帯域保証装置および帯域保証方法
【課題】帯域の変更要求に対する応答、および帯域変更を速やかにおこなえること。
【解決手段】帯域保証装置４１０は、ＮＩＤとの間のＯＶＣ上に設置された中継装置およびＮＩＤに設定されたＣＩＲを収集する制御部６０１と、制御部６０１により収集したＣＩＲの最小値を求めておき、ＮＩＤからＯＶＣに対する帯域変更要求時には、ＣＩＲの最小値に基づき、帯域変更要求の受け付けの可否を判断してＮＩＤに応答する判定部６０２ａと、を含む。
【解決手段】帯域保証装置４１０は、ＮＩＤとの間のＯＶＣ上に設置された中継装置およびＮＩＤに設定されたＣＩＲを収集する制御部６０１と、制御部６０１により収集したＣＩＲの最小値を求めておき、ＮＩＤからＯＶＣに対する帯域変更要求時には、ＣＩＲの最小値に基づき、帯域変更要求の受け付けの可否を判断してＮＩＤに応答する判定部６０２ａと、を含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＶＣにおける帯域を保証する帯域保証装置および帯域保証方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＮＥ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｅｌｅｍｅｎｔ）群を管理するＥＭＳ（Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）と、複数のＥＭＳを収容するＮＭＳ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）を有するネットワークシステムが提案されており、あるレイヤ２ドメイン内でのＮＥへの各種設定は、ＥＭＳを介して手動でおこなわれている（たとえば、特許文献１，２参照。）。
【０００３】
レイヤ２ネットワークにおいて、ＶＬＡＮごとに一定の帯域保証をおこなう場合、特許文献１、２の技術では、ＥＭＳが複数のＮＥを管理して、最低保証通信速度（ＣＩＲ）の変更をおこなう。動画配信やＶｏＩＰサービスといった、確保された一定帯域上で、固定的なレイヤ２サービスをおこなう場合においては、現状のＥＭＳを用いたＶＬＡＮパス管理が適している。
【０００４】
各ユーザ拠点とクラウドサービス拠点との間の帯域保証を考えた場合、必ずしも、常に固定的な帯域保証のみでは、充分でない場合もあり、クラウドサービス上のＣＰＵを多く消費するようなアプリケーションを実行している場合においては、一時的に多くの通信量を必要としたり、データベースバックアップやアップロードなどの作業が発生するようなケースにおいては、必要とされる帯域も一時的に増える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−５１０７６号公報
【特許文献２】特開２００２−２５２６３６号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】ＩＴＵ−Ｔ Ｙ．１７３１ ”ＯＡＭ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｆｏｒ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ ｂａｓｅｄ ｎｅｔｗｏｒｋｓ” ２００８年２月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来技術では、ＯＶＣ上のすべての中継装置が、ＣＩＲの変更を許容可能かどうかを即時に判別することができなかった。ＯＶＣ上のすべての中継装置に、ＣＩＲの変更を即時に反映させることができないため、特定のユーザ拠点から利用をおこなうクラウドサービス上のサーバ数や帯域数が一時的に増加するようなケースにおいても、容易に必要となる帯域の最低保証量を変更できない。このため、帯域ボトルネックにより、クラウドサービスの使用方法が限定されるケースが生じた。
【０００８】
従来技術１では、一元管理している管理サーバに対して帯域要求した後、管理サーバがネットワークの帯域を見回ってから空き帯域を確保する構成であり、必要とする帯域要求が生じてから実際に帯域を確保するまでに待ち時間がかかった。また、従来技術２では、波長パスを予約する構成であり、波長パス予約時にＩＰアドレスを指定して経路予約するため、拠点同士が１：１となる場合に限定され、複数の拠点間の各経路における帯域保証はできない。
【０００９】
開示の帯域保証装置および帯域保証方法は、上述した問題点を解消するものであり、帯域の変更要求に対する応答、および帯域変更を速やかにおこなえることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、開示技術は、ユーザ拠点側装置との間のＯＶＣ上に設置された複数の機器に設定された最低保証通信速度を収集する処理部と、処理部により収集した最低保証通信速度の最小値を求めておき、ユーザ拠点側装置からＯＶＣに対する帯域変更要求時には、最低保証通信速度に基づき、帯域変更要求の受け付けの可否を判断してユーザ拠点側装置に応答する判定部と、を含む。
【発明の効果】
【００１１】
開示の帯域保証装置および帯域保証方法によれば、帯域の変更要求に対する応答、および帯域変更を速やかにおこなえるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、レイヤ２ネットワークの階層管理を示す図である。
【図２】図２は、ＯＶＣの適用例を示す図である。
【図３−１】図３−１は、ＥＶＣのフレームフォーマットを示す図である。
【図３−２】図３−２は、ＯＶＣのフレームフォーマットを示す図である。
【図４】図４は、実施の形態にかかる帯域保証装置を含むネットワーク構成を示す図である。
【図５】図５は、空き帯域の情報収集を説明する図である。
【図６】図６は、帯域保証装置の構成を示す図である。
【図７】図７は、装置間のメッセージを示すシーケンス図である。
【図８−１】図８−１は、ＮＩＤ管理テーブルを示す図表である。
【図８−２】図８−２は、ＣＩＲデータベースを示す図表である。
【図８−３】図８−３は、ＣＩＲ最小値管理テーブルを示す図表である。
【図８−４】図８−４は、ＣＩＲ管理テーブルを示す図表である。
【図９】図９は、ＣＩＲ問い合わせのフレームフォーマットの例を示す図である。
【図１０】図１０は、設定可能ＣＩＲ通知のフレームフォーマットの例を示す図である。
【図１１】図１１は、ＣＩＲ変更要求のフレームフォーマットの例を示す図である。
【図１２】図１２は、ＣＩＲ設定要求のフレームフォーマットの例を示す図である。
【図１３】図１３は、ＣＩＲ設定要求への応答のフレームフォーマットの例を示す図である。
【図１４】図１４は、ＣＩＲ変更要求への応答フレームフォーマットの例を示す図である。
【図１５】図１５は、下り通信に関する帯域保証に関するやりとりを示す概要図である。
【図１６】図１６は、上り通信に関する帯域保証に関するやりとりを示す概要図である。
【図１７】図１７は、帯域保証装置における下り通信の処理を説明する詳細図である。
【図１８】図１８は、ポリサーへのトークン注入を説明する図である。
【図１９】図１９は、帯域保証装置における上り通信の処理を説明する詳細図である。
【図２０】図２０は、帯域保証装置の判定部の処理内容を示すフローチャートである。
【図２１】図２１は、ＣＩＲに対応したトークンバケットの最大サイズの設定内容を示す図表である。
【図２２】図２２は、ＣＩＲ最小値を求める処理内容を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照して、開示技術の好適な実施の形態を詳細に説明する。開示の帯域保証装置は、ユーザ拠点間のＶＬＡＮトンネルパス（ＯＶＣ：Ｏｐｅｒａｔｏｒ Ｖｉｒｔｕａｌ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）を複数収容し、定期的に各ＯＶＣ上にある複数の中継装置の設定または変更可能なＣＩＲ（Ｃｏｍｍｉｔｔｅｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｒａｔｅ）を収集し、ＯＶＣ上でのＣＩＲの設定又は変更可能な最小値を求めておくことにより、ユーザ拠点からの帯域変更（ＣＩＲ変更要求）を受けたときに、即時に、要求の受付可否を判定してＯＶＣにおいてＣＩＲを変更する。ＣＩＲは、あるＯＶＣについて、バースト的なデータ増加発生時などにおいても、一定の転送レートのサービスをおこなうための最低保証通信速度を示す。
【００１４】
はじめに開示技術の前提となる監視区間の概要について説明する。図１は、レイヤ２ネットワークの階層管理を示す図である。非特許文献１に記載のＩＴＵ−Ｔ Ｙ．１７３１ ＯＡＭ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）を用いたレイヤ２ネットワークの階層管理について説明する。
【００１５】
拠点の端末ＣＥ１０１，１０１間のネットワーク１００に複数のブリッジ１０２が設けられた構成において、異なるネットワーク監視区間（１）〜（３）に対しては、異なるＭＥＧ Ｌｅｖｅｌ（Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ Ｅｎｔｉｔｙ Ｇｒｏｕｐ Ｌｅｖｅｌ）を設定し、障害監視などをおこなう。ＭＥＰ（図中□で記載）は、ＭＥＧ Ｅｎｄ Ｐｏｉｎｔであり、監視区間の終端点を示す。ＭＩＰ（図中○）は、ＭＥＧ Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｐｏｉｎｔであり、監視中間点を示す。
【００１６】
非特許文献１に記載の技術によるＯＡＭを用いると、さらに、ＶＬＡＮで識別されるユーザごとに、ＯＡＭ機能を提供可能であるため、広域なレイヤ２ネットワーク（Ｙ．１７３１では、Ｂｒｉｄｇｅ）において、より細かな単位で、安定した障害監視・管理をおこなうことが可能である。
【００１７】
図２は、ＯＶＣの適用例を示す図である。ある拠点から、Ｏｐｅｒａｔｏｒ１ネットワーク２００を介して、複数のＶＬＡＮパス（図では、ＥＶＣ１，ＥＶＣ２）を別拠点に送る場合に、ＥＶＣという単位で個々に送信するよりも、Ｏｐｅｒａｔｏｒ１ネットワーク２００をトンネルするＯＶＣ（Ｏｐｅｒａｔｏｒ Ｖｉｒｔｕａｌ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）を作成し、ＯＶＣ上に複数のＥＶＣを送信する方法を用いることによって、Ｏｐｅｒａｔｏｒ１上のすべてのネットワーク２００で、ＥＶＣを管理するよりも、ＶＬＡＮの管理を容易にできる利点を有する。
【００１８】
図３−１は、ＥＶＣのフレームフォーマットを示す図である。ＥＶＣは、レイヤ２フレーム内に、８０２．１Ｑ Ｔａｇを挿入し、Ｔａｇ ＴｙｐｅにＣｕｓｔｏｍｅｒ ＶＬＡＮ Ｔａｇ（Ｃ−Ｔａｇ）を示す８１００を挿入する。ＶＬＡＮ ＩＤは、１２ｂｉｔのＶＩＤフィールドにて規定する。
【００１９】
図３−２は、ＯＶＣのフレームフォーマットを示す図である。ＥＶＣのフレームフォーマットに、さらに、８０２．１Ｑ Ｏｕｔｅｒ Ｔａｇを挿入し、Ｔａｇ ＴｙｐｅにＳｅｒｖｉｃｅ ＶＬＡＮ Ｔａｇ（Ｓ−Ｔａｇ）を示す８８ａ８を挿入する。ＶＬＡＮ ＩＤは、１２ｂｉｔのＶＩＤフィールドにて規定する。ＯＶＣを規定することにより、ＯＶＣ上の中継装置は、Ｓ−Ｔａｇのみを参照すればよいため、レイヤ２フレームの転送処理を簡略化できる。
【００２０】
（実施の形態）
図４は、実施の形態にかかる帯域保証装置を含むネットワーク構成を示す図である。ユーザ拠点ＮＩＤ−クラウドサービス拠点（たとえばデータセンタ）間での帯域保証サービスの構成について説明する。ユーザ拠点側に設置されたＮＩＤ４０１は、Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｄｅｖｉｃｅを示し、ＮＩＤ４０１は、ユーザの保有するネットワークと、Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｏｐｅｒａｔｏｒが保有するネットワーク４０２の分界点として機能する。ＮＩＤ４０１からクラウドサービス拠点４０３までの経路においては、数多くのＮＩＤを集線して、１つのクラウドサービス拠点４０３に接続するために、複数の中継装置４０５が介在する構成となっている。
【００２１】
そして、クラウドサービス拠点４０３の入口に、各ＮＩＤ４０１とのＶＬＡＮパス（ＯＶＣ）に対して、中継装置４０５に対して割り当てられているＣＩＲを管理する帯域保証装置４１０を導入する。この帯域保証装置４１０は、中継装置４０５の機能を有している。帯域保証装置４１０とＮＩＤ４０１には、監視区間の終端点の機能（たとえば、Ｙ．１７３１ ＯＡＭのＭＥＰ機能）を設け、中継装置４０５には、監視中間点の機能（Ｙ．１７３１ ＭＩＰ機能）を設ける。中継装置４０５が複数存在する状態でも同様である。図４において、ＮＩＤ４０１はＭＥＰ、中継装置４０５は、ＭＩＰ、帯域保証装置４１０はＭＥＰとなる。
【００２２】
そして、ＮＩＤ１からクラウドサービス拠点４０３の入口に位置する中継装置４０５までの経路に設定をおこなったＯＶＣ１に対して、最低保証帯域ＣＩＲ１を割り当てる。同様に、ＮＩＤ２からクラウドサービス拠点４０３の入口に位置する中継装置４０５までの経路に設定をおこなったＯＶＣ２に対して、最低保証帯域ＣＩＲ２を割り当てる。同様に、ＮＩＤ３〜ＮＩＤ６についても対応するＯＶＣ３〜ＯＶＣ６に対してそれぞれＣＩＲ３〜ＣＩＲ６を割り当てる。
【００２３】
図５は、空き帯域の情報収集を説明する図である。帯域保証装置４１０は、監視フレーム（たとえば、Ｙ．１７３１ ＯＡＭ Ｌｉｎｋ Ｔｒａｃｅフレーム）を、ＮＩＤ４０１と、中継装置４０５に定期的に送信し、ＣＩＲ設定可能空き帯域の情報を、ＯＶＣごとに収集する。そして、帯域保証装置４１０は、ＯＶＣに対して、ＮＩＤ４０１と、中継装置４０５から取得したＣＩＲ設定可能空き帯域の中で、最小となる値を格納する。このＣＩＲ設定可能空き帯域の収集は、たとえば、Ｙ．１７３１ ＯＡＭプロトコルにて帯域情報を含めることによっておこなえる。
【００２４】
そして、帯域保証装置４１０は、ユーザ拠点からのＣＩＲ変更要求を受信時に、ＣＩＲ変更要求値を、ＯＶＣ上のＣＩＲ設定可能空き帯域の最小値、および帯域保証装置４１０が受付可能なＣＩＲと比較し、ＣＩＲ変更を受付可能かどうか判定する。帯域保証装置４１０は、ＣＩＲ設定変更を受付できるか否かを判定するための判定部（ＣＡＣ：Ｃａｌｌ Ａｄｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）を備え、ＣＡＣが、自帯域保証装置４１０内のポリサー（Ｐｏｌｉｃｅｒ）や、シェイパー（Ｓｈａｐｅｒ）の使用状況を監視することによって、判定する。ＣＩＲ変更が受付できる場合、帯域保証装置４１０は、自帯域保証装置４１０と中継装置４０５に対して、ＣＩＲ設定変更を、所定の通信プロトコル（たとえば、Ｙ．１７３１ ＯＡＭプロトコル）を用いて即時に反映させる。
【００２５】
（帯域保証装置の構成）
図６は、帯域保証装置の構成を示す図である。以下の説明では、主に帯域保証にかかる構成について説明し、通信の制御等については省略する。帯域保証装置４１０は、制御部６０１と、入出力インターフェース６１０と、スイッチユニット６３０と、を含む。制御部６０１は、ソフトウェア、あるいはハードウェアで構成でき、通信および帯域保証に関する処理を実行する。ソフトウェアの場合、ＣＰＵがＲＯＭ等に格納された帯域保証のプログラムを実行し、ＲＡＭ等のメモリをワークエリアとして用いデータ処理することにより構成できる。
【００２６】
制御部６０１は、上り方向／下り方向の個々のＯＶＣのＣＩＲを監視し、ＣＩＲ設定等の制御をおこなう。制御部６０１は、処理部６０２と、ＯＡＭフレーム送受信部６０３と、処理部６０２が設定および参照する複数の管理テーブルを有する。管理テーブルは、ＮＩＤ管理テーブル６０４と、ＣＩＲデータベース６０５と、ＣＩＲ最小値管理テーブル６０６と、ＣＩＲ管理テーブル６０７と、を含む。
【００２７】
処理部６０２は、判定部（ＣＡＣ）６０２ａを含む。判定部６０２ａは、ＣＩＲの変更が可能か否かを判定し、入出力インターフェース６１０のスケジューラ（またはシェイパー）６２３と、ポリサー６１４に対し、判定した新たなＣＩＲを割り当てる。ＯＡＭフレーム送受信部６０３は、入出力インターフェース６１０を介してＯＡＭ通信フレームの送受信を処理し、ＭＥＰの機能を有する。ＮＩＤ管理テーブル６０４には、ＮＩＤとＯＶＣの対応関係が格納される。ＣＩＲデータベース６０５には、ＯＶＣ（Ｓ−Ｔａｇ）ごとの経路の情報と、中継装置から収集した設定可能ＣＩＲが格納される。ＣＩＲ最小値管理テーブル６０６には、ＯＶＣごとのＣＩＲの設定または変更可能な最小値が格納される。ＣＩＲ管理テーブル６０７には、ＯＶＣごとの現在のＣＩＲ等が格納される。
【００２８】
入出力インターフェース６１０は、ＮＩＤ４０１側と、クラウドサービス拠点４０３側にそれぞれ設けられる。この入出力インターフェース６１０は、入力処理部６１１と、出力処理部６２１と、を含む。入力処理部６１１は、レイヤ２（Ｌ２）入力フレーム処理部６１２と、分別部（Ｃｌａｓｓｉｆｉｅｒ）６１３と、ポリサー６１４と、を含む。出力処理部６２１は、キューイング６２２と、スケジューラ６２３と、Ｌ２出力フレーム処理部６２４と、を含む。入出力インターフェース６１０，６１０間には、レイヤ２フレームの受け渡しをおこなうスイッチユニット６３０が設けられる。
【００２９】
（装置間のメッセージシーケンス）
図７は、装置間のメッセージを示すシーケンス図である。１つのＯＶＣに対するやりとりを示してある。帯域保証装置４１０は、ＮＩＤ管理テーブル６０４により、ＮＩＤ４０１のＭＡＣアドレスと、ＯＶＣを識別するためのＳ−Ｔａｇの対応を管理している（ステップＳ７０１）。帯域保証装置４１０は、所定のフレーム（ＬＴＭフレーム、たとえば、Ｙ．１７３１のＬｉｎｋ Ｔｒａｃｅフレーム）を用いて、ターゲットＭＡＣアドレスをＮＩＤ４０１のＭＡＣアドレス、送信元（Ｏｒｉｇｉｎ）ＭＡＣアドレスを自ＭＡＣアドレスとしたＣＩＲ設定可能値の問い合わせフレームをＮＩＤ４０１および中継装置４０５に向けて送信する（ステップＳ７０２）。この所定のフレームは、ＯＶＣごとに定期的に送信される。
【００３０】
ＮＩＤ４０１および、中継装置４０５では、所定のフレーム内の送信元ＭＡＣアドレスと、ターゲットＭＡＣアドレスの情報を参照し、帯域保証装置４１０に所定のフレームを用いてそれぞれ返信フレームを送信する（ステップＳ７０３）。この返信フレームには、設定可能なＣＩＲ値が含まれる。これにより、帯域保証装置４１０は、ＯＶＣごとのＣＩＲ設定可能最小値の最新情報を格納する（ステップＳ７０４）。
【００３１】
この後、ＮＩＤ４０１においてＣＩＲの変更をおこなうときには、所定のフレーム（たとえば、後述するＶＳＭ（Ｖｅｎｄｅｒ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｍｅｓｓａｇｅ）フレーム）を用いて帯域保証装置４１０に対し、ＣＩＲ変更要求をおこなう（ステップＳ７０５）。これにより、帯域保証装置４１０は、ＣＩＲ変更可否を判定し（ステップＳ７０６）、ＣＩＲが変更可能であれば、ＯＶＣに対してＣＩＲを変更する（ステップＳ７０７）。そして、帯域保証装置４１０は、ＣＩＲ変更時に、所定のフレームを用いてＮＩＤ４０１宛てに変更後のＣＩＲ値を含むＣＩＲ設定要求をおこなう（ステップＳ７０８）。
【００３２】
ＮＩＤ４０１および、中継装置４０５では、所定のフレームによるＣＩＲ設定要求に対応して、ＯＶＣに対してＣＩＲを変更し（ステップＳ７０９）、それぞれ、帯域保証装置４１０に所定のフレームを用いてそれぞれＣＩＲ設定完了の返信フレームを送信する（ステップＳ７１０）。この後、帯域保証装置４１０は、ＣＩＲ変更完了を所定のフレームを用いてＯＶＣに送信する（ステップＳ７１１）。
【００３３】
この後、拠点ユーザによるＣＩＲ変更要求時には、ＮＩＤ４０１からＳ−Ｔａｇを含めたＶＳＭフレームを帯域保証装置４１０に対して送信する。たとえば、ＶＳＭフレームの送信トリガは、拠点ユーザがＮＩＤ４０１に、Ｗｅｂインターフェースでアクセスをおこない、ＣＩＲ変更操作をおこなうことにより、送信される。
【００３４】
図８−１〜図８−４は、帯域保証装置の管理テーブルの内容を示す図表である。図８−１は、ＮＩＤ管理テーブルを示す図表である。ＮＩＤ管理テーブル６０４は、ＮＩＤ４０１のＭＡＣアドレスと、ＯＶＣを示すＳ−Ｔａｇとが対応付けられている。
【００３５】
図８−２は、ＣＩＲデータベースを示す図表である。ＣＩＲデータベース６０５は、ＯＶＣを示すＳ−Ｔａｇと、トランザクションＩＤ（Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ ＩＤ）と、中継装置４０５のＭＡＣアドレスと、帯域保証装置４１０からのＨｏｐ数と、設定可能ＣＩＲ値からなる。これにより、同一のフレーム（ＬＴＭフレームに対するＬＴＲ（Ｌｉｎｋ Ｔｒａｃｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フレーム）をトランザクションＩＤにより識別することで、ＯＶＣに対応した複数の装置（ＮＩＤ４０１，中継装置４０５）からの応答を関連づけることが可能である。
【００３６】
ＬＴＲフレームは、ＬＴＭフレームのＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎ ＩＤのコピーをおこない、返信される。また、帯域保証装置４１０からのＨｏｐ数については、ＬＴＭフレームにて送信をおこなった所定のエリア（たとえばＴＴＬ（２５５））と、返信されたＬＴＲフレームでの減算数を比較することにより、帯域保証装置４１０からのレイヤ２Ｈｏｐ数をＣＩＲデータベース６０５に格納できる。また、古くなった情報については、ＣＩＲデータベース６０５から定期的に削除をおこなってもよい。
【００３７】
図８−３は、ＣＩＲ最小値管理テーブルを示す図表である。このＣＩＲ最小値管理テーブル６０６は、処理部６０２がＣＩＲデータベース６０５を参照して設定する。同一トランザクションＩＤを有する複数の設定可能ＣＩＲ値を抽出し、この複数の設定可能ＣＩＲ値の中から最小のＣＩＲ値を抽出し、格納したものである。
【００３８】
図８−４は、ＣＩＲ管理テーブルを示す図表である。ＣＩＲ管理テーブル６０７は、ＯＶＣ（Ｓ−Ｔａｇ）ごとに、現状のＣＩＲでの最低帯域保証値を格納する。
【００３９】
図９は、ＣＩＲ問い合わせのフレームフォーマットの例を示す図である。帯域保証装置４１０が送信する所定のフレーム（ＬＴＭフレーム）の例を示している。ＬＴＭフレーム９００のうち、不使用の領域（Ｒｅｓｅｒｖｅされている７ｂｉｔのＦｌａｇｓフィールド）９０１を用い、ＮＩＤ４０１および中継装置４０５にＣＩＲ設定可能値を問い合わせる。Ｆｌａｇｓフィールド９０１のＲｅｓｅｒｖｅｄの値は、０：通常のＬｉｎｋ Ｔｒａｃｅフレーム、１：ＣＩＲ設定可能値問い合わせ、２：ＣＩＲ設定要求とする。
【００４０】
上述したＬＴＭフレームは、図３−１および図３−２に示したＥＶＣ，ＯＶＣのデータペイロード部分に格納し、伝送される。このデータペイロード部分には、ＬＴＭフレームに限らず、ＬＴＲ、ＶＳＭ、ＶＳＲ（Ｖｅｎｄｅｒ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）の各フレームについても同様に収容され、伝送される。また、ＯＶＣを識別するためのＳ−Ｔａｇは、図３−２に示した８０２．１Ｑ Ｏｕｔｅｒ Ｔａｇ内の１２ｂｉｔのＶＩＤフィールドに格納をおこなう。中継装置４０５やＮＩＤ４０１は、ＩＥＥＥ８０２．１ａｄフレームフォーマットで、帯域保証装置４１０からのＬＴＭフレームを受信し、Ｓ−Ｔａｇを識別することによって、問い合わせを要求したＯＶＣの情報を識別できる。
【００４１】
他のＬＴＲフレーム、ＶＳＭフレーム、ＶＳＲフレームについても同様に、ＩＥＥＥ８０２．１ａｄフレームフォーマットでやりとりがおこなわれ、Ｓ−Ｔａｇ内のＶＩＤにてＯＶＣの情報を識別できる。ＬＴＭの送信元ＭＡＣアドレス（Ｓｏｕｒｃｅ ＭＡＣ）は帯域保証装置４１０のＭＡＣアドレスとし、宛先ＭＡＣアドレス（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ ＭＡＣ）はマルチキャストアドレスとする。
【００４２】
ＬＴＭの宛先ＭＡＣアドレスは、マルチキャストアドレス（たとえば、Ｙ．１７３１ Ｓｅｒｖｉｃｅ ＯＡＭでは、Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｃｌａｓｓ２ ＤＡ：０１−８０−Ｃ２−００−００：３ｘ：ｘはＭＥＧ Ｌｅｖｅｌを示す）とし、受信をおこなったＭＩＰがＯＡＭフレーム送受信部６０３で受信できるようにする。中継装置４０５では、受信したＬＴＭフレームのＭＥＧ Ｌｅｖｅｌが自身の属するＭＥＧ Ｌｅｖｅｌに一致し、受信したＬＴＭフレームのＴａｒｇｅｔ ＭＡＣアドレスが、自身のデータベースに格納されているＮＩＤ４０１のＭＡＣアドレスに一致する場合のみ、ＬＴＭのＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎ ＩＤ、ＬＴＭのＴＴＬを１減算させた値を盛り込んだＬＴＲフレームをＬＴＭのＯｒｉｇｉｎ ＭＡＣ Ａｄｄｒｅｓｓに返信する。
【００４３】
図１０は、設定可能ＣＩＲ通知のフレームフォーマットの例を示す図である。ＮＩＤ４０１および中継装置４０５が返信する所定のフレーム（ＬＴＲフレーム）の例を示している。ＬＴＲフレーム１０００のうち、不使用の領域（ＲｅｓｅｒｖｅされているＦｌａｇｓフィールド）１００１を用い、Ｆｌａｇｓフィールド１００１内のＲｅｓｅｒｖｅｄに値１をセットすることによって、ＣＩＲ設定可能値問い合わせ応答であることを示す。また、新たに、８ｂｉｔのＴＬＶフィールド１００２を用いて、ＣＩＲ設定可能値を設定し、送信する。帯域保証装置４１０では、ＯＶＣ上の中継装置４０５やＮＩＤ４０１から定期的にこのＬＴＲフレームを受信することにより、最新のＣＩＲ設定可能値を得ることができる。
【００４４】
図１１は、ＣＩＲ変更要求のフレームフォーマットの例を示す図である。ＮＩＤ４０１が送信する所定のフレーム（ＶＳＭフレーム）の例を示している。ＣＩＲ設定変更要求時には、ＶＳＭフレーム１１００のＦｌａｇｓフィールド１１０１のＲｅｓｅｒｖｅｄに値１を設定し、ＣＩＲ設定変更要求であることを示す。また、ＴＬＶフィールド１１０２にＣＩＲ変更要求値を設定し、送信する。このＶＳＭフレームを受信した帯域保証装置４１０では、ＣＩＲ変更可否を判定し、変更可であれば、中継装置４０５と、ＮＩＤ４０１に対して、ＬＴＭフレームを用いてＣＩＲ設定要求をおこなう。
【００４５】
図１２は、ＣＩＲ設定要求のフレームフォーマットの例を示す図である。帯域保証装置４１０が送信する所定のフレーム（ＬＴＭフレーム）の例を示している。このフレームは、図９に示したＬＴＭフレームと同じである。そして、ＣＩＲ設定要求時には、ＬＴＭフレーム１２００のＦｌａｇｓフィールド１２０１のＲｅｓｅｒｖｅｄに値２を設定し、ＣＩＲ設定要求であることを示す。また、ＴＬＶフィールド１２０２にＣＩＲ設定要求値を設定し、送信する。このＣＩＲ設定要求値は、設定要求する通信速度の値（Ｍｂｐｓ）や、あらかじめ用意したテンプレートの一定値（たとえば、１０Ｍ、２０Ｍ、…１００Ｍ等）を設定してもよい。
【００４６】
図１３は、ＣＩＲ設定要求への応答のフレームフォーマットの例を示す図である。図示のように、たとえば、ＬＴＲフレーム１３００のＦｌａｇｓフィールド１３０１のＲｅｓｅｒｖｅｄに値２を設定し、ＣＩＲ設定可能値問い合わせへの応答であることを示し、送信する。
【００４７】
図１４は、ＣＩＲ変更要求への応答フレームフォーマットの例を示す図である。図示のように、たとえば、ＶＳＲフレーム１４００のＦｌａｇｓフィールド１４０１を用いて、ＣＩＲ変更完了（値：０）、または、ＮＧ（値：１）を設定し、帯域保証装置４１０に通知をおこなう。なお、事前に帯域保証装置４１０が設定可能帯域の問い合わせをおこなっているため、通常はＮＧとはならない。
【００４８】
（中継装置およびＮＩＤの構成）
中継装置４０５と、ＮＩＤ４０１の構成は、上述した帯域保証装置４１０の構成と基本的に同じであり、説明は省略する。中継装置４０５では、管理テーブルを用いてＯＶＣごとに、現状のＣＩＲでの最低帯域保証値を格納する。同様に、ＮＩＤ４０１においても、ＯＶＣごとに、現状のＣＩＲでの最低帯域保証値を格納する。
【００４９】
（帯域保証動作の概要）
図１５は、下り通信に関する帯域保証に関するやりとりを示す概要図である。クラウドサービス拠点→ＮＩＤ方向の装置間の動作概要を示し、各装置におけるデータベース、テーブル等の細かな記載は省略している。
【００５０】
帯域保証装置４１０は、判定部（ＣＡＣ）６０２ａにより、スケジューラ６２３、ポリサー６１４、ＣＩＲ最小値管理テーブル６０６の情報から、ＯＶＣ１５０１に対するＣＩＲ変更の可否を判定する。また、ＣＩＲ変更が可能な場合は、ＣＩＲ変更情報をスケジューラ６２３と、ポリサー６１４に反映させる。さらに、ＯＡＭフレーム送受信部６０３は上記のＭＥＰ機能を有し、ＯＡＭフレーム１５０２により、中継装置４０５と、ＮＩＤ４０１との間で帯域制御のための情報のやりとりをおこなう。
【００５１】
中継装置４０５は、ＯＡＭフレーム送受信部６０３が上記ＭＩＰ機能を有し（図中では６０３Ａと記載した）、ＯＡＭフレーム１５０２の中継をおこなう。同様に、判定部（ＣＡＣ）６０２ａを有し、スケジューラ６２３に設定を反映させる。ＮＩＤ４０１は、ＯＡＭフレーム送受信部６０３が上記のＭＥＰ機能を有し、ＯＡＭフレーム１５０２の送受信をおこなう。また、判定部（ＣＡＣ）６０２ａを有し、スケジューラ６２３に設定を反映させる。
【００５２】
図１６は、上り通信に関する帯域保証に関するやりとりを示す概要図である。ＮＩＤ→クラウドサービス拠点方向の装置間の動作概要を示している。図１５との相違は、ポリサー６１４が伝送路上のエッジ前段位置に配置されており、伝送方向の入口（上流）で伝送量を制限している点である。
【００５３】
ＮＩＤ４０１は、ＯＡＭフレーム送受信部６０３が上記のＭＥＰ機能を有し、ＯＡＭフレーム１５０２の送受信をおこなう。また、判定部（ＣＡＣ）６０２ａを有し、スケジューラ６２３、ポリサー６１４に設定を反映させる。中継装置４０５は、ＯＡＭフレーム送受信部６０３が上記ＭＩＰ機能を有し（図中では６０３Ａと記載した）、ＯＡＭフレーム１５０２の中継をおこなう。同様に、判定部（ＣＡＣ）６０２ａを有し、スケジューラ６２３に設定を反映させる。
【００５４】
帯域保証装置４１０は、判定部（ＣＡＣ）６０２ａを有し、スケジューラ６２３と、ＣＩＲ最小値管理テーブル６０６の情報から、ＯＶＣ１５０１に対するＣＩＲ変更の可否を判定する。また、ＣＩＲ変更情報をスケジューラ６２３に反映させる。さらに、ＯＡＭフレーム送受信部６０３が上記ＭＥＰ機能を有し、ＯＡＭフレーム１５０２により、中継装置４０５と、ＮＩＤ４０１との間で帯域制御のための情報のやりとりをおこなう。
【００５５】
上記の図１５、図１６に示した構成において、レイヤ２ネットワークに流入するトラフィックを制限するポリサー６１４機能を、それぞれ、帯域保証装置４１０と、ＮＩＤ４０１が有する構成とし、中継装置４０５では、ポリサー６１４機能を有しない構成としている。これにより、ネットワークのエッジ部分にのみポリサー６１４を導入して、トラフィック制限についての管理・運用を簡素化できるようになる。なお、別ネットワークからのトラフィックが、中継装置４０５に直接、流入する等、ネットワークの構成が複雑な場合には、ＯＶＣのエッジ部分のみならず、全装置にポリサー６１４機能を導入してもよい。
【００５６】
（下り通信における帯域保証にかかる各部の処理詳細について）
図１７は、帯域保証装置における下り通信の処理を説明する詳細図である。クラウドサービス拠点４０３→ＮＩＤ４０１への下り通信にかかる帯域保証装置４１０の各構成部の処理について説明する。
【００５７】
（入出力インターフェースＢの入力処理部６１１）
Ｌ２入力フレーム処理部６１２に入力されたＣ−Ｔａｇフレーム（図３−１）に対して、Ｓ−Ｔａｇ、Ｃ−Ｔａｇ対応設定部１７０１の設定により、図３−２に示したＳ−Ｔａｇを付与する。そして、ポリサー６１４は、トークンバケット方式であり、Ｓ−Ｔａｇ、ＣＩＲ、ＥＩＲ（Ｅｘｃｅｓｓ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｒａｔｅ）対応設定部１７０２の設定に応じたトークンをトークン注入部１７０３から定期的に注入する。つぎに、ポリサー６１４は、トークンバケット処理部１７０４によりフレームのカラーリング（Ｃｏｌｏｒｉｎｇ）をおこない、Ｒｅｄフレーム廃棄部１７０５によりＲｅｄフレームを廃棄し、Ｇｒｅｅｎフレームと、Ｙｅｌｌｏｗフレームは出力インターフェースＡへ転送をおこなう。
【００５８】
出力インターフェースＡへのフレーム転送は、Ｓ−Ｔａｇ、ＩＦ番号対応設定部１７０６の設定により、メタデータ挿入部１７０７により出力先インターフェース番号を含ませておこなう。スイッチユニット６３０では、転送フレームの出力先インターフェース番号を参照し、Ｌ２データスイッチング部６３１で出力先インターフェースＡへの転送をおこなう。
【００５９】
（入出力インターフェースＡの出力処理部６２１）
受信データに対して、メタデータ削除部１７１１によりメタデータを削除し、ＶＬＡＮごとなどの一定のルールに従って、データをキューイング部１７１２にキューイングする。つぎに、スケジューラ６２３により、キューイングされたデータの読み出し順序を決定し、順番に読み取る。つぎに、Ｓ−Ｔａｇ、ＣＩＲ、ＥＩＲ出力ポート対応設定部１７１３の設定により、シェイパー１７１４で帯域制限し、Ｌ２出力フレーム処理部６２４によりデータを一定レートで出力ポートから送信する。バースト的な入力に対しては、一旦、出力先フレームバッファ１７１５にデータを格納後、一定レートにて出力をおこなう。
【００６０】
（制御部６０１）
（１）判定部（ＣＡＣ）６０２ａは、ＯＡＭフレーム送受信部６０３を介して要求されたＣＩＲの変更を受付可能であるかどうかを判定する。
（２）ＣＡＣ６０２ａは、ＯＡＭフレーム送受信部６０３より受信したＣＩＲ変更要求値と、ＣＩＲ最小値管理テーブル６０６に格納されているＣＩＲ最小値とを比較し、ＣＩＲ最小値の方が大きければつぎの判定に移る。
【００６１】
（３）つぎに、ＣＡＣ６０２ａは、ポリサー６１４側のリソースと比較をおこなう。入力インターフェースＢでは、カード全体として割り当て可能なトークンの注入レートを管理し、トークンが割り当て可能な範囲内において、ＣＩＲの変更を許容する。カード全体の注入レートの管理は、全フロー、ＣＩＲ設定上限値、ＥＩＲ設定上限値対応設定部１７１６の設定により基づきおこなう。
（４）つぎに、ＣＡＣ６０２ａは、ポリサー６１４にてトークンの注入が許容されると、出力インターフェースＡのシェイパー１７１４でのＣＩＲ変更の受付可否の判定をおこなう。シェイパー１７１４において、Ｓ−Ｔａｇ、ＣＩＲ、ＥＩＲ対応設定部１７０２により、出力ポートの対応を管理する。
【００６２】
（５）つぎに、ＣＡＣ６０２ａは、シェイパー１７１４において帯域変更をおこなうＣＩＲの属するＶＬＡＮ出力ポート物理帯域設定部１７１７の設定値を参照し、出力ポートから出力されるＳ−Ｔａｇ群についてのＣＩＲ合計値が、出力ポートのレートを上回っていないかどうかを判定する。
（６）つぎに、ＣＡＣ６０２ａは、ＣＩＲの合計値が出力ポートのレート以下であれば、Ｓ−Ｔａｇ、ＣＩＲ、ＥＩＲ、出力ポート対応設定部１７１３の設定値のうち、該当するＳ−ＴａｇについてのＣＩＲ値を変更する。
（７）そして、ＣＡＣ６０２ａは、変更されたＣＩＲ値のレートでＬ２出力フレーム処理部６２４からフレームを出力する。
【００６３】
図１８は、ポリサーへのトークン注入を説明する図である。ポリサー６１４では、ＯＶＣごとに、トークンバケットについて、最大サイズ（バースト許容サイズ）がそれぞれＣＢＳと、ＥＢＳで規定する２つのバケットを有し、バーストサイズに応じて、流入するフレームの受付上限値を設定する。また、ＣＩＲの設定レートのチェック１８０１と、ＥＩＲの設定レートのチェック１８０２をそれぞれおこなってこれらのレートに応じたトークンをＣＢＳ、ＥＢＳのバケットに定期的に注入する。フレーム１８０３の転送の際には、バケットからフレームサイズ分のトークンを差し引く。ＣＢＳを超過した入力フレーム１８０４は、ＥＢＳに送られた後にフレーム１８０５として出力されるが、ＥＢＳを超過したフレーム１８０６は廃棄される。
【００６４】
（上り通信における帯域保証にかかる各部の処理詳細について）
図１９は、帯域保証装置における上り通信の処理を説明する詳細図である。ＮＩＤ４０１→クラウドサービス拠点４０３への上り通信にかかる帯域保証装置４１０の各構成部の処理について説明する。図１７に記載した構成と同一機能を有する構成には同一符号を付して説明を簡略化している。
【００６５】
（入出力インターフェースＡの入力処理部６１１）
Ｌ２入力フレーム処理部６１２に入力されたＳ−Ｔａｇフレームについて、出力インターフェースＢへ転送をおこなう。出力インターフェースＢへのフレーム転送は、Ｓ−Ｔａｇに対して出力先インターフェース番号を含んだメタデータの挿入によりおこなう。スイッチユニット６３０では、出力先インターフェース番号を参照し、出力先インターフェースＡへの転送をおこなう。
【００６６】
（入出力インターフェースＢの出力処理部６２１）
到着データに対して、メタデータを削除し、ＶＬＡＮごとなどの一定のルールに従って、データをキューイング。つぎに、スケジューラでキューイングされたデータの読み出し順序を決定し、順番に読み取る。つぎに、Ｓ−Ｔａｇに対して設定されているＣＩＲ、ＥＩＲの情報を元に、データを一定レートで出力ポートから送信をおこなう。バースト的な入力に対しては、一旦、出力先フレームバッファにデータを格納後、一定レートにて出力をおこなう。
【００６７】
（制御部６０１）
（１）判定部（ＣＡＣ）６０２ａは、ＯＡＭフレーム送受信部６０３を介して要求されたＣＩＲの変更を受付可能であるかどうかを判定する。
（２）ＣＡＣ６０２ａは、ＯＡＭフレーム送受信部６０３より受信したＣＩＲ変更要求値と、ＣＩＲ最小値管理テーブル６０６に格納されているＣＩＲの設定または変更可能な最小値とを比較し、ＣＩＲ最小値の方が大きければつぎの判定に移る。
【００６８】
（３）つぎに、ＣＡＣ６０２ａは、ポリサー６１４側のリソースと比較をおこなう。入力インターフェースＢでは、カード全体として割り当て可能なトークンの注入レートを管理し、トークンが割り当て可能な範囲内において、ＣＩＲの変更を許容する。カード全体の注入レートの管理は、全フロー、ＣＩＲ設定上限値、ＥＩＲ設定上限値対応設定部１７１６の設定により基づきおこなう。
（４）つぎに、ＣＡＣ６０２ａは、ポリサー６１４にてトークンの注入が許容されると、出力インターフェースＡのシェイパー１７１４でのＣＩＲ変更の受付可否の判定をおこなう。シェイパー１７１４において、Ｓ−Ｔａｇ、ＣＩＲ、ＥＩＲ対応設定部１７０２により、出力ポートの対応を管理する。
【００６９】
（５）つぎに、ＣＡＣ６０２ａは、シェイパー１７１４において帯域変更をおこなうＣＩＲの属するＶＬＡＮ出力ポート物理帯域設定部１７１７の設定値を参照し、出力ポートから出力されるＳ−Ｔａｇ群についてのＣＩＲ合計値が、出力ポートのレートを上回っていないかどうかを判定する。
（６）つぎに、ＣＡＣ６０２ａは、ＣＩＲの合計値が出力ポートのレート以下であれば、Ｓ−Ｔａｇ、ＣＩＲ、ＥＩＲ、出力ポート対応設定部１７１３の設定値のうち、該当するＳ−ＴａｇについてのＣＩＲ値を変更する。
（７）そして、ＣＡＣ６０２ａは、変更されたＣＩＲ値のレートでＬ２出力フレーム処理部６２４からフレームを出力する。
【００７０】
（帯域保証装置の判定部の処理内容）
図２０は、帯域保証装置の判定部の処理内容を示すフローチャートである。帯域保証装置４１０は、ＮＩＤ４０１からのＣＩＲの変更要求を含むＶＳＭフレームを受信すると（ステップＳ２００１）、ＣＡＣ６０２ａは、ＶＳＭフレームからＳ−Ｔａｇ，ＣＩＲ変更要求値を抽出する（ステップＳ２００２）。つぎに、ＣＡＣ６０２ａは、ＣＩＲ最小値管理テーブル６０６を検索し、Ｓ−Ｔａｇ（該当ＯＶＣ）に対するＣＩＲ最小値を得る（ステップＳ２００３）。
【００７１】
つぎに、ＣＡＣ６０２ａは、ＣＩＲ変更要求値がＣＩＲ最小値未満であるか判断する（ステップＳ２００４）。ＣＩＲ変更要求値がＣＩＲ最小値未満であれば（ステップＳ２００４：Ｙｅｓ）、ステップＳ２００５に移行し、ＣＩＲ変更要求値がＣＩＲ最小値以上であれば（ステップＳ２００４：Ｎｏ）、ステップＳ２００８に移行する。
【００７２】
ステップＳ２００５では、ＣＡＣ６０２ａは、ΣＣＩＲがＣＩＲ設定上限値未満であるか判断する。ΣＣＩＲは、ＣＩＲ変更要求値と、ＣＩＲ管理テーブル６０７に格納されたＯＶＣごとの現在のＣＩＲ値により算出される。このΣＣＩＲには、ＣＩＲ変更要求分を含む。ＣＩＲ設定上限値は、ポリサー６１４が上述したように管理している。そして、ΣＣＩＲがＣＩＲ設定上限値未満であれば（ステップＳ２００５：Ｙｅｓ）、ステップＳ２００６に移行し、ΣＣＩＲがＣＩＲ設定上限値以上であれば（ステップＳ２００５：Ｎｏ）、ステップＳ２００８に移行する。
【００７３】
ステップＳ２００６では、ＣＡＣ６０２ａは、Σ（ＣＩＲ＋ＥＩＲ）が物理出力ポート物理帯域未満であるか判断する。Σ（ＣＩＲ＋ＥＩＲ）は、シェイパー１７１４が管理する。ここで、ΣＣＩＲだけを用いて判断してもよく、この場合には、ＥＩＲ帯域を一時的に減らしてＣＩＲを優先することができる。そして、Σ（ＣＩＲ＋ＥＩＲ）が物理出力ポート物理帯域未満であれば（ステップＳ２００６：Ｙｅｓ）、ステップＳ２００７に移行し、Σ（ＣＩＲ＋ＥＩＲ）が物理出力ポート物理帯域以上であれば（ステップＳ２００６：Ｎｏ）、ステップＳ２００８に移行する。
【００７４】
ステップＳ２００７では、スケジューラ６２３にＣＩＲ設定を反映させ、終了する。ステップＳ２００８では、設定変更不可と判定し、終了する。
【００７５】
図２１は、ＣＩＲに対応したトークンバケットの最大サイズの設定内容を示す図表である。上述したトークンバケットの最大サイズＣＢＳ，ＥＢＳは、ＣＩＲのレートに応じた値をあらかじめテンプレート２１００として保持することができる。ポリサー６１４は、変更したＣＩＲの値に応じて、ＣＢＳ，ＥＢＳを変更する。
【００７６】
また、帯域保証装置４１０は、ＬＴＭフレーム（図９参照）内のＴＬＶフィールドを用いて、ＣＩＲと同様に、これらＣＢＳ，ＥＢＳの設定値を同一のＯＶＣ上の中継装置４０５と、ＮＩＤ４０１に通知し、連動してＣＩＲの変更処理をおこなうこともできる。
【００７７】
図２２は、ＣＩＲ最小値を求める処理内容を示すフローチャートである。制御部６０１の判定部（ＣＡＣ）６０２ａが主に実行する処理について説明する。はじめに、ＬＴＭフレームをＯＶＣに送信し（ステップＳ２２０１）、この際のＳ−Ｔａｇと、トランザクションＩＤと、ＮＩＤ ＭＡＣアドレスを一時保存する（ステップＳ２２０２）。ＮＩＤ４０１のＭＡＣアドレスは、ＬＴＭのターゲットＭＡＣアドレスより抽出する。つぎに、タイマを起動させる（ステップＳ２２０３）。タイマは、たとえば、５〜１０秒の所定期間に設定される。
【００７８】
そして、ＣＡＣ６０２ａは、タイマの計測が満了するごとに（ステップＳ２２０４）、ＣＩＲデータベース６０５からＳ−Ｔａｇ，トランザクションＩＤでＨｏｐ数が最大のＭＡＣアドレスを抽出する（ステップＳ２２０５）。この後、抽出したＭＡＣアドレスがＮＩＤ ＭＡＣアドレスであるか判断する（ステップＳ２２０６）。この際、ＮＩＤ ＭＡＣアドレスは、ＮＩＤ管理テーブル６０４を参照し、抽出したＭＡＣアドレスと対比する。ＮＩＤ４０１のＭＡＣアドレスであれば（ステップＳ２２０６：Ｙｅｓ）、ステップＳ２２０７に移行し、ＮＩＤ４０１のＭＡＣアドレスでなければ（ステップＳ２２０６：Ｎｏ）、Ｓ２２１０に移行する。
【００７９】
ステップＳ２２０７では、１〜最大Ｈｏｐ数までの値の格納があるか判断する。同一のＯＶＣ上のすべての機器の情報が取得できているかを判断する。そして、すべての値の格納があれば（ステップＳ２２０７：Ｙｅｓ）、ＣＩＲデータベース６０５を参照し、同一トランザクションＩＤから各中継装置の設定（変更）可能なＣＩＲを取得し、さらに、その中のＣＩＲ最小値を抽出し（ステップＳ２２０８）、ＣＩＲ最小値管理テーブル６０６にＳ−Ｔａｇ，ＣＩＲの設定または変更可能な最小値を格納する（ステップＳ２２０９）。この後、ステップＳ２２１１に移行する。
【００８０】
一方、ステップＳ２２０７において、すべての値の格納がされていなければ（ステップＳ２２０７：Ｎｏ）、ステップＳ２２１０に移行する。ステップＳ２２１０では、利用不可であるとし、処理を終了する。または、更にＣＩＲ最小値管理テーブル６０６から該当するＳ−Ｔａｇエントリを削除し、ステップＳ２２１１に移行してもよい。なお、新規の場合は登録がないため削除しない。
【００８１】
ステップＳ２２１１では、Ｓ−Ｔａｇ，トランザクションＩＤ，ＮＩＤ ＭＡＣアドレス一時保存情報を削除し、一連の処理を終了する。
【００８２】
以上説明した実施の形態においては、１つのＯＶＣに対するＣＩＲ変更をおこなう構成について説明したが、複数のＯＶＣに対しても、同様にＣＩＲ変更をおこなうことができ、複数拠点のユーザ間での帯域の有効利用ができるようになる。
【００８３】
そして、帯域保証装置は、ＣＩＲの情報を用いて、あらかじめ定期的にＮＩＤ、および中継装置とやりとりして設定可能なＣＩＲの最小値を求める構成であるため、ユーザ拠点（ＮＩＤ）側からのＣＩＲ設定変更の要求があったとき、このＣＩＲ設定変更の要求に対して即座に判定できる。これにより、ユーザ拠点からの帯域変更の要求に対して短時間で応答できるようになり、待ち時間がなく、すぐに帯域変更できるようになる。
【００８４】
そして、帯域保証装置が帯域変更の可否を判定し、所定の通信プロトコルを用いて、ＯＶＣ上に設けられたＮＩＤ、および中継装置に対してもＣＩＲ変更の設定をおこなうことができ、ＣＩＲ設定変更を簡単な構成で短時間に実行できるようになる。また、ＯＶＣ上のＮＩＤや中継装置の台数にかかわらず、帯域変更を即座に効率的におこなうことができる。特に、レイヤ２のＭＡＣアドレスとＶＬＡＮタグの情報を用いてＯＶＣ上の機器を管理するため、通信の転送効率を向上でき、処理も簡単におこなうことができる。
【００８５】
また、上記の帯域保証を帯域の使用量に応じた従量課金をおこなうサービスに適用する場合には、クラウドサービスへの回線を有効に帯域使用でき、提供するネットワークオペレータの収益拡大も可能となる。たとえば、空いた帯域を複数のＯＶＣに割り振りすることもできるようになる。
【００８６】
上述した各実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
【００８７】
（付記１）ユーザ拠点側装置との間のＯＶＣ上に設置された複数の機器に設定された最低保証通信速度を収集する制御部と、
前記制御部により収集した前記最低保証通信速度の最小値を求めておき、前記ユーザ拠点側装置から前記ＯＶＣに対する帯域変更要求時には、前記最低保証通信速度に基づき、前記帯域変更要求の受け付けの可否を判断して前記ユーザ拠点側装置に応答する判定部と、
を備えたことを特徴とする帯域保証装置。
【００８８】
（付記２）前記判定部は、
前記帯域変更要求が受け付け可能な場合には、前記最低保証通信速度の最小値を、通信速度を制限する手段に設定することを特徴とする付記１に記載の帯域保証装置。
【００８９】
（付記３）前記判定部は、
前記帯域変更要求が受け付け可能な場合には、前記複数の機器に対して前記最低保証通信速度の変更を要求することを特徴とする付記２に記載の帯域保証装置。
【００９０】
（付記４）前記制御部は、
定期的に、前記ＯＶＣ上に設置された複数の機器に対し、所定の通信フレームに送信元および送信先のアドレスを設定して要求し、
複数の前記機器から所定の通信フレームの応答に設定された前記最低保証通信速度を、前記アドレスに基づき前記機器ごとに対応付けて更新可能に格納部に格納することを特徴とする付記１〜３のいずれか一つに記載の帯域保証装置。
【００９１】
（付記５）前記制御部は、
前記ＯＶＣ上に設置された複数の機器に対し、所定の通信フレームを用いて、前記複数の機器に対する前記最低保証通信速度の変更を要求し、応答を受けることを特徴とする付記１〜４のいずれか一つに記載の帯域保証装置。
【００９２】
（付記６）前記制御部は、
前記通信フレームの未使用の領域を用いて前記要求と応答、および設定値を送出することを特徴とする付記４または５に記載の帯域保証装置。
【００９３】
（付記７）前記制御部は、
前記複数の機器から受信した同一トランザクションＩＤを有する複数の前記所定のフレームに含まれる前記最低保証通信速度を収集することを特徴とする付記１〜６のいずれか一つに記載の帯域保証装置。
【００９４】
（付記８）前記通信速度を制限する手段は、ポリサーであり、
前記判定部は、
前記帯域変更要求の受け付けの可否を、前記ポリサーが管理する余剰トークンの中から、前記帯域変更分のトークンを割り当てることが可能か否かに基づき判定することを特徴とする付記２に記載の帯域保証装置。
【００９５】
（付記９）前記通信速度を制限する手段は、シェイパーであり、
前記判定部は、
前記帯域変更要求の受け付けの可否を、前記シェイパーが管理する通信ポートに対して設定されている複数のＯＶＣの前記帯域変更要求の合計値が前記通信ポートの物理帯域を超えるか否かに基づき判定することを特徴とする付記２または８に記載の帯域保証装置。
【００９６】
（付記１０）前記ポリサーは、
前記帯域変更時のレートに対応する前記トークンのバケットサイズをあらかじめ複数保持し、変更後の前記帯域に対応する前記トークンのバケットサイズを設定することを特徴とする付記８に記載の帯域保証装置。
【００９７】
（付記１１）ユーザ拠点側装置との間のＯＶＣ上に設置された複数の機器に設定された最低保証通信速度を収集する収集工程と、
収集した前記最低保証通信速度の最小値を求めておき、前記ユーザ拠点側装置から前記ＯＶＣに対する帯域変更要求時には、前記最低保証通信速度に基づき、前記帯域変更要求の受け付けの可否を判断して前記ユーザ拠点側装置に応答する判定工程と、
を含むことを特徴とする帯域保証方法。
【符号の説明】
【００９８】
１００ ネットワーク
１０２ ブリッジ
４０１ ユーザ拠点装置（ＮＩＤ）
４０２ ネットワーク
４０３ クラウドサービス拠点
４０５ 中継装置
４１０ 帯域保証装置
６０１ 制御部
６０２ 処理部
６０２ａ 判定部（ＣＡＣ）
６０３ ＯＡＭフレーム送受信部
６０４ ＮＩＤ管理テーブル
６０５ ＣＩＲデータベース
６０６ ＣＩＲ最小値管理テーブル
６０７ ＣＩＲ管理テーブル
６１０ 入出力インターフェース
６１１ 入力処理部
６１２ Ｌ２入力フレーム処理部
６１４ ポリサー
６２１ 出力処理部
６２２ キューイング
６２３ スケジューラ
６２４ Ｌ２出力フレーム処理部
６３０ スイッチユニット
６３１ Ｌ２データスイッチング部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＶＣにおける帯域を保証する帯域保証装置および帯域保証方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＮＥ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｅｌｅｍｅｎｔ）群を管理するＥＭＳ（Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）と、複数のＥＭＳを収容するＮＭＳ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）を有するネットワークシステムが提案されており、あるレイヤ２ドメイン内でのＮＥへの各種設定は、ＥＭＳを介して手動でおこなわれている（たとえば、特許文献１，２参照。）。
【０００３】
レイヤ２ネットワークにおいて、ＶＬＡＮごとに一定の帯域保証をおこなう場合、特許文献１、２の技術では、ＥＭＳが複数のＮＥを管理して、最低保証通信速度（ＣＩＲ）の変更をおこなう。動画配信やＶｏＩＰサービスといった、確保された一定帯域上で、固定的なレイヤ２サービスをおこなう場合においては、現状のＥＭＳを用いたＶＬＡＮパス管理が適している。
【０００４】
各ユーザ拠点とクラウドサービス拠点との間の帯域保証を考えた場合、必ずしも、常に固定的な帯域保証のみでは、充分でない場合もあり、クラウドサービス上のＣＰＵを多く消費するようなアプリケーションを実行している場合においては、一時的に多くの通信量を必要としたり、データベースバックアップやアップロードなどの作業が発生するようなケースにおいては、必要とされる帯域も一時的に増える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−５１０７６号公報
【特許文献２】特開２００２−２５２６３６号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】ＩＴＵ−Ｔ Ｙ．１７３１ ”ＯＡＭ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｆｏｒ Ｅｔｈｅｒｎｅｔ ｂａｓｅｄ ｎｅｔｗｏｒｋｓ” ２００８年２月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来技術では、ＯＶＣ上のすべての中継装置が、ＣＩＲの変更を許容可能かどうかを即時に判別することができなかった。ＯＶＣ上のすべての中継装置に、ＣＩＲの変更を即時に反映させることができないため、特定のユーザ拠点から利用をおこなうクラウドサービス上のサーバ数や帯域数が一時的に増加するようなケースにおいても、容易に必要となる帯域の最低保証量を変更できない。このため、帯域ボトルネックにより、クラウドサービスの使用方法が限定されるケースが生じた。
【０００８】
従来技術１では、一元管理している管理サーバに対して帯域要求した後、管理サーバがネットワークの帯域を見回ってから空き帯域を確保する構成であり、必要とする帯域要求が生じてから実際に帯域を確保するまでに待ち時間がかかった。また、従来技術２では、波長パスを予約する構成であり、波長パス予約時にＩＰアドレスを指定して経路予約するため、拠点同士が１：１となる場合に限定され、複数の拠点間の各経路における帯域保証はできない。
【０００９】
開示の帯域保証装置および帯域保証方法は、上述した問題点を解消するものであり、帯域の変更要求に対する応答、および帯域変更を速やかにおこなえることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、開示技術は、ユーザ拠点側装置との間のＯＶＣ上に設置された複数の機器に設定された最低保証通信速度を収集する処理部と、処理部により収集した最低保証通信速度の最小値を求めておき、ユーザ拠点側装置からＯＶＣに対する帯域変更要求時には、最低保証通信速度に基づき、帯域変更要求の受け付けの可否を判断してユーザ拠点側装置に応答する判定部と、を含む。
【発明の効果】
【００１１】
開示の帯域保証装置および帯域保証方法によれば、帯域の変更要求に対する応答、および帯域変更を速やかにおこなえるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、レイヤ２ネットワークの階層管理を示す図である。
【図２】図２は、ＯＶＣの適用例を示す図である。
【図３−１】図３−１は、ＥＶＣのフレームフォーマットを示す図である。
【図３−２】図３−２は、ＯＶＣのフレームフォーマットを示す図である。
【図４】図４は、実施の形態にかかる帯域保証装置を含むネットワーク構成を示す図である。
【図５】図５は、空き帯域の情報収集を説明する図である。
【図６】図６は、帯域保証装置の構成を示す図である。
【図７】図７は、装置間のメッセージを示すシーケンス図である。
【図８−１】図８−１は、ＮＩＤ管理テーブルを示す図表である。
【図８−２】図８−２は、ＣＩＲデータベースを示す図表である。
【図８−３】図８−３は、ＣＩＲ最小値管理テーブルを示す図表である。
【図８−４】図８−４は、ＣＩＲ管理テーブルを示す図表である。
【図９】図９は、ＣＩＲ問い合わせのフレームフォーマットの例を示す図である。
【図１０】図１０は、設定可能ＣＩＲ通知のフレームフォーマットの例を示す図である。
【図１１】図１１は、ＣＩＲ変更要求のフレームフォーマットの例を示す図である。
【図１２】図１２は、ＣＩＲ設定要求のフレームフォーマットの例を示す図である。
【図１３】図１３は、ＣＩＲ設定要求への応答のフレームフォーマットの例を示す図である。
【図１４】図１４は、ＣＩＲ変更要求への応答フレームフォーマットの例を示す図である。
【図１５】図１５は、下り通信に関する帯域保証に関するやりとりを示す概要図である。
【図１６】図１６は、上り通信に関する帯域保証に関するやりとりを示す概要図である。
【図１７】図１７は、帯域保証装置における下り通信の処理を説明する詳細図である。
【図１８】図１８は、ポリサーへのトークン注入を説明する図である。
【図１９】図１９は、帯域保証装置における上り通信の処理を説明する詳細図である。
【図２０】図２０は、帯域保証装置の判定部の処理内容を示すフローチャートである。
【図２１】図２１は、ＣＩＲに対応したトークンバケットの最大サイズの設定内容を示す図表である。
【図２２】図２２は、ＣＩＲ最小値を求める処理内容を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照して、開示技術の好適な実施の形態を詳細に説明する。開示の帯域保証装置は、ユーザ拠点間のＶＬＡＮトンネルパス（ＯＶＣ：Ｏｐｅｒａｔｏｒ Ｖｉｒｔｕａｌ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）を複数収容し、定期的に各ＯＶＣ上にある複数の中継装置の設定または変更可能なＣＩＲ（Ｃｏｍｍｉｔｔｅｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｒａｔｅ）を収集し、ＯＶＣ上でのＣＩＲの設定又は変更可能な最小値を求めておくことにより、ユーザ拠点からの帯域変更（ＣＩＲ変更要求）を受けたときに、即時に、要求の受付可否を判定してＯＶＣにおいてＣＩＲを変更する。ＣＩＲは、あるＯＶＣについて、バースト的なデータ増加発生時などにおいても、一定の転送レートのサービスをおこなうための最低保証通信速度を示す。
【００１４】
はじめに開示技術の前提となる監視区間の概要について説明する。図１は、レイヤ２ネットワークの階層管理を示す図である。非特許文献１に記載のＩＴＵ−Ｔ Ｙ．１７３１ ＯＡＭ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ）を用いたレイヤ２ネットワークの階層管理について説明する。
【００１５】
拠点の端末ＣＥ１０１，１０１間のネットワーク１００に複数のブリッジ１０２が設けられた構成において、異なるネットワーク監視区間（１）〜（３）に対しては、異なるＭＥＧ Ｌｅｖｅｌ（Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ Ｅｎｔｉｔｙ Ｇｒｏｕｐ Ｌｅｖｅｌ）を設定し、障害監視などをおこなう。ＭＥＰ（図中□で記載）は、ＭＥＧ Ｅｎｄ Ｐｏｉｎｔであり、監視区間の終端点を示す。ＭＩＰ（図中○）は、ＭＥＧ Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｐｏｉｎｔであり、監視中間点を示す。
【００１６】
非特許文献１に記載の技術によるＯＡＭを用いると、さらに、ＶＬＡＮで識別されるユーザごとに、ＯＡＭ機能を提供可能であるため、広域なレイヤ２ネットワーク（Ｙ．１７３１では、Ｂｒｉｄｇｅ）において、より細かな単位で、安定した障害監視・管理をおこなうことが可能である。
【００１７】
図２は、ＯＶＣの適用例を示す図である。ある拠点から、Ｏｐｅｒａｔｏｒ１ネットワーク２００を介して、複数のＶＬＡＮパス（図では、ＥＶＣ１，ＥＶＣ２）を別拠点に送る場合に、ＥＶＣという単位で個々に送信するよりも、Ｏｐｅｒａｔｏｒ１ネットワーク２００をトンネルするＯＶＣ（Ｏｐｅｒａｔｏｒ Ｖｉｒｔｕａｌ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）を作成し、ＯＶＣ上に複数のＥＶＣを送信する方法を用いることによって、Ｏｐｅｒａｔｏｒ１上のすべてのネットワーク２００で、ＥＶＣを管理するよりも、ＶＬＡＮの管理を容易にできる利点を有する。
【００１８】
図３−１は、ＥＶＣのフレームフォーマットを示す図である。ＥＶＣは、レイヤ２フレーム内に、８０２．１Ｑ Ｔａｇを挿入し、Ｔａｇ ＴｙｐｅにＣｕｓｔｏｍｅｒ ＶＬＡＮ Ｔａｇ（Ｃ−Ｔａｇ）を示す８１００を挿入する。ＶＬＡＮ ＩＤは、１２ｂｉｔのＶＩＤフィールドにて規定する。
【００１９】
図３−２は、ＯＶＣのフレームフォーマットを示す図である。ＥＶＣのフレームフォーマットに、さらに、８０２．１Ｑ Ｏｕｔｅｒ Ｔａｇを挿入し、Ｔａｇ ＴｙｐｅにＳｅｒｖｉｃｅ ＶＬＡＮ Ｔａｇ（Ｓ−Ｔａｇ）を示す８８ａ８を挿入する。ＶＬＡＮ ＩＤは、１２ｂｉｔのＶＩＤフィールドにて規定する。ＯＶＣを規定することにより、ＯＶＣ上の中継装置は、Ｓ−Ｔａｇのみを参照すればよいため、レイヤ２フレームの転送処理を簡略化できる。
【００２０】
（実施の形態）
図４は、実施の形態にかかる帯域保証装置を含むネットワーク構成を示す図である。ユーザ拠点ＮＩＤ−クラウドサービス拠点（たとえばデータセンタ）間での帯域保証サービスの構成について説明する。ユーザ拠点側に設置されたＮＩＤ４０１は、Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｄｅｖｉｃｅを示し、ＮＩＤ４０１は、ユーザの保有するネットワークと、Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｏｐｅｒａｔｏｒが保有するネットワーク４０２の分界点として機能する。ＮＩＤ４０１からクラウドサービス拠点４０３までの経路においては、数多くのＮＩＤを集線して、１つのクラウドサービス拠点４０３に接続するために、複数の中継装置４０５が介在する構成となっている。
【００２１】
そして、クラウドサービス拠点４０３の入口に、各ＮＩＤ４０１とのＶＬＡＮパス（ＯＶＣ）に対して、中継装置４０５に対して割り当てられているＣＩＲを管理する帯域保証装置４１０を導入する。この帯域保証装置４１０は、中継装置４０５の機能を有している。帯域保証装置４１０とＮＩＤ４０１には、監視区間の終端点の機能（たとえば、Ｙ．１７３１ ＯＡＭのＭＥＰ機能）を設け、中継装置４０５には、監視中間点の機能（Ｙ．１７３１ ＭＩＰ機能）を設ける。中継装置４０５が複数存在する状態でも同様である。図４において、ＮＩＤ４０１はＭＥＰ、中継装置４０５は、ＭＩＰ、帯域保証装置４１０はＭＥＰとなる。
【００２２】
そして、ＮＩＤ１からクラウドサービス拠点４０３の入口に位置する中継装置４０５までの経路に設定をおこなったＯＶＣ１に対して、最低保証帯域ＣＩＲ１を割り当てる。同様に、ＮＩＤ２からクラウドサービス拠点４０３の入口に位置する中継装置４０５までの経路に設定をおこなったＯＶＣ２に対して、最低保証帯域ＣＩＲ２を割り当てる。同様に、ＮＩＤ３〜ＮＩＤ６についても対応するＯＶＣ３〜ＯＶＣ６に対してそれぞれＣＩＲ３〜ＣＩＲ６を割り当てる。
【００２３】
図５は、空き帯域の情報収集を説明する図である。帯域保証装置４１０は、監視フレーム（たとえば、Ｙ．１７３１ ＯＡＭ Ｌｉｎｋ Ｔｒａｃｅフレーム）を、ＮＩＤ４０１と、中継装置４０５に定期的に送信し、ＣＩＲ設定可能空き帯域の情報を、ＯＶＣごとに収集する。そして、帯域保証装置４１０は、ＯＶＣに対して、ＮＩＤ４０１と、中継装置４０５から取得したＣＩＲ設定可能空き帯域の中で、最小となる値を格納する。このＣＩＲ設定可能空き帯域の収集は、たとえば、Ｙ．１７３１ ＯＡＭプロトコルにて帯域情報を含めることによっておこなえる。
【００２４】
そして、帯域保証装置４１０は、ユーザ拠点からのＣＩＲ変更要求を受信時に、ＣＩＲ変更要求値を、ＯＶＣ上のＣＩＲ設定可能空き帯域の最小値、および帯域保証装置４１０が受付可能なＣＩＲと比較し、ＣＩＲ変更を受付可能かどうか判定する。帯域保証装置４１０は、ＣＩＲ設定変更を受付できるか否かを判定するための判定部（ＣＡＣ：Ｃａｌｌ Ａｄｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）を備え、ＣＡＣが、自帯域保証装置４１０内のポリサー（Ｐｏｌｉｃｅｒ）や、シェイパー（Ｓｈａｐｅｒ）の使用状況を監視することによって、判定する。ＣＩＲ変更が受付できる場合、帯域保証装置４１０は、自帯域保証装置４１０と中継装置４０５に対して、ＣＩＲ設定変更を、所定の通信プロトコル（たとえば、Ｙ．１７３１ ＯＡＭプロトコル）を用いて即時に反映させる。
【００２５】
（帯域保証装置の構成）
図６は、帯域保証装置の構成を示す図である。以下の説明では、主に帯域保証にかかる構成について説明し、通信の制御等については省略する。帯域保証装置４１０は、制御部６０１と、入出力インターフェース６１０と、スイッチユニット６３０と、を含む。制御部６０１は、ソフトウェア、あるいはハードウェアで構成でき、通信および帯域保証に関する処理を実行する。ソフトウェアの場合、ＣＰＵがＲＯＭ等に格納された帯域保証のプログラムを実行し、ＲＡＭ等のメモリをワークエリアとして用いデータ処理することにより構成できる。
【００２６】
制御部６０１は、上り方向／下り方向の個々のＯＶＣのＣＩＲを監視し、ＣＩＲ設定等の制御をおこなう。制御部６０１は、処理部６０２と、ＯＡＭフレーム送受信部６０３と、処理部６０２が設定および参照する複数の管理テーブルを有する。管理テーブルは、ＮＩＤ管理テーブル６０４と、ＣＩＲデータベース６０５と、ＣＩＲ最小値管理テーブル６０６と、ＣＩＲ管理テーブル６０７と、を含む。
【００２７】
処理部６０２は、判定部（ＣＡＣ）６０２ａを含む。判定部６０２ａは、ＣＩＲの変更が可能か否かを判定し、入出力インターフェース６１０のスケジューラ（またはシェイパー）６２３と、ポリサー６１４に対し、判定した新たなＣＩＲを割り当てる。ＯＡＭフレーム送受信部６０３は、入出力インターフェース６１０を介してＯＡＭ通信フレームの送受信を処理し、ＭＥＰの機能を有する。ＮＩＤ管理テーブル６０４には、ＮＩＤとＯＶＣの対応関係が格納される。ＣＩＲデータベース６０５には、ＯＶＣ（Ｓ−Ｔａｇ）ごとの経路の情報と、中継装置から収集した設定可能ＣＩＲが格納される。ＣＩＲ最小値管理テーブル６０６には、ＯＶＣごとのＣＩＲの設定または変更可能な最小値が格納される。ＣＩＲ管理テーブル６０７には、ＯＶＣごとの現在のＣＩＲ等が格納される。
【００２８】
入出力インターフェース６１０は、ＮＩＤ４０１側と、クラウドサービス拠点４０３側にそれぞれ設けられる。この入出力インターフェース６１０は、入力処理部６１１と、出力処理部６２１と、を含む。入力処理部６１１は、レイヤ２（Ｌ２）入力フレーム処理部６１２と、分別部（Ｃｌａｓｓｉｆｉｅｒ）６１３と、ポリサー６１４と、を含む。出力処理部６２１は、キューイング６２２と、スケジューラ６２３と、Ｌ２出力フレーム処理部６２４と、を含む。入出力インターフェース６１０，６１０間には、レイヤ２フレームの受け渡しをおこなうスイッチユニット６３０が設けられる。
【００２９】
（装置間のメッセージシーケンス）
図７は、装置間のメッセージを示すシーケンス図である。１つのＯＶＣに対するやりとりを示してある。帯域保証装置４１０は、ＮＩＤ管理テーブル６０４により、ＮＩＤ４０１のＭＡＣアドレスと、ＯＶＣを識別するためのＳ−Ｔａｇの対応を管理している（ステップＳ７０１）。帯域保証装置４１０は、所定のフレーム（ＬＴＭフレーム、たとえば、Ｙ．１７３１のＬｉｎｋ Ｔｒａｃｅフレーム）を用いて、ターゲットＭＡＣアドレスをＮＩＤ４０１のＭＡＣアドレス、送信元（Ｏｒｉｇｉｎ）ＭＡＣアドレスを自ＭＡＣアドレスとしたＣＩＲ設定可能値の問い合わせフレームをＮＩＤ４０１および中継装置４０５に向けて送信する（ステップＳ７０２）。この所定のフレームは、ＯＶＣごとに定期的に送信される。
【００３０】
ＮＩＤ４０１および、中継装置４０５では、所定のフレーム内の送信元ＭＡＣアドレスと、ターゲットＭＡＣアドレスの情報を参照し、帯域保証装置４１０に所定のフレームを用いてそれぞれ返信フレームを送信する（ステップＳ７０３）。この返信フレームには、設定可能なＣＩＲ値が含まれる。これにより、帯域保証装置４１０は、ＯＶＣごとのＣＩＲ設定可能最小値の最新情報を格納する（ステップＳ７０４）。
【００３１】
この後、ＮＩＤ４０１においてＣＩＲの変更をおこなうときには、所定のフレーム（たとえば、後述するＶＳＭ（Ｖｅｎｄｅｒ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｍｅｓｓａｇｅ）フレーム）を用いて帯域保証装置４１０に対し、ＣＩＲ変更要求をおこなう（ステップＳ７０５）。これにより、帯域保証装置４１０は、ＣＩＲ変更可否を判定し（ステップＳ７０６）、ＣＩＲが変更可能であれば、ＯＶＣに対してＣＩＲを変更する（ステップＳ７０７）。そして、帯域保証装置４１０は、ＣＩＲ変更時に、所定のフレームを用いてＮＩＤ４０１宛てに変更後のＣＩＲ値を含むＣＩＲ設定要求をおこなう（ステップＳ７０８）。
【００３２】
ＮＩＤ４０１および、中継装置４０５では、所定のフレームによるＣＩＲ設定要求に対応して、ＯＶＣに対してＣＩＲを変更し（ステップＳ７０９）、それぞれ、帯域保証装置４１０に所定のフレームを用いてそれぞれＣＩＲ設定完了の返信フレームを送信する（ステップＳ７１０）。この後、帯域保証装置４１０は、ＣＩＲ変更完了を所定のフレームを用いてＯＶＣに送信する（ステップＳ７１１）。
【００３３】
この後、拠点ユーザによるＣＩＲ変更要求時には、ＮＩＤ４０１からＳ−Ｔａｇを含めたＶＳＭフレームを帯域保証装置４１０に対して送信する。たとえば、ＶＳＭフレームの送信トリガは、拠点ユーザがＮＩＤ４０１に、Ｗｅｂインターフェースでアクセスをおこない、ＣＩＲ変更操作をおこなうことにより、送信される。
【００３４】
図８−１〜図８−４は、帯域保証装置の管理テーブルの内容を示す図表である。図８−１は、ＮＩＤ管理テーブルを示す図表である。ＮＩＤ管理テーブル６０４は、ＮＩＤ４０１のＭＡＣアドレスと、ＯＶＣを示すＳ−Ｔａｇとが対応付けられている。
【００３５】
図８−２は、ＣＩＲデータベースを示す図表である。ＣＩＲデータベース６０５は、ＯＶＣを示すＳ−Ｔａｇと、トランザクションＩＤ（Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ ＩＤ）と、中継装置４０５のＭＡＣアドレスと、帯域保証装置４１０からのＨｏｐ数と、設定可能ＣＩＲ値からなる。これにより、同一のフレーム（ＬＴＭフレームに対するＬＴＲ（Ｌｉｎｋ Ｔｒａｃｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フレーム）をトランザクションＩＤにより識別することで、ＯＶＣに対応した複数の装置（ＮＩＤ４０１，中継装置４０５）からの応答を関連づけることが可能である。
【００３６】
ＬＴＲフレームは、ＬＴＭフレームのＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎ ＩＤのコピーをおこない、返信される。また、帯域保証装置４１０からのＨｏｐ数については、ＬＴＭフレームにて送信をおこなった所定のエリア（たとえばＴＴＬ（２５５））と、返信されたＬＴＲフレームでの減算数を比較することにより、帯域保証装置４１０からのレイヤ２Ｈｏｐ数をＣＩＲデータベース６０５に格納できる。また、古くなった情報については、ＣＩＲデータベース６０５から定期的に削除をおこなってもよい。
【００３７】
図８−３は、ＣＩＲ最小値管理テーブルを示す図表である。このＣＩＲ最小値管理テーブル６０６は、処理部６０２がＣＩＲデータベース６０５を参照して設定する。同一トランザクションＩＤを有する複数の設定可能ＣＩＲ値を抽出し、この複数の設定可能ＣＩＲ値の中から最小のＣＩＲ値を抽出し、格納したものである。
【００３８】
図８−４は、ＣＩＲ管理テーブルを示す図表である。ＣＩＲ管理テーブル６０７は、ＯＶＣ（Ｓ−Ｔａｇ）ごとに、現状のＣＩＲでの最低帯域保証値を格納する。
【００３９】
図９は、ＣＩＲ問い合わせのフレームフォーマットの例を示す図である。帯域保証装置４１０が送信する所定のフレーム（ＬＴＭフレーム）の例を示している。ＬＴＭフレーム９００のうち、不使用の領域（Ｒｅｓｅｒｖｅされている７ｂｉｔのＦｌａｇｓフィールド）９０１を用い、ＮＩＤ４０１および中継装置４０５にＣＩＲ設定可能値を問い合わせる。Ｆｌａｇｓフィールド９０１のＲｅｓｅｒｖｅｄの値は、０：通常のＬｉｎｋ Ｔｒａｃｅフレーム、１：ＣＩＲ設定可能値問い合わせ、２：ＣＩＲ設定要求とする。
【００４０】
上述したＬＴＭフレームは、図３−１および図３−２に示したＥＶＣ，ＯＶＣのデータペイロード部分に格納し、伝送される。このデータペイロード部分には、ＬＴＭフレームに限らず、ＬＴＲ、ＶＳＭ、ＶＳＲ（Ｖｅｎｄｅｒ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）の各フレームについても同様に収容され、伝送される。また、ＯＶＣを識別するためのＳ−Ｔａｇは、図３−２に示した８０２．１Ｑ Ｏｕｔｅｒ Ｔａｇ内の１２ｂｉｔのＶＩＤフィールドに格納をおこなう。中継装置４０５やＮＩＤ４０１は、ＩＥＥＥ８０２．１ａｄフレームフォーマットで、帯域保証装置４１０からのＬＴＭフレームを受信し、Ｓ−Ｔａｇを識別することによって、問い合わせを要求したＯＶＣの情報を識別できる。
【００４１】
他のＬＴＲフレーム、ＶＳＭフレーム、ＶＳＲフレームについても同様に、ＩＥＥＥ８０２．１ａｄフレームフォーマットでやりとりがおこなわれ、Ｓ−Ｔａｇ内のＶＩＤにてＯＶＣの情報を識別できる。ＬＴＭの送信元ＭＡＣアドレス（Ｓｏｕｒｃｅ ＭＡＣ）は帯域保証装置４１０のＭＡＣアドレスとし、宛先ＭＡＣアドレス（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ ＭＡＣ）はマルチキャストアドレスとする。
【００４２】
ＬＴＭの宛先ＭＡＣアドレスは、マルチキャストアドレス（たとえば、Ｙ．１７３１ Ｓｅｒｖｉｃｅ ＯＡＭでは、Ｍｕｌｔｉｃａｓｔ Ｃｌａｓｓ２ ＤＡ：０１−８０−Ｃ２−００−００：３ｘ：ｘはＭＥＧ Ｌｅｖｅｌを示す）とし、受信をおこなったＭＩＰがＯＡＭフレーム送受信部６０３で受信できるようにする。中継装置４０５では、受信したＬＴＭフレームのＭＥＧ Ｌｅｖｅｌが自身の属するＭＥＧ Ｌｅｖｅｌに一致し、受信したＬＴＭフレームのＴａｒｇｅｔ ＭＡＣアドレスが、自身のデータベースに格納されているＮＩＤ４０１のＭＡＣアドレスに一致する場合のみ、ＬＴＭのＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎ ＩＤ、ＬＴＭのＴＴＬを１減算させた値を盛り込んだＬＴＲフレームをＬＴＭのＯｒｉｇｉｎ ＭＡＣ Ａｄｄｒｅｓｓに返信する。
【００４３】
図１０は、設定可能ＣＩＲ通知のフレームフォーマットの例を示す図である。ＮＩＤ４０１および中継装置４０５が返信する所定のフレーム（ＬＴＲフレーム）の例を示している。ＬＴＲフレーム１０００のうち、不使用の領域（ＲｅｓｅｒｖｅされているＦｌａｇｓフィールド）１００１を用い、Ｆｌａｇｓフィールド１００１内のＲｅｓｅｒｖｅｄに値１をセットすることによって、ＣＩＲ設定可能値問い合わせ応答であることを示す。また、新たに、８ｂｉｔのＴＬＶフィールド１００２を用いて、ＣＩＲ設定可能値を設定し、送信する。帯域保証装置４１０では、ＯＶＣ上の中継装置４０５やＮＩＤ４０１から定期的にこのＬＴＲフレームを受信することにより、最新のＣＩＲ設定可能値を得ることができる。
【００４４】
図１１は、ＣＩＲ変更要求のフレームフォーマットの例を示す図である。ＮＩＤ４０１が送信する所定のフレーム（ＶＳＭフレーム）の例を示している。ＣＩＲ設定変更要求時には、ＶＳＭフレーム１１００のＦｌａｇｓフィールド１１０１のＲｅｓｅｒｖｅｄに値１を設定し、ＣＩＲ設定変更要求であることを示す。また、ＴＬＶフィールド１１０２にＣＩＲ変更要求値を設定し、送信する。このＶＳＭフレームを受信した帯域保証装置４１０では、ＣＩＲ変更可否を判定し、変更可であれば、中継装置４０５と、ＮＩＤ４０１に対して、ＬＴＭフレームを用いてＣＩＲ設定要求をおこなう。
【００４５】
図１２は、ＣＩＲ設定要求のフレームフォーマットの例を示す図である。帯域保証装置４１０が送信する所定のフレーム（ＬＴＭフレーム）の例を示している。このフレームは、図９に示したＬＴＭフレームと同じである。そして、ＣＩＲ設定要求時には、ＬＴＭフレーム１２００のＦｌａｇｓフィールド１２０１のＲｅｓｅｒｖｅｄに値２を設定し、ＣＩＲ設定要求であることを示す。また、ＴＬＶフィールド１２０２にＣＩＲ設定要求値を設定し、送信する。このＣＩＲ設定要求値は、設定要求する通信速度の値（Ｍｂｐｓ）や、あらかじめ用意したテンプレートの一定値（たとえば、１０Ｍ、２０Ｍ、…１００Ｍ等）を設定してもよい。
【００４６】
図１３は、ＣＩＲ設定要求への応答のフレームフォーマットの例を示す図である。図示のように、たとえば、ＬＴＲフレーム１３００のＦｌａｇｓフィールド１３０１のＲｅｓｅｒｖｅｄに値２を設定し、ＣＩＲ設定可能値問い合わせへの応答であることを示し、送信する。
【００４７】
図１４は、ＣＩＲ変更要求への応答フレームフォーマットの例を示す図である。図示のように、たとえば、ＶＳＲフレーム１４００のＦｌａｇｓフィールド１４０１を用いて、ＣＩＲ変更完了（値：０）、または、ＮＧ（値：１）を設定し、帯域保証装置４１０に通知をおこなう。なお、事前に帯域保証装置４１０が設定可能帯域の問い合わせをおこなっているため、通常はＮＧとはならない。
【００４８】
（中継装置およびＮＩＤの構成）
中継装置４０５と、ＮＩＤ４０１の構成は、上述した帯域保証装置４１０の構成と基本的に同じであり、説明は省略する。中継装置４０５では、管理テーブルを用いてＯＶＣごとに、現状のＣＩＲでの最低帯域保証値を格納する。同様に、ＮＩＤ４０１においても、ＯＶＣごとに、現状のＣＩＲでの最低帯域保証値を格納する。
【００４９】
（帯域保証動作の概要）
図１５は、下り通信に関する帯域保証に関するやりとりを示す概要図である。クラウドサービス拠点→ＮＩＤ方向の装置間の動作概要を示し、各装置におけるデータベース、テーブル等の細かな記載は省略している。
【００５０】
帯域保証装置４１０は、判定部（ＣＡＣ）６０２ａにより、スケジューラ６２３、ポリサー６１４、ＣＩＲ最小値管理テーブル６０６の情報から、ＯＶＣ１５０１に対するＣＩＲ変更の可否を判定する。また、ＣＩＲ変更が可能な場合は、ＣＩＲ変更情報をスケジューラ６２３と、ポリサー６１４に反映させる。さらに、ＯＡＭフレーム送受信部６０３は上記のＭＥＰ機能を有し、ＯＡＭフレーム１５０２により、中継装置４０５と、ＮＩＤ４０１との間で帯域制御のための情報のやりとりをおこなう。
【００５１】
中継装置４０５は、ＯＡＭフレーム送受信部６０３が上記ＭＩＰ機能を有し（図中では６０３Ａと記載した）、ＯＡＭフレーム１５０２の中継をおこなう。同様に、判定部（ＣＡＣ）６０２ａを有し、スケジューラ６２３に設定を反映させる。ＮＩＤ４０１は、ＯＡＭフレーム送受信部６０３が上記のＭＥＰ機能を有し、ＯＡＭフレーム１５０２の送受信をおこなう。また、判定部（ＣＡＣ）６０２ａを有し、スケジューラ６２３に設定を反映させる。
【００５２】
図１６は、上り通信に関する帯域保証に関するやりとりを示す概要図である。ＮＩＤ→クラウドサービス拠点方向の装置間の動作概要を示している。図１５との相違は、ポリサー６１４が伝送路上のエッジ前段位置に配置されており、伝送方向の入口（上流）で伝送量を制限している点である。
【００５３】
ＮＩＤ４０１は、ＯＡＭフレーム送受信部６０３が上記のＭＥＰ機能を有し、ＯＡＭフレーム１５０２の送受信をおこなう。また、判定部（ＣＡＣ）６０２ａを有し、スケジューラ６２３、ポリサー６１４に設定を反映させる。中継装置４０５は、ＯＡＭフレーム送受信部６０３が上記ＭＩＰ機能を有し（図中では６０３Ａと記載した）、ＯＡＭフレーム１５０２の中継をおこなう。同様に、判定部（ＣＡＣ）６０２ａを有し、スケジューラ６２３に設定を反映させる。
【００５４】
帯域保証装置４１０は、判定部（ＣＡＣ）６０２ａを有し、スケジューラ６２３と、ＣＩＲ最小値管理テーブル６０６の情報から、ＯＶＣ１５０１に対するＣＩＲ変更の可否を判定する。また、ＣＩＲ変更情報をスケジューラ６２３に反映させる。さらに、ＯＡＭフレーム送受信部６０３が上記ＭＥＰ機能を有し、ＯＡＭフレーム１５０２により、中継装置４０５と、ＮＩＤ４０１との間で帯域制御のための情報のやりとりをおこなう。
【００５５】
上記の図１５、図１６に示した構成において、レイヤ２ネットワークに流入するトラフィックを制限するポリサー６１４機能を、それぞれ、帯域保証装置４１０と、ＮＩＤ４０１が有する構成とし、中継装置４０５では、ポリサー６１４機能を有しない構成としている。これにより、ネットワークのエッジ部分にのみポリサー６１４を導入して、トラフィック制限についての管理・運用を簡素化できるようになる。なお、別ネットワークからのトラフィックが、中継装置４０５に直接、流入する等、ネットワークの構成が複雑な場合には、ＯＶＣのエッジ部分のみならず、全装置にポリサー６１４機能を導入してもよい。
【００５６】
（下り通信における帯域保証にかかる各部の処理詳細について）
図１７は、帯域保証装置における下り通信の処理を説明する詳細図である。クラウドサービス拠点４０３→ＮＩＤ４０１への下り通信にかかる帯域保証装置４１０の各構成部の処理について説明する。
【００５７】
（入出力インターフェースＢの入力処理部６１１）
Ｌ２入力フレーム処理部６１２に入力されたＣ−Ｔａｇフレーム（図３−１）に対して、Ｓ−Ｔａｇ、Ｃ−Ｔａｇ対応設定部１７０１の設定により、図３−２に示したＳ−Ｔａｇを付与する。そして、ポリサー６１４は、トークンバケット方式であり、Ｓ−Ｔａｇ、ＣＩＲ、ＥＩＲ（Ｅｘｃｅｓｓ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｒａｔｅ）対応設定部１７０２の設定に応じたトークンをトークン注入部１７０３から定期的に注入する。つぎに、ポリサー６１４は、トークンバケット処理部１７０４によりフレームのカラーリング（Ｃｏｌｏｒｉｎｇ）をおこない、Ｒｅｄフレーム廃棄部１７０５によりＲｅｄフレームを廃棄し、Ｇｒｅｅｎフレームと、Ｙｅｌｌｏｗフレームは出力インターフェースＡへ転送をおこなう。
【００５８】
出力インターフェースＡへのフレーム転送は、Ｓ−Ｔａｇ、ＩＦ番号対応設定部１７０６の設定により、メタデータ挿入部１７０７により出力先インターフェース番号を含ませておこなう。スイッチユニット６３０では、転送フレームの出力先インターフェース番号を参照し、Ｌ２データスイッチング部６３１で出力先インターフェースＡへの転送をおこなう。
【００５９】
（入出力インターフェースＡの出力処理部６２１）
受信データに対して、メタデータ削除部１７１１によりメタデータを削除し、ＶＬＡＮごとなどの一定のルールに従って、データをキューイング部１７１２にキューイングする。つぎに、スケジューラ６２３により、キューイングされたデータの読み出し順序を決定し、順番に読み取る。つぎに、Ｓ−Ｔａｇ、ＣＩＲ、ＥＩＲ出力ポート対応設定部１７１３の設定により、シェイパー１７１４で帯域制限し、Ｌ２出力フレーム処理部６２４によりデータを一定レートで出力ポートから送信する。バースト的な入力に対しては、一旦、出力先フレームバッファ１７１５にデータを格納後、一定レートにて出力をおこなう。
【００６０】
（制御部６０１）
（１）判定部（ＣＡＣ）６０２ａは、ＯＡＭフレーム送受信部６０３を介して要求されたＣＩＲの変更を受付可能であるかどうかを判定する。
（２）ＣＡＣ６０２ａは、ＯＡＭフレーム送受信部６０３より受信したＣＩＲ変更要求値と、ＣＩＲ最小値管理テーブル６０６に格納されているＣＩＲ最小値とを比較し、ＣＩＲ最小値の方が大きければつぎの判定に移る。
【００６１】
（３）つぎに、ＣＡＣ６０２ａは、ポリサー６１４側のリソースと比較をおこなう。入力インターフェースＢでは、カード全体として割り当て可能なトークンの注入レートを管理し、トークンが割り当て可能な範囲内において、ＣＩＲの変更を許容する。カード全体の注入レートの管理は、全フロー、ＣＩＲ設定上限値、ＥＩＲ設定上限値対応設定部１７１６の設定により基づきおこなう。
（４）つぎに、ＣＡＣ６０２ａは、ポリサー６１４にてトークンの注入が許容されると、出力インターフェースＡのシェイパー１７１４でのＣＩＲ変更の受付可否の判定をおこなう。シェイパー１７１４において、Ｓ−Ｔａｇ、ＣＩＲ、ＥＩＲ対応設定部１７０２により、出力ポートの対応を管理する。
【００６２】
（５）つぎに、ＣＡＣ６０２ａは、シェイパー１７１４において帯域変更をおこなうＣＩＲの属するＶＬＡＮ出力ポート物理帯域設定部１７１７の設定値を参照し、出力ポートから出力されるＳ−Ｔａｇ群についてのＣＩＲ合計値が、出力ポートのレートを上回っていないかどうかを判定する。
（６）つぎに、ＣＡＣ６０２ａは、ＣＩＲの合計値が出力ポートのレート以下であれば、Ｓ−Ｔａｇ、ＣＩＲ、ＥＩＲ、出力ポート対応設定部１７１３の設定値のうち、該当するＳ−ＴａｇについてのＣＩＲ値を変更する。
（７）そして、ＣＡＣ６０２ａは、変更されたＣＩＲ値のレートでＬ２出力フレーム処理部６２４からフレームを出力する。
【００６３】
図１８は、ポリサーへのトークン注入を説明する図である。ポリサー６１４では、ＯＶＣごとに、トークンバケットについて、最大サイズ（バースト許容サイズ）がそれぞれＣＢＳと、ＥＢＳで規定する２つのバケットを有し、バーストサイズに応じて、流入するフレームの受付上限値を設定する。また、ＣＩＲの設定レートのチェック１８０１と、ＥＩＲの設定レートのチェック１８０２をそれぞれおこなってこれらのレートに応じたトークンをＣＢＳ、ＥＢＳのバケットに定期的に注入する。フレーム１８０３の転送の際には、バケットからフレームサイズ分のトークンを差し引く。ＣＢＳを超過した入力フレーム１８０４は、ＥＢＳに送られた後にフレーム１８０５として出力されるが、ＥＢＳを超過したフレーム１８０６は廃棄される。
【００６４】
（上り通信における帯域保証にかかる各部の処理詳細について）
図１９は、帯域保証装置における上り通信の処理を説明する詳細図である。ＮＩＤ４０１→クラウドサービス拠点４０３への上り通信にかかる帯域保証装置４１０の各構成部の処理について説明する。図１７に記載した構成と同一機能を有する構成には同一符号を付して説明を簡略化している。
【００６５】
（入出力インターフェースＡの入力処理部６１１）
Ｌ２入力フレーム処理部６１２に入力されたＳ−Ｔａｇフレームについて、出力インターフェースＢへ転送をおこなう。出力インターフェースＢへのフレーム転送は、Ｓ−Ｔａｇに対して出力先インターフェース番号を含んだメタデータの挿入によりおこなう。スイッチユニット６３０では、出力先インターフェース番号を参照し、出力先インターフェースＡへの転送をおこなう。
【００６６】
（入出力インターフェースＢの出力処理部６２１）
到着データに対して、メタデータを削除し、ＶＬＡＮごとなどの一定のルールに従って、データをキューイング。つぎに、スケジューラでキューイングされたデータの読み出し順序を決定し、順番に読み取る。つぎに、Ｓ−Ｔａｇに対して設定されているＣＩＲ、ＥＩＲの情報を元に、データを一定レートで出力ポートから送信をおこなう。バースト的な入力に対しては、一旦、出力先フレームバッファにデータを格納後、一定レートにて出力をおこなう。
【００６７】
（制御部６０１）
（１）判定部（ＣＡＣ）６０２ａは、ＯＡＭフレーム送受信部６０３を介して要求されたＣＩＲの変更を受付可能であるかどうかを判定する。
（２）ＣＡＣ６０２ａは、ＯＡＭフレーム送受信部６０３より受信したＣＩＲ変更要求値と、ＣＩＲ最小値管理テーブル６０６に格納されているＣＩＲの設定または変更可能な最小値とを比較し、ＣＩＲ最小値の方が大きければつぎの判定に移る。
【００６８】
（３）つぎに、ＣＡＣ６０２ａは、ポリサー６１４側のリソースと比較をおこなう。入力インターフェースＢでは、カード全体として割り当て可能なトークンの注入レートを管理し、トークンが割り当て可能な範囲内において、ＣＩＲの変更を許容する。カード全体の注入レートの管理は、全フロー、ＣＩＲ設定上限値、ＥＩＲ設定上限値対応設定部１７１６の設定により基づきおこなう。
（４）つぎに、ＣＡＣ６０２ａは、ポリサー６１４にてトークンの注入が許容されると、出力インターフェースＡのシェイパー１７１４でのＣＩＲ変更の受付可否の判定をおこなう。シェイパー１７１４において、Ｓ−Ｔａｇ、ＣＩＲ、ＥＩＲ対応設定部１７０２により、出力ポートの対応を管理する。
【００６９】
（５）つぎに、ＣＡＣ６０２ａは、シェイパー１７１４において帯域変更をおこなうＣＩＲの属するＶＬＡＮ出力ポート物理帯域設定部１７１７の設定値を参照し、出力ポートから出力されるＳ−Ｔａｇ群についてのＣＩＲ合計値が、出力ポートのレートを上回っていないかどうかを判定する。
（６）つぎに、ＣＡＣ６０２ａは、ＣＩＲの合計値が出力ポートのレート以下であれば、Ｓ−Ｔａｇ、ＣＩＲ、ＥＩＲ、出力ポート対応設定部１７１３の設定値のうち、該当するＳ−ＴａｇについてのＣＩＲ値を変更する。
（７）そして、ＣＡＣ６０２ａは、変更されたＣＩＲ値のレートでＬ２出力フレーム処理部６２４からフレームを出力する。
【００７０】
（帯域保証装置の判定部の処理内容）
図２０は、帯域保証装置の判定部の処理内容を示すフローチャートである。帯域保証装置４１０は、ＮＩＤ４０１からのＣＩＲの変更要求を含むＶＳＭフレームを受信すると（ステップＳ２００１）、ＣＡＣ６０２ａは、ＶＳＭフレームからＳ−Ｔａｇ，ＣＩＲ変更要求値を抽出する（ステップＳ２００２）。つぎに、ＣＡＣ６０２ａは、ＣＩＲ最小値管理テーブル６０６を検索し、Ｓ−Ｔａｇ（該当ＯＶＣ）に対するＣＩＲ最小値を得る（ステップＳ２００３）。
【００７１】
つぎに、ＣＡＣ６０２ａは、ＣＩＲ変更要求値がＣＩＲ最小値未満であるか判断する（ステップＳ２００４）。ＣＩＲ変更要求値がＣＩＲ最小値未満であれば（ステップＳ２００４：Ｙｅｓ）、ステップＳ２００５に移行し、ＣＩＲ変更要求値がＣＩＲ最小値以上であれば（ステップＳ２００４：Ｎｏ）、ステップＳ２００８に移行する。
【００７２】
ステップＳ２００５では、ＣＡＣ６０２ａは、ΣＣＩＲがＣＩＲ設定上限値未満であるか判断する。ΣＣＩＲは、ＣＩＲ変更要求値と、ＣＩＲ管理テーブル６０７に格納されたＯＶＣごとの現在のＣＩＲ値により算出される。このΣＣＩＲには、ＣＩＲ変更要求分を含む。ＣＩＲ設定上限値は、ポリサー６１４が上述したように管理している。そして、ΣＣＩＲがＣＩＲ設定上限値未満であれば（ステップＳ２００５：Ｙｅｓ）、ステップＳ２００６に移行し、ΣＣＩＲがＣＩＲ設定上限値以上であれば（ステップＳ２００５：Ｎｏ）、ステップＳ２００８に移行する。
【００７３】
ステップＳ２００６では、ＣＡＣ６０２ａは、Σ（ＣＩＲ＋ＥＩＲ）が物理出力ポート物理帯域未満であるか判断する。Σ（ＣＩＲ＋ＥＩＲ）は、シェイパー１７１４が管理する。ここで、ΣＣＩＲだけを用いて判断してもよく、この場合には、ＥＩＲ帯域を一時的に減らしてＣＩＲを優先することができる。そして、Σ（ＣＩＲ＋ＥＩＲ）が物理出力ポート物理帯域未満であれば（ステップＳ２００６：Ｙｅｓ）、ステップＳ２００７に移行し、Σ（ＣＩＲ＋ＥＩＲ）が物理出力ポート物理帯域以上であれば（ステップＳ２００６：Ｎｏ）、ステップＳ２００８に移行する。
【００７４】
ステップＳ２００７では、スケジューラ６２３にＣＩＲ設定を反映させ、終了する。ステップＳ２００８では、設定変更不可と判定し、終了する。
【００７５】
図２１は、ＣＩＲに対応したトークンバケットの最大サイズの設定内容を示す図表である。上述したトークンバケットの最大サイズＣＢＳ，ＥＢＳは、ＣＩＲのレートに応じた値をあらかじめテンプレート２１００として保持することができる。ポリサー６１４は、変更したＣＩＲの値に応じて、ＣＢＳ，ＥＢＳを変更する。
【００７６】
また、帯域保証装置４１０は、ＬＴＭフレーム（図９参照）内のＴＬＶフィールドを用いて、ＣＩＲと同様に、これらＣＢＳ，ＥＢＳの設定値を同一のＯＶＣ上の中継装置４０５と、ＮＩＤ４０１に通知し、連動してＣＩＲの変更処理をおこなうこともできる。
【００７７】
図２２は、ＣＩＲ最小値を求める処理内容を示すフローチャートである。制御部６０１の判定部（ＣＡＣ）６０２ａが主に実行する処理について説明する。はじめに、ＬＴＭフレームをＯＶＣに送信し（ステップＳ２２０１）、この際のＳ−Ｔａｇと、トランザクションＩＤと、ＮＩＤ ＭＡＣアドレスを一時保存する（ステップＳ２２０２）。ＮＩＤ４０１のＭＡＣアドレスは、ＬＴＭのターゲットＭＡＣアドレスより抽出する。つぎに、タイマを起動させる（ステップＳ２２０３）。タイマは、たとえば、５〜１０秒の所定期間に設定される。
【００７８】
そして、ＣＡＣ６０２ａは、タイマの計測が満了するごとに（ステップＳ２２０４）、ＣＩＲデータベース６０５からＳ−Ｔａｇ，トランザクションＩＤでＨｏｐ数が最大のＭＡＣアドレスを抽出する（ステップＳ２２０５）。この後、抽出したＭＡＣアドレスがＮＩＤ ＭＡＣアドレスであるか判断する（ステップＳ２２０６）。この際、ＮＩＤ ＭＡＣアドレスは、ＮＩＤ管理テーブル６０４を参照し、抽出したＭＡＣアドレスと対比する。ＮＩＤ４０１のＭＡＣアドレスであれば（ステップＳ２２０６：Ｙｅｓ）、ステップＳ２２０７に移行し、ＮＩＤ４０１のＭＡＣアドレスでなければ（ステップＳ２２０６：Ｎｏ）、Ｓ２２１０に移行する。
【００７９】
ステップＳ２２０７では、１〜最大Ｈｏｐ数までの値の格納があるか判断する。同一のＯＶＣ上のすべての機器の情報が取得できているかを判断する。そして、すべての値の格納があれば（ステップＳ２２０７：Ｙｅｓ）、ＣＩＲデータベース６０５を参照し、同一トランザクションＩＤから各中継装置の設定（変更）可能なＣＩＲを取得し、さらに、その中のＣＩＲ最小値を抽出し（ステップＳ２２０８）、ＣＩＲ最小値管理テーブル６０６にＳ−Ｔａｇ，ＣＩＲの設定または変更可能な最小値を格納する（ステップＳ２２０９）。この後、ステップＳ２２１１に移行する。
【００８０】
一方、ステップＳ２２０７において、すべての値の格納がされていなければ（ステップＳ２２０７：Ｎｏ）、ステップＳ２２１０に移行する。ステップＳ２２１０では、利用不可であるとし、処理を終了する。または、更にＣＩＲ最小値管理テーブル６０６から該当するＳ−Ｔａｇエントリを削除し、ステップＳ２２１１に移行してもよい。なお、新規の場合は登録がないため削除しない。
【００８１】
ステップＳ２２１１では、Ｓ−Ｔａｇ，トランザクションＩＤ，ＮＩＤ ＭＡＣアドレス一時保存情報を削除し、一連の処理を終了する。
【００８２】
以上説明した実施の形態においては、１つのＯＶＣに対するＣＩＲ変更をおこなう構成について説明したが、複数のＯＶＣに対しても、同様にＣＩＲ変更をおこなうことができ、複数拠点のユーザ間での帯域の有効利用ができるようになる。
【００８３】
そして、帯域保証装置は、ＣＩＲの情報を用いて、あらかじめ定期的にＮＩＤ、および中継装置とやりとりして設定可能なＣＩＲの最小値を求める構成であるため、ユーザ拠点（ＮＩＤ）側からのＣＩＲ設定変更の要求があったとき、このＣＩＲ設定変更の要求に対して即座に判定できる。これにより、ユーザ拠点からの帯域変更の要求に対して短時間で応答できるようになり、待ち時間がなく、すぐに帯域変更できるようになる。
【００８４】
そして、帯域保証装置が帯域変更の可否を判定し、所定の通信プロトコルを用いて、ＯＶＣ上に設けられたＮＩＤ、および中継装置に対してもＣＩＲ変更の設定をおこなうことができ、ＣＩＲ設定変更を簡単な構成で短時間に実行できるようになる。また、ＯＶＣ上のＮＩＤや中継装置の台数にかかわらず、帯域変更を即座に効率的におこなうことができる。特に、レイヤ２のＭＡＣアドレスとＶＬＡＮタグの情報を用いてＯＶＣ上の機器を管理するため、通信の転送効率を向上でき、処理も簡単におこなうことができる。
【００８５】
また、上記の帯域保証を帯域の使用量に応じた従量課金をおこなうサービスに適用する場合には、クラウドサービスへの回線を有効に帯域使用でき、提供するネットワークオペレータの収益拡大も可能となる。たとえば、空いた帯域を複数のＯＶＣに割り振りすることもできるようになる。
【００８６】
上述した各実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
【００８７】
（付記１）ユーザ拠点側装置との間のＯＶＣ上に設置された複数の機器に設定された最低保証通信速度を収集する制御部と、
前記制御部により収集した前記最低保証通信速度の最小値を求めておき、前記ユーザ拠点側装置から前記ＯＶＣに対する帯域変更要求時には、前記最低保証通信速度に基づき、前記帯域変更要求の受け付けの可否を判断して前記ユーザ拠点側装置に応答する判定部と、
を備えたことを特徴とする帯域保証装置。
【００８８】
（付記２）前記判定部は、
前記帯域変更要求が受け付け可能な場合には、前記最低保証通信速度の最小値を、通信速度を制限する手段に設定することを特徴とする付記１に記載の帯域保証装置。
【００８９】
（付記３）前記判定部は、
前記帯域変更要求が受け付け可能な場合には、前記複数の機器に対して前記最低保証通信速度の変更を要求することを特徴とする付記２に記載の帯域保証装置。
【００９０】
（付記４）前記制御部は、
定期的に、前記ＯＶＣ上に設置された複数の機器に対し、所定の通信フレームに送信元および送信先のアドレスを設定して要求し、
複数の前記機器から所定の通信フレームの応答に設定された前記最低保証通信速度を、前記アドレスに基づき前記機器ごとに対応付けて更新可能に格納部に格納することを特徴とする付記１〜３のいずれか一つに記載の帯域保証装置。
【００９１】
（付記５）前記制御部は、
前記ＯＶＣ上に設置された複数の機器に対し、所定の通信フレームを用いて、前記複数の機器に対する前記最低保証通信速度の変更を要求し、応答を受けることを特徴とする付記１〜４のいずれか一つに記載の帯域保証装置。
【００９２】
（付記６）前記制御部は、
前記通信フレームの未使用の領域を用いて前記要求と応答、および設定値を送出することを特徴とする付記４または５に記載の帯域保証装置。
【００９３】
（付記７）前記制御部は、
前記複数の機器から受信した同一トランザクションＩＤを有する複数の前記所定のフレームに含まれる前記最低保証通信速度を収集することを特徴とする付記１〜６のいずれか一つに記載の帯域保証装置。
【００９４】
（付記８）前記通信速度を制限する手段は、ポリサーであり、
前記判定部は、
前記帯域変更要求の受け付けの可否を、前記ポリサーが管理する余剰トークンの中から、前記帯域変更分のトークンを割り当てることが可能か否かに基づき判定することを特徴とする付記２に記載の帯域保証装置。
【００９５】
（付記９）前記通信速度を制限する手段は、シェイパーであり、
前記判定部は、
前記帯域変更要求の受け付けの可否を、前記シェイパーが管理する通信ポートに対して設定されている複数のＯＶＣの前記帯域変更要求の合計値が前記通信ポートの物理帯域を超えるか否かに基づき判定することを特徴とする付記２または８に記載の帯域保証装置。
【００９６】
（付記１０）前記ポリサーは、
前記帯域変更時のレートに対応する前記トークンのバケットサイズをあらかじめ複数保持し、変更後の前記帯域に対応する前記トークンのバケットサイズを設定することを特徴とする付記８に記載の帯域保証装置。
【００９７】
（付記１１）ユーザ拠点側装置との間のＯＶＣ上に設置された複数の機器に設定された最低保証通信速度を収集する収集工程と、
収集した前記最低保証通信速度の最小値を求めておき、前記ユーザ拠点側装置から前記ＯＶＣに対する帯域変更要求時には、前記最低保証通信速度に基づき、前記帯域変更要求の受け付けの可否を判断して前記ユーザ拠点側装置に応答する判定工程と、
を含むことを特徴とする帯域保証方法。
【符号の説明】
【００９８】
１００ ネットワーク
１０２ ブリッジ
４０１ ユーザ拠点装置（ＮＩＤ）
４０２ ネットワーク
４０３ クラウドサービス拠点
４０５ 中継装置
４１０ 帯域保証装置
６０１ 制御部
６０２ 処理部
６０２ａ 判定部（ＣＡＣ）
６０３ ＯＡＭフレーム送受信部
６０４ ＮＩＤ管理テーブル
６０５ ＣＩＲデータベース
６０６ ＣＩＲ最小値管理テーブル
６０７ ＣＩＲ管理テーブル
６１０ 入出力インターフェース
６１１ 入力処理部
６１２ Ｌ２入力フレーム処理部
６１４ ポリサー
６２１ 出力処理部
６２２ キューイング
６２３ スケジューラ
６２４ Ｌ２出力フレーム処理部
６３０ スイッチユニット
６３１ Ｌ２データスイッチング部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザ拠点側装置との間のＯＶＣ上に設置された複数の機器に設定された最低保証通信速度を収集する制御部と、
前記制御部により収集した前記最低保証通信速度の最小値を求めておき、前記ユーザ拠点側装置から前記ＯＶＣに対する帯域変更要求時には、前記最低保証通信速度に基づき、前記帯域変更要求の受け付けの可否を判断して前記ユーザ拠点側装置に応答する判定部と、
を備えたことを特徴とする帯域保証装置。
【請求項２】
前記判定部は、
前記帯域変更要求が受け付け可能な場合には、前記最低保証通信速度の最小値を、通信速度を制限する手段に設定することを特徴とする請求項１に記載の帯域保証装置。
【請求項３】
前記判定部は、
前記帯域変更要求が受け付け可能な場合には、前記複数の機器に対して前記最低保証通信速度の変更を要求することを特徴とする請求項２に記載の帯域保証装置。
【請求項４】
前記制御部は、
定期的に、前記ＯＶＣ上に設置された複数の機器に対し、所定の通信フレームに送信元および送信先のアドレスを設定して要求し、
複数の前記機器から所定の通信フレームの応答に設定された前記最低保証通信速度を、前記アドレスに基づき前記機器ごとに対応付けて更新可能に格納部に格納することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の帯域保証装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記ＯＶＣ上に設置された複数の機器に対し、所定の通信フレームを用いて、前記複数の機器に対する前記最低保証通信速度の変更を要求し、応答を受けることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の帯域保証装置。
【請求項６】
前記制御部は、
前記通信フレームの未使用の領域を用いて前記要求と応答、および設定値を送出することを特徴とする請求項４または５に記載の帯域保証装置。
【請求項７】
前記制御部は、
前記複数の機器から受信した同一トランザクションＩＤを有する複数の前記所定のフレームに含まれる前記最低保証通信速度を収集することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の帯域保証装置。
【請求項８】
前記通信速度を制限する手段は、ポリサーであり、
前記判定部は、
前記帯域変更要求の受け付けの可否を、前記ポリサーが管理する余剰トークンの中から、前記帯域変更分のトークンを割り当てることが可能か否かに基づき判定することを特徴とする請求項２に記載の帯域保証装置。
【請求項９】
前記通信速度を制限する手段は、シェイパーであり、
前記判定部は、
前記帯域変更要求の受け付けの可否を、前記シェイパーが管理する通信ポートに対して設定されている複数のＯＶＣの前記帯域変更要求の合計値が前記物理ポートの物理帯域を超えるか否かに基づき判定することを特徴とする請求項２または８に記載の帯域保証装置。
【請求項１０】
ユーザ拠点側装置との間のＯＶＣ上に設置された複数の機器に設定された最低保証通信速度を収集する収集工程と、
収集した前記最低保証通信速度の最小値を求めておき、前記ユーザ拠点側装置から前記ＯＶＣに対する帯域変更要求時には、前記最低保証通信速度に基づき、前記帯域変更要求の受け付けの可否を判断して前記ユーザ拠点側装置に応答する判定工程と、
を含むことを特徴とする帯域保証方法。
【請求項１】
ユーザ拠点側装置との間のＯＶＣ上に設置された複数の機器に設定された最低保証通信速度を収集する制御部と、
前記制御部により収集した前記最低保証通信速度の最小値を求めておき、前記ユーザ拠点側装置から前記ＯＶＣに対する帯域変更要求時には、前記最低保証通信速度に基づき、前記帯域変更要求の受け付けの可否を判断して前記ユーザ拠点側装置に応答する判定部と、
を備えたことを特徴とする帯域保証装置。
【請求項２】
前記判定部は、
前記帯域変更要求が受け付け可能な場合には、前記最低保証通信速度の最小値を、通信速度を制限する手段に設定することを特徴とする請求項１に記載の帯域保証装置。
【請求項３】
前記判定部は、
前記帯域変更要求が受け付け可能な場合には、前記複数の機器に対して前記最低保証通信速度の変更を要求することを特徴とする請求項２に記載の帯域保証装置。
【請求項４】
前記制御部は、
定期的に、前記ＯＶＣ上に設置された複数の機器に対し、所定の通信フレームに送信元および送信先のアドレスを設定して要求し、
複数の前記機器から所定の通信フレームの応答に設定された前記最低保証通信速度を、前記アドレスに基づき前記機器ごとに対応付けて更新可能に格納部に格納することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の帯域保証装置。
【請求項５】
前記制御部は、
前記ＯＶＣ上に設置された複数の機器に対し、所定の通信フレームを用いて、前記複数の機器に対する前記最低保証通信速度の変更を要求し、応答を受けることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の帯域保証装置。
【請求項６】
前記制御部は、
前記通信フレームの未使用の領域を用いて前記要求と応答、および設定値を送出することを特徴とする請求項４または５に記載の帯域保証装置。
【請求項７】
前記制御部は、
前記複数の機器から受信した同一トランザクションＩＤを有する複数の前記所定のフレームに含まれる前記最低保証通信速度を収集することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の帯域保証装置。
【請求項８】
前記通信速度を制限する手段は、ポリサーであり、
前記判定部は、
前記帯域変更要求の受け付けの可否を、前記ポリサーが管理する余剰トークンの中から、前記帯域変更分のトークンを割り当てることが可能か否かに基づき判定することを特徴とする請求項２に記載の帯域保証装置。
【請求項９】
前記通信速度を制限する手段は、シェイパーであり、
前記判定部は、
前記帯域変更要求の受け付けの可否を、前記シェイパーが管理する通信ポートに対して設定されている複数のＯＶＣの前記帯域変更要求の合計値が前記物理ポートの物理帯域を超えるか否かに基づき判定することを特徴とする請求項２または８に記載の帯域保証装置。
【請求項１０】
ユーザ拠点側装置との間のＯＶＣ上に設置された複数の機器に設定された最低保証通信速度を収集する収集工程と、
収集した前記最低保証通信速度の最小値を求めておき、前記ユーザ拠点側装置から前記ＯＶＣに対する帯域変更要求時には、前記最低保証通信速度に基づき、前記帯域変更要求の受け付けの可否を判断して前記ユーザ拠点側装置に応答する判定工程と、
を含むことを特徴とする帯域保証方法。
【図１】
【図２】
【図３−１】
【図３−２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８−１】
【図８−２】
【図８−３】
【図８−４】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３−１】
【図３−２】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８−１】
【図８−２】
【図８−３】
【図８−４】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２０１２−２４８９２６（Ｐ２０１２−２４８９２６Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１６７１７（Ｐ２０１１−１１６７１７）
【出願日】平成２３年５月２５日（２０１１．５．２５）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２５日（２０１１．５．２５）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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