ネットワーク帯域制御方式
【課題】本発明は、要求帯域より少ない帯域が使用可能であれば、帯域要求のノードにその少ない帯域を割り当てデータ伝送を可能とするネットワーク帯域制御方式を提供することを目的とする。
【解決手段】データを受信する受信ノードを管理する帯域制御ノードはネットワークのトラフィックを制御する管理ノードに使用可能な帯域の確認の通知をし、さらに前記管理ノードはデータを送信する送信ノードを管理する帯域制御ノードに使用可能な帯域の確認の通知をして、管理ノードは送信ノードを管理する帯域制御ノードからの使用可能な帯域とネットワークの現在の使用帯域の情報から決定した使用帯域を前記各々の帯域制御ノードへ通知して、前記決定した使用可能な帯域でデータの送受信を行うようにして帯域制御を行うようにしたものである。
【解決手段】データを受信する受信ノードを管理する帯域制御ノードはネットワークのトラフィックを制御する管理ノードに使用可能な帯域の確認の通知をし、さらに前記管理ノードはデータを送信する送信ノードを管理する帯域制御ノードに使用可能な帯域の確認の通知をして、管理ノードは送信ノードを管理する帯域制御ノードからの使用可能な帯域とネットワークの現在の使用帯域の情報から決定した使用帯域を前記各々の帯域制御ノードへ通知して、前記決定した使用可能な帯域でデータの送受信を行うようにして帯域制御を行うようにしたものである。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ネットワーク帯域制御方式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術のネットワーク帯域制御方式として、特開平１１―１６３８６７がある。
【０００３】この従来の技術は、ファイバチャネルを用いたスイッチ形ＬＡＮ(Local Area Network)において一部リンクを共用して、複数ノードがクラス１通信を同時に行う場合の各ノードの帯域を確保するものである。その帯域制御方式は次のようになる。
【０００４】ネットワークには、複数のノードの通信の帯域を管理する帯域管理サーバーが設けられる。帯域管理サーバーにより、帯域が管理される被管理ノード毎に帯域管理クライアント部が設けられ、被管理ノードは通信に先立ち帯域管理クライアント部を介して帯域管理サーバーに対し通信宛先と要求帯域を含む帯域要求を行う。帯域管理サーバーは、帯域管理クライアント部からの帯域要求を入力すると通信宛先により定められるリンク上での各被管理ノードによる通信の競合の有無を検出する。そして、帯域管理サーバは、この検出結果と帯域要求に含まれる要求帯域の値に基づきリンクに対するコネクションの開設・削除を帯域管理クライアント部へ指示して帯域の分配制御を行う。また、帯域管理サーバーは、被管理ノードから要求帯域を入力すると、被管理ノードのクラス１コネクションの最大継続時間を算出して、クラス１コネクション開設の許可及び算出した最大継続時間を帯域管理クライアント部へ通知する。この通知を受信した帯域管理クライアント部は、被管理ノードへコネクション開設を指示するとともに、指示した最大継続時間以内にコネクションを削除するように制御する。
【０００５】また、帯域管理サーバーは、被管理ノードから帯域要求を受信すると、この受信情報に基づきコネクション経路上で最も競合が発生するリンクを検出する検出手段を有する。さらに、帯域管理サーバーは、被管理ノードの最大継続時間Ｔｍａｘを、予めネットワークの動作定数として与えられた最大遅延時間Ｔｄと、被管理ノードからの要求帯域Ｍｎと、検出手段により検出されたリンクに対する要求帯域の合計値ＳＭとを用いて、Ｔｍａｘ＝Ｔｄ×Ｍｎ／ＳＭの計算により算出する。また、帯域管理サーバーは、各被管理ノードに対しコネクション開設許可を与える毎に最大継続時間Ｔｍａｘを計算し、求めた値を各被管理ノードへ通知する。
【０００６】また、ネットワークに各被管理ノードの通信を交換制御するスイッチファブリックを設け、帯域管理サーバーはスイッチファブリックに接続されている。また、帯域管理サーバーは、スイッチファブリックのポートからコネクションの削除検出を示すイベント情報を取り込むと、競合する他の被管理ノードへラウンドロビン形式でコネクション開設の許可を与える。新たな帯域要求の発生により、リンクの要求帯域の合計値ＳＭが該リンクの帯域容量を超過する場合は、帯域管理サーバーは新たな帯域要求を拒否し、該帯域要求のノードに対して待機を強いる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、新たな要求帯域によって、現在のリンクの要求の合計値がリンクの帯域容量を超えると、要求帯域より少ない帯域が使用可能であったとしても当該の新たな帯域要求を行ったノードの通信は待たされてしまうという問題がある。
【０００８】したがって、本発明は、新たな要求帯域がリンクの帯域の合計を超過したとしても、新たな要求帯域より少ない帯域が使用可能であれば、当該新たな帯域要求のノードにその帯域を割り当てってデータ伝送を可能とするネットワーク帯域制御方式の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の目的を達成するために、データの送受信を行う複数のクライアントノードと、該複数のクライアントノードのトラフィックを管理する複数の帯域制御ノードと、前記クライアントノード間のトラフィックを制御する管理ノードとが接続されたネットワークにおけるネットワーク帯域制御方式において、一方の前記帯域制御ノード下でデータを送信するクライアントノードである送信ノードから他方の前記帯域制御ノード下でデータを受信するクライアントノードである受信ノードへのコネクション要求に応答して、前記受信ノードを管理する帯域制御ノードは前記管理ノードに使用可能な帯域の確認の通知をし、さらに前記管理ノードは前記送信ノードを管理する帯域制御ノードに使用可能な帯域の確認の通知をして、前記管理ノードは前記送信ノードを管理する帯域制御ノードからの使用可能な帯域と前記ネットワークの現在の使用帯域の情報から決定した使用帯域を前記各々の帯域制御ノードへ通知して、前記決定した使用可能な帯域でデータの送受信を行うネットワーク帯域制御を行うようにしたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】図２は、本発明の実施例を示すネットワークシステムの構成図である。同図は、一つの管理ノード１０１と、二つの帯域制御ノード１０２、１０３と、帯域制御ノード１０２の制御下に接続されている二つのクライアントノード１０４、１０５と、帯域制御ノード１０３の制御下に接続されている二つのクライアントノード１０６、１０７で構成されたネットワークである。クライアント１０４〜１０７は、ＴＣＰプロトコルのフロー制御に基づいてデータの送受信を行う。帯域制御ノード１０２、１０３は、自ノード下に接続されているクライアントノードのトラフィック量を制御する。各クライアントノードが他の帯域制御ノード下のクライアントノードにデータを伝送する場合は、管理ノード１０１へ使用可能な帯域を確認した後、データ伝送を行う。管理ノード１０１は、帯域制御ノード１０２、１０３に使用可能な帯域の確認と通知をすると共に、またネットワーク１０８の帯域使用量の把握を行う。さらに、帯域制御ノード１０２、１０３は、他の帯域制御ノード下のクライアントノードとのデータ送受信において行われる、ＴＣＰプロトコルのフロー制御に基づくＡＣＫデータのウインドウサイズを書き換えて、新たなウインドウサイズを設定したＡＣＫデータを送信側のクライアントノードに送信する機能を有している。この機能は、受信側の帯域制御ノードで行われる。ウインドウサイズは、ＴＣＰプロトコルにおける受信確認応答ＡＣＫデータに含められる受信側の受信可能なデータ量を送信側に告知するデータサイズである。
【００１１】本発明の帯域制御の動作を図１のシーケンス図で説明する。同図は、クライアントノード１０４からクライアントノード１０７へデータを伝送する場合のシーケンスを示している。クライアントノード１０４がクライアントノード１０７へデータ伝送を開始するに当たっては、クライアントノード１０７へコネクション要求データ３００を送信する。クライアントノード１０７は、自ノードの受信可能なデータサイズをウインドウサイズとして６０００バイトを設定した受信確認応答ＡＣＫデータ２０６を帯域制御ノード１０３へ送信する。帯域制御ノード１０３は、ＲＥＱコマンド２０７により使用可能な帯域を管理ノード１０１へ問い合わせる。これに対して、管理ノード１０１はデータを送信するクライアントノード１０４を制御している帯域制御ノード１０２に空き帯域幅をＲＥＱコマンド２０８で問い合わせをする。帯域制御ノード１０２は、ＲＥＳコマンド２０９を返信し現在の空きの帯域を管理ノード１０１に通知する。管理ノード１０１は、受信したＲＥＳコマンド２０９の空きの帯域の情報とネットワーク上に流れる現在のトラフィック量を元にクライアント１０４とクライアントノード１０７の送受信の使用帯域を決定する。使用帯域を確保するために、管理ノード１０１は、決定した使用帯域の情報をＡＬＣコマンド２１０で帯域制御ノード１０２に通知する。帯域制御ノード１０２は、前記決定された使用帯域が確保できたたことをＲＡＬＣコマンド２１１で管理ノード１０１へ通知する。管理ノード１０１は、前記決定した帯域を使用可能帯域としてＲＥＳコマンド２１２で帯域制御ノード１０３へ送信する。帯域制御ノード１０３は、使用可能帯域を元にクライアントノード１０７から受信したＡＣＫコマンド２０６のウインドウサイズの６０００バイトを２０００バイトに変更し、クライアントノード１０４へＡＣＫコマンド２１３を送信する。クライアント１０４は、ＡＣＫコマンド２１３を受信すると、ＡＣＫコマンド２１３に設定されているウインドウサイズの２０００バイトのデータ２１８をクライアント１０７へ送信する。
【００１２】また、帯域制御ノード１０３は、遅延時間２１６をもって次のウインドウサイズの２０００バイトを設定したＡＣＫデータ２１４を送信して、送信側のクライアント１０４に次の２０００バイトのデータを送信することを促す。以下、上述の一連の動作を繰り返して、受信側のクライアント１０７が最後の２０００バイトのデータ２２０を受信すると、クライアント１０７は自ノードの受信可能なデータサイズを含めた次の受信確認応答ＡＣＫデータ２２１を送信してＴＣＰプロトコルのフロー制御によるデータ送受信の動作を継続する。あるいは、送信側のクライアント１０４からコネクション削除データを送信して送受信間のデータの送受信を終了する。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、要求帯域より少ない帯域が使用可能であれば、帯域要求のノードにその少ない帯域を割り当てってデータ伝送を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例における帯域制御されたシーケンス図
【図２】 本発明の一実施例におけるネットワークシステムの構成を示す図
【符号の説明】
１０１：管理ノード、１０２：帯域制御ノード、１０３：帯域制御ノード、１０４〜１０７：クライアントノード、１０８：ネットワーク、２０６：受信確認応答ＡＣＫデータ、２０７、２０８：ＲＥＱコマンド、２０９：ＲＥＳコマンド、２１０：ＡＬＣコマンド、２１１：ＲＡＬＣコマンド、２１２：ＲＥＳコマンド、２１３〜２１５：ＡＣＫデータ、２１６、２１７：遅延時間、２１８〜２２０：データ、２２１：受信確認応答ＡＣＫデータ、３００：コネクション要求データ
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ネットワーク帯域制御方式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の技術のネットワーク帯域制御方式として、特開平１１―１６３８６７がある。
【０００３】この従来の技術は、ファイバチャネルを用いたスイッチ形ＬＡＮ(Local Area Network)において一部リンクを共用して、複数ノードがクラス１通信を同時に行う場合の各ノードの帯域を確保するものである。その帯域制御方式は次のようになる。
【０００４】ネットワークには、複数のノードの通信の帯域を管理する帯域管理サーバーが設けられる。帯域管理サーバーにより、帯域が管理される被管理ノード毎に帯域管理クライアント部が設けられ、被管理ノードは通信に先立ち帯域管理クライアント部を介して帯域管理サーバーに対し通信宛先と要求帯域を含む帯域要求を行う。帯域管理サーバーは、帯域管理クライアント部からの帯域要求を入力すると通信宛先により定められるリンク上での各被管理ノードによる通信の競合の有無を検出する。そして、帯域管理サーバは、この検出結果と帯域要求に含まれる要求帯域の値に基づきリンクに対するコネクションの開設・削除を帯域管理クライアント部へ指示して帯域の分配制御を行う。また、帯域管理サーバーは、被管理ノードから要求帯域を入力すると、被管理ノードのクラス１コネクションの最大継続時間を算出して、クラス１コネクション開設の許可及び算出した最大継続時間を帯域管理クライアント部へ通知する。この通知を受信した帯域管理クライアント部は、被管理ノードへコネクション開設を指示するとともに、指示した最大継続時間以内にコネクションを削除するように制御する。
【０００５】また、帯域管理サーバーは、被管理ノードから帯域要求を受信すると、この受信情報に基づきコネクション経路上で最も競合が発生するリンクを検出する検出手段を有する。さらに、帯域管理サーバーは、被管理ノードの最大継続時間Ｔｍａｘを、予めネットワークの動作定数として与えられた最大遅延時間Ｔｄと、被管理ノードからの要求帯域Ｍｎと、検出手段により検出されたリンクに対する要求帯域の合計値ＳＭとを用いて、Ｔｍａｘ＝Ｔｄ×Ｍｎ／ＳＭの計算により算出する。また、帯域管理サーバーは、各被管理ノードに対しコネクション開設許可を与える毎に最大継続時間Ｔｍａｘを計算し、求めた値を各被管理ノードへ通知する。
【０００６】また、ネットワークに各被管理ノードの通信を交換制御するスイッチファブリックを設け、帯域管理サーバーはスイッチファブリックに接続されている。また、帯域管理サーバーは、スイッチファブリックのポートからコネクションの削除検出を示すイベント情報を取り込むと、競合する他の被管理ノードへラウンドロビン形式でコネクション開設の許可を与える。新たな帯域要求の発生により、リンクの要求帯域の合計値ＳＭが該リンクの帯域容量を超過する場合は、帯域管理サーバーは新たな帯域要求を拒否し、該帯域要求のノードに対して待機を強いる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術では、新たな要求帯域によって、現在のリンクの要求の合計値がリンクの帯域容量を超えると、要求帯域より少ない帯域が使用可能であったとしても当該の新たな帯域要求を行ったノードの通信は待たされてしまうという問題がある。
【０００８】したがって、本発明は、新たな要求帯域がリンクの帯域の合計を超過したとしても、新たな要求帯域より少ない帯域が使用可能であれば、当該新たな帯域要求のノードにその帯域を割り当てってデータ伝送を可能とするネットワーク帯域制御方式の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の目的を達成するために、データの送受信を行う複数のクライアントノードと、該複数のクライアントノードのトラフィックを管理する複数の帯域制御ノードと、前記クライアントノード間のトラフィックを制御する管理ノードとが接続されたネットワークにおけるネットワーク帯域制御方式において、一方の前記帯域制御ノード下でデータを送信するクライアントノードである送信ノードから他方の前記帯域制御ノード下でデータを受信するクライアントノードである受信ノードへのコネクション要求に応答して、前記受信ノードを管理する帯域制御ノードは前記管理ノードに使用可能な帯域の確認の通知をし、さらに前記管理ノードは前記送信ノードを管理する帯域制御ノードに使用可能な帯域の確認の通知をして、前記管理ノードは前記送信ノードを管理する帯域制御ノードからの使用可能な帯域と前記ネットワークの現在の使用帯域の情報から決定した使用帯域を前記各々の帯域制御ノードへ通知して、前記決定した使用可能な帯域でデータの送受信を行うネットワーク帯域制御を行うようにしたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】図２は、本発明の実施例を示すネットワークシステムの構成図である。同図は、一つの管理ノード１０１と、二つの帯域制御ノード１０２、１０３と、帯域制御ノード１０２の制御下に接続されている二つのクライアントノード１０４、１０５と、帯域制御ノード１０３の制御下に接続されている二つのクライアントノード１０６、１０７で構成されたネットワークである。クライアント１０４〜１０７は、ＴＣＰプロトコルのフロー制御に基づいてデータの送受信を行う。帯域制御ノード１０２、１０３は、自ノード下に接続されているクライアントノードのトラフィック量を制御する。各クライアントノードが他の帯域制御ノード下のクライアントノードにデータを伝送する場合は、管理ノード１０１へ使用可能な帯域を確認した後、データ伝送を行う。管理ノード１０１は、帯域制御ノード１０２、１０３に使用可能な帯域の確認と通知をすると共に、またネットワーク１０８の帯域使用量の把握を行う。さらに、帯域制御ノード１０２、１０３は、他の帯域制御ノード下のクライアントノードとのデータ送受信において行われる、ＴＣＰプロトコルのフロー制御に基づくＡＣＫデータのウインドウサイズを書き換えて、新たなウインドウサイズを設定したＡＣＫデータを送信側のクライアントノードに送信する機能を有している。この機能は、受信側の帯域制御ノードで行われる。ウインドウサイズは、ＴＣＰプロトコルにおける受信確認応答ＡＣＫデータに含められる受信側の受信可能なデータ量を送信側に告知するデータサイズである。
【００１１】本発明の帯域制御の動作を図１のシーケンス図で説明する。同図は、クライアントノード１０４からクライアントノード１０７へデータを伝送する場合のシーケンスを示している。クライアントノード１０４がクライアントノード１０７へデータ伝送を開始するに当たっては、クライアントノード１０７へコネクション要求データ３００を送信する。クライアントノード１０７は、自ノードの受信可能なデータサイズをウインドウサイズとして６０００バイトを設定した受信確認応答ＡＣＫデータ２０６を帯域制御ノード１０３へ送信する。帯域制御ノード１０３は、ＲＥＱコマンド２０７により使用可能な帯域を管理ノード１０１へ問い合わせる。これに対して、管理ノード１０１はデータを送信するクライアントノード１０４を制御している帯域制御ノード１０２に空き帯域幅をＲＥＱコマンド２０８で問い合わせをする。帯域制御ノード１０２は、ＲＥＳコマンド２０９を返信し現在の空きの帯域を管理ノード１０１に通知する。管理ノード１０１は、受信したＲＥＳコマンド２０９の空きの帯域の情報とネットワーク上に流れる現在のトラフィック量を元にクライアント１０４とクライアントノード１０７の送受信の使用帯域を決定する。使用帯域を確保するために、管理ノード１０１は、決定した使用帯域の情報をＡＬＣコマンド２１０で帯域制御ノード１０２に通知する。帯域制御ノード１０２は、前記決定された使用帯域が確保できたたことをＲＡＬＣコマンド２１１で管理ノード１０１へ通知する。管理ノード１０１は、前記決定した帯域を使用可能帯域としてＲＥＳコマンド２１２で帯域制御ノード１０３へ送信する。帯域制御ノード１０３は、使用可能帯域を元にクライアントノード１０７から受信したＡＣＫコマンド２０６のウインドウサイズの６０００バイトを２０００バイトに変更し、クライアントノード１０４へＡＣＫコマンド２１３を送信する。クライアント１０４は、ＡＣＫコマンド２１３を受信すると、ＡＣＫコマンド２１３に設定されているウインドウサイズの２０００バイトのデータ２１８をクライアント１０７へ送信する。
【００１２】また、帯域制御ノード１０３は、遅延時間２１６をもって次のウインドウサイズの２０００バイトを設定したＡＣＫデータ２１４を送信して、送信側のクライアント１０４に次の２０００バイトのデータを送信することを促す。以下、上述の一連の動作を繰り返して、受信側のクライアント１０７が最後の２０００バイトのデータ２２０を受信すると、クライアント１０７は自ノードの受信可能なデータサイズを含めた次の受信確認応答ＡＣＫデータ２２１を送信してＴＣＰプロトコルのフロー制御によるデータ送受信の動作を継続する。あるいは、送信側のクライアント１０４からコネクション削除データを送信して送受信間のデータの送受信を終了する。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、要求帯域より少ない帯域が使用可能であれば、帯域要求のノードにその少ない帯域を割り当てってデータ伝送を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例における帯域制御されたシーケンス図
【図２】 本発明の一実施例におけるネットワークシステムの構成を示す図
【符号の説明】
１０１：管理ノード、１０２：帯域制御ノード、１０３：帯域制御ノード、１０４〜１０７：クライアントノード、１０８：ネットワーク、２０６：受信確認応答ＡＣＫデータ、２０７、２０８：ＲＥＱコマンド、２０９：ＲＥＳコマンド、２１０：ＡＬＣコマンド、２１１：ＲＡＬＣコマンド、２１２：ＲＥＳコマンド、２１３〜２１５：ＡＣＫデータ、２１６、２１７：遅延時間、２１８〜２２０：データ、２２１：受信確認応答ＡＣＫデータ、３００：コネクション要求データ
【特許請求の範囲】
【請求項１】データの送受信を行う複数のクライアントノードと、該複数のクライアントノードのトラフィックを管理する複数の帯域制御ノードと、前記クライアントノード間のトラフィックを制御する管理ノードとが接続されたネットワークにおけるネットワーク帯域制御方式において、一方の前記帯域制御ノード下でデータを送信するクライアントノードである送信ノードから他方の前記帯域制御ノード下でデータを受信するクライアントノードである受信ノードへのコネクション要求に応答して、前記受信ノードを管理する帯域制御ノードは前記管理ノードに使用可能な帯域の確認の通知をし、さらに前記管理ノードは前記送信ノードを管理する帯域制御ノードに使用可能な帯域の確認の通知をして、前記管理ノードは前記送信ノードを管理する帯域制御ノードからの使用可能な帯域と前記ネットワークの現在の使用帯域の情報から決定した使用帯域を前記各々の帯域制御ノードへ通知して、前記決定した使用可能な帯域でデータの送受信を行うようにしたこを特徴とするネットワーク帯域制御方式。
【請求項１】データの送受信を行う複数のクライアントノードと、該複数のクライアントノードのトラフィックを管理する複数の帯域制御ノードと、前記クライアントノード間のトラフィックを制御する管理ノードとが接続されたネットワークにおけるネットワーク帯域制御方式において、一方の前記帯域制御ノード下でデータを送信するクライアントノードである送信ノードから他方の前記帯域制御ノード下でデータを受信するクライアントノードである受信ノードへのコネクション要求に応答して、前記受信ノードを管理する帯域制御ノードは前記管理ノードに使用可能な帯域の確認の通知をし、さらに前記管理ノードは前記送信ノードを管理する帯域制御ノードに使用可能な帯域の確認の通知をして、前記管理ノードは前記送信ノードを管理する帯域制御ノードからの使用可能な帯域と前記ネットワークの現在の使用帯域の情報から決定した使用帯域を前記各々の帯域制御ノードへ通知して、前記決定した使用可能な帯域でデータの送受信を行うようにしたこを特徴とするネットワーク帯域制御方式。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００２−２６１７６５（Ｐ２００２−２６１７６５Ａ）
【公開日】平成１４年９月１３日（２００２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００１−６１７８２（Ｐ２００１−６１７８２）
【出願日】平成１３年３月６日（２００１．３．６）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１４年９月１３日（２００２．９．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１３年３月６日（２００１．３．６）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
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