じ値をＬＳＰ識別番号Ｔ１１に含むＬＳＰテーブルＴ１０の列の最大制限帯域Ｔ１３の値を抽出する。物理回線区間を経由する現用ＬＳＰ識別番号Ｔ３３に格納された識別子が複数である場合、識別子毎に最大制限帯域Ｔ１３の値を抽出する。そして、抽出された最大制限帯域Ｔ１３のすべての値を合計し、合計された値を、対応する物理回線区間を経由する現用ＬＳＰ識別番号Ｔ３３を含む列の現用ＬＳＰの最大制限帯域の総和Ｔ３４に格納する。
【０１２６】
また、予約帯域調整部４２３は、Ａ１２において、現用ＬＳＰの最大制限帯域の総和Ｔ３４に格納された値が物理回線の帯域上限値Ｔ３２以下である場合、対応する溢れトラフィック量Ｔ３５に"０"を格納する。現用ＬＳＰの最大制限帯域の総和Ｔ３４に格納された値が物理回線の帯域上限値Ｔ３２よりも大きい場合、予約帯域調整部４２３は、現用ＬＳＰの最大制限帯域の総和Ｔ３４に格納された値から物理回線の帯域上限値Ｔ３２に格納された値を減算し、減算された結果を溢れトラフィック量Ｔ３５に格納する。
【０１２７】
また、予約帯域調整部４２３は、Ａ１２において、溢れトラフィック量Ｔ３５に格納された値を物理回線の帯域上限値Ｔ３２に格納された値によって除算し、除算された結果を帯域上限値と溢れトラフィック量との比率Ｔ３６に格納する。前述の通り、帯域上限値と溢れトラフィック量との比率Ｔ３６は、第１の実施形態の指標値である。
【０１２８】
なお、Ａ１２において予約帯域調整部４２３は、指標値管理テーブルＴ３０のすべての列（すなわち、すべての物理回線区間２０）の、現用ＬＳＰの最大制限帯域の総和Ｔ３４に格納された値の総和と、物理回線区間２０の物理回線の帯域上限値Ｔ３２の値の総和とを比較し、現用ＬＳＰの最大制限帯域の総和Ｔ３４に格納された値の総和が物理回線区間２０の物理回線の帯域上限値Ｔ３２の値の総和以下であると判定した場合、溢れトラフィック量Ｔ３５及び帯域上限値と溢れトラフィック量との比率Ｔ３６に値を格納してよい。そして、Ａ１２以降の第１の実施形態の処理を続けてもよい。
【０１２９】
Ａ１２において、現用ＬＳＰの最大制限帯域の総和Ｔ３４に格納された値の総和が物理回線区間２０の物理回線の帯域上限値Ｔ３２の値の総和より大きいと判定した場合、予約帯域調整部４２３は、後述の第２の実施形態を実行してよい。
【０１３０】
Ａ１２の後、予約帯域調整部４２３は、最適化可能な物理回線区間２０があるか否かを、所定の条件に基づいて判定する（Ａ１３）。最適化可能な物理回線区間２０が存在しない場合、予約帯域調整部４２３は、図１２に示す処理を終了する（Ａ１８）。最適化可能な物理回線区間２０が存在した場合、Ａ１４に移行する。
【０１３１】
Ａ１３において予約帯域調整部４２３は、例えば、物理回線区間識別番号Ｔ３１に格納されるすべての物理回線区間２０が、Ａ１６において"ｎｏ"と判定されたか否かを、Ａ１６において値を格納された一時的な記憶領域（メインメモリ５１）を参照することによって、判定する。そして、すべての物理回線区間２０が、Ａ１６において"ｎｏ"と判定された場合、最適化可能な物理回線区間２０が存在しないため、図１２に示す処理を終了する（Ａ１８）。また、Ａ１６において"ｎｏ"と判定されていない物理回線区間２０が存在する場合、最適化可能な物理回線区間２０が存在するため、Ａ１４に移行する。
【０１３２】
また、例えば、予約帯域調整部４２３は、Ａ１３において、Ａ１６においてｎ回（ｎは正の整数）"ｎｏ"と判定されたか否かを、Ａ１６において更新された変数を参照することによって判定する。そして、Ａ１６においてｎ回"ｎｏ"と判定された場合、最適化可能な物理回線区間２０が存在しないため、図１２に示す処理を終了する（Ａ１８）。また、Ａ１６において"ｎｏ"と判定された回数がｎより小さい場合、最適化可能な物理回線区間２０が存在するため、Ａ１４に移行する。
【０１３３】
また、例えば、予約帯域調整部４２３は、Ａ１３において、すべての第１の実施形態の指標値、すなわち、帯域上限値と溢れトラフィック量との比率Ｔ３６の値が"０"となったか否かを判定する。第１の実施形態の指標値が"０"となった場合、最適化可能な物理回線区間２０が存在しないため、図１２に示す処理を終了する（Ａ１８）。また、第１の実施形態の指標値が"０"ではない物理回線区間２０が存在する場合、最適化可能な物理回線区間２０が存在するため、Ａ１４に移行する。
【０１３４】
Ａ１３の判定によって、最適化可能な二重化パスの探索を無限に繰り返すことを防止する。
【０１３５】
Ａ１３の後、予約帯域調整部４２３は、指標値管理テーブルＴ３０の中から第１の実施形態の指標値（すなわち、帯域上限値と溢れトラフィック量との比率Ｔ３６）の値が最も大きい物理回線区間２０を抽出する（Ａ１４）。ここで最も値が大きい物理回線区間２０が複数抽出された場合、一つの物理回線区間２０を抽出するため、予約帯域調整部４２３は、物理回線区間２０の識別番号が小さい物理回線区間２０を抽出してもよい。
【０１３６】
Ａ１４の後、予約帯域調整部４２３は、Ａ１４において抽出された物理回線区間２０を、冗長パス選出部４２３１に入力する。そして、冗長パス選出部４２３１は、抽出された物理回線区間２０を入力された後、抽出された物理回線区間２０を経由する現用ＬＳＰを抽出する。そして、抽出された現用ＬＳＰを含む二重化パス２０１の中から、系選択を変更する二重化パス２０１を抽出する（Ａ１５）。Ａ１５において抽出される二重化パス２０１は、二重化パス２０１が経由する物理回線区間２０の使用帯域を均一化することができる二重化パス２０１である。Ａ１５における処理の詳細は、後述する。
【０１３７】
Ａ１５の後、予約帯域調整部４２３は、冗長パス選出部４２３１によって二重化パス２０１が抽出されたか否かを判定する（Ａ１６）。二重化パス２０１が抽出された場合、予約帯域調整部４２３は、Ａ１７に移行する。
【０１３８】
Ａ１６において、二重化パス２０１が抽出されなかったと判定された場合、予約帯域調整部４２３は、さらに最適化可能な物理回線区間２０を抽出するため、Ａ１３に戻る。なお、Ａ１６において予約帯域調整部４２３は、Ａ１４において既に抽出された物理回線区間２０を示す識別子を、最適化できない物理回線区間２０として、一時的な記憶領域（メインメモリ５１）に格納し、Ａ１３に戻ってもよい。又は、一時的な記憶領域にあらかじめ保持された変数ｎに、"１"を加算し、Ａ１３に戻ってもよい。
【０１３９】
Ａ１６において予約帯域調整部４２３は、例えば、メインメモリ５１又はデータベース部４３等に、抽出された二重化パスが格納されているか否かを判定してもよい。そして、メインメモリ５１又はデータベース部４３等に、抽出された二重化パスが格納されている場合、予約帯域調整部４２３は、Ａ１７に移行する。また、メインメモリ５１又はデータベース部４３等に、抽出された二重化パスが格納されていない場合、予約帯域調整部４２３は、さらに最適化可能な物理回線区間２０を抽出するため、Ａ１３に戻る。
【０１４０】
また、Ａ１６において予約帯域調整部４２３は、例えば、Ａ１５の処理結果が、"成功"であるか否かを判定してもよい。そして、Ａ１５の処理結果が"成功"である場合、予約帯域調整部４２３は、Ａ１７に移行する。また、Ａ１５の処理結果が"成功"でない場合、予約帯域調整部４２３は、さらに最適化可能な物理回線区間２０を抽出するため、Ａ１３に戻る。
【０１４１】
Ａ１６の後、予約帯域調整部４２３は、Ａ１５において抽出された二重化パス２０１が示す識別子と同じ二重化パス識別番号Ｔ２１の値を含む二重化パステーブルＴ２０の列を抽出する。そして、抽出された列の現用ＬＳＰ識別番号Ｔ２２に格納された値と予備ＬＳＰ識別番号Ｔ２３に格納されていた値とを交換する。これによって、予約帯域調整部４２３は、二重化パス２０１の現用ＬＳＰと予備ＬＳＰとの系選択を変更し、二重化パステーブルＴ２０を更新する（Ａ１７）。
【０１４２】
Ａ１３又はＡ１７の後、予約帯域調整部４２３は、図１２に示す処理を終了する（Ａ１８）。
【０１４３】
図１３は、本発明の第１の実施形態の二重化パス２０１を抽出する処理を示すフローチャートである。
【０１４４】
図１３に示す処理は、図１２のＡ１５の処理に相当する。
【０１４５】
予約帯域調整部４２３が、Ａ１４において抽出された物理回線区間２０を、冗長パス選出部４２３１に入力することによって、冗長パス選出部４２３１が起動する（Ａ２１）
Ａ２１の後、冗長パス選出部４２３１は、ＬＳＰテーブルＴ１０と二重化パステーブルＴ２０とに基づいて、Ａ１４において抽出された物理回線区間２０を現用ＬＳＰが経由する二重化パス２０１をすべて抽出する（Ａ２２）。
【０１４６】
具体的には、Ａ２２において冗長パス選出部４２３１は、Ａ１４において抽出された物理回線区間２０の物理回線区間識別番号Ｔ３１の値と同じ値を経由する物理回線区間Ｔ１４に含む、ＬＳＰテーブルＴ１０の列をすべて抽出する。そして、抽出されたＬＳＰテーブルＴ１０の列のＬＳＰ識別番号Ｔ１１の値と同じ値を現用ＬＳＰ識別番号Ｔ２２に含む、二重化パステーブルＴ２０の列をすべて抽出する。そして、抽出された二重化パステーブルＴ２０の列に含まれる二重化パス識別番号Ｔ２１をすべて抽出する。これによって、Ａ１４において抽出された物理回線区間２０に現用ＬＳＰが割り当てられている二重化パス２０１の識別子をすべて抽出する。
【０１４７】
Ａ２２の後、冗長パス選出部４２３１は、Ａ２２において抽出された各二重化パス２０１の系選択を変更した場合の、第１の実施形態の指標値を算出する（Ａ２３）。
【０１４８】
具体的には、Ａ２３において冗長パス選出部４２３１は、Ａ２２において抽出された二重化パス２０１に対応する二重化パス識別番号Ｔ２１の列の現用ＬＳＰ識別番号Ｔ２２及び予備ＬＳＰ識別番号Ｔ２３を抽出する。そして、抽出された現用ＬＳＰ識別番号Ｔ２２及び予備ＬＳＰ識別番号Ｔ２３の値と同じ値を、物理回線区間を経由する現用ＬＳＰ識別番号Ｔ３３に含む、指標値管理テーブルＴ３０の列を抽出する。
【０１４９】
そして、Ａ２３において冗長パス選出部４２３１は、抽出された列の、物理回線区間を経由する現用ＬＳＰ識別番号Ｔ３３に含まれた現用ＬＳＰ識別番号Ｔ２２に対応する値を、Ａ２２において抽出された二重化パス２０１に対応する予備ＬＳＰ識別番号Ｔ２３に格納された値に更新した指標値管理テーブルを、一時的な記憶領域に生成する。
【０１５０】
さらに、Ａ２３において冗長パス選出部４２３１は、一時的な記憶領域に生成された指標値管理テーブルと、ＬＳＰテーブルＴ１０の最大制限帯域Ｔ１３とに基づいて、現用ＬＳＰの最大制限帯域の総和Ｔ３４、溢れトラフィック量Ｔ３５及び帯域上限値と溢れトラフィック量との比率Ｔ３６を算出する。そして、算出された現用ＬＳＰの最大制限帯域の総和Ｔ３４、溢れトラフィック量Ｔ３５及び帯域上限値と溢れトラフィック量との比率Ｔ３６を、一時的な記憶領域に生成された指標値管理テーブルに格納する。
【０１５１】
冗長パス選出部４２３１は、Ａ２３において、Ａ２２において抽出された各二重化パス２０１に前述の処理を行い、各々異なる指標値管理テーブルを一時的な記憶領域に生成する。
【０１５２】
Ａ２３又はＡ２６の後、冗長パス選出部４２３１は、選択を変更することによって、通信システム全体の溢れトラフィック量を低くする二重化パス２０１があるか否かを判定する。
【０１５３】
具体的には、Ａ２３後のＡ２４において冗長パス選出部４２３１は、一時的な記憶領域に生成された各指標値管理テーブルにおける第１の実施形態の指標値を合計する。すなわち、帯域上限値と溢れトラフィック量との比率Ｔ３６に相当する値の合計値を、一時的な記憶領域に保持された指標値管理テーブルごとに算出する。
【０１５４】
これによって、冗長パス選出部４２３１は、系選択を変更した後の第１の実施形態のシステム全体の指標値を算出する。また、データベース４３に保持された指標値管理テーブルＴ３０の帯域上限値と溢れトラフィック量との比率Ｔ３６の値を合計し、系選択を変更する前の第１の実施形態のシステム全体の指標値を算出する。
【０１５５】
そして、冗長パス選出部４２３１は、Ａ２３後のＡ２４において系選択を変更した後の第１の実施形態のシステム全体の指標値のうち、系選択を変更する前の第１の実施形態のシステム全体の指標値よりも第１の実施形態のシステム全体の指標値を小さくできる二重化パス２０１があるか否かを判定する（Ａ２４）。これによって、冗長パス選出部４２３１は、系選択を変更することによって、通信システム全体の溢れトラフィック量を低くする二重化パス２０１があるか否かを判定する。
【０１５６】
また、Ａ２３後のＡ２４において、冗長パス選出部４２３１は、例えば、第１の実施形態の指標値が、すべて０となったか否かを判定してもよい。そして、すべて０となった場合、冗長パス選出部４２３１は、図１３の処理を終了する。
【０１５７】
また、Ａ２６後のＡ２４において、冗長パス選出部４２３１は、例えば、Ａ２６における判定においてｎ回（ｎは整数）ｎｏとなった（すなわち、系選択を変更した後の第１の実施形態の指標値の最大値が、大きくなる二重化パスがある場合がｎ回あった）か否かを、Ａ２６において更新された変数ｎを参照することによって、判定してもよい。そして、系選択を変更した後の第１の実施形態の指標値の最大値が、大きくなる二重化パスがある場合がｎ回あった場合、これ以上、第１の実施形態のシステム全体の指標値を小さくできる二重化パス２０１はないと判定し、冗長パス選出部４２３１は、図１３の処理を終了する。
【０１５８】
Ａ２４によって、系選択を変更する二重化パスの探索を無限に繰り返すことを防止する。
【０１５９】
Ａ２２において抽出された二重化パス２０１のうち、第１の実施形態のシステム全体の指標値を小さくできる二重化パス２０１が存在しない場合、冗長パス選出部４２３１は、図１３に示す処理を終了する（Ａ２８）。また、第１の実施形態のシステム全体の指標値を小さくする二重化パス２０１が存在する場合、冗長パス選出部４２３１は、Ａ２５に移行する。
【０１６０】
Ａ２４の後、冗長パス選出部４２３１は、Ａ２４において算出された各第１の実施形態のシステム全体の指標値を比較し、Ａ２２において抽出された二重化パス２０１の中から、系選択を変更した後に最も、第１の実施形態のシステム全体の指標値を低くすることができる二重化パス２０１を抽出する（Ａ２５）。なお、複数の二重化パス２０１における、系選択を変更した後の第１の実施形態のシステム全体の指標値が同じであった場合、一つの二重化パス２０１を抽出するため、二重化パス２０１の識別子が小さい方を抽出してもよい。
【０１６１】
Ａ２５の後、冗長パス選出部４２３１は、Ａ２５において抽出された二重化パス２０１に対応する、系選択を変更した後の指標値管理テーブルと、系選択を変更する前の指標値管理テーブルＴ３０とにおいて、第１の実施形態の指標値（帯域上限値と溢れトラフィック量との比率Ｔ３６）の最大値を比較し、系選択を変更した後、第１の実施形態の指標値の最大値が大きくなる二重化パスがあるか否かを各々判定する（Ａ２６）。
【０１６２】
Ａ２６において、系選択をした後第１の実施形態の指標値の最大値が大きくなると判定された二重化パス２０１は、系選択をされた場合、物理回線区間２０の使用帯域を増やし、帯域量を平準化できない。このため、Ａ２６において、系選択をした後第１の実施形態の指標値の最大値が大きくなると判定された場合、系選択をした後第１の実施形態の指標値の最大値が大きくなる二重化パス２０１に対応する指標値管理テーブルを、一時的な記憶領域から削除する。
【０１６３】
これによって、冗長パス選出部４２３１は、物理回線区間２０の使用帯域を平準化できない二重化パス２０１を、Ａ２４において、第１の実施形態のシステム全体の指標値を判定される対象から除外する。そして、冗長パス選出部４２３１は、Ａ２４に戻る。なお、冗長パス選出部４２３１は、一時的な記憶領域に変数ｎをあらかじめ生成し、系選択をした後第１の実施形態の指標値の最大値が大きくなる場合、変数ｎに"１"を加算し、Ａ２４に戻ってもよい。
【０１６４】
Ａ２６において、第１の実施形態の指標値の最大値が大きくなる二重化パスがないと判定された場合、冗長パス選出部４２３１は、Ａ２７に移行する。
【０１６５】
Ａ２６の後、冗長パス選出部４２３１は、Ａ２５において抽出された二重化パス２０１を、予約帯域調整部４２３に出力するため、メインメモリ５１又はデータベース部４３等に格納する。また、冗長パス選出部４２３１は、図１３に示す処理（すなわち、Ａ１５の処理）が成功である旨を、予約帯域調整部４２３に送ってもよい。
【０１６６】
Ａ２７の後、冗長パス選出部４２３１は、図１３に示す処理を終了する（Ａ２８）。
【０１６７】
前述の通り、図７に示す処理によって、最適化された論理パス設計情報がデータベース部４３に格納される。このため、ネットワーク制御部１は、データベース部４３の情報に基づいて、ネットワーク制御部１の装置制御処理部４２４を介して、各通信装置１０に論理パスを割り当てさせる。
【０１６８】
これによって、各物理回線区間２０におけるすべての現用ＬＳＰが予約する帯域の総和と、すべての予備ＬＳＰが予約する帯域の総和と、空き帯域とのバランスがとられる。そして、最低保証帯域を超えた、より最大制限帯域に近い帯域を、エンドユーザに提供できる論理パスを、ネットワーク上に構築する事が可能である。
【０１６９】
また、図７に示す処理において、論理パス設計情報を、通信システムにおいて運用されているパス情報を、各通信装置１０から受信することによって取得してもよく、これによって、運用中の通信システムを最適化することができる。さらに、Ａ１１に示す処理の実行前後の、運用中のパス情報を比較することによって、系選択の変更をすべき二重化パス２０１を抽出することができ、抽出された二重化パス２０１の系選択を変化させることによって、最低保証帯域を超えた、より最大制限帯域に近い帯域をエンドユーザに提供できる。
【０１７０】
なお、トポロジテーブルＴ００、ＬＳＰテーブルＴ１０、二重化パステーブルＴ２０は、指標値管理テーブルＴ３０を生成するために必要な情報を含んでいれば、テーブル構成が異なってもよい。
【０１７１】
（第２の実施形態）
第２の実施形態による論理パス設計は、すべての現用ＬＳＰの最大制限帯域の総和が、すべての物理回線区間２０の帯域上限値の総和よりも大きい場合の論理パス設計である。
【０１７２】
第２の実施形態のトポロジテーブルＴ００及び二重化パステーブルＴ２０は、第１の実施形態のトポロジテーブルＴ００及び二重化パステーブルＴ２０と同じである。また、第２の実施形態のトポロジテーブルＴ００、ＬＳＰテーブルＴ１０及び二重化パステーブルＴ２０に格納される値は、第１の実施形態と同じく、物理回線設計者等によって生成され論理パス情報、又は、他の装置から送信された論理パス情報に基づいて、Ａ０２においてオペレータ等によって入力された値が格納される。
【０１７３】
図１４は、本発明の第２の実施形態のＬＳＰテーブルＴ１０を示す説明図である。
【０１７４】
第２の実施形態のＬＳＰテーブルＴ１０は、第１の実施形態のＬＳＰテーブルＴ１０と同じく、ＬＳＰ識別番号Ｔ１１、最低保証帯域Ｔ１２、最大制限帯域Ｔ１３、及び、物理回線区間Ｔ１４を含む。また、第２の実施形態のＬＳＰテーブルＴ１０も、第１の実施形態のＬＳＰテーブルＴ１０と同じく、物理回線設計者又は他の装置によって生成された論理パス情報に基づいて、Ａ０２においてオペレータ等によって入力された値が格納される。
【０１７５】
第２の実施形態の最低保証帯域Ｔ１２には、各物理回線区間２０における、現用ＬＳＰの最低保証帯域Ｔ１２の総和が、各物理回線区間２０の帯域上限値を超えないような値が格納される。また、第２の実施形態の最大制限帯域Ｔ１３には、通信システム全体における、現用ＬＳＰの最大制限帯域Ｔ１３の総和が、すべての物理回線区間２０の帯域上限値の総和（すなわち、トポロジテーブルＴ００の物理回線の帯域上限値Ｔ０４の総和）よりも大きくなるような値が格納される。
【０１７６】
例えば、各現用ＬＳＰにそれぞれ、物理回線の帯域制限を最大制限帯域として割り当てられているような場合を以下に説明する。この場合、通信システム全体において、すべての現用ＬＳＰの最大制限帯域の総和が、すべての物理回線区間２０の帯域上限値の総和よりも大きい。また、各物理回線区間２０に一つの現用ＬＳＰのトラフィックが収容されている状態において、その物理回線区間２０が、他の現用ＬＳＰのトラフィックを収容する場合、必ず溢れトラフィック量が発生する。すなわち、一つの物理回線区間２０において発生した溢れトラフィック量を、他の物理回線区間２０に移動しても帯域を有効に利用するという効果を得られない。
【０１７７】
具体的には、第２の実施形態において二重化パス２０１の系選択を変更しても、溢れトラフィック量についてはある物理回線区間２０から、ある物理回線区間２０への単純移動になるため、物理回線区間２０における溢れトラフィック量の総和は変化しない。
【０１７８】
このため、第２の実施形態において、すなわち、すべての現用ＬＳＰの最大制限帯域の総和が、すべての物理回線区間２０の帯域上限値の総和よりも十分に大きい場合、第１の実施形態とは異なる指標値を用いる。
【０１７９】
また、第２の実施形態において、通信システム全体における溢れトラフィック量を減らすことはできないため、現用ＬＳＰの最低保証帯域の総和を、各物理回線区間２０において、平準化させることによって、物理回線区間２０のボトルネックを解消する。
【０１８０】
具体的には、第２の実施形態の予約帯域調整部４２３は、各物理回線区間２０における現用ＬＳＰの最低保証帯域の総和を算出し、算出された総和を各物理回線区間２０の帯域上限値によって除算する。これによって、第２の実施形態の予約帯域調整部４２３は、第２の実施形態の第２の実施形態の指標値を算出する。なお、第２の実施形態の指標値は、図１２のＡ１２と図１３のＡ２３とにおいて算出される。
【０１８１】
また、第２の実施形態において、通信システム全体の溢れトラフィック量をすべて０にすることはできない。このため、第２の実施形態における通信システム全体の最適な状態は、物理回線区間２０の帯域上限値（物理回線の帯域上限値Ｔ０４）に対する現用ＬＳＰの最低保証帯域の総和の割合が、ある物理回線区間２０において偏って高くならず、通信システム全体で平準化された状態である。
【０１８２】
このため、図１３のＡ２４及びＡ２５において用いられる第２の実施形態のシステム全体の指標値（第２の実施形態のシステム全体の指標値）は、全物理回線区間２０の第２の実施形態の指標値（すなわち、各物理回線区間２０の現用ＬＳＰの最低保証帯域の総和を、各物理回線区間２０の物理回線の帯域上限値Ｔ０４によって除算した値）の標本分散値によって算出される。
【０１８３】
第２の実施形態の予約帯域調整部４２３は、第１の実施形態の予約帯域調整部４２３と同様に、図１０、図７、及び図１２に示す処理を行う。以下に、図７及び図１２の処理において、第１の実施形態と相違する処理について説明する。
【０１８４】
第２の実施形態の予約帯域調整部４２３は、図１２のＡ１１を開始した後、Ａ１２において第２の実施形態の指標値管理テーブルＴ３０を生成する。
【０１８５】
図１５は、本発明の第２の実施形態の指標値管理テーブルＴ３０を示す説明図である。
【０１８６】
図１５を参照し、すべての現用ＬＳＰの最大制限帯域の総和が、すべての物理回線区間２０の帯域上限値の総和よりも十分に大きい場合の、図１２のＡ１２および、図１３のＡ２３において生成される指標値管理テーブルＴ３０を説明する。
【０１８７】
第２の実施形態の指標値管理テーブルＴ３０は、第１の実施形態の指標値管理テーブルＴ３０と同じく、物理回線区間識別番号Ｔ３１、物理回線の帯域上限値Ｔ３２、及び、物理回線区間を経由する現用ＬＳＰ識別番号Ｔ３３を含む。また、第２の実施形態の指標値管理テーブルＴ３０は、現用ＬＳＰの最低保証帯域の総和Ｔ３７、及び、帯域上限値と現用ＬＳＰの最低保証帯域の総和との比率Ｔ３８を含む。
【０１８８】
現用ＬＳＰの最低保証帯域の総和Ｔ３７は、各物理回線区間２０を経由するすべての現用ＬＳＰの最低保証帯域の合計である。帯域上限値と現用ＬＳＰの最低保証帯域の総和との比率Ｔ３８は、現用ＬＳＰの最低保証帯域の総和Ｔ３７に格納された値を、物理回線の帯域上限値Ｔ３２に格納された値によって、除算した値である。
【０１８９】
第２の実施形態の指標値管理テーブルＴ３０も、全物理回線区間２０に対する第２の実施形態のシステム全体の指標値が格納される。また、第２の実施形態の物理回線区間識別番号Ｔ３１、物理回線の帯域上限値Ｔ３２、及び物理回線区間を経由する現用ＬＳＰ識別番号Ｔ３３には、図１２のＡ１２において、第１の実施形態と同じ手順によって、値が格納される。
【０１９０】
第２の実施形態の予約帯域調整部４２３は、図１２のＡ１２において、物理回線区間を経由する現用ＬＳＰ識別番号Ｔ３３に含まれる値と同じ値をＬＳＰ識別番号Ｔ１１に含むＬＳＰテーブルＴ１０の列を抽出し、抽出された列の最低保証帯域Ｔ１２をすべて抽出する。そして、抽出された最低保証帯域Ｔ１２に格納された値の合計を算出し、算出された値を現用ＬＳＰの最低保証帯域の総和Ｔ３７に格納する。
【０１９１】
また、第２の実施形態の予約帯域調整部４２３は、図１２のＡ１２において、現用ＬＳＰの最低保証帯域の総和Ｔ３７を物理回線区間を経由する現用ＬＳＰ識別番号Ｔ３３によって除算した値を、物理回線区間識別番号Ｔ３１毎に帯域上限値と現用ＬＳＰの最低保証帯域の総和との比率Ｔ３８に格納する。
【０１９２】
なお、第２の実施形態の予約帯域調整部４２３は、第１の実施形態のＡ１２において現用ＬＳＰの最大制限帯域の総和Ｔ３４に格納された値のすべての列の総和と、物理回線の帯域上限値Ｔ３２に格納された値のすべての列の総和とを比較し、現用ＬＳＰの最大制限帯域の総和Ｔ３４に格納された値のすべての列の総和が大きいと判定した後に、第２の実施形態におけるＡ１２を実行してもよい。
【０１９３】
Ａ１２の後、第２の実施形態の予約帯域調整部４２３は、第１の実施形態と同じくＡ１３を行う。そして、Ａ１３の後、第２の実施形態の予約帯域調整部４２３は、Ａ１４において、第２の実施形態の指標値（現用ＬＳＰの最低保証帯域の総和Ｔ３７）が最も大きい物理回線区間２０を、指標値管理テーブルＴ３０から抽出する。第２の実施形態の指標値（現用ＬＳＰの最低保証帯域の総和Ｔ３７）が最も大きい物理回線区間２０は、最もトラフィックが流れにくい物理回線区間２０である。
【０１９４】
Ａ１４の後Ａ１５において、第２の実施形態の予約帯域調整部４２３は、冗長パス選出部４２３１を起動する。Ａ１５において起動された後、第２の実施形態の冗長パス選出部４２３１は、第１の実施形態と同じく図１３のＡ２２を行う。
【０１９５】
Ａ２２の後Ａ２３において、第２の実施形態の冗長パス選出部４２３１は、Ａ１４において抽出された物理回線区間２０を経由する二重化パス２０１の系選択を変更する。そして、変更した後の、第２の実施形態の指標値を算出する。
【０１９６】
そして、Ａ２３の後、第２の実施形態の冗長パス選出部４２３１は、Ａ２４においてシステム全体の指標値（第２の実施形態のシステム全体の指標値）を算出する。
【０１９７】
第２の実施形態の冗長パス選出部４２３１は、図１３のＡ２４及びＡ２５において、数１によって、第２の実施形態のシステム全体の指標値を算出する。数１は、全物理回線区間２０における帯域上限値と現用ＬＳＰの最低保証帯域の総和との比率Ｔ３８の標本分散である。
【０１９８】
【数１】
【０１９９】
なお、全物理回線区間２０における帯域上限値と現用ＬＳＰの最低保証帯域の総和との比率Ｔ３８は、数１に限らず、他の方法によって算出されてもよい。
【０２００】
第２の実施形態の冗長パス選出部４２３１は、Ａ２４において、系選択を変更する前と系選択を変更した後において、第２の実施形態のシステム全体の指標値が小さくなる二重化パス２０１があるか否かを判定する。
【０２０１】
そして、第２の実施形態の冗長パス選出部４２３１は、Ａ２４において第２の実施形態のシステム全体の指標値が小さくなる二重化パス２０１が存在すると判定された場合、第２の実施形態のシステム全体の指標値を最も小さくできる二重化パス２０１をＡ２５において抽出する。
【０２０２】
Ａ２５の後、第２の実施形態の冗長パス選出部４２３１は、Ａ２５において抽出された二重化パス２０１の系選択を変更した後、第２の実施形態の指標値が大きくなる二重化パスがないか否かを判定する。第２の実施形態の指標値が大きくなる場合、いずれかの物理回線区間２０のトラフィックが流れにくくなるため、Ａ２５において抽出された二重化パス２０１の系選択を変更しない。
【０２０３】
以上によって、第２の実施形態の予約帯域調整部４２３及び冗長パス選出部４２３１は、通信システムを最適化できる二重化パス２０１を抽出し、各通信装置１０に系選択を変更させた後の二重化パス２０１を割り当てさせる。
【０２０４】
第２の実施形態におけるネットワーク制御部１は、すべての現用ＬＳＰの最大制限帯域の総和が、すべての物理回線区間２０の帯域上限値の総和よりも大きい場合において、各物理回線区間２０における最低保証帯域の総和を、全通信システムにおいて平準化する。これによって、各物理回線区間２０において、物理回線の帯域上限と各現用パスが最低保証帯域の総和との差が、一定となり、いずれかの物理回線区間２０がボトルネックになることを回避できる。そして、第２の実施形態によれば、各物理回線区間２０の帯域を有効に利用することができる。
【符号の説明】
【０２０５】
１ ネットワーク制御部
１０、１０＃１〜１０＃７ 通信装置
３０ 監視制御網
１０１、１０１＃１〜１０１＃４ 通信インタフェース
２０ 物理回線区間
４０ 入力部
４１ 出力部
４２ 演算部
４３ データベース部
１０ 通信装置
４２１ 画面表示部
４２２ データ入力処理部
４２３ 予約帯域調整部
４２３１ 冗長パス選出部
４２４ 装置制御処理部
２０２ ＬＳＰ
２０１ ＬＳＰ
Ｔ００ トポロジテーブル
Ｔ１０ ＬＳＰテーブル
Ｔ２０ 二重化パステーブル
Ｔ３０ 指標値管理テーブル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭＰＬＳを用いて通信をする複数の通信装置に接続されるネットワーク制御装置であって、
前記複数の通信装置は、相互に複数の物理経路によって接続され、
前記ネットワーク制御装置は、
前記複数の通信装置のうち二つの前記通信装置を接続し、少なくとも一つの第１の物理経路に収容される第１の論理経路と、前記二つの通信装置を接続し、前記第１の物理経路とは異なる第２の物理経路に収容される第２の論理経路とを、前記複数の通信装置に割り当てるためのテーブルを保持し、
前記各物理経路を通過するトラフィックの帯域の上限値を保持し、
前記第１の論理経路を通過するトラフィックの最大制限帯域量と、最低保証帯域量とを保持し、
前記各第１の物理経路に収容される複数の第１の論理経路の、前記最大制限帯域量又は前記最低保障帯域量の前記各物理経路の総和と、前記各物理経路の帯域上限値とによって、指標値を算出し、
前記算出された指標値に従って、前記各物理経路に収容される複数の第１の論理経路のうち、前記第１の物理経路を前記第２の論理経路に割り当て、前記第２の物理経路を前記第１の論理経路に割り当てることによって前記物理経路の割り当てを変更する前記第１の論理経路の候補を抽出し、
前記抽出された第１の論理経路の候補を前記テーブルに保持することを特徴とするネットワーク制御装置。
【請求項２】
前記各物理経路に収容される複数の第１の論理経路の前記最大帯域量の総和から、当該物理経路の帯域上限値を減算した値を、前記各物理経路の帯域上限値によって除算した第１の指標値と、
前記複数の物理経路における第１の指標値の総和である第２の指標値と、を定義し、
前記ネットワーク制御装置は、
前記各物理経路における前記第１の指標値と、前記第１の指標値が最も大きい物理経路を抽出し、
前記抽出された物理経路に収容される各第１の論理経路に、前記物理経路の割当変更前における前記第２の指標値と、前記物理経路の割当変更後における前記第２の指標値と、を算出し、
前記算出された割当変更前における第２の指標値と、前記割当変更後における第２の指標値とを比較し、
前記割当変更後における第２の指標値が小さい場合、当該第１の論理経路を割当変更する候補として抽出することを特徴とする請求項１に記載のネットワーク制御装置。
【請求項３】
前記各物理経路に収容される複数の第１の論理経路の前記最低保証帯域量の総和である第３の指標値と、
前記複数の物理経路における第３の指標値の分散値である第４の指標値と、を定義し、
前記ネットワーク制御装置は、
前記第３の指標値が最も大きい物理経路を抽出し、
前記抽出された物理経路に収容される各第１の論理経路に、前記割当変更前における前記第４の指標値と、前記割当変更後における前記第４の指標値と、を算出し、
前記算出された割当変更前における第４の指標値と、前記割当変更後における第４の指標値とを比較し、
前記比較の結果、前記割当変更後における第４の指標値が小さい場合、当該各第１の論理経路を割当変更する候補として抽出することを特徴とする請求項１に記載のネットワーク制御装置。
【請求項４】
前記ネットワーク制御装置は、
前記物理経路に収容される各第１の論理経路の、前記割当変更前における前記第１の指標値の最大値と、前記割当変更後における前記第１の指標値の最大値と、を抽出し、
前記割当変更前における第１の指標値の最大値と、前記割当変更後における第１の指標値の最大値とを比較し、
前記比較の結果、前記割当変更後における第１の指標値の最大値が大きい場合、当該各第１の論理経路を割当変更する候補として抽出しないことを特徴とする請求項２に記載のネットワーク制御装置。
【請求項５】
前記ネットワーク制御装置は、
前記複数の第１の論理経路の最大制限帯域量の総和を算出し、
前記複数の物理経路の帯域上限値の総和を算出し、
前記算出された複数の第１の論理経路の最大制限帯域量の総和と、前記算出された複数の物理経路の帯域上限値の総和とを比較し、
前記比較の結果、前記複数の物理経路の帯域上限値の総和が大きい場合、前記第１の指標値を算出することを特徴とする請求項２に記載のネットワーク制御装置。
【請求項６】
ＭＰＬＳを用いて通信をする複数の通信装置に接続されるネットワーク制御装置によるパス選択方法であって、
前記複数の通信装置は、相互に複数の物理経路によって接続され、
前記ネットワーク制御装置は、
前記各物理経路を通過するトラフィックの帯域の上限値を保持し、
前記第１の論理経路を通過するトラフィックの最大制限帯域量と、最低保証帯域量とを保持し、
前記パス選択方法は、
前記ネットワーク制御装置が、前記複数の通信装置のうち二つの前記通信装置を接続し、少なくとも一つの第１の物理経路に収容される第１の論理経路と、前記二つの通信装置を接続し、前記第１の物理経路とは異なる第２の物理経路に収容される第２の論理経路とを、前記複数の通信装置に割り当てる手順と、
前記ネットワーク制御装置が、前記各第１の物理経路に収容される複数の第１の論理経路の、前記最大制限帯域量又は前記最低保障帯域量の前記各物理経路の総和と、前記各物理経路の帯域上限値とによって、指標値を算出する手順と、
前記ネットワーク制御装置が、前記算出された指標値に従って、前記各物理経路に収容される複数の第１の論理経路のうち、前記第１の物理経路を前記第２の論理経路に割り当て、前記第２の物理経路を前記第１の論理経路に割り当てることによって前記物理経路の割り当てを変更する前記第１の論理経路の候補を抽出する手順と、を含むことを特徴とするパス選択方法。
【請求項７】
前記指標値を算出する手順は、
前記各物理経路に収容される複数の第１の論理経路の前記最大帯域量の総和から、当該物理経路の帯域上限値を減算した値を、前記各物理経路の帯域上限値によって除算した第１の指標値と、前記複数の物理経路における第１の指標値の総和である第２の指標値と、が定義されており、
前記物理経路の割り当てを変更する第１の論理経路の候補を抽出する手順は、
前記ネットワーク制御装置が、前記各物理経路における前記第１の指標値と、前記第１の指標値が最も大きい物理経路を抽出する手順と、
前記ネットワーク制御装置が、前記抽出された物理経路に収容される各第１の論理経路に、前記物理経路の割当変更前における前記第２の指標値と、前記物理経路の割当変更後における前記第２の指標値と、を算出する手順と、
前記ネットワーク制御装置が、前記算出された割当変更前における第２の指標値と、前記割当変更後における第２の指標値とを比較する手順と、
前記ネットワーク制御装置が、前記割当変更後における第２の指標値が小さい場合、当該第１の論理経路を割当変更する候補として抽出する手順とを含むことを特徴とする請求項６に記載のパス選択方法。
【請求項８】
前記指標値を算出する手順は、
前記各物理経路に収容される複数の第１の論理経路の前記最低保証帯域量の総和である第３の指標値と、前記ネットワーク制御装置が、前記複数の物理経路における第３の指標値の分散値である第４の指標値と、が定義されており、
前記物理経路の割り当てを変更する第１の論理経路の候補を抽出する手順は、
前記ネットワーク制御装置が、前記第３の指標値が最も大きい物理経路を抽出する手順と、
前記ネットワーク制御装置が、前記抽出された物理経路に収容される各第１の論理経路に、前記割当変更前における前記第４の指標値と、前記割当変更後における前記第４の指標値と、を算出する手順と、
前記ネットワーク制御装置が、前記算出された割当変更前における第４の指標値と、前記割当変更後における第４の指標値とを比較する手順と、
前記比較の結果、前記割当変更後における第４の指標値が小さい場合、前記ネットワーク制御装置が、当該第１の論理経路を割当変更する候補として抽出する手順とを含むことを特徴とする請求項６に記載のパス選択方法。
【請求項９】
前記物理経路の割り当てを変更する第１の論理経路の候補を抽出する手順は、
前記ネットワーク制御装置が、前記物理経路に収容される各第１の論理経路の、前記割当変更前における前記第１の指標値の最大値と、前記割当変更後における前記第１の指標値の最大値と、を抽出する手順と、
前記ネットワーク制御装置が、前記割当変更前における第１の指標値の最大値と、前記割当変更後における第１の指標値の最大値とを比較する手順と、
前記比較の結果、前記割当変更後における第１の指標値の最大値が大きい場合、前記ネットワーク制御装置が、当該第１の論理経路を割当変更する候補として抽出しない手順とを含むことを特徴とする請求項７に記載のパス選択方法。
【請求項１０】
前記指標値を算出する手順は、
前記ネットワーク制御装置が、前記複数の第１の論理経路の最大制限帯域量の総和を算出する手順と、
前記ネットワーク制御装置が、前記複数の物理経路の帯域上限値の総和を算出する手順と、
前記ネットワーク制御装置が、前記算出された複数の第１の論理経路の最大制限帯域量の総和と、前記算出された複数の物理経路の帯域上限値の総和とを比較する手順と、
前記比較の結果、前記複数の物理経路の帯域上限値の総和が大きい場合、前記ネットワーク制御装置が、前記第１の指標値を算出する手順とを含むことを特徴とする請求項７に記載のパス選択方法。
【請求項１】
ＭＰＬＳを用いて通信をする複数の通信装置に接続されるネットワーク制御装置であって、
前記複数の通信装置は、相互に複数の物理経路によって接続され、
前記ネットワーク制御装置は、
前記複数の通信装置のうち二つの前記通信装置を接続し、少なくとも一つの第１の物理経路に収容される第１の論理経路と、前記二つの通信装置を接続し、前記第１の物理経路とは異なる第２の物理経路に収容される第２の論理経路とを、前記複数の通信装置に割り当てるためのテーブルを保持し、
前記各物理経路を通過するトラフィックの帯域の上限値を保持し、
前記第１の論理経路を通過するトラフィックの最大制限帯域量と、最低保証帯域量とを保持し、
前記各第１の物理経路に収容される複数の第１の論理経路の、前記最大制限帯域量又は前記最低保障帯域量の前記各物理経路の総和と、前記各物理経路の帯域上限値とによって、指標値を算出し、
前記算出された指標値に従って、前記各物理経路に収容される複数の第１の論理経路のうち、前記第１の物理経路を前記第２の論理経路に割り当て、前記第２の物理経路を前記第１の論理経路に割り当てることによって前記物理経路の割り当てを変更する前記第１の論理経路の候補を抽出し、
前記抽出された第１の論理経路の候補を前記テーブルに保持することを特徴とするネットワーク制御装置。
【請求項２】
前記各物理経路に収容される複数の第１の論理経路の前記最大帯域量の総和から、当該物理経路の帯域上限値を減算した値を、前記各物理経路の帯域上限値によって除算した第１の指標値と、
前記複数の物理経路における第１の指標値の総和である第２の指標値と、を定義し、
前記ネットワーク制御装置は、
前記各物理経路における前記第１の指標値と、前記第１の指標値が最も大きい物理経路を抽出し、
前記抽出された物理経路に収容される各第１の論理経路に、前記物理経路の割当変更前における前記第２の指標値と、前記物理経路の割当変更後における前記第２の指標値と、を算出し、
前記算出された割当変更前における第２の指標値と、前記割当変更後における第２の指標値とを比較し、
前記割当変更後における第２の指標値が小さい場合、当該第１の論理経路を割当変更する候補として抽出することを特徴とする請求項１に記載のネットワーク制御装置。
【請求項３】
前記各物理経路に収容される複数の第１の論理経路の前記最低保証帯域量の総和である第３の指標値と、
前記複数の物理経路における第３の指標値の分散値である第４の指標値と、を定義し、
前記ネットワーク制御装置は、
前記第３の指標値が最も大きい物理経路を抽出し、
前記抽出された物理経路に収容される各第１の論理経路に、前記割当変更前における前記第４の指標値と、前記割当変更後における前記第４の指標値と、を算出し、
前記算出された割当変更前における第４の指標値と、前記割当変更後における第４の指標値とを比較し、
前記比較の結果、前記割当変更後における第４の指標値が小さい場合、当該各第１の論理経路を割当変更する候補として抽出することを特徴とする請求項１に記載のネットワーク制御装置。
【請求項４】
前記ネットワーク制御装置は、
前記物理経路に収容される各第１の論理経路の、前記割当変更前における前記第１の指標値の最大値と、前記割当変更後における前記第１の指標値の最大値と、を抽出し、
前記割当変更前における第１の指標値の最大値と、前記割当変更後における第１の指標値の最大値とを比較し、
前記比較の結果、前記割当変更後における第１の指標値の最大値が大きい場合、当該各第１の論理経路を割当変更する候補として抽出しないことを特徴とする請求項２に記載のネットワーク制御装置。
【請求項５】
前記ネットワーク制御装置は、
前記複数の第１の論理経路の最大制限帯域量の総和を算出し、
前記複数の物理経路の帯域上限値の総和を算出し、
前記算出された複数の第１の論理経路の最大制限帯域量の総和と、前記算出された複数の物理経路の帯域上限値の総和とを比較し、
前記比較の結果、前記複数の物理経路の帯域上限値の総和が大きい場合、前記第１の指標値を算出することを特徴とする請求項２に記載のネットワーク制御装置。
【請求項６】
ＭＰＬＳを用いて通信をする複数の通信装置に接続されるネットワーク制御装置によるパス選択方法であって、
前記複数の通信装置は、相互に複数の物理経路によって接続され、
前記ネットワーク制御装置は、
前記各物理経路を通過するトラフィックの帯域の上限値を保持し、
前記第１の論理経路を通過するトラフィックの最大制限帯域量と、最低保証帯域量とを保持し、
前記パス選択方法は、
前記ネットワーク制御装置が、前記複数の通信装置のうち二つの前記通信装置を接続し、少なくとも一つの第１の物理経路に収容される第１の論理経路と、前記二つの通信装置を接続し、前記第１の物理経路とは異なる第２の物理経路に収容される第２の論理経路とを、前記複数の通信装置に割り当てる手順と、
前記ネットワーク制御装置が、前記各第１の物理経路に収容される複数の第１の論理経路の、前記最大制限帯域量又は前記最低保障帯域量の前記各物理経路の総和と、前記各物理経路の帯域上限値とによって、指標値を算出する手順と、
前記ネットワーク制御装置が、前記算出された指標値に従って、前記各物理経路に収容される複数の第１の論理経路のうち、前記第１の物理経路を前記第２の論理経路に割り当て、前記第２の物理経路を前記第１の論理経路に割り当てることによって前記物理経路の割り当てを変更する前記第１の論理経路の候補を抽出する手順と、を含むことを特徴とするパス選択方法。
【請求項７】
前記指標値を算出する手順は、
前記各物理経路に収容される複数の第１の論理経路の前記最大帯域量の総和から、当該物理経路の帯域上限値を減算した値を、前記各物理経路の帯域上限値によって除算した第１の指標値と、前記複数の物理経路における第１の指標値の総和である第２の指標値と、が定義されており、
前記物理経路の割り当てを変更する第１の論理経路の候補を抽出する手順は、
前記ネットワーク制御装置が、前記各物理経路における前記第１の指標値と、前記第１の指標値が最も大きい物理経路を抽出する手順と、
前記ネットワーク制御装置が、前記抽出された物理経路に収容される各第１の論理経路に、前記物理経路の割当変更前における前記第２の指標値と、前記物理経路の割当変更後における前記第２の指標値と、を算出する手順と、
前記ネットワーク制御装置が、前記算出された割当変更前における第２の指標値と、前記割当変更後における第２の指標値とを比較する手順と、
前記ネットワーク制御装置が、前記割当変更後における第２の指標値が小さい場合、当該第１の論理経路を割当変更する候補として抽出する手順とを含むことを特徴とする請求項６に記載のパス選択方法。
【請求項８】
前記指標値を算出する手順は、
前記各物理経路に収容される複数の第１の論理経路の前記最低保証帯域量の総和である第３の指標値と、前記ネットワーク制御装置が、前記複数の物理経路における第３の指標値の分散値である第４の指標値と、が定義されており、
前記物理経路の割り当てを変更する第１の論理経路の候補を抽出する手順は、
前記ネットワーク制御装置が、前記第３の指標値が最も大きい物理経路を抽出する手順と、
前記ネットワーク制御装置が、前記抽出された物理経路に収容される各第１の論理経路に、前記割当変更前における前記第４の指標値と、前記割当変更後における前記第４の指標値と、を算出する手順と、
前記ネットワーク制御装置が、前記算出された割当変更前における第４の指標値と、前記割当変更後における第４の指標値とを比較する手順と、
前記比較の結果、前記割当変更後における第４の指標値が小さい場合、前記ネットワーク制御装置が、当該第１の論理経路を割当変更する候補として抽出する手順とを含むことを特徴とする請求項６に記載のパス選択方法。
【請求項９】
前記物理経路の割り当てを変更する第１の論理経路の候補を抽出する手順は、
前記ネットワーク制御装置が、前記物理経路に収容される各第１の論理経路の、前記割当変更前における前記第１の指標値の最大値と、前記割当変更後における前記第１の指標値の最大値と、を抽出する手順と、
前記ネットワーク制御装置が、前記割当変更前における第１の指標値の最大値と、前記割当変更後における第１の指標値の最大値とを比較する手順と、
前記比較の結果、前記割当変更後における第１の指標値の最大値が大きい場合、前記ネットワーク制御装置が、当該第１の論理経路を割当変更する候補として抽出しない手順とを含むことを特徴とする請求項７に記載のパス選択方法。
【請求項１０】
前記指標値を算出する手順は、
前記ネットワーク制御装置が、前記複数の第１の論理経路の最大制限帯域量の総和を算出する手順と、
前記ネットワーク制御装置が、前記複数の物理経路の帯域上限値の総和を算出する手順と、
前記ネットワーク制御装置が、前記算出された複数の第１の論理経路の最大制限帯域量の総和と、前記算出された複数の物理経路の帯域上限値の総和とを比較する手順と、
前記比較の結果、前記複数の物理経路の帯域上限値の総和が大きい場合、前記ネットワーク制御装置が、前記第１の指標値を算出する手順とを含むことを特徴とする請求項７に記載のパス選択方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−１１４６４７（Ｐ２０１２−１１４６４７Ａ）
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６１３８４（Ｐ２０１０−２６１３８４）
【出願日】平成２２年１１月２４日（２０１０．１１．２４）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月１４日（２０１２．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２４日（２０１０．１１．２４）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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