輻輳制御システム、輻輳制御方法、および輻輳経路検出装置
【課題】新規フローの輻輳の発生を防止する技術を提供する。
【解決手段】輻輳経路検出装置２は、ネットワーク６上のルータ４から、各インタフェースのアドレスと経路表の情報とを収集し、各インタフェースを通る経路を示す送信元および宛先のＩＰアドレスの組の全てを算出して予め記憶し、ルータ４のインタフェースが出力するトラヒック量が、輻輳発生の可能性を示す閾値を超えたインタフェースを検出すると、当該経路情報をセッション管理装置３へ通知する。セッション管理装置３は、端末５から予め取得したＩＰアドレスとＳＩＰ−ＵＲＩとの対応関係を記憶し、輻輳発生の可能性の経路情報を受信すると、当該ＩＰアドレスをＳＩＰ−ＵＲＩに変換して輻輳経路リストに登録しておき、端末５から受信するセッションの接続要求が輻輳経路リストに登録されたＳＩＰ−ＵＲＩと同じ場合に接続拒否を通知する。
【解決手段】輻輳経路検出装置２は、ネットワーク６上のルータ４から、各インタフェースのアドレスと経路表の情報とを収集し、各インタフェースを通る経路を示す送信元および宛先のＩＰアドレスの組の全てを算出して予め記憶し、ルータ４のインタフェースが出力するトラヒック量が、輻輳発生の可能性を示す閾値を超えたインタフェースを検出すると、当該経路情報をセッション管理装置３へ通知する。セッション管理装置３は、端末５から予め取得したＩＰアドレスとＳＩＰ−ＵＲＩとの対応関係を記憶し、輻輳発生の可能性の経路情報を受信すると、当該ＩＰアドレスをＳＩＰ−ＵＲＩに変換して輻輳経路リストに登録しておき、端末５から受信するセッションの接続要求が輻輳経路リストに登録されたＳＩＰ−ＵＲＩと同じ場合に接続拒否を通知する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端末間をルータが接続するネットワークにおける輻輳制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１６は、従来の輻輳制御システムの一例を示す構成図である（非特許文献１参照）。
従来の輻輳制御システム１０１においては、端末（送信元端末）１０２から、「帯域割当が必要なフロー」がエッジノード１０３に到着したときに、エッジノード（発信者側ノード）１０３は、そのフローの通信品質を保証するのに必要な帯域を、フローの宛先と共に帯域管理サーバ１０４へ通知している。なお、フローとは、端末１０２にある１つのデータを転送するのに用いられる複数のパケットからなるパケット群を指す。
【０００３】
帯域管理サーバ１０４は、「エッジノード１０３から、宛先の端末（宛先端末）１０５に接続するエッジノード（受信者側ノード）１０６まで」のネットワーク１０７上の経路を調べる。そして、帯域管理サーバ１０４は、必要な帯域が確保できた場合には、当該フローへ必要な帯域を割り当て、エッジノード１０３へ帯域割当を行ったことを通知し、当該サーバに記憶している帯域割当情報を更新する。このように帯域割当が行われた場合には、エッジノード１０３は、当該フローを宛先のエッジノード１０６に転送する。
【０００４】
一方、帯域管理サーバ１０４は、必要な帯域が確保できなかった場合には、帯域割当ができなかったことをエッジノード１０３へ通知する。このように帯域割当が行われなかった場合には、エッジノード１０３は、当該フローを廃棄し、端末１０２へ帯域割当ができなかったことを通知する。
【０００５】
つまり、従来の輻輳制御システム１０１においては、帯域管理サーバ１０４が、通信中のフローの経路と使用帯域とを全て把握し、新規フローが必要とする帯域が、経路上で確保できないときには、通信を拒否することで、輻輳が発生しないようにしていた。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Z. Zhang, Z. Duan, and Y. Hou, “On scalable design of bandwidth brokers,”IEICE Transaction on Communications Vol.E84-B No.8, Aug 2001
【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、通信ネットワークの運用上、例えば、次の（１），（２）のような正常とは言えない事態が生じることがある。
（１）通信終了を、エッジノード１０３から帯域管理サーバ１０４へ通知する制御パケットが、ネットワーク１０７上で廃棄される。
（２）保守作業で予備系に切り替える際に、作業上の誤りによって、帯域管理サーバ１０４の持つ情報が正常に引き継がれない。
【０００８】
従来の輻輳制御システム１０１においては、帯域管理サーバ１０４が、各フローの経路と使用帯域を管理しているため、（１），（２）のような事態が発生すると、これが原因となって、実際に使用されている帯域と、帯域管理サーバ１０４がもつ各フローの情報との不一致が発生するという問題があった。このように不一致が生じた場合、輻輳の発生を的確に防止することが困難になってしまう。
【０００９】
そこで、本発明では、前記した問題を解決し、新規フローの輻輳の発生を防止する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の輻輳制御システムは、端末間をルータが接続するネットワークの輻輳を制御するために、前記ネットワークにそれぞれ接続された輻輳経路検出装置とセッション管理装置とを備える輻輳制御システムであって、前記輻輳経路検出装置が、前記ネットワーク上のルータから、各インタフェースのアドレスと経路表の情報とを収集し、前記ルータの各インタフェースを通る経路を示す送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスの組の全てを算出して、記憶する経路情報管理部と、前記ルータが転送するトラヒック量を監視し、前記ルータのインタフェースが出力するトラヒック量が、当該インタフェースの許容する帯域の範囲として予め設定された閾値を上回ったことを検出すると、当該インタフェースに輻輳発生の可能性が生じたことを示すインタフェース情報を、輻輳経路判定部へ通知するルータ監視部と、前記ルータ監視部から前記インタフェース情報を通知されると、前記経路情報管理部から当該インタフェースを通る経路を示す送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスの組の情報を取得し、取得した情報を、輻輳発生の可能性が生じた経路の経路情報として、前記セッション管理装置へ通知する輻輳経路判定部とを有し、前記セッション管理装置が、前記端末から、当該端末のＩＰアドレスとＳＩＰ−ＵＲＩとの対応関係を取得し、記憶する端末情報管理部と、前記端末からセッションの接続要求を受信すると、前記接続要求に含まれる送信元端末と宛先端末のＳＩＰ−ＵＲＩを輻輳情報管理部へ通知し、前記輻輳情報管理部から接続拒否を通知されると、送信元端末へ接続拒否を通知し、一方、前記輻輳情報管理部から接続許可を通知されると、宛先端末へ接続要求を転送するセッション制御部と、前記輻輳経路検出装置から、前記経路情報を受信し、受信した経路情報に基づいて、当該経路情報で示される経路の送信元のＩＰアドレスと宛先のＩＰアドレスをもつ各端末のそれぞれのＳＩＰ−ＵＲＩを前記端末情報管理部から取得し、取得したＳＩＰ−ＵＲＩを輻輳経路リストに登録し、前記セッション制御部から、前記接続要求に含まれる各ＳＩＰ−ＵＲＩを通知されると、前記通知された各ＳＩＰ−ＵＲＩが、前記輻輳経路リストに登録されているか否かを判定し、登録されている場合には、前記セッション制御部へ接続拒否を通知し、未登録の場合には、前記セッション制御部へ接続許可を通知する輻輳情報管理部とを有することを特徴とする。
【００１１】
かかる構成によれば、輻輳制御システムは、輻輳経路検出装置と、セッション管理装置とを備えている。このうち、輻輳経路検出装置は、経路情報管理部によって、ネットワーク上のルータから、各インタフェースのアドレスと経路表の情報とを収集し、各インタフェースを通る経路を示す送信元および宛先のＩＰアドレスの組の全てを算出して予め記憶しておく。この輻輳経路検出装置は、ルータ監視部によって、ルータのインタフェースが出力するトラヒック量が、輻輳発生の可能性を示す閾値を超えたか否かを判別する。そして、輻輳経路検出装置は、トラヒック量が閾値を超えたインタフェースを検出すると、輻輳経路判定部によって、当該インタフェースを通る経路の経路情報をセッション管理装置へ通知する。この輻輳制御システムにおいて、セッション管理装置は、端末情報管理部によって、各端末から、そのＩＰアドレスとＳＩＰ−ＵＲＩとの対応関係を予め取得しておく。そして、セッション管理装置は、輻輳発生の可能性の経路情報を受信すると、輻輳情報管理部によって、当該ＩＰアドレスをＳＩＰ−ＵＲＩに変換して輻輳経路リストに登録しておく。そして、セッション管理装置は、セッション制御部によって、端末からセッションの接続要求を受信したときに、輻輳情報管理部によって、接続要求に含まれる各ＳＩＰ−ＵＲＩが輻輳経路リストに登録されたＳＩＰ−ＵＲＩと同じであるか否かを判別する。そして、同じである場合には、セッション管理装置は、セッション制御部によって、送信元端末に対して接続拒否を通知し、一方、異なる場合には、宛先端末へ接続要求を転送する。
【００１２】
また、前記目的を達成するために、本発明の請求項２に記載の輻輳制御方法は、端末間をルータが接続するネットワークの輻輳を制御するために、前記ネットワークにそれぞれ接続された輻輳経路検出装置とセッション管理装置とを備える輻輳制御システムの輻輳制御方法であって、前記輻輳経路検出装置が、前記ルータの各インタフェースを通る経路を示す送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスとの組を予め調べて調査結果を登録した経路管理表を作成する経路管理表作成ステップと、前記ルータの各インタフェースから出力されるトラヒック量を取得するステップと、前記取得したトラヒック量が、当該インタフェースの許容する帯域の範囲として予め設定された閾値を超えた場合、当該インタフェースを通る経路を示す送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスとの組の情報を、前記経路管理表から選択するステップと、前記選択した情報を、輻輳発生の可能性が生じた経路の経路情報として、前記セッション管理装置へ通知するステップとを実行し、前記セッション管理装置が、前記輻輳経路検出装置から、前記輻輳発生の可能性が生じた経路の経路情報を受信するステップと、前記端末のＩＰアドレスとＳＩＰ−ＵＲＩとの対応関係を予め登録した端末管理表から、前記受信した経路情報で示される経路の送信元のＩＰアドレスと宛先のＩＰアドレスをもつ各端末のそれぞれのＳＩＰ−ＵＲＩを探索するステップと、前記探索されたＳＩＰ−ＵＲＩを輻輳経路リストへ登録するステップと、前記端末からセッションの接続要求を受信するステップと、前記接続要求にて接続する送信元端末と宛先端末のＳＩＰ−ＵＲＩの組が前記輻輳経路リストに登録されているＳＩＰ−ＵＲＩの組と一致する場合、当該接続要求を拒否するステップとを含んで実行することを特徴とする。
【００１３】
請求項１に記載の輻輳制御システム、または、請求項２に記載の輻輳制御方法によれば、輻輳経路検出装置もセッション管理装置も各フローの使用帯域の情報を管理していないので、従来のシステムにおいて管理していた各フローの使用帯域の情報と実際に使用している帯域との不一致の問題が発生しない。したがって、かかる構成、または、かかる手順によれば、輻輳制御システムは、各フローの使用帯域の情報を管理することなく新規フローの輻輳の発生を防止することができる。
【００１４】
また、本発明の請求項３に記載の輻輳制御方法は、請求項２に記載の輻輳制御方法において、前記輻輳経路検出装置が、前記トラヒック量が前記閾値を超えたインタフェースから出力されるトラヒック量が前記閾値を下回った場合、当該インタフェースを通る経路を示す送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスとの組の情報を、前記経路管理表から選択するステップと、前記選択した情報を、輻輳発生の可能性を解除すべき経路の経路情報として、前記セッション管理装置へ通知するステップとをさらに実行し、前記セッション管理装置が、前記輻輳経路検出装置から、前記輻輳発生の可能性を解除すべき経路の経路情報を受信するステップと、前記受信した経路情報で示される経路の送信元のＩＰアドレスと宛先のＩＰアドレスをもつ各端末のそれぞれのＳＩＰ−ＵＲＩを前記端末管理表から探索するステップと、前記輻輳経路リストから、前記探索されたＳＩＰ−ＵＲＩを削除するステップと、をさらに実行することを特徴とする。
【００１５】
かかる手順によれば、輻輳制御システムにおいて、輻輳経路検出装置が、トラヒック量が閾値を超えたインタフェースから出力されるトラヒック量を監視し続けて、そのトラヒック量が閾値を下回った場合、輻輳発生の可能性を解除すべき経路の経路情報をセッション管理装置へ通知し、これに応じて、セッション管理装置が輻輳経路リストを更新することができる。したがって、輻輳制御システムは、調査時点のトラヒック量の増減に応じて端末からのセッションの接続要求に対してより柔軟に対処しつつ、新規フローの輻輳の発生を防止することができる。
【００１６】
また、本発明の請求項４に記載の輻輳制御方法は、請求項２または請求項３に記載の輻輳制御方法において、前記輻輳経路検出装置が、前記経路管理表作成ステップに、前記ネットワークにおいて、宛先として１つのサブネットワークを選択する宛先選択ステップと、各ルータが持つ経路表に基づいて、前記選択した宛先以外の各サブネットワークから前記選択した宛先への経路を調査する経路調査ステップと、前記経路に沿った各ルータにおいて、前記選択した宛先に対する送信元ＩＰアドレスを調査する送信元ＩＰアドレス調査処理を順次実行するアドレス調査ステップとを含み、前記宛先選択ステップにて前記ネットワークの全てのサブネットワークを選択するまで、前記経路調査ステップと、前記アドレス調査ステップとを繰り返して実行することを特徴とする。
【００１７】
かかる手順によれば、輻輳制御方法は、経路管理表作成ステップにて、輻輳の発生を防止する対象のネットワークを、複数のサブネットワークに分割して、サブネットワーク毎に、送信元と宛先との組み合わせをすべて調査する。したがって、輻輳経路検出装置は、対象とするネットワーク内の全ルータの各インタフェースを通る経路を示す送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスとの組を調査した全経路の情報を経路管理表に格納することができる。
【００１８】
また、本発明の請求項５に記載の輻輳制御方法は、請求項４に記載の輻輳制御方法において、前記輻輳経路検出装置が、前記経路調査ステップにて、前記経路において前記ルータ間の分岐点がない部分を葉と定義すると共に、分岐点がある部分を枝と定義して、前記ルータ間の接続状態を管理し、前記アドレス調査ステップにて、前記経路から前記葉を選択する葉選択処理と、前記選択した葉ごとに前記送信元ＩＰアドレスを調査するアドレス調査処理とを実行し、前記経路に定義された全ての葉を調査した後に、前記経路に定義された枝に接続している葉の全てが調査済みとなった場合に、当該枝を前記葉に置き換える再定義を行い、前記置き換えた葉について前記アドレス調査処理を、前記調査前に定義された枝の全てが葉として再定義されて調査済みとなるまで繰り返すことを特徴とする。
【００１９】
かかる手順によれば、輻輳制御方法は、経路管理表作成ステップにてネットワークを細分化したサブネットワークの集合体を、経路調査ステップにてツリー構造の葉と枝として管理することで、アドレス調査ステップにて葉から枝へと調査を容易に進めることができる。
【００２０】
また、本発明の請求項６に記載の輻輳制御方法は、請求項５に記載の輻輳制御方法において、前記輻輳経路検出装置が、前記アドレス調査処理にて、前記宛先選択ステップにて選択された宛先への経路の葉において、前記選択された宛先から最も遠いルータから当該宛先に向けて調査対象のルータを順次選択し、前記選択されたルータに直結したサブネットのＩＰアドレスを当該宛先の送信元ＩＰアドレスとして登録し、前記経路上の前段の位置に送信元ＩＰアドレスが調査済みのルータがある場合には、前段のルータで登録した送信元ＩＰアドレスをさらに登録し、当該調査対象のルータに、送信元ＩＰアドレスが調査済みの葉が接続されている場合、前記調査済みの葉で登録した送信元ＩＰアドレスを当該ルータの送信元ＩＰアドレスとしてさらに登録し、当該調査対象のルータの次に選択されたルータに、送信元ＩＰアドレスが未調査である葉が接続していない場合、当該次に選択されたルータについて前記アドレス調査処理を実行し、一方、当該次に選択されたルータに、送信元ＩＰアドレスが未調査である葉が接続している場合、前記葉選択処理で選択した葉についての調査を終了することを特徴とする。
【００２１】
かかる手順によれば、輻輳制御方法は、経路管理表作成ステップの中の経路調査ステップにて、ネットワークをツリー構造の葉および枝として管理し、アドレス調査ステップにて葉から枝へと調査を進める際に、各葉において、アドレス調査処理を実行する。このアドレス調査処理は、各ルータに直結したサブネットのＩＰアドレスを、宛先の送信元ＩＰアドレスとして登録するものである。また、このアドレス調査処理は、葉においてルータにアドレスを調査済みの前段のルータが接続している場合や、当該葉にアドレスを調査済みの葉が接続している場合に、それらの調査済みの情報も宛先の送信元ＩＰアドレスとしてさらに登録する。したがって、輻輳経路検出装置は、対象とするネットワーク内の全ルータの各インタフェースを通る全経路の情報を、漏れがないように確認しながら経路管理表に格納することができる。
【００２２】
また、本発明の請求項７に記載の輻輳制御方法は、請求項２ないし請求項６のいずれか一項に記載の輻輳制御方法において、前記輻輳経路検出装置が、前記経路管理表作成ステップにて、各経路の宛先ＩＰアドレスに対する送信元ＩＰアドレスを送信元グループで示した第１調査表と、前記送信元グループと当該送信元グループに含まれる送信元ＩＰアドレスとの関係を示した第２調査表とにより、前記経路管理表を作成することを特徴とする。
【００２３】
かかる手順によれば、輻輳制御方法は、経路管理表作成ステップにて経路管理表を作成する際に、第１調査表と第２調査表により、宛先のＩＰアドレスに対して送信元のＩＰアドレスをグループ単位で管理することができる。調査対象のネットワーク内で、ルータの各インタフェースを通る経路を調査する際に、例えば、宛先を１つだけ決定したときに当該１つの宛先に対する送信元は、通常、複数存在する。仮に送信元それぞれを単独で管理した場合には、同じ送信元ＩＰアドレスを経路管理表に繰り返し記載する必要がある。しかしながら、本発明の輻輳制御方法は、宛先ＩＰアドレスに対する送信元ＩＰアドレスをグループ単位で管理するので、同じ送信元ＩＰアドレスを経路管理表に繰り返し記載する必要がなく、経路情報のデータ量を低減することができる。
【００２４】
また、本発明の請求項８に記載の輻輳経路検出装置は、端末間をルータが接続するネットワークにおける端末間のセッションを管理するセッション管理装置と前記ルータとに接続された輻輳経路検出装置であって、前記ネットワーク上のルータから、各インタフェースのアドレスと経路表の情報とを収集し、前記ルータの各インタフェースを通る経路を示す送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスの組の全てを算出して、記憶する経路情報管理部と、前記ルータが転送するトラヒック量を監視し、前記ルータのインタフェースが出力するトラヒック量が、当該インタフェースの許容する帯域の範囲として予め設定された閾値を上回ったことを検出すると、当該インタフェースに輻輳発生の可能性が生じたことを示すインタフェース情報を、輻輳経路判定部へ通知するルータ監視部と、前記ルータ監視部から前記インタフェース情報を通知されると、前記経路情報管理部から当該インタフェースを通る経路を示す送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスの組の情報を取得し、取得した情報を、輻輳発生の可能性が生じた経路の経路情報として、前記セッション管理装置へ通知する輻輳経路判定部とを備えることを特徴とする。
【００２５】
かかる構成によれば、輻輳経路検出装置は、ルータが転送するトラヒック量を監視し、トラヒック量が閾値を上回ったことを検出することで、輻輳発生の可能性がある経路を判定し、この輻輳発生の可能性がある経路の情報をセッション管理装置に通知することができる。これにより、セッション管理装置は、輻輳発生の可能性がある経路の情報を通知されて予め記憶しておけば、端末からセッションの接続要求を受けたときに、接続要求された経路に、輻輳発生の可能性があるか否かを判定できる。この判定の結果、輻輳発生の可能性があると判定した場合、接続拒否を通知することにより、輻輳の発生を防止することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、輻輳制御システムは、各フローの使用帯域の情報を管理することなく新規フローの輻輳の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に係る輻輳制御システムで輻輳を管理するネットワークの一例を示す構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る輻輳経路検出装置およびセッション管理装置の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る輻輳制御システムで輻輳を管理するネットワークの他の例を示す構成図である。
【図４】本発明の実施形態に係る輻輳経路検出装置が輻輳発生の可能性を検出したときの動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態に係るセッション管理装置が輻輳経路検出装置から輻輳発生の可能性が生じた経路の情報を受信した際の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態に係るセッション管理装置が端末からセッションの接続要求を受信したときの動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態に係る輻輳経路検出装置が輻輳発生の可能性がある状態が解消されたときの動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態に係るセッション管理装置が輻輳経路検出装置から輻輳発生の可能性がなくなった経路の情報を受信した際の動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施形態に係る輻輳経路検出装置がルータの各インタフェースを通る経路を調べる処理の概要を示したフローチャートである。
【図１０】図９に示す送信元ＩＰアドレス調査処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１１】図１０に示す「葉」ごとの調査処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施形態に係る輻輳制御システムで管理するネットワークにおける経路の例を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る輻輳経路検出装置による送信元ＩＰアドレスの調査方法において定義した経路の枝および葉の具体例を示す図であって、（ａ）は調査開始前の状態、（ｂ）は調査途中の状態をそれぞれ示している。
【図１４】本発明の実施形態に係る輻輳経路検出装置による送信元ＩＰアドレスの調査方法において調査結果を記録する第１調査表の一例を示す図である。
【図１５】本発明の実施形態に係る輻輳経路検出装置による送信元ＩＰアドレスの調査方法において調査結果を記録する第２調査表の一例を示す図である。
【図１６】従来の輻輳制御システムのネットワークの構成図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図面を参照して本発明の輻輳制御システムおよび輻輳制御方法を実施するための形態（以下「実施形態」という）について詳細に説明する。以下では、説明の都合上、１．輻輳制御システムの概要、２．輻輳制御システムの各装置の構成、３．システム構成例、４．輻輳発生防止方法、５．輻輳が発生する可能性がある経路の管理方法、６．輻輳制御対象の経路の調査方法、７．経路管理表の作成方法の各章に分けて順次説明することとする。
【００２９】
［１．輻輳制御システムの概要］
図１に示す輻輳制御システム１は、輻輳経路検出装置２と、セッション管理装置３とを備え、ルータ４が端末５間を接続するネットワーク６の輻輳を制御するものである。なお、ネットワーク６内のルータ４や端末５の個数は任意である。
輻輳経路検出装置２は、セッション管理装置３と、ネットワーク６の各ルータ４とに接続されており、各ルータ４のトラヒック量を監視することで、輻輳発生の可能性が生じた経路（以下では、これを単に輻輳経路と呼ぶ）を検出し、セッション管理装置３に通知するものである。
ルータ４（図２参照）は、１以上のインタフェース（ＩＦ）を有しており、ルータ４の図示しない記憶部には、宛先アドレスと出力インタフェースの関係が記載された経路表４１が格納されている。
【００３０】
セッション管理装置３は、図１に示すように、ネットワーク６の各端末５と接続されており、端末５間のセッションを管理する。このセッション管理装置３は、輻輳経路検出装置２からの通知にしたがって、輻輳経路については、端末５からセッションの接続要求があったとしても接続拒否を通知する。
端末５は、ＩＰアドレスとＳＩＰ−ＵＲＩ（Session Initiation Protocol−Uniform Resource Identifier）との対応関係を示す情報を登録情報５１（図２参照）として有している。この登録情報は、端末５からセッション管理装置３へ登録される情報である。
【００３１】
［２．輻輳制御システムの各装置の構成］
＜輻輳経路検出装置＞
輻輳経路検出装置２は、ＣＰＵ等の演算装置と、メモリ、ハードディスク等の記憶装置（記憶手段）と、外部との各種情報の送受信を行うインタフェース装置とを備えたコンピュータと、このコンピュータにインストールされたプログラムとから構成される。この輻輳経路検出装置２は、ハードウェア装置とソフトウェアとが協働することによって、前記したハードウェア資源がプログラムによって制御されることにより実現され、図２に示すように、経路情報管理部２１と、ルータ監視部２２と、輻輳経路判定部２３とを備えることとした。
【００３２】
経路情報管理部２１は、ネットワーク６上のルータ４から、各インタフェースのアドレスと経路表の情報とを収集し、ルータ４の各インタフェースを通る経路を示す送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスの組の全てを算出して、記憶するものである。
【００３３】
ここでは、経路情報管理部２１は、ネットワーク情報収集手段２１１と、経路情報算出手段２１２とを備え、図示しない記憶部に、作成した経路管理表２１３を保持することとした。ネットワーク情報収集手段２１１は、ルータ４から、各インタフェースのアドレスと経路表４１の情報とを収集する。経路情報算出手段２１２は、ルータ４の各インタフェースのアドレスを調査する処理の手順を管理するものである。ルータ４毎、インタフェース毎に、送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスの組は、経路管理表２１３に登録される。
【００３４】
経路管理表２１３は、例えば、図１４に示す第１調査表２１３Ａおよび図１５に示す第２調査表２１３Ｂにより構成される。第１調査表２１３Ａは、ルータ４の各インタフェースを通る経路を示す表であり、第２調査表２１３Ｂは、送信元アドレスグループと送信元ＩＰアドレスの関係を示す表である。この例では、図１４および図１５に示すように、宛先ＩＰアドレスと送信元ＩＰアドレスとは、送信元アドレスグループを介して対応付けられており、その結果、ルータの各インタフェースは、宛先ＩＰアドレスおよび送信元ＩＰアドレスと関連付けられている。なお、経路情報管理部２１が経路管理表２１３を作成する処理の詳細については後記する。
【００３５】
ルータ監視部２２は、ルータ４が転送するトラヒック量を監視し、ルータ４のインタフェースが出力するトラヒック量が、当該インタフェースの許容する帯域の範囲として予め設定された閾値を上回ったことを検出すると、当該インタフェースに輻輳発生の可能性が生じたことを示すインタフェース情報（インタフェースＩＤ）を、輻輳経路判定部２３へ通知するものである。本実施形態では、この輻輳経路検出装置２の管理者が、ルータ４の各インタフェースにおいて許容する帯域の上限の閾値を予め設定しておくこととした。
【００３６】
ここでは、ルータ監視部２２は、トラヒック量取得手段２２１と、輻輳可能性判定手段２２２とを備えることとした。
トラヒック量取得手段２２１は、ルータ４から、各インタフェースが出力するトラヒック量を取得し、輻輳可能性判定手段２２２に出力する。
輻輳可能性判定手段２２２は、トラヒック量取得手段２２１から通知されたトラヒック量と閾値とを、ルータ毎およびインタフェース毎に比較する。この輻輳可能性判定手段２２２は、閾値を上回るトラヒック量のインタフェース情報を輻輳経路判定部２３に出力する。
【００３７】
輻輳経路判定部２３は、ルータ監視部２２からインタフェース情報を通知されると、経路情報管理部２１から当該インタフェースを通る経路を示す送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスの組の情報を取得し、取得した情報を、輻輳経路の経路情報として、セッション管理装置３へ通知するものである。
【００３８】
本実施形態では、輻輳経路判定部２３は、経路管理表２１３としての第１調査表２１３Ａ（図１４参照）から、通知されたインタフェースＩＤに関連付けられた宛先ＩＰアドレスと送信元アドレスグループとを取得し、また、取得した送信元アドレスグループを第２調査表２１３Ｂ（図１５参照）により送信元ＩＰアドレスに変換することとした。そして、輻輳経路判定部２３は、通知されたインタフェースＩＤに対応した宛先ＩＰアドレスと送信元ＩＰアドレスとの組の各情報（ＩＰアドレス）を、輻輳経路の経路情報としてセッション管理装置３へ通知する。
【００３９】
＜セッション管理装置＞
セッション管理装置３は、輻輳経路検出装置２と同様に、演算装置と、記憶装置と、インタフェース装置とを備えたコンピュータと、このコンピュータにインストールされたプログラムとから構成される。このセッション管理装置３は、ハードウェア装置とソフトウェアとが協働することによって、前記したハードウェア資源がプログラムによって制御されることにより実現され、図２に示すように、端末情報管理部３１と、輻輳情報管理部３２と、セッション制御部３３とを備えることとした。
端末情報管理部３１は、端末５から、当該端末５のＩＰアドレスとＳＩＰ−ＵＲＩとの対応関係を取得し、記憶するものである。
【００４０】
本実施形態では、端末情報管理部３１は、端末登録情報収集手段３１１を備え、図示しない記憶部に、作成した端末管理表３１２を保持することとした。この端末登録情報収集手段３１１は、ネットワーク６内の各端末５を登録する際に、登録情報５１として、端末５のＩＰアドレスとＳＩＰ−ＵＲＩとの対応関係を取得し、端末管理表３１２に格納する。
【００４１】
輻輳情報管理部３２は、輻輳経路検出装置２から取得する輻輳経路の経路情報を管理し、この輻輳経路の経路情報に基づいて、端末５から取得するセッションの接続する経路に、輻輳発生の可能性が生じているか否かを判定するものである。本実施形態では、輻輳情報管理部３２は、経路情報受信手段３２１と、リスト作成手段３２２と、輻輳経路判定手段３２４とを備え、図示しない記憶部に、作成した輻輳経路リスト３２３を保持することとした。
【００４２】
経路情報受信手段３２１は、輻輳経路検出装置２から輻輳経路の経路情報を受信し、リスト作成手段３２２に出力する。
リスト作成手段３２２は、受信した輻輳経路の経路情報に基づいて、当該経路情報で示される経路の送信元のＩＰアドレスと宛先のＩＰアドレスをもつ各端末のそれぞれのＳＩＰ−ＵＲＩを、端末情報管理部３１から取得し、取得したＳＩＰ−ＵＲＩを輻輳経路リスト３２３に登録する。つまり、リスト作成手段３２２は、端末管理表３１２に記載されたＩＰアドレスとＳＩＰ−ＵＲＩとの対応関係を参照して、受信した輻輳経路の情報としてのＩＰアドレスを、端末管理表３１２にしたがってＳＩＰ−ＵＲＩに変換する。
【００４３】
輻輳経路判定手段３２４は、セッション制御部３３から、セッションの接続要求に含まれる各ＳＩＰ−ＵＲＩを通知されると、輻輳経路リスト３２３を参照して、輻輳発生の可能性を判定し、判定結果をセッション制御部３３へ通知する。すなわち、輻輳経路判定手段３２４は、通知された各ＳＩＰ−ＵＲＩが、輻輳経路リスト３２３に登録されている場合には、判定結果として、セッション制御部３３へ接続拒否を通知し、未登録の場合には、セッション制御部３３へ接続許可を通知する。
【００４４】
セッション制御部３３は、端末（送信元端末）５からセッションの接続要求を受信すると、接続要求に含まれる送信元端末と宛先端末のＳＩＰ−ＵＲＩを輻輳情報管理部３２へ通知し、輻輳情報管理部３２の判定結果に応じた処理を実行するものである。このセッション制御部３３は、輻輳情報管理部３２から接続拒否の判定結果を通知されると、送信元端末へ接続拒否を通知する。また、セッション制御部３３は、輻輳情報管理部３２から接続許可を通知されると、当該セッションの接続要求を宛先端末へ転送する。
【００４５】
［３．システム構成例］
簡便のため、図１に示す輻輳制御システム１は、輻輳の発生を防止する制御対象のネットワーク６に対して、１つの輻輳経路検出装置２と、１つのセッション管理装置３とを備えるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。実際の運用においては、例えば、ネットワーク６を複数のエリアに分割し、各エリアに輻輳経路検出装置２を設置してもよいし、１つの輻輳経路検出装置２が複数のセッション管理装置３に接続されるようにしてもよい。
【００４６】
図３に示す輻輳制御システム１Ａは、ネットワーク６を４つのエリア（Ａ1，Ａ2，Ａ3，Ａ4）に分割し、各エリアに輻輳経路検出装置２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを設置したものである。このように構成することで、対象とするネットワーク６において、各輻輳経路検出装置２は、経路情報管理部２１によって、割り当てられたエリア内のルータ４の各インタフェースを通る経路を把握すればよい。例えば、輻輳経路検出装置２ａは、割り当てられたエリア内のルータ４ａ，４ｂ，４ｃの各インタフェースを通る経路を把握する。また、各輻輳経路検出装置２は、ルータ監視部２２によって、割り当てられたエリア内のルータ４が転送するトラヒック量を監視すればよい。例えば、輻輳経路検出装置２ａは、割り当てられたエリア内のルータ４ａ，４ｂ，４ｃの各インタフェースから出力されるトラヒックを監視し、ルータ４ｂのインタフェースから出力されるトラヒックが閾値を超えたことを検出する。したがって、各輻輳経路検出装置２の処理負荷を低減することができる。
【００４７】
また、図３に示す輻輳経路検出装置２ａは、２つのセッション管理装置３に接続され、それぞれに輻輳経路の経路情報を通知することとした。このように構成することで、対象とするネットワーク６において、各セッション管理装置３の処理負荷を低減することができる。なお、図３では、セッション管理装置３や端末５を適宜省略して表示した。
【００４８】
［４．輻輳発生防止方法］
次に、輻輳制御システム１の輻輳制御方法の典型的な動作として輻輳発生防止方法について、図４ないし図６を参照（適宜図１および図２参照）して説明する。この輻輳発生防止方法では、輻輳経路検出装置２が、経路管理表２１３を既に作成して保持していることと、セッション管理装置３が、端末管理表３１２を既に作成して保持していることとを前提としている。なお、経路管理表２１３の作成方法については、後記する。
【００４９】
＜輻輳発生の可能性を検出するときの動作＞
図４に示すように、輻輳経路検出装置２は、ルータ監視部２２のトラヒック量取得手段２２１によって、ルータ４の各インタフェースから出力されるトラヒック量を監視している（ステップＳ１）。そして、ルータ監視部２２は、輻輳可能性判定手段２２２によって、トラヒック量がインタフェースの帯域の閾値を超えたと判定した場合には（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、そのインタフェースＩＤを輻輳経路判定部２３に出力する。これにより、当該インタフェースで輻輳が発生する可能性があると判断できる。このとき、輻輳経路判定部２３は、当該インタフェースを通る経路を、経路管理表２１３から選択し（ステップＳ３）、当該経路の送信元および宛先のＩＰアドレスと、輻輳検出を示す識別子とをセッション管理装置３へ通知し（ステップＳ４）、ステップＳ１へ戻る。
【００５０】
続いて、図５に示すように、セッション管理装置３は、輻輳情報管理部３２の経路情報受信手段３２１によって、輻輳経路検出装置２から、輻輳経路の送信元および宛先のＩＰアドレスと、輻輳検出を示す識別子とを受信し（ステップＳ１１）、リスト作成手段３２２に出力する。そして、リスト作成手段３２２は、端末管理表３１２の中から、当該経路の送信元および宛先のＩＰアドレスと対応するＳＩＰ−ＵＲＩを探索し（ステップＳ１２）、輻輳経路リスト３２３に当該ＳＩＰ−ＵＲＩを登録する（ステップＳ１３）。
輻輳制御システム１において、ここまでの動作により、輻輳の発生を防止するための準備が整ったこととなる。
【００５１】
＜端末からセッションの接続要求がなされたときの動作＞
図６に示すように、セッション管理装置３は、セッション制御部３３によって、端末５（送信元端末）から、セッションの接続要求を示すパケットを受信する（ステップＳ２１）。セッション管理装置３は、輻輳情報管理部３２の輻輳経路判定手段３２４によって、当該パケットにおいて、接続する送信元端末および宛先端末のＳＩＰ−ＵＲＩが、輻輳経路リスト３２３に登録されているＳＩＰ−ＵＲＩと一致するか否かを判定する（ステップＳ２２）。一致する場合には（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、セッション管理装置３は、セッション制御部３３によって、接続要求を拒否する（ステップＳ２３）。一方、一致しない場合には（ステップＳ２２：Ｎｏ）、接続を許可し、セッション制御部３３は、宛先端末へ接続要求のパケットを転送する（ステップＳ２４）。
【００５２】
［５．輻輳が発生する可能性がある経路の管理方法］
簡便のため、図１に示す輻輳制御システム１は、輻輳経路検出装置２が、ルータ４の各インタフェースのトラヒック量が閾値を超えた場合に、輻輳経路の経路情報をセッション管理装置３へ通知するものとして説明した。しかしながら、本発明は、このような運用だけに限定されるものではない。輻輳経路検出装置２は、各ルータ４のインタフェースから出力されるトラヒック量を常に監視しているので、一旦、閾値を超えてしまったインタフェースであっても、時間が経過すればトラヒック量が閾値を下回る場合が生じる。以下では、このように輻輳が発生する可能性がなくなった経路を、輻輳解除経路と呼称することとする。そして、輻輳制御システム１において、輻輳経路検出装置２は、トラヒック量が閾値を超えたインタフェースから出力されるトラヒック量が閾値を下回ることを検出した場合に、輻輳解除経路の経路情報をセッション管理装置３へ通知するものとして説明を拡張する。
【００５３】
このため、輻輳経路検出装置２は、ルータ監視部２２の輻輳可能性判定手段２２２が、インタフェース情報に、インタフェースＩＤと共に、輻輳検出を示す識別子または輻輳解除を示す識別子を含めることとする。つまり、前記した輻輳経路（輻輳が発生する可能性がある経路）は、この輻輳検出を示す識別子で特定される経路である（図４および図５参照）。一方、輻輳解除を示す識別子で特定される経路が輻輳解除経路である。この説明の拡張は、図４および図５を参照して説明した動作から容易に類推できるので、対応した動作について図７および図８に示して、説明を適宜省略することとする。
【００５４】
＜輻輳が発生する可能性がなくなった経路を検出するときの動作＞
図７に示すように、輻輳経路検出装置２は、ルータ監視部２２のトラヒック量取得手段２２１によって、ルータ４の各インタフェースから出力されるトラヒック量を監視している（ステップＳ３１）。そして、ルータ監視部２２は、輻輳可能性判定手段２２２によって、トラヒック量が設定された帯域の閾値を上回っていたインタフェースにおいて、当該閾値を下回ったと判定した場合には（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）、そのインタフェースＩＤおよび輻輳解除を示す識別子を輻輳経路判定部２３に出力する。これにより、当該インタフェースで輻輳が発生する可能性がなくなったと判断できる。このとき、輻輳経路判定部２３は、当該インタフェースを通る経路を、経路管理表２１３から選択し（ステップＳ３３）、当該経路の送信元および宛先のＩＰアドレスと、輻輳解除の識別子とをセッション管理装置３へ通知し（ステップＳ３４）、ステップＳ３１へ戻る。
【００５５】
続いて、図８に示すように、セッション管理装置３は、輻輳情報管理部３２の経路情報受信手段３２１によって、輻輳経路検出装置２から、輻輳解除経路の送信元および宛先のＩＰアドレスと、輻輳解除の識別子とを受信し（ステップＳ４１）、リスト作成手段３２２に出力する。そして、リスト作成手段３２２は、端末管理表３１２の中から、当該輻輳解除経路の送信元および宛先のＩＰアドレスと対応するＳＩＰ−ＵＲＩを探索し（ステップＳ４２）、輻輳経路リスト３２３から当該ＳＩＰ−ＵＲＩを削除する（ステップＳ４３）。
【００５６】
輻輳制御システム１をこのように構成することで、セッション管理装置３は、輻輳経路リスト３２３を更新することができる。したがって、輻輳制御システム１は、調査時点のトラヒック量の増減に応じて端末５からのセッションの接続要求に対して、より柔軟に対処できる。つまり、セッション管理装置３は、セッションの接続要求に対して、接続拒否を一度通知したとしても、所定時間経過後に、同じ接続要求の経路の接続を許可することができる。
【００５７】
［６．輻輳制御対象の経路の調査方法］
次に、輻輳制御システム１による輻輳発生防止方法で前提としている経路管理表２１３を作成するために、ルータ４の各インタフェースを通る経路の調査方法について、図９ないし図１５を参照（適宜図１および図２参照）して説明する。図９は、調査方法の概要、図１０は図９に示す処理の詳細、図１１は図１０に示す処理の詳細をそれぞれ示し、図１２および図１３は処理の具体例を説明するための図である。以下では、輻輳制御対象の経路の調査方法について、６−１．ネットワークの具体例、６−２．調査方法の概要、６−３．ルータ間の接続状態の管理、６−４．調査方法の詳細に区分して、順次説明する。
【００５８】
＜６−１．ネットワークの具体例＞
図１２に示すネットワーク６は、９個のルータ４を備えている。ここでは、各ルータ４は、それぞれルータＡ，ルータＢ，…，ルータＩのルータ名を有している。また、ネットワーク６は、１６個のサブネットワーク６１に分割されている。ここでは、各サブネットワーク６１を区別するために名称を、宛先サブネット０，サブネット１，…，サブネット１５と表記する。また、各ルータ４は、一例として、ルータＡをルートノードとするツリー構造を形成している。このルータＡは、１６個のサブネットワーク６１のうち、宛先サブネット０とサブネット１，１２とにだけ直結し、かつ、９個のルータ４のうち、ルータＢおよびルータＧと隣り合って接続されている。そして、一例として、１つのサブネットワーク６１（宛先サブネット０）を宛先として、他のすべてのサブネットワーク６１が送信元となっている。このため、ツリー構造の端部の各ルータ４からルータＡに向く方向に矢印を示した。
【００５９】
＜６−２．調査方法の概要＞
図９に示すように、輻輳経路検出装置２は、経路情報管理部２１によって、ルータ４の各インタフェースを通る経路を調査し、調査結果を登録した経路管理表２１３を作成する経路管理表作成ステップを実行する。まず、経路情報管理部２１は、経路の“宛先”として１つのサブネットワーク６１（図１２では宛先サブネット０）を選択する（ステップＳ５１：宛先選択ステップ）。そして、経路情報管理部２１は、他の各サブネットワーク６１から、“選択した宛先”へ向かう経路そのものの情報を、各ルータ４から取得する経路表４１に基づいて調査する（ステップＳ５２：経路調査ステップ）。
【００６０】
次に、経路情報管理部２１は、後記する送信元ＩＰアドレス調査処理を実行する（ステップＳ５３：アドレス調査ステップ）。この送信元ＩＰアドレス調査処理は、経路に沿って各ルータにおいて、“選択した宛先”に対する送信元ＩＰアドレスを調査し、その調査結果を、図１４に示す第１調査表２１３Ａおよび図１５に示す第２調査表２１３Ｂへ記録するものである。そして、経路情報管理部２１は、調査のために“宛先”とはしていないサブネットワーク６１がある場合（ステップＳ５４：Ｎｏ）、ステップＳ５１に戻る。一方、全てのサブネットワーク６１を“宛先”として調査した場合（ステップＳ５４：Ｙｅｓ）、経路情報管理部２１は、第１調査表２１３Ａにおいて、同じルータのインタフェースで同じ送信元ＩＰアドレスを持つ宛先アドレスを集約する（ステップＳ５５）。図１４に示す第１調査表２１３Ａは集約済みの状態を示している。なお、詳細については後記する。
【００６１】
＜６−３．ルータ間の接続状態の管理＞
ここで、ネットワーク６においてルータ４間の接続状態を管理するために、以下の用語を定義する。送信元ＩＰアドレス調査処理を開始する前に、ある“宛先”へ向かうルータ４間の経路において、始点から経路の分岐点までの途中に、分岐点がない部分を「葉」と定義し、その他の経路部分（分岐点がある部分）は、「枝」と定義する。
【００６２】
また、送信元ＩＰアドレス調査処理を開始した後に（調査の途中に）、ある“宛先”へ向かう経路において、始点から経路の分岐点までの途中に、送信元ＩＰアドレスを調査済みの「葉」が接続している分岐点がある部分を「葉」と定義する。これは、送信元ＩＰアドレス調査処理を開始する前には、「枝」と定義されていた部分である。そのため、調査の途中において「葉」と定義される部分は、再定義された部分である。
このような定義により、経路情報管理部２１は、前記経路調査ステップ（ステップＳ５２）にて、ルータ４間の接続状態を管理する。
【００６３】
図１２に示したネットワーク６を用いた「葉」と「枝」の具体例を図１３に示す。図１３（ａ）に示すように、“宛先”である宛先サブネット０を選択したときに、送信元ＩＰアドレス調査処理の開始前では、例えば、ツリー端部のルータＦから見ると、ルータＦ―ルータＥ間（以下、経路Ｆ−Ｅと呼ぶ）には、経路の分岐点は無い。しかし、ルータＥよりも１つだけ宛先に近いルータＢには分岐点がある。そのため、「経路Ｆ−Ｅ」が葉６２であると定義される。また、ツリー端部のルータＩから見ると、ルータＩ−ルータＨ間（経路Ｉ−Ｈ）や、ルータＨ−ルータＧ間（経路Ｈ−Ｇ）には、経路の分岐点は無い。しかし、ルータＧよりも１つだけ宛先に近いルータＡには分岐点がある。そのため、「経路Ｉ−Ｈ−Ｇ」が葉６２と定義される。そして、ルータＡ、ルータＢは、経路の分岐点になっているので、これらのルータを含む部分の「経路Ｄ−Ｃ−Ｂ−Ａ」が枝６３と定義される。
【００６４】
送信元ＩＰアドレスの調査は、図１３（ａ）に示す葉６２の部分から行うこととするので、「経路Ｄ−Ｃ−Ｂ−Ａ」よりも先に、「経路Ｆ−Ｅ」と「経路Ｉ−Ｈ−Ｇ」との調査を行う。例えば「経路Ｆ−Ｅ」の調査が終了すると、ルータＢに接続している「葉」が調査済みになる。また、「経路Ｉ−Ｈ−Ｇ」の調査が終了すると、ルータＡに接続している「葉」が調査済みになる。
【００６５】
これらの結果、図１３（ａ）に示す枝６３である「経路Ｄ−Ｃ−Ｂ−Ａ」に接続している未調査の「葉」がなくなることになる。そのため、宛先サブネット０へ向かう経路において、ツリー端部のルータＤを始点としたときに、経路の分岐点であるルータＢ，Ａに、調査済みの「葉」が接続している分岐点がある部分を「葉」と再定義する。これにより、図１３（ｂ）に示すように、「経路Ｄ−Ｃ−Ｂ−Ａ」は、枝から葉６２へ変わる。
【００６６】
［６−４．調査方法の詳細］
図１０に示すように、輻輳経路検出装置２は、経路情報管理部２１によって、経路から「葉」を選択する（ステップＳ６１：葉選択処理）。そして、経路情報管理部２１は、後記する「葉」ごとの調査処理（ステップＳ６２：アドレス調査処理）を実行する。「葉」ごとの調査処理（アドレス調査処理）は、ステップＳ６１で選択した「葉」において送信元ＩＰアドレスを調査する処理である。そして、経路情報管理部２１は、未調査の「葉」がある場合（ステップＳ６３：Ｎｏ）、ステップＳ６１に戻る。一方、経路の全ての「葉」を調査した場合（ステップＳ６３：Ｙｅｓ）、経路情報管理部２１は、『接続している「葉」の全てが調査済み』の枝が、残っているか否かを判定する（ステップＳ６４）。枝が残っている場合には（ステップＳ６４：Ｎｏ）、当該枝を「葉」と定義して（ステップＳ６５）、ステップＳ６１に戻り、送信元ＩＰアドレスの調査を続行する。一方、『接続している「葉」全てが調査済み』の枝が、残っていない場合には（ステップＳ６４：Ｙｅｓ）、調査を終了する。
【００６７】
次に、「葉」ごとの調査処理（ステップＳ６２）の詳細について、図１３（ｂ）に示すように葉６２へ変わった「経路Ｄ−Ｃ−Ｂ−Ａ」を一例として説明する。
図１１に示すように、まず、輻輳経路検出装置２は、経路情報管理部２１によって、宛先から最も遠いルータである「葉」の端部のルータ４を選択する（ステップＳ７１：葉選択処理）。すなわち、経路情報管理部２１は、経路の始点のルータ４から調査を開始する。例えば、ルータＤが選択される。そして、経路情報管理部２１は、選択した当該ルータについて、後記するステップＳ７２〜ステップＳ７７の処理（アドレス調査処理）を実行した後、ステップＳ７８にて、宛先に向けて、葉の中で次のルータ（Next-Hopのルータ）を選択して処理を進める。例えば、ルータＣが選択される。
【００６８】
次いで、経路情報管理部２１は、Next-Hopのルータに、送信元ＩＰアドレスが未調査である葉が接続しているか否かを判別する（ステップＳ７９）。未調査である葉が接続している場合（ステップＳ７９：Ｙｅｓ）、ステップＳ７１で選択した葉についての調査を終了する。なお、例えば、図１３（ｂ）において、ルータＧからルータＡに進んだ場合や、ルータＥからルータＢに進んだ場合がこれに当たる。
【００６９】
一方、ステップＳ７９において、未調査である葉が接続していない場合（ステップＳ７９：Ｎｏ）、ステップＳ７２に戻り、当該Next-Hopのルータについて、ステップＳ７２〜ステップＳ７７の処理（アドレス調査処理）を実行する。例えば、ルータＣ，Ｂ，Ａの場合、これに当たる。
【００７０】
以下、ステップＳ７２〜ステップＳ７７の処理（アドレス調査処理）の詳細を説明する。まず、最初に、ステップＳ７１でルータＤを選択したものとする。この場合、経路情報管理部２１は、当該ルータ（ルータＤ）に直結したサブネットのＩＰアドレスを、当該宛先（宛先サブネット０）の送信元ＩＰアドレスとして登録する（ステップＳ７２）。具体的には、図１３（ｂ）に示すサブネット５，６，７のＩＰアドレスが、登録候補となる。次いで、経路情報管理部２１は、前段のルータがないと判定し（ステップＳ７３：Ｎｏ）、ステップＳ７４をスキップして、当該ルータ（ルータＤ）に、「送信元ＩＰアドレスが調査済み」である葉が接続されていないと判定し（ステップＳ７５：Ｎｏ）、ステップＳ７６をスキップする。したがって、経路情報管理部２１は、ステップＳ７７にて、宛先とその送信元ＩＰアドレスを、第１調査表２１３Ａおよび第２調査表２１３Ｂへ登録する。つまり、この段階で、宛先（宛先サブネット０）の送信元ＩＰアドレスとして、サブネット５，６，７のＩＰアドレスの登録が確定する。なお、これを「ルータＤの送信元ＩＰアドレス」ともいう。
【００７１】
次に、ステップＳ７８でルータＣへ進み、ステップＳ７２に戻ったものとする。この場合、ステップＳ７２にて、経路情報管理部２１は、当該ルータ（ルータＣ）に直結したサブネットのＩＰアドレスを、当該宛先（宛先サブネット０）の送信元ＩＰアドレスとして登録する（ステップＳ７２）。具体的には、図１３（ｂ）に示すサブネット３，４，５のＩＰアドレスが登録候補となる。次いで、経路情報管理部２１は、前段のルータ（ルータＤ）があると判定する（ステップＳ７３：Ｙｅｓ）。この場合、経路情報管理部２１は、前段ルータ（ルータＤ）で登録された送信元ＩＰアドレスを、当該ルータ（ルータＣ）の送信元ＩＰアドレスとして登録する（ステップＳ７４）。このとき、経路情報管理部２１は、ステップＳ７２で登録候補となったＩＰアドレスと同じアドレスが、前段ルータ（ルータＤ）で登録されているか否かを確認し、前段ルータ（ルータＤ）で登録されていると判断した場合には、重複登録しないようにする。具体的には、経路情報管理部２１は、「サブネット５」のＩＰアドレスを重複登録することはしない。次に、当該ルータ（ルータＣ）に、「送信元ＩＰアドレスが調査済み」である葉が接続されていないと判定し（ステップＳ７５：Ｎｏ）、ステップＳ７６をスキップする。そして、経路情報管理部２１は、ステップＳ７７にて、宛先（宛先サブネット０）の送信元ＩＰアドレスとして、サブネット３，４，５，６，７のＩＰアドレスを登録する。
【００７２】
次に、ステップＳ７８でルータＢへ進み、ステップＳ７２に戻ったものとする。この場合、ステップＳ７２にて、経路情報管理部２１は、当該ルータ（ルータＢ）に直結したサブネット（サブネット１，２，３，８：図１３（ｂ）参照）のＩＰアドレスを、当該宛先（宛先サブネット０）の送信元ＩＰアドレスとして登録する（ステップＳ７２）。次いで、経路情報管理部２１は、前段のルータ（ルータＣ）があると判定し（ステップＳ７３：Ｙｅｓ）、前段ルータ（ルータＣ）で登録された送信元ＩＰアドレスを、当該ルータ（ルータＢ）の送信元ＩＰアドレスとして登録する（ステップＳ７４）。このとき、経路情報管理部２１は、ステップＳ７２で登録候補となった「サブネット３」のＩＰアドレスが、前段ルータ（ルータＣ）で登録されていると判断し、重複を避けてサブネット４〜７のＩＰアドレスを登録する。次に、経路情報管理部２１は、当該ルータ（ルータＢ）に、「送信元ＩＰアドレスが調査済み」である葉が接続されていると判定する（ステップＳ７５：Ｙｅｓ）。具体的には、図１３（ｂ）に示すように、葉６２であると定義された「経路Ｆ−Ｅ」が存在している。この場合、接続されている葉（経路Ｆ−Ｅ）で登録された送信元ＩＰアドレスを、当該ルータ「ルータＢ」の送信元ＩＰアドレスとして登録する（ステップＳ７６）。このとき、経路情報管理部２１は、ステップＳ７２で登録候補となった「サブネット８」のＩＰアドレスが、葉６２（経路Ｆ−Ｅ）で登録されていると判断し、重複を避けてサブネット９〜１１のＩＰアドレスを登録する。そして、経路情報管理部２１は、ステップＳ７７にて、宛先（宛先サブネット０）の送信元ＩＰアドレスとして、サブネット１〜１１のＩＰアドレスを登録する。
【００７３】
さらに、経路に沿って“宛先”に向かって次のルータＡへ進む（ステップＳ７８）と、同様な処理により、経路情報管理部２１は、ステップＳ７７にて、宛先（宛先サブネット０）の送信元ＩＰアドレスとして、サブネット１〜１５のＩＰアドレスを登録する。なお、この場合、Next-Hopのルータは存在しないので、経路情報管理部２１は、ステップＳ７１で選択した葉についての調査を終了する。
【００７４】
［７．経路管理表の作成方法］
輻輳経路検出装置２の経路情報管理部２１は、ルータ４の各インタフェースを通る経路を示す宛先および送信元のＩＰアドレスを経路管理表２１３（図２参照）に登録する。本実施形態では、一例として、経路管理表２１３を、図１４に示す第１調査表２１３Ａと、図１５に示す第２調査表２１３Ｂとを用いて作成することとした。経路情報管理部２１は、第１調査表２１３Ａにおいて、「同じ送信元ＩＰアドレスをもつ宛先ＩＰアドレス」がある場合には、当該同じ送信元ＩＰアドレスを重複記載せずに、代わりに、送信元アドレスグループの識別子を記載する。そして、経路情報管理部２１は、第２調査表２１３Ｂにおいて、送信元アドレスグループの識別子と、送信元ＩＰアドレスとの対応の関係を記載する。
【００７５】
経路情報管理部２１は、各サブネットワーク６１を“宛先”として選択し、それぞれの“宛先”に対して送信元を調査し、送信元をグループ表示する。例えば、第１調査表２１３Ａにおいて、インタフェースＩＤが「３」、宛先ＩＰアドレスが「128.6.0.0/15」である送信元アドレスグループの識別子は「４」である。これに対して、第２調査表２１３Ｂにおいて、送信元アドレスグループの識別子が「４」である送信元ＩＰアドレスとして、「128.1.0.0/16」、「128.2.0.0/15」、「128.4.0.0/16」の３つが記載されている。なお、このうち「128.2.0.0/15」は、「128.2.0.0/16」と「128.3.0.0/16」とが集約されたものである。
第１調査表２１３Ａにおいて、同様に、他の送信元アドレスグループの識別子も複数の送信元ＩＰアドレスを代表している。このように、第１調査表２１３Ａにおいて送信元をグループ表示することで、管理すべきデータ量を削減することができる。
【００７６】
また、経路情報管理部２１は、送信元をグループ表示した上で、その後に、同じルータのインタフェースで同じ送信元ＩＰアドレスを持つ宛先ＩＰアドレスを集約する。以下、この宛先ＩＰアドレスの集約について、第１調査表２１３Ａの例で説明する。マスク長が「１６」である各宛先のサブネットワーク６１の送信元を調査し、送信元をグループで表示したことを想定する。この段階では、宛先ＩＰアドレス「128.6.0.0/16（図示は省略する）」の送信元グループの識別子は「４」、宛先ＩＰアドレス「128.7.0.0/16（図示は省略する）」の送信元グル一プの識別子は「４」となる。これら宛先ＩＰアドレス「128.6.0.0/16」，「128.7.0.0/16」は、共通のデータとして、インタフェースＩＤ「３」と、送信元アドレスグループの識別子「４」とを有している。したがって、経路情報管理部２１は、これら２つの宛先ＩＰアドレスを、１つのＩＰアドレス「128.6.0.0/15」に集約し、これを第１調査表２１３Ａに記載した。このように、第１調査表２１３Ａにおいて、宛先ＩＰアドレスを集約することで、さらにデータ量を削減することができる。
【００７７】
本実施形態の輻輳制御システムおよび輻輳制御方法によれば、輻輳経路検出装置２が、ルータ４の各インタフェースを通る経路を予め調査して経路管理表２１３を作成して保持した上で、現状の実際のトラヒックを監視して、ルータ４の各インタフェースの帯域に対して管理者が予め設定した閾値と比較することにより、輻輳可能性経路を検出することができる。また、セッション管理装置３は、輻輳経路検出装置２が検出した輻輳経路の経路情報に応じて輻輳経路リスト３２３を更新可能に保持しておき、端末５から要求されたセッションの経路が輻輳経路リスト３２３に載っていたら、接続拒否を通知することができる。したがって、輻輳制御システムおよび輻輳制御方法によれば、各フローの使用帯域の情報を管理せずに、新規フローの輻輳の発生を防止することができる。ゆえに、従来は、実際に使用している帯域と、システムが管理する各フローの使用帯域の情報との不一致が発生する問題があったが、この問題が生じることがなくなる。
【００７８】
また、輻輳経路検出装置２は、輻輳制御対象のネットワーク６内のルータ４の各インタフェースを通る経路の情報を管理する際に、送信元ＩＰアドレスを送信元アドレスグループ単位で管理することができる。したがって、同じ送信元ＩＰアドレスを経路管理表２１３に繰り返し記載する必要がなくなり、経路情報の量を小さくすることができる。
【００７９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を変えない範囲で実施することができる。例えば、輻輳経路検出装置２の管理者が、ルータ４の各インタフェースにおいて許容する帯域の上限の閾値を予め設定しておくこととしたが、この際に、帯域の下限の閾値を設定してもよい。そして、トラヒック量が上限の閾値を超えたインタフェースにおいて、時間経過に伴って、下限の閾値を下回るまで回復したときに、輻輳経路リスト３２３からＳＩＰ−ＵＲＩを削除する運用をするようにしてもよい。また、上限の閾値を超えた経過時間や、上限または下限の閾値を下回り続けた経過時間を加味して輻輳発生の可能性を判定するようにしてもよい。このようにすることで、トラヒック量の急変に対しても柔軟に対応することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１，１Ａ 輻輳制御システム
２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ） 輻輳経路検出装置
２１ 経路情報管理部
２１１ ネットワーク情報収集手段
２１２ 経路情報算出手段
２１３ 経路管理表
２１３Ａ 第１調査表
２１３Ｂ 第２調査表
２２ ルータ監視部
２２１ トラヒック量取得手段
２２２ 輻輳可能性判定手段
２３ 輻輳経路判定部
３ セッション管理装置
３１ 端末情報管理部
３１１ 端末登録情報収集手段
３１２ 端末管理表
３２ 輻輳情報管理部
３２１ 経路情報受信手段
３２２ リスト作成手段
３２３ 輻輳経路リスト
３２４ 輻輳経路判定手段
３３ セッション制御部
４ ルータ
４１ 経路表
５ 端末
５１ 登録情報
６ ネットワーク
６１ サブネットワーク
６２ 葉
６３ 枝
Ａ1，Ａ2，Ａ3，Ａ4 エリア
ＩＦ インタフェース
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端末間をルータが接続するネットワークにおける輻輳制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１６は、従来の輻輳制御システムの一例を示す構成図である（非特許文献１参照）。
従来の輻輳制御システム１０１においては、端末（送信元端末）１０２から、「帯域割当が必要なフロー」がエッジノード１０３に到着したときに、エッジノード（発信者側ノード）１０３は、そのフローの通信品質を保証するのに必要な帯域を、フローの宛先と共に帯域管理サーバ１０４へ通知している。なお、フローとは、端末１０２にある１つのデータを転送するのに用いられる複数のパケットからなるパケット群を指す。
【０００３】
帯域管理サーバ１０４は、「エッジノード１０３から、宛先の端末（宛先端末）１０５に接続するエッジノード（受信者側ノード）１０６まで」のネットワーク１０７上の経路を調べる。そして、帯域管理サーバ１０４は、必要な帯域が確保できた場合には、当該フローへ必要な帯域を割り当て、エッジノード１０３へ帯域割当を行ったことを通知し、当該サーバに記憶している帯域割当情報を更新する。このように帯域割当が行われた場合には、エッジノード１０３は、当該フローを宛先のエッジノード１０６に転送する。
【０００４】
一方、帯域管理サーバ１０４は、必要な帯域が確保できなかった場合には、帯域割当ができなかったことをエッジノード１０３へ通知する。このように帯域割当が行われなかった場合には、エッジノード１０３は、当該フローを廃棄し、端末１０２へ帯域割当ができなかったことを通知する。
【０００５】
つまり、従来の輻輳制御システム１０１においては、帯域管理サーバ１０４が、通信中のフローの経路と使用帯域とを全て把握し、新規フローが必要とする帯域が、経路上で確保できないときには、通信を拒否することで、輻輳が発生しないようにしていた。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Z. Zhang, Z. Duan, and Y. Hou, “On scalable design of bandwidth brokers,”IEICE Transaction on Communications Vol.E84-B No.8, Aug 2001
【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、通信ネットワークの運用上、例えば、次の（１），（２）のような正常とは言えない事態が生じることがある。
（１）通信終了を、エッジノード１０３から帯域管理サーバ１０４へ通知する制御パケットが、ネットワーク１０７上で廃棄される。
（２）保守作業で予備系に切り替える際に、作業上の誤りによって、帯域管理サーバ１０４の持つ情報が正常に引き継がれない。
【０００８】
従来の輻輳制御システム１０１においては、帯域管理サーバ１０４が、各フローの経路と使用帯域を管理しているため、（１），（２）のような事態が発生すると、これが原因となって、実際に使用されている帯域と、帯域管理サーバ１０４がもつ各フローの情報との不一致が発生するという問題があった。このように不一致が生じた場合、輻輳の発生を的確に防止することが困難になってしまう。
【０００９】
そこで、本発明では、前記した問題を解決し、新規フローの輻輳の発生を防止する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の輻輳制御システムは、端末間をルータが接続するネットワークの輻輳を制御するために、前記ネットワークにそれぞれ接続された輻輳経路検出装置とセッション管理装置とを備える輻輳制御システムであって、前記輻輳経路検出装置が、前記ネットワーク上のルータから、各インタフェースのアドレスと経路表の情報とを収集し、前記ルータの各インタフェースを通る経路を示す送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスの組の全てを算出して、記憶する経路情報管理部と、前記ルータが転送するトラヒック量を監視し、前記ルータのインタフェースが出力するトラヒック量が、当該インタフェースの許容する帯域の範囲として予め設定された閾値を上回ったことを検出すると、当該インタフェースに輻輳発生の可能性が生じたことを示すインタフェース情報を、輻輳経路判定部へ通知するルータ監視部と、前記ルータ監視部から前記インタフェース情報を通知されると、前記経路情報管理部から当該インタフェースを通る経路を示す送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスの組の情報を取得し、取得した情報を、輻輳発生の可能性が生じた経路の経路情報として、前記セッション管理装置へ通知する輻輳経路判定部とを有し、前記セッション管理装置が、前記端末から、当該端末のＩＰアドレスとＳＩＰ−ＵＲＩとの対応関係を取得し、記憶する端末情報管理部と、前記端末からセッションの接続要求を受信すると、前記接続要求に含まれる送信元端末と宛先端末のＳＩＰ−ＵＲＩを輻輳情報管理部へ通知し、前記輻輳情報管理部から接続拒否を通知されると、送信元端末へ接続拒否を通知し、一方、前記輻輳情報管理部から接続許可を通知されると、宛先端末へ接続要求を転送するセッション制御部と、前記輻輳経路検出装置から、前記経路情報を受信し、受信した経路情報に基づいて、当該経路情報で示される経路の送信元のＩＰアドレスと宛先のＩＰアドレスをもつ各端末のそれぞれのＳＩＰ−ＵＲＩを前記端末情報管理部から取得し、取得したＳＩＰ−ＵＲＩを輻輳経路リストに登録し、前記セッション制御部から、前記接続要求に含まれる各ＳＩＰ−ＵＲＩを通知されると、前記通知された各ＳＩＰ−ＵＲＩが、前記輻輳経路リストに登録されているか否かを判定し、登録されている場合には、前記セッション制御部へ接続拒否を通知し、未登録の場合には、前記セッション制御部へ接続許可を通知する輻輳情報管理部とを有することを特徴とする。
【００１１】
かかる構成によれば、輻輳制御システムは、輻輳経路検出装置と、セッション管理装置とを備えている。このうち、輻輳経路検出装置は、経路情報管理部によって、ネットワーク上のルータから、各インタフェースのアドレスと経路表の情報とを収集し、各インタフェースを通る経路を示す送信元および宛先のＩＰアドレスの組の全てを算出して予め記憶しておく。この輻輳経路検出装置は、ルータ監視部によって、ルータのインタフェースが出力するトラヒック量が、輻輳発生の可能性を示す閾値を超えたか否かを判別する。そして、輻輳経路検出装置は、トラヒック量が閾値を超えたインタフェースを検出すると、輻輳経路判定部によって、当該インタフェースを通る経路の経路情報をセッション管理装置へ通知する。この輻輳制御システムにおいて、セッション管理装置は、端末情報管理部によって、各端末から、そのＩＰアドレスとＳＩＰ−ＵＲＩとの対応関係を予め取得しておく。そして、セッション管理装置は、輻輳発生の可能性の経路情報を受信すると、輻輳情報管理部によって、当該ＩＰアドレスをＳＩＰ−ＵＲＩに変換して輻輳経路リストに登録しておく。そして、セッション管理装置は、セッション制御部によって、端末からセッションの接続要求を受信したときに、輻輳情報管理部によって、接続要求に含まれる各ＳＩＰ−ＵＲＩが輻輳経路リストに登録されたＳＩＰ−ＵＲＩと同じであるか否かを判別する。そして、同じである場合には、セッション管理装置は、セッション制御部によって、送信元端末に対して接続拒否を通知し、一方、異なる場合には、宛先端末へ接続要求を転送する。
【００１２】
また、前記目的を達成するために、本発明の請求項２に記載の輻輳制御方法は、端末間をルータが接続するネットワークの輻輳を制御するために、前記ネットワークにそれぞれ接続された輻輳経路検出装置とセッション管理装置とを備える輻輳制御システムの輻輳制御方法であって、前記輻輳経路検出装置が、前記ルータの各インタフェースを通る経路を示す送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスとの組を予め調べて調査結果を登録した経路管理表を作成する経路管理表作成ステップと、前記ルータの各インタフェースから出力されるトラヒック量を取得するステップと、前記取得したトラヒック量が、当該インタフェースの許容する帯域の範囲として予め設定された閾値を超えた場合、当該インタフェースを通る経路を示す送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスとの組の情報を、前記経路管理表から選択するステップと、前記選択した情報を、輻輳発生の可能性が生じた経路の経路情報として、前記セッション管理装置へ通知するステップとを実行し、前記セッション管理装置が、前記輻輳経路検出装置から、前記輻輳発生の可能性が生じた経路の経路情報を受信するステップと、前記端末のＩＰアドレスとＳＩＰ−ＵＲＩとの対応関係を予め登録した端末管理表から、前記受信した経路情報で示される経路の送信元のＩＰアドレスと宛先のＩＰアドレスをもつ各端末のそれぞれのＳＩＰ−ＵＲＩを探索するステップと、前記探索されたＳＩＰ−ＵＲＩを輻輳経路リストへ登録するステップと、前記端末からセッションの接続要求を受信するステップと、前記接続要求にて接続する送信元端末と宛先端末のＳＩＰ−ＵＲＩの組が前記輻輳経路リストに登録されているＳＩＰ−ＵＲＩの組と一致する場合、当該接続要求を拒否するステップとを含んで実行することを特徴とする。
【００１３】
請求項１に記載の輻輳制御システム、または、請求項２に記載の輻輳制御方法によれば、輻輳経路検出装置もセッション管理装置も各フローの使用帯域の情報を管理していないので、従来のシステムにおいて管理していた各フローの使用帯域の情報と実際に使用している帯域との不一致の問題が発生しない。したがって、かかる構成、または、かかる手順によれば、輻輳制御システムは、各フローの使用帯域の情報を管理することなく新規フローの輻輳の発生を防止することができる。
【００１４】
また、本発明の請求項３に記載の輻輳制御方法は、請求項２に記載の輻輳制御方法において、前記輻輳経路検出装置が、前記トラヒック量が前記閾値を超えたインタフェースから出力されるトラヒック量が前記閾値を下回った場合、当該インタフェースを通る経路を示す送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスとの組の情報を、前記経路管理表から選択するステップと、前記選択した情報を、輻輳発生の可能性を解除すべき経路の経路情報として、前記セッション管理装置へ通知するステップとをさらに実行し、前記セッション管理装置が、前記輻輳経路検出装置から、前記輻輳発生の可能性を解除すべき経路の経路情報を受信するステップと、前記受信した経路情報で示される経路の送信元のＩＰアドレスと宛先のＩＰアドレスをもつ各端末のそれぞれのＳＩＰ−ＵＲＩを前記端末管理表から探索するステップと、前記輻輳経路リストから、前記探索されたＳＩＰ−ＵＲＩを削除するステップと、をさらに実行することを特徴とする。
【００１５】
かかる手順によれば、輻輳制御システムにおいて、輻輳経路検出装置が、トラヒック量が閾値を超えたインタフェースから出力されるトラヒック量を監視し続けて、そのトラヒック量が閾値を下回った場合、輻輳発生の可能性を解除すべき経路の経路情報をセッション管理装置へ通知し、これに応じて、セッション管理装置が輻輳経路リストを更新することができる。したがって、輻輳制御システムは、調査時点のトラヒック量の増減に応じて端末からのセッションの接続要求に対してより柔軟に対処しつつ、新規フローの輻輳の発生を防止することができる。
【００１６】
また、本発明の請求項４に記載の輻輳制御方法は、請求項２または請求項３に記載の輻輳制御方法において、前記輻輳経路検出装置が、前記経路管理表作成ステップに、前記ネットワークにおいて、宛先として１つのサブネットワークを選択する宛先選択ステップと、各ルータが持つ経路表に基づいて、前記選択した宛先以外の各サブネットワークから前記選択した宛先への経路を調査する経路調査ステップと、前記経路に沿った各ルータにおいて、前記選択した宛先に対する送信元ＩＰアドレスを調査する送信元ＩＰアドレス調査処理を順次実行するアドレス調査ステップとを含み、前記宛先選択ステップにて前記ネットワークの全てのサブネットワークを選択するまで、前記経路調査ステップと、前記アドレス調査ステップとを繰り返して実行することを特徴とする。
【００１７】
かかる手順によれば、輻輳制御方法は、経路管理表作成ステップにて、輻輳の発生を防止する対象のネットワークを、複数のサブネットワークに分割して、サブネットワーク毎に、送信元と宛先との組み合わせをすべて調査する。したがって、輻輳経路検出装置は、対象とするネットワーク内の全ルータの各インタフェースを通る経路を示す送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスとの組を調査した全経路の情報を経路管理表に格納することができる。
【００１８】
また、本発明の請求項５に記載の輻輳制御方法は、請求項４に記載の輻輳制御方法において、前記輻輳経路検出装置が、前記経路調査ステップにて、前記経路において前記ルータ間の分岐点がない部分を葉と定義すると共に、分岐点がある部分を枝と定義して、前記ルータ間の接続状態を管理し、前記アドレス調査ステップにて、前記経路から前記葉を選択する葉選択処理と、前記選択した葉ごとに前記送信元ＩＰアドレスを調査するアドレス調査処理とを実行し、前記経路に定義された全ての葉を調査した後に、前記経路に定義された枝に接続している葉の全てが調査済みとなった場合に、当該枝を前記葉に置き換える再定義を行い、前記置き換えた葉について前記アドレス調査処理を、前記調査前に定義された枝の全てが葉として再定義されて調査済みとなるまで繰り返すことを特徴とする。
【００１９】
かかる手順によれば、輻輳制御方法は、経路管理表作成ステップにてネットワークを細分化したサブネットワークの集合体を、経路調査ステップにてツリー構造の葉と枝として管理することで、アドレス調査ステップにて葉から枝へと調査を容易に進めることができる。
【００２０】
また、本発明の請求項６に記載の輻輳制御方法は、請求項５に記載の輻輳制御方法において、前記輻輳経路検出装置が、前記アドレス調査処理にて、前記宛先選択ステップにて選択された宛先への経路の葉において、前記選択された宛先から最も遠いルータから当該宛先に向けて調査対象のルータを順次選択し、前記選択されたルータに直結したサブネットのＩＰアドレスを当該宛先の送信元ＩＰアドレスとして登録し、前記経路上の前段の位置に送信元ＩＰアドレスが調査済みのルータがある場合には、前段のルータで登録した送信元ＩＰアドレスをさらに登録し、当該調査対象のルータに、送信元ＩＰアドレスが調査済みの葉が接続されている場合、前記調査済みの葉で登録した送信元ＩＰアドレスを当該ルータの送信元ＩＰアドレスとしてさらに登録し、当該調査対象のルータの次に選択されたルータに、送信元ＩＰアドレスが未調査である葉が接続していない場合、当該次に選択されたルータについて前記アドレス調査処理を実行し、一方、当該次に選択されたルータに、送信元ＩＰアドレスが未調査である葉が接続している場合、前記葉選択処理で選択した葉についての調査を終了することを特徴とする。
【００２１】
かかる手順によれば、輻輳制御方法は、経路管理表作成ステップの中の経路調査ステップにて、ネットワークをツリー構造の葉および枝として管理し、アドレス調査ステップにて葉から枝へと調査を進める際に、各葉において、アドレス調査処理を実行する。このアドレス調査処理は、各ルータに直結したサブネットのＩＰアドレスを、宛先の送信元ＩＰアドレスとして登録するものである。また、このアドレス調査処理は、葉においてルータにアドレスを調査済みの前段のルータが接続している場合や、当該葉にアドレスを調査済みの葉が接続している場合に、それらの調査済みの情報も宛先の送信元ＩＰアドレスとしてさらに登録する。したがって、輻輳経路検出装置は、対象とするネットワーク内の全ルータの各インタフェースを通る全経路の情報を、漏れがないように確認しながら経路管理表に格納することができる。
【００２２】
また、本発明の請求項７に記載の輻輳制御方法は、請求項２ないし請求項６のいずれか一項に記載の輻輳制御方法において、前記輻輳経路検出装置が、前記経路管理表作成ステップにて、各経路の宛先ＩＰアドレスに対する送信元ＩＰアドレスを送信元グループで示した第１調査表と、前記送信元グループと当該送信元グループに含まれる送信元ＩＰアドレスとの関係を示した第２調査表とにより、前記経路管理表を作成することを特徴とする。
【００２３】
かかる手順によれば、輻輳制御方法は、経路管理表作成ステップにて経路管理表を作成する際に、第１調査表と第２調査表により、宛先のＩＰアドレスに対して送信元のＩＰアドレスをグループ単位で管理することができる。調査対象のネットワーク内で、ルータの各インタフェースを通る経路を調査する際に、例えば、宛先を１つだけ決定したときに当該１つの宛先に対する送信元は、通常、複数存在する。仮に送信元それぞれを単独で管理した場合には、同じ送信元ＩＰアドレスを経路管理表に繰り返し記載する必要がある。しかしながら、本発明の輻輳制御方法は、宛先ＩＰアドレスに対する送信元ＩＰアドレスをグループ単位で管理するので、同じ送信元ＩＰアドレスを経路管理表に繰り返し記載する必要がなく、経路情報のデータ量を低減することができる。
【００２４】
また、本発明の請求項８に記載の輻輳経路検出装置は、端末間をルータが接続するネットワークにおける端末間のセッションを管理するセッション管理装置と前記ルータとに接続された輻輳経路検出装置であって、前記ネットワーク上のルータから、各インタフェースのアドレスと経路表の情報とを収集し、前記ルータの各インタフェースを通る経路を示す送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスの組の全てを算出して、記憶する経路情報管理部と、前記ルータが転送するトラヒック量を監視し、前記ルータのインタフェースが出力するトラヒック量が、当該インタフェースの許容する帯域の範囲として予め設定された閾値を上回ったことを検出すると、当該インタフェースに輻輳発生の可能性が生じたことを示すインタフェース情報を、輻輳経路判定部へ通知するルータ監視部と、前記ルータ監視部から前記インタフェース情報を通知されると、前記経路情報管理部から当該インタフェースを通る経路を示す送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスの組の情報を取得し、取得した情報を、輻輳発生の可能性が生じた経路の経路情報として、前記セッション管理装置へ通知する輻輳経路判定部とを備えることを特徴とする。
【００２５】
かかる構成によれば、輻輳経路検出装置は、ルータが転送するトラヒック量を監視し、トラヒック量が閾値を上回ったことを検出することで、輻輳発生の可能性がある経路を判定し、この輻輳発生の可能性がある経路の情報をセッション管理装置に通知することができる。これにより、セッション管理装置は、輻輳発生の可能性がある経路の情報を通知されて予め記憶しておけば、端末からセッションの接続要求を受けたときに、接続要求された経路に、輻輳発生の可能性があるか否かを判定できる。この判定の結果、輻輳発生の可能性があると判定した場合、接続拒否を通知することにより、輻輳の発生を防止することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、輻輳制御システムは、各フローの使用帯域の情報を管理することなく新規フローの輻輳の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態に係る輻輳制御システムで輻輳を管理するネットワークの一例を示す構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る輻輳経路検出装置およびセッション管理装置の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係る輻輳制御システムで輻輳を管理するネットワークの他の例を示す構成図である。
【図４】本発明の実施形態に係る輻輳経路検出装置が輻輳発生の可能性を検出したときの動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態に係るセッション管理装置が輻輳経路検出装置から輻輳発生の可能性が生じた経路の情報を受信した際の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態に係るセッション管理装置が端末からセッションの接続要求を受信したときの動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施形態に係る輻輳経路検出装置が輻輳発生の可能性がある状態が解消されたときの動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施形態に係るセッション管理装置が輻輳経路検出装置から輻輳発生の可能性がなくなった経路の情報を受信した際の動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施形態に係る輻輳経路検出装置がルータの各インタフェースを通る経路を調べる処理の概要を示したフローチャートである。
【図１０】図９に示す送信元ＩＰアドレス調査処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１１】図１０に示す「葉」ごとの調査処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施形態に係る輻輳制御システムで管理するネットワークにおける経路の例を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る輻輳経路検出装置による送信元ＩＰアドレスの調査方法において定義した経路の枝および葉の具体例を示す図であって、（ａ）は調査開始前の状態、（ｂ）は調査途中の状態をそれぞれ示している。
【図１４】本発明の実施形態に係る輻輳経路検出装置による送信元ＩＰアドレスの調査方法において調査結果を記録する第１調査表の一例を示す図である。
【図１５】本発明の実施形態に係る輻輳経路検出装置による送信元ＩＰアドレスの調査方法において調査結果を記録する第２調査表の一例を示す図である。
【図１６】従来の輻輳制御システムのネットワークの構成図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図面を参照して本発明の輻輳制御システムおよび輻輳制御方法を実施するための形態（以下「実施形態」という）について詳細に説明する。以下では、説明の都合上、１．輻輳制御システムの概要、２．輻輳制御システムの各装置の構成、３．システム構成例、４．輻輳発生防止方法、５．輻輳が発生する可能性がある経路の管理方法、６．輻輳制御対象の経路の調査方法、７．経路管理表の作成方法の各章に分けて順次説明することとする。
【００２９】
［１．輻輳制御システムの概要］
図１に示す輻輳制御システム１は、輻輳経路検出装置２と、セッション管理装置３とを備え、ルータ４が端末５間を接続するネットワーク６の輻輳を制御するものである。なお、ネットワーク６内のルータ４や端末５の個数は任意である。
輻輳経路検出装置２は、セッション管理装置３と、ネットワーク６の各ルータ４とに接続されており、各ルータ４のトラヒック量を監視することで、輻輳発生の可能性が生じた経路（以下では、これを単に輻輳経路と呼ぶ）を検出し、セッション管理装置３に通知するものである。
ルータ４（図２参照）は、１以上のインタフェース（ＩＦ）を有しており、ルータ４の図示しない記憶部には、宛先アドレスと出力インタフェースの関係が記載された経路表４１が格納されている。
【００３０】
セッション管理装置３は、図１に示すように、ネットワーク６の各端末５と接続されており、端末５間のセッションを管理する。このセッション管理装置３は、輻輳経路検出装置２からの通知にしたがって、輻輳経路については、端末５からセッションの接続要求があったとしても接続拒否を通知する。
端末５は、ＩＰアドレスとＳＩＰ−ＵＲＩ（Session Initiation Protocol−Uniform Resource Identifier）との対応関係を示す情報を登録情報５１（図２参照）として有している。この登録情報は、端末５からセッション管理装置３へ登録される情報である。
【００３１】
［２．輻輳制御システムの各装置の構成］
＜輻輳経路検出装置＞
輻輳経路検出装置２は、ＣＰＵ等の演算装置と、メモリ、ハードディスク等の記憶装置（記憶手段）と、外部との各種情報の送受信を行うインタフェース装置とを備えたコンピュータと、このコンピュータにインストールされたプログラムとから構成される。この輻輳経路検出装置２は、ハードウェア装置とソフトウェアとが協働することによって、前記したハードウェア資源がプログラムによって制御されることにより実現され、図２に示すように、経路情報管理部２１と、ルータ監視部２２と、輻輳経路判定部２３とを備えることとした。
【００３２】
経路情報管理部２１は、ネットワーク６上のルータ４から、各インタフェースのアドレスと経路表の情報とを収集し、ルータ４の各インタフェースを通る経路を示す送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスの組の全てを算出して、記憶するものである。
【００３３】
ここでは、経路情報管理部２１は、ネットワーク情報収集手段２１１と、経路情報算出手段２１２とを備え、図示しない記憶部に、作成した経路管理表２１３を保持することとした。ネットワーク情報収集手段２１１は、ルータ４から、各インタフェースのアドレスと経路表４１の情報とを収集する。経路情報算出手段２１２は、ルータ４の各インタフェースのアドレスを調査する処理の手順を管理するものである。ルータ４毎、インタフェース毎に、送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスの組は、経路管理表２１３に登録される。
【００３４】
経路管理表２１３は、例えば、図１４に示す第１調査表２１３Ａおよび図１５に示す第２調査表２１３Ｂにより構成される。第１調査表２１３Ａは、ルータ４の各インタフェースを通る経路を示す表であり、第２調査表２１３Ｂは、送信元アドレスグループと送信元ＩＰアドレスの関係を示す表である。この例では、図１４および図１５に示すように、宛先ＩＰアドレスと送信元ＩＰアドレスとは、送信元アドレスグループを介して対応付けられており、その結果、ルータの各インタフェースは、宛先ＩＰアドレスおよび送信元ＩＰアドレスと関連付けられている。なお、経路情報管理部２１が経路管理表２１３を作成する処理の詳細については後記する。
【００３５】
ルータ監視部２２は、ルータ４が転送するトラヒック量を監視し、ルータ４のインタフェースが出力するトラヒック量が、当該インタフェースの許容する帯域の範囲として予め設定された閾値を上回ったことを検出すると、当該インタフェースに輻輳発生の可能性が生じたことを示すインタフェース情報（インタフェースＩＤ）を、輻輳経路判定部２３へ通知するものである。本実施形態では、この輻輳経路検出装置２の管理者が、ルータ４の各インタフェースにおいて許容する帯域の上限の閾値を予め設定しておくこととした。
【００３６】
ここでは、ルータ監視部２２は、トラヒック量取得手段２２１と、輻輳可能性判定手段２２２とを備えることとした。
トラヒック量取得手段２２１は、ルータ４から、各インタフェースが出力するトラヒック量を取得し、輻輳可能性判定手段２２２に出力する。
輻輳可能性判定手段２２２は、トラヒック量取得手段２２１から通知されたトラヒック量と閾値とを、ルータ毎およびインタフェース毎に比較する。この輻輳可能性判定手段２２２は、閾値を上回るトラヒック量のインタフェース情報を輻輳経路判定部２３に出力する。
【００３７】
輻輳経路判定部２３は、ルータ監視部２２からインタフェース情報を通知されると、経路情報管理部２１から当該インタフェースを通る経路を示す送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスの組の情報を取得し、取得した情報を、輻輳経路の経路情報として、セッション管理装置３へ通知するものである。
【００３８】
本実施形態では、輻輳経路判定部２３は、経路管理表２１３としての第１調査表２１３Ａ（図１４参照）から、通知されたインタフェースＩＤに関連付けられた宛先ＩＰアドレスと送信元アドレスグループとを取得し、また、取得した送信元アドレスグループを第２調査表２１３Ｂ（図１５参照）により送信元ＩＰアドレスに変換することとした。そして、輻輳経路判定部２３は、通知されたインタフェースＩＤに対応した宛先ＩＰアドレスと送信元ＩＰアドレスとの組の各情報（ＩＰアドレス）を、輻輳経路の経路情報としてセッション管理装置３へ通知する。
【００３９】
＜セッション管理装置＞
セッション管理装置３は、輻輳経路検出装置２と同様に、演算装置と、記憶装置と、インタフェース装置とを備えたコンピュータと、このコンピュータにインストールされたプログラムとから構成される。このセッション管理装置３は、ハードウェア装置とソフトウェアとが協働することによって、前記したハードウェア資源がプログラムによって制御されることにより実現され、図２に示すように、端末情報管理部３１と、輻輳情報管理部３２と、セッション制御部３３とを備えることとした。
端末情報管理部３１は、端末５から、当該端末５のＩＰアドレスとＳＩＰ−ＵＲＩとの対応関係を取得し、記憶するものである。
【００４０】
本実施形態では、端末情報管理部３１は、端末登録情報収集手段３１１を備え、図示しない記憶部に、作成した端末管理表３１２を保持することとした。この端末登録情報収集手段３１１は、ネットワーク６内の各端末５を登録する際に、登録情報５１として、端末５のＩＰアドレスとＳＩＰ−ＵＲＩとの対応関係を取得し、端末管理表３１２に格納する。
【００４１】
輻輳情報管理部３２は、輻輳経路検出装置２から取得する輻輳経路の経路情報を管理し、この輻輳経路の経路情報に基づいて、端末５から取得するセッションの接続する経路に、輻輳発生の可能性が生じているか否かを判定するものである。本実施形態では、輻輳情報管理部３２は、経路情報受信手段３２１と、リスト作成手段３２２と、輻輳経路判定手段３２４とを備え、図示しない記憶部に、作成した輻輳経路リスト３２３を保持することとした。
【００４２】
経路情報受信手段３２１は、輻輳経路検出装置２から輻輳経路の経路情報を受信し、リスト作成手段３２２に出力する。
リスト作成手段３２２は、受信した輻輳経路の経路情報に基づいて、当該経路情報で示される経路の送信元のＩＰアドレスと宛先のＩＰアドレスをもつ各端末のそれぞれのＳＩＰ−ＵＲＩを、端末情報管理部３１から取得し、取得したＳＩＰ−ＵＲＩを輻輳経路リスト３２３に登録する。つまり、リスト作成手段３２２は、端末管理表３１２に記載されたＩＰアドレスとＳＩＰ−ＵＲＩとの対応関係を参照して、受信した輻輳経路の情報としてのＩＰアドレスを、端末管理表３１２にしたがってＳＩＰ−ＵＲＩに変換する。
【００４３】
輻輳経路判定手段３２４は、セッション制御部３３から、セッションの接続要求に含まれる各ＳＩＰ−ＵＲＩを通知されると、輻輳経路リスト３２３を参照して、輻輳発生の可能性を判定し、判定結果をセッション制御部３３へ通知する。すなわち、輻輳経路判定手段３２４は、通知された各ＳＩＰ−ＵＲＩが、輻輳経路リスト３２３に登録されている場合には、判定結果として、セッション制御部３３へ接続拒否を通知し、未登録の場合には、セッション制御部３３へ接続許可を通知する。
【００４４】
セッション制御部３３は、端末（送信元端末）５からセッションの接続要求を受信すると、接続要求に含まれる送信元端末と宛先端末のＳＩＰ−ＵＲＩを輻輳情報管理部３２へ通知し、輻輳情報管理部３２の判定結果に応じた処理を実行するものである。このセッション制御部３３は、輻輳情報管理部３２から接続拒否の判定結果を通知されると、送信元端末へ接続拒否を通知する。また、セッション制御部３３は、輻輳情報管理部３２から接続許可を通知されると、当該セッションの接続要求を宛先端末へ転送する。
【００４５】
［３．システム構成例］
簡便のため、図１に示す輻輳制御システム１は、輻輳の発生を防止する制御対象のネットワーク６に対して、１つの輻輳経路検出装置２と、１つのセッション管理装置３とを備えるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。実際の運用においては、例えば、ネットワーク６を複数のエリアに分割し、各エリアに輻輳経路検出装置２を設置してもよいし、１つの輻輳経路検出装置２が複数のセッション管理装置３に接続されるようにしてもよい。
【００４６】
図３に示す輻輳制御システム１Ａは、ネットワーク６を４つのエリア（Ａ1，Ａ2，Ａ3，Ａ4）に分割し、各エリアに輻輳経路検出装置２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを設置したものである。このように構成することで、対象とするネットワーク６において、各輻輳経路検出装置２は、経路情報管理部２１によって、割り当てられたエリア内のルータ４の各インタフェースを通る経路を把握すればよい。例えば、輻輳経路検出装置２ａは、割り当てられたエリア内のルータ４ａ，４ｂ，４ｃの各インタフェースを通る経路を把握する。また、各輻輳経路検出装置２は、ルータ監視部２２によって、割り当てられたエリア内のルータ４が転送するトラヒック量を監視すればよい。例えば、輻輳経路検出装置２ａは、割り当てられたエリア内のルータ４ａ，４ｂ，４ｃの各インタフェースから出力されるトラヒックを監視し、ルータ４ｂのインタフェースから出力されるトラヒックが閾値を超えたことを検出する。したがって、各輻輳経路検出装置２の処理負荷を低減することができる。
【００４７】
また、図３に示す輻輳経路検出装置２ａは、２つのセッション管理装置３に接続され、それぞれに輻輳経路の経路情報を通知することとした。このように構成することで、対象とするネットワーク６において、各セッション管理装置３の処理負荷を低減することができる。なお、図３では、セッション管理装置３や端末５を適宜省略して表示した。
【００４８】
［４．輻輳発生防止方法］
次に、輻輳制御システム１の輻輳制御方法の典型的な動作として輻輳発生防止方法について、図４ないし図６を参照（適宜図１および図２参照）して説明する。この輻輳発生防止方法では、輻輳経路検出装置２が、経路管理表２１３を既に作成して保持していることと、セッション管理装置３が、端末管理表３１２を既に作成して保持していることとを前提としている。なお、経路管理表２１３の作成方法については、後記する。
【００４９】
＜輻輳発生の可能性を検出するときの動作＞
図４に示すように、輻輳経路検出装置２は、ルータ監視部２２のトラヒック量取得手段２２１によって、ルータ４の各インタフェースから出力されるトラヒック量を監視している（ステップＳ１）。そして、ルータ監視部２２は、輻輳可能性判定手段２２２によって、トラヒック量がインタフェースの帯域の閾値を超えたと判定した場合には（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、そのインタフェースＩＤを輻輳経路判定部２３に出力する。これにより、当該インタフェースで輻輳が発生する可能性があると判断できる。このとき、輻輳経路判定部２３は、当該インタフェースを通る経路を、経路管理表２１３から選択し（ステップＳ３）、当該経路の送信元および宛先のＩＰアドレスと、輻輳検出を示す識別子とをセッション管理装置３へ通知し（ステップＳ４）、ステップＳ１へ戻る。
【００５０】
続いて、図５に示すように、セッション管理装置３は、輻輳情報管理部３２の経路情報受信手段３２１によって、輻輳経路検出装置２から、輻輳経路の送信元および宛先のＩＰアドレスと、輻輳検出を示す識別子とを受信し（ステップＳ１１）、リスト作成手段３２２に出力する。そして、リスト作成手段３２２は、端末管理表３１２の中から、当該経路の送信元および宛先のＩＰアドレスと対応するＳＩＰ−ＵＲＩを探索し（ステップＳ１２）、輻輳経路リスト３２３に当該ＳＩＰ−ＵＲＩを登録する（ステップＳ１３）。
輻輳制御システム１において、ここまでの動作により、輻輳の発生を防止するための準備が整ったこととなる。
【００５１】
＜端末からセッションの接続要求がなされたときの動作＞
図６に示すように、セッション管理装置３は、セッション制御部３３によって、端末５（送信元端末）から、セッションの接続要求を示すパケットを受信する（ステップＳ２１）。セッション管理装置３は、輻輳情報管理部３２の輻輳経路判定手段３２４によって、当該パケットにおいて、接続する送信元端末および宛先端末のＳＩＰ−ＵＲＩが、輻輳経路リスト３２３に登録されているＳＩＰ−ＵＲＩと一致するか否かを判定する（ステップＳ２２）。一致する場合には（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、セッション管理装置３は、セッション制御部３３によって、接続要求を拒否する（ステップＳ２３）。一方、一致しない場合には（ステップＳ２２：Ｎｏ）、接続を許可し、セッション制御部３３は、宛先端末へ接続要求のパケットを転送する（ステップＳ２４）。
【００５２】
［５．輻輳が発生する可能性がある経路の管理方法］
簡便のため、図１に示す輻輳制御システム１は、輻輳経路検出装置２が、ルータ４の各インタフェースのトラヒック量が閾値を超えた場合に、輻輳経路の経路情報をセッション管理装置３へ通知するものとして説明した。しかしながら、本発明は、このような運用だけに限定されるものではない。輻輳経路検出装置２は、各ルータ４のインタフェースから出力されるトラヒック量を常に監視しているので、一旦、閾値を超えてしまったインタフェースであっても、時間が経過すればトラヒック量が閾値を下回る場合が生じる。以下では、このように輻輳が発生する可能性がなくなった経路を、輻輳解除経路と呼称することとする。そして、輻輳制御システム１において、輻輳経路検出装置２は、トラヒック量が閾値を超えたインタフェースから出力されるトラヒック量が閾値を下回ることを検出した場合に、輻輳解除経路の経路情報をセッション管理装置３へ通知するものとして説明を拡張する。
【００５３】
このため、輻輳経路検出装置２は、ルータ監視部２２の輻輳可能性判定手段２２２が、インタフェース情報に、インタフェースＩＤと共に、輻輳検出を示す識別子または輻輳解除を示す識別子を含めることとする。つまり、前記した輻輳経路（輻輳が発生する可能性がある経路）は、この輻輳検出を示す識別子で特定される経路である（図４および図５参照）。一方、輻輳解除を示す識別子で特定される経路が輻輳解除経路である。この説明の拡張は、図４および図５を参照して説明した動作から容易に類推できるので、対応した動作について図７および図８に示して、説明を適宜省略することとする。
【００５４】
＜輻輳が発生する可能性がなくなった経路を検出するときの動作＞
図７に示すように、輻輳経路検出装置２は、ルータ監視部２２のトラヒック量取得手段２２１によって、ルータ４の各インタフェースから出力されるトラヒック量を監視している（ステップＳ３１）。そして、ルータ監視部２２は、輻輳可能性判定手段２２２によって、トラヒック量が設定された帯域の閾値を上回っていたインタフェースにおいて、当該閾値を下回ったと判定した場合には（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）、そのインタフェースＩＤおよび輻輳解除を示す識別子を輻輳経路判定部２３に出力する。これにより、当該インタフェースで輻輳が発生する可能性がなくなったと判断できる。このとき、輻輳経路判定部２３は、当該インタフェースを通る経路を、経路管理表２１３から選択し（ステップＳ３３）、当該経路の送信元および宛先のＩＰアドレスと、輻輳解除の識別子とをセッション管理装置３へ通知し（ステップＳ３４）、ステップＳ３１へ戻る。
【００５５】
続いて、図８に示すように、セッション管理装置３は、輻輳情報管理部３２の経路情報受信手段３２１によって、輻輳経路検出装置２から、輻輳解除経路の送信元および宛先のＩＰアドレスと、輻輳解除の識別子とを受信し（ステップＳ４１）、リスト作成手段３２２に出力する。そして、リスト作成手段３２２は、端末管理表３１２の中から、当該輻輳解除経路の送信元および宛先のＩＰアドレスと対応するＳＩＰ−ＵＲＩを探索し（ステップＳ４２）、輻輳経路リスト３２３から当該ＳＩＰ−ＵＲＩを削除する（ステップＳ４３）。
【００５６】
輻輳制御システム１をこのように構成することで、セッション管理装置３は、輻輳経路リスト３２３を更新することができる。したがって、輻輳制御システム１は、調査時点のトラヒック量の増減に応じて端末５からのセッションの接続要求に対して、より柔軟に対処できる。つまり、セッション管理装置３は、セッションの接続要求に対して、接続拒否を一度通知したとしても、所定時間経過後に、同じ接続要求の経路の接続を許可することができる。
【００５７】
［６．輻輳制御対象の経路の調査方法］
次に、輻輳制御システム１による輻輳発生防止方法で前提としている経路管理表２１３を作成するために、ルータ４の各インタフェースを通る経路の調査方法について、図９ないし図１５を参照（適宜図１および図２参照）して説明する。図９は、調査方法の概要、図１０は図９に示す処理の詳細、図１１は図１０に示す処理の詳細をそれぞれ示し、図１２および図１３は処理の具体例を説明するための図である。以下では、輻輳制御対象の経路の調査方法について、６−１．ネットワークの具体例、６−２．調査方法の概要、６−３．ルータ間の接続状態の管理、６−４．調査方法の詳細に区分して、順次説明する。
【００５８】
＜６−１．ネットワークの具体例＞
図１２に示すネットワーク６は、９個のルータ４を備えている。ここでは、各ルータ４は、それぞれルータＡ，ルータＢ，…，ルータＩのルータ名を有している。また、ネットワーク６は、１６個のサブネットワーク６１に分割されている。ここでは、各サブネットワーク６１を区別するために名称を、宛先サブネット０，サブネット１，…，サブネット１５と表記する。また、各ルータ４は、一例として、ルータＡをルートノードとするツリー構造を形成している。このルータＡは、１６個のサブネットワーク６１のうち、宛先サブネット０とサブネット１，１２とにだけ直結し、かつ、９個のルータ４のうち、ルータＢおよびルータＧと隣り合って接続されている。そして、一例として、１つのサブネットワーク６１（宛先サブネット０）を宛先として、他のすべてのサブネットワーク６１が送信元となっている。このため、ツリー構造の端部の各ルータ４からルータＡに向く方向に矢印を示した。
【００５９】
＜６−２．調査方法の概要＞
図９に示すように、輻輳経路検出装置２は、経路情報管理部２１によって、ルータ４の各インタフェースを通る経路を調査し、調査結果を登録した経路管理表２１３を作成する経路管理表作成ステップを実行する。まず、経路情報管理部２１は、経路の“宛先”として１つのサブネットワーク６１（図１２では宛先サブネット０）を選択する（ステップＳ５１：宛先選択ステップ）。そして、経路情報管理部２１は、他の各サブネットワーク６１から、“選択した宛先”へ向かう経路そのものの情報を、各ルータ４から取得する経路表４１に基づいて調査する（ステップＳ５２：経路調査ステップ）。
【００６０】
次に、経路情報管理部２１は、後記する送信元ＩＰアドレス調査処理を実行する（ステップＳ５３：アドレス調査ステップ）。この送信元ＩＰアドレス調査処理は、経路に沿って各ルータにおいて、“選択した宛先”に対する送信元ＩＰアドレスを調査し、その調査結果を、図１４に示す第１調査表２１３Ａおよび図１５に示す第２調査表２１３Ｂへ記録するものである。そして、経路情報管理部２１は、調査のために“宛先”とはしていないサブネットワーク６１がある場合（ステップＳ５４：Ｎｏ）、ステップＳ５１に戻る。一方、全てのサブネットワーク６１を“宛先”として調査した場合（ステップＳ５４：Ｙｅｓ）、経路情報管理部２１は、第１調査表２１３Ａにおいて、同じルータのインタフェースで同じ送信元ＩＰアドレスを持つ宛先アドレスを集約する（ステップＳ５５）。図１４に示す第１調査表２１３Ａは集約済みの状態を示している。なお、詳細については後記する。
【００６１】
＜６−３．ルータ間の接続状態の管理＞
ここで、ネットワーク６においてルータ４間の接続状態を管理するために、以下の用語を定義する。送信元ＩＰアドレス調査処理を開始する前に、ある“宛先”へ向かうルータ４間の経路において、始点から経路の分岐点までの途中に、分岐点がない部分を「葉」と定義し、その他の経路部分（分岐点がある部分）は、「枝」と定義する。
【００６２】
また、送信元ＩＰアドレス調査処理を開始した後に（調査の途中に）、ある“宛先”へ向かう経路において、始点から経路の分岐点までの途中に、送信元ＩＰアドレスを調査済みの「葉」が接続している分岐点がある部分を「葉」と定義する。これは、送信元ＩＰアドレス調査処理を開始する前には、「枝」と定義されていた部分である。そのため、調査の途中において「葉」と定義される部分は、再定義された部分である。
このような定義により、経路情報管理部２１は、前記経路調査ステップ（ステップＳ５２）にて、ルータ４間の接続状態を管理する。
【００６３】
図１２に示したネットワーク６を用いた「葉」と「枝」の具体例を図１３に示す。図１３（ａ）に示すように、“宛先”である宛先サブネット０を選択したときに、送信元ＩＰアドレス調査処理の開始前では、例えば、ツリー端部のルータＦから見ると、ルータＦ―ルータＥ間（以下、経路Ｆ−Ｅと呼ぶ）には、経路の分岐点は無い。しかし、ルータＥよりも１つだけ宛先に近いルータＢには分岐点がある。そのため、「経路Ｆ−Ｅ」が葉６２であると定義される。また、ツリー端部のルータＩから見ると、ルータＩ−ルータＨ間（経路Ｉ−Ｈ）や、ルータＨ−ルータＧ間（経路Ｈ−Ｇ）には、経路の分岐点は無い。しかし、ルータＧよりも１つだけ宛先に近いルータＡには分岐点がある。そのため、「経路Ｉ−Ｈ−Ｇ」が葉６２と定義される。そして、ルータＡ、ルータＢは、経路の分岐点になっているので、これらのルータを含む部分の「経路Ｄ−Ｃ−Ｂ−Ａ」が枝６３と定義される。
【００６４】
送信元ＩＰアドレスの調査は、図１３（ａ）に示す葉６２の部分から行うこととするので、「経路Ｄ−Ｃ−Ｂ−Ａ」よりも先に、「経路Ｆ−Ｅ」と「経路Ｉ−Ｈ−Ｇ」との調査を行う。例えば「経路Ｆ−Ｅ」の調査が終了すると、ルータＢに接続している「葉」が調査済みになる。また、「経路Ｉ−Ｈ−Ｇ」の調査が終了すると、ルータＡに接続している「葉」が調査済みになる。
【００６５】
これらの結果、図１３（ａ）に示す枝６３である「経路Ｄ−Ｃ−Ｂ−Ａ」に接続している未調査の「葉」がなくなることになる。そのため、宛先サブネット０へ向かう経路において、ツリー端部のルータＤを始点としたときに、経路の分岐点であるルータＢ，Ａに、調査済みの「葉」が接続している分岐点がある部分を「葉」と再定義する。これにより、図１３（ｂ）に示すように、「経路Ｄ−Ｃ−Ｂ−Ａ」は、枝から葉６２へ変わる。
【００６６】
［６−４．調査方法の詳細］
図１０に示すように、輻輳経路検出装置２は、経路情報管理部２１によって、経路から「葉」を選択する（ステップＳ６１：葉選択処理）。そして、経路情報管理部２１は、後記する「葉」ごとの調査処理（ステップＳ６２：アドレス調査処理）を実行する。「葉」ごとの調査処理（アドレス調査処理）は、ステップＳ６１で選択した「葉」において送信元ＩＰアドレスを調査する処理である。そして、経路情報管理部２１は、未調査の「葉」がある場合（ステップＳ６３：Ｎｏ）、ステップＳ６１に戻る。一方、経路の全ての「葉」を調査した場合（ステップＳ６３：Ｙｅｓ）、経路情報管理部２１は、『接続している「葉」の全てが調査済み』の枝が、残っているか否かを判定する（ステップＳ６４）。枝が残っている場合には（ステップＳ６４：Ｎｏ）、当該枝を「葉」と定義して（ステップＳ６５）、ステップＳ６１に戻り、送信元ＩＰアドレスの調査を続行する。一方、『接続している「葉」全てが調査済み』の枝が、残っていない場合には（ステップＳ６４：Ｙｅｓ）、調査を終了する。
【００６７】
次に、「葉」ごとの調査処理（ステップＳ６２）の詳細について、図１３（ｂ）に示すように葉６２へ変わった「経路Ｄ−Ｃ−Ｂ−Ａ」を一例として説明する。
図１１に示すように、まず、輻輳経路検出装置２は、経路情報管理部２１によって、宛先から最も遠いルータである「葉」の端部のルータ４を選択する（ステップＳ７１：葉選択処理）。すなわち、経路情報管理部２１は、経路の始点のルータ４から調査を開始する。例えば、ルータＤが選択される。そして、経路情報管理部２１は、選択した当該ルータについて、後記するステップＳ７２〜ステップＳ７７の処理（アドレス調査処理）を実行した後、ステップＳ７８にて、宛先に向けて、葉の中で次のルータ（Next-Hopのルータ）を選択して処理を進める。例えば、ルータＣが選択される。
【００６８】
次いで、経路情報管理部２１は、Next-Hopのルータに、送信元ＩＰアドレスが未調査である葉が接続しているか否かを判別する（ステップＳ７９）。未調査である葉が接続している場合（ステップＳ７９：Ｙｅｓ）、ステップＳ７１で選択した葉についての調査を終了する。なお、例えば、図１３（ｂ）において、ルータＧからルータＡに進んだ場合や、ルータＥからルータＢに進んだ場合がこれに当たる。
【００６９】
一方、ステップＳ７９において、未調査である葉が接続していない場合（ステップＳ７９：Ｎｏ）、ステップＳ７２に戻り、当該Next-Hopのルータについて、ステップＳ７２〜ステップＳ７７の処理（アドレス調査処理）を実行する。例えば、ルータＣ，Ｂ，Ａの場合、これに当たる。
【００７０】
以下、ステップＳ７２〜ステップＳ７７の処理（アドレス調査処理）の詳細を説明する。まず、最初に、ステップＳ７１でルータＤを選択したものとする。この場合、経路情報管理部２１は、当該ルータ（ルータＤ）に直結したサブネットのＩＰアドレスを、当該宛先（宛先サブネット０）の送信元ＩＰアドレスとして登録する（ステップＳ７２）。具体的には、図１３（ｂ）に示すサブネット５，６，７のＩＰアドレスが、登録候補となる。次いで、経路情報管理部２１は、前段のルータがないと判定し（ステップＳ７３：Ｎｏ）、ステップＳ７４をスキップして、当該ルータ（ルータＤ）に、「送信元ＩＰアドレスが調査済み」である葉が接続されていないと判定し（ステップＳ７５：Ｎｏ）、ステップＳ７６をスキップする。したがって、経路情報管理部２１は、ステップＳ７７にて、宛先とその送信元ＩＰアドレスを、第１調査表２１３Ａおよび第２調査表２１３Ｂへ登録する。つまり、この段階で、宛先（宛先サブネット０）の送信元ＩＰアドレスとして、サブネット５，６，７のＩＰアドレスの登録が確定する。なお、これを「ルータＤの送信元ＩＰアドレス」ともいう。
【００７１】
次に、ステップＳ７８でルータＣへ進み、ステップＳ７２に戻ったものとする。この場合、ステップＳ７２にて、経路情報管理部２１は、当該ルータ（ルータＣ）に直結したサブネットのＩＰアドレスを、当該宛先（宛先サブネット０）の送信元ＩＰアドレスとして登録する（ステップＳ７２）。具体的には、図１３（ｂ）に示すサブネット３，４，５のＩＰアドレスが登録候補となる。次いで、経路情報管理部２１は、前段のルータ（ルータＤ）があると判定する（ステップＳ７３：Ｙｅｓ）。この場合、経路情報管理部２１は、前段ルータ（ルータＤ）で登録された送信元ＩＰアドレスを、当該ルータ（ルータＣ）の送信元ＩＰアドレスとして登録する（ステップＳ７４）。このとき、経路情報管理部２１は、ステップＳ７２で登録候補となったＩＰアドレスと同じアドレスが、前段ルータ（ルータＤ）で登録されているか否かを確認し、前段ルータ（ルータＤ）で登録されていると判断した場合には、重複登録しないようにする。具体的には、経路情報管理部２１は、「サブネット５」のＩＰアドレスを重複登録することはしない。次に、当該ルータ（ルータＣ）に、「送信元ＩＰアドレスが調査済み」である葉が接続されていないと判定し（ステップＳ７５：Ｎｏ）、ステップＳ７６をスキップする。そして、経路情報管理部２１は、ステップＳ７７にて、宛先（宛先サブネット０）の送信元ＩＰアドレスとして、サブネット３，４，５，６，７のＩＰアドレスを登録する。
【００７２】
次に、ステップＳ７８でルータＢへ進み、ステップＳ７２に戻ったものとする。この場合、ステップＳ７２にて、経路情報管理部２１は、当該ルータ（ルータＢ）に直結したサブネット（サブネット１，２，３，８：図１３（ｂ）参照）のＩＰアドレスを、当該宛先（宛先サブネット０）の送信元ＩＰアドレスとして登録する（ステップＳ７２）。次いで、経路情報管理部２１は、前段のルータ（ルータＣ）があると判定し（ステップＳ７３：Ｙｅｓ）、前段ルータ（ルータＣ）で登録された送信元ＩＰアドレスを、当該ルータ（ルータＢ）の送信元ＩＰアドレスとして登録する（ステップＳ７４）。このとき、経路情報管理部２１は、ステップＳ７２で登録候補となった「サブネット３」のＩＰアドレスが、前段ルータ（ルータＣ）で登録されていると判断し、重複を避けてサブネット４〜７のＩＰアドレスを登録する。次に、経路情報管理部２１は、当該ルータ（ルータＢ）に、「送信元ＩＰアドレスが調査済み」である葉が接続されていると判定する（ステップＳ７５：Ｙｅｓ）。具体的には、図１３（ｂ）に示すように、葉６２であると定義された「経路Ｆ−Ｅ」が存在している。この場合、接続されている葉（経路Ｆ−Ｅ）で登録された送信元ＩＰアドレスを、当該ルータ「ルータＢ」の送信元ＩＰアドレスとして登録する（ステップＳ７６）。このとき、経路情報管理部２１は、ステップＳ７２で登録候補となった「サブネット８」のＩＰアドレスが、葉６２（経路Ｆ−Ｅ）で登録されていると判断し、重複を避けてサブネット９〜１１のＩＰアドレスを登録する。そして、経路情報管理部２１は、ステップＳ７７にて、宛先（宛先サブネット０）の送信元ＩＰアドレスとして、サブネット１〜１１のＩＰアドレスを登録する。
【００７３】
さらに、経路に沿って“宛先”に向かって次のルータＡへ進む（ステップＳ７８）と、同様な処理により、経路情報管理部２１は、ステップＳ７７にて、宛先（宛先サブネット０）の送信元ＩＰアドレスとして、サブネット１〜１５のＩＰアドレスを登録する。なお、この場合、Next-Hopのルータは存在しないので、経路情報管理部２１は、ステップＳ７１で選択した葉についての調査を終了する。
【００７４】
［７．経路管理表の作成方法］
輻輳経路検出装置２の経路情報管理部２１は、ルータ４の各インタフェースを通る経路を示す宛先および送信元のＩＰアドレスを経路管理表２１３（図２参照）に登録する。本実施形態では、一例として、経路管理表２１３を、図１４に示す第１調査表２１３Ａと、図１５に示す第２調査表２１３Ｂとを用いて作成することとした。経路情報管理部２１は、第１調査表２１３Ａにおいて、「同じ送信元ＩＰアドレスをもつ宛先ＩＰアドレス」がある場合には、当該同じ送信元ＩＰアドレスを重複記載せずに、代わりに、送信元アドレスグループの識別子を記載する。そして、経路情報管理部２１は、第２調査表２１３Ｂにおいて、送信元アドレスグループの識別子と、送信元ＩＰアドレスとの対応の関係を記載する。
【００７５】
経路情報管理部２１は、各サブネットワーク６１を“宛先”として選択し、それぞれの“宛先”に対して送信元を調査し、送信元をグループ表示する。例えば、第１調査表２１３Ａにおいて、インタフェースＩＤが「３」、宛先ＩＰアドレスが「128.6.0.0/15」である送信元アドレスグループの識別子は「４」である。これに対して、第２調査表２１３Ｂにおいて、送信元アドレスグループの識別子が「４」である送信元ＩＰアドレスとして、「128.1.0.0/16」、「128.2.0.0/15」、「128.4.0.0/16」の３つが記載されている。なお、このうち「128.2.0.0/15」は、「128.2.0.0/16」と「128.3.0.0/16」とが集約されたものである。
第１調査表２１３Ａにおいて、同様に、他の送信元アドレスグループの識別子も複数の送信元ＩＰアドレスを代表している。このように、第１調査表２１３Ａにおいて送信元をグループ表示することで、管理すべきデータ量を削減することができる。
【００７６】
また、経路情報管理部２１は、送信元をグループ表示した上で、その後に、同じルータのインタフェースで同じ送信元ＩＰアドレスを持つ宛先ＩＰアドレスを集約する。以下、この宛先ＩＰアドレスの集約について、第１調査表２１３Ａの例で説明する。マスク長が「１６」である各宛先のサブネットワーク６１の送信元を調査し、送信元をグループで表示したことを想定する。この段階では、宛先ＩＰアドレス「128.6.0.0/16（図示は省略する）」の送信元グループの識別子は「４」、宛先ＩＰアドレス「128.7.0.0/16（図示は省略する）」の送信元グル一プの識別子は「４」となる。これら宛先ＩＰアドレス「128.6.0.0/16」，「128.7.0.0/16」は、共通のデータとして、インタフェースＩＤ「３」と、送信元アドレスグループの識別子「４」とを有している。したがって、経路情報管理部２１は、これら２つの宛先ＩＰアドレスを、１つのＩＰアドレス「128.6.0.0/15」に集約し、これを第１調査表２１３Ａに記載した。このように、第１調査表２１３Ａにおいて、宛先ＩＰアドレスを集約することで、さらにデータ量を削減することができる。
【００７７】
本実施形態の輻輳制御システムおよび輻輳制御方法によれば、輻輳経路検出装置２が、ルータ４の各インタフェースを通る経路を予め調査して経路管理表２１３を作成して保持した上で、現状の実際のトラヒックを監視して、ルータ４の各インタフェースの帯域に対して管理者が予め設定した閾値と比較することにより、輻輳可能性経路を検出することができる。また、セッション管理装置３は、輻輳経路検出装置２が検出した輻輳経路の経路情報に応じて輻輳経路リスト３２３を更新可能に保持しておき、端末５から要求されたセッションの経路が輻輳経路リスト３２３に載っていたら、接続拒否を通知することができる。したがって、輻輳制御システムおよび輻輳制御方法によれば、各フローの使用帯域の情報を管理せずに、新規フローの輻輳の発生を防止することができる。ゆえに、従来は、実際に使用している帯域と、システムが管理する各フローの使用帯域の情報との不一致が発生する問題があったが、この問題が生じることがなくなる。
【００７８】
また、輻輳経路検出装置２は、輻輳制御対象のネットワーク６内のルータ４の各インタフェースを通る経路の情報を管理する際に、送信元ＩＰアドレスを送信元アドレスグループ単位で管理することができる。したがって、同じ送信元ＩＰアドレスを経路管理表２１３に繰り返し記載する必要がなくなり、経路情報の量を小さくすることができる。
【００７９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を変えない範囲で実施することができる。例えば、輻輳経路検出装置２の管理者が、ルータ４の各インタフェースにおいて許容する帯域の上限の閾値を予め設定しておくこととしたが、この際に、帯域の下限の閾値を設定してもよい。そして、トラヒック量が上限の閾値を超えたインタフェースにおいて、時間経過に伴って、下限の閾値を下回るまで回復したときに、輻輳経路リスト３２３からＳＩＰ−ＵＲＩを削除する運用をするようにしてもよい。また、上限の閾値を超えた経過時間や、上限または下限の閾値を下回り続けた経過時間を加味して輻輳発生の可能性を判定するようにしてもよい。このようにすることで、トラヒック量の急変に対しても柔軟に対応することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１，１Ａ 輻輳制御システム
２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ） 輻輳経路検出装置
２１ 経路情報管理部
２１１ ネットワーク情報収集手段
２１２ 経路情報算出手段
２１３ 経路管理表
２１３Ａ 第１調査表
２１３Ｂ 第２調査表
２２ ルータ監視部
２２１ トラヒック量取得手段
２２２ 輻輳可能性判定手段
２３ 輻輳経路判定部
３ セッション管理装置
３１ 端末情報管理部
３１１ 端末登録情報収集手段
３１２ 端末管理表
３２ 輻輳情報管理部
３２１ 経路情報受信手段
３２２ リスト作成手段
３２３ 輻輳経路リスト
３２４ 輻輳経路判定手段
３３ セッション制御部
４ ルータ
４１ 経路表
５ 端末
５１ 登録情報
６ ネットワーク
６１ サブネットワーク
６２ 葉
６３ 枝
Ａ1，Ａ2，Ａ3，Ａ4 エリア
ＩＦ インタフェース
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末間をルータが接続するネットワークの輻輳を制御するために、前記ネットワークにそれぞれ接続された輻輳経路検出装置とセッション管理装置とを備える輻輳制御システムであって、
前記輻輳経路検出装置は、
前記ネットワーク上のルータから、各インタフェースのアドレスと経路表の情報とを収集し、前記ルータの各インタフェースを通る経路を示す送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスの組の全てを算出して、記憶する経路情報管理部と、
前記ルータが転送するトラヒック量を監視し、前記ルータのインタフェースが出力するトラヒック量が、当該インタフェースの許容する帯域の範囲として予め設定された閾値を上回ったことを検出すると、当該インタフェースに輻輳発生の可能性が生じたことを示すインタフェース情報を、輻輳経路判定部へ通知するルータ監視部と、
前記ルータ監視部から前記インタフェース情報を通知されると、前記経路情報管理部から当該インタフェースを通る経路を示す送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスの組の情報を取得し、取得した情報を、輻輳発生の可能性が生じた経路の経路情報として、前記セッション管理装置へ通知する輻輳経路判定部とを有し、
前記セッション管理装置は、
前記端末から、当該端末のＩＰアドレスとＳＩＰ−ＵＲＩとの対応関係を取得し、記憶する端末情報管理部と、
前記端末からセッションの接続要求を受信すると、前記接続要求に含まれる送信元端末と宛先端末のＳＩＰ−ＵＲＩを輻輳情報管理部へ通知し、前記輻輳情報管理部から接続拒否を通知されると、送信元端末へ接続拒否を通知し、一方、前記輻輳情報管理部から接続許可を通知されると、宛先端末へ接続要求を転送するセッション制御部と、
前記輻輳経路検出装置から、前記経路情報を受信し、受信した経路情報に基づいて、当該経路情報で示される経路の送信元のＩＰアドレスと宛先のＩＰアドレスをもつ各端末のそれぞれのＳＩＰ−ＵＲＩを前記端末情報管理部から取得し、取得したＳＩＰ−ＵＲＩを輻輳経路リストに登録し、前記セッション制御部から、前記接続要求に含まれる各ＳＩＰ−ＵＲＩを通知されると、前記通知された各ＳＩＰ−ＵＲＩが、前記輻輳経路リストに登録されているか否かを判定し、登録されている場合には、前記セッション制御部へ接続拒否を通知し、未登録の場合には、前記セッション制御部へ接続許可を通知する輻輳情報管理部とを有する、
ことを特徴とする輻輳制御システム。
【請求項２】
端末間をルータが接続するネットワークの輻輳を制御するために、前記ネットワークにそれぞれ接続された輻輳経路検出装置とセッション管理装置とを備える輻輳制御システムの輻輳制御方法であって、
前記輻輳経路検出装置は、
前記ルータの各インタフェースを通る経路を示す送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスとの組を予め調べて調査結果を登録した経路管理表を作成する経路管理表作成ステップと、
前記ルータの各インタフェースから出力されるトラヒック量を取得するステップと、
前記取得したトラヒック量が、当該インタフェースの許容する帯域の範囲として予め設定された閾値を超えた場合、当該インタフェースを通る経路を示す送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスとの組の情報を、前記経路管理表から選択するステップと、
前記選択した情報を、輻輳発生の可能性が生じた経路の経路情報として、前記セッション管理装置へ通知するステップとを実行し、
前記セッション管理装置は、
前記輻輳経路検出装置から、前記輻輳発生の可能性が生じた経路の経路情報を受信するステップと、
前記端末のＩＰアドレスとＳＩＰ−ＵＲＩとの対応関係を予め登録した端末管理表から、前記受信した経路情報で示される経路の送信元のＩＰアドレスと宛先のＩＰアドレスをもつ各端末のそれぞれのＳＩＰ−ＵＲＩを探索するステップと、
前記探索されたＳＩＰ−ＵＲＩを輻輳経路リストへ登録するステップと、
前記端末からセッションの接続要求を受信するステップと、
前記接続要求にて接続する送信元端末と宛先端末のＳＩＰ−ＵＲＩの組が前記輻輳経路リストに登録されているＳＩＰ−ＵＲＩの組と一致する場合、当該接続要求を拒否するステップとを含んで実行する、
ことを特徴とする輻輳制御方法。
【請求項３】
前記輻輳経路検出装置は、
前記トラヒック量が前記閾値を超えたインタフェースから出力されるトラヒック量が前記閾値を下回った場合、当該インタフェースを通る経路を示す送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスとの組の情報を、前記経路管理表から選択するステップと、
前記選択した情報を、輻輳発生の可能性を解除すべき経路の経路情報として、前記セッション管理装置へ通知するステップとをさらに実行し、
前記セッション管理装置は、
前記輻輳経路検出装置から、前記輻輳発生の可能性を解除すべき経路の経路情報を受信するステップと、
前記受信した経路情報で示される経路の送信元のＩＰアドレスと宛先のＩＰアドレスをもつ各端末のそれぞれのＳＩＰ−ＵＲＩを前記端末管理表から探索するステップと、
前記輻輳経路リストから、前記探索されたＳＩＰ−ＵＲＩを削除するステップと、をさらに実行する、
ことを特徴とする請求項２に記載の輻輳制御方法。
【請求項４】
前記輻輳経路検出装置は、
前記経路管理表作成ステップに、
前記ネットワークにおいて、宛先として１つのサブネットワークを選択する宛先選択ステップと、
各ルータが持つ経路表に基づいて、前記選択した宛先以外の各サブネットワークから前記選択した宛先への経路を調査する経路調査ステップと、
前記経路に沿った各ルータにおいて、前記選択した宛先に対する送信元ＩＰアドレスを調査する送信元ＩＰアドレス調査処理を順次実行するアドレス調査ステップとを含み、
前記宛先選択ステップにて前記ネットワークの全てのサブネットワークを選択するまで、前記経路調査ステップと、前記アドレス調査ステップとを繰り返して実行することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の輻輳制御方法。
【請求項５】
前記輻輳経路検出装置は、
前記経路調査ステップにて、前記経路において前記ルータ間の分岐点がない部分を葉と定義すると共に、分岐点がある部分を枝と定義して、前記ルータ間の接続状態を管理し、
前記アドレス調査ステップにて、
前記経路から前記葉を選択する葉選択処理と、
前記選択した葉ごとに前記送信元ＩＰアドレスを調査するアドレス調査処理とを実行し、
前記経路に定義された全ての葉を調査した後に、前記経路に定義された枝に接続している葉の全てが調査済みとなった場合に、当該枝を前記葉に置き換える再定義を行い、前記置き換えた葉について前記アドレス調査処理を、前記調査前に定義された枝の全てが葉として再定義されて調査済みとなるまで繰り返す、
ことを特徴とする請求項４に記載の輻輳制御方法。
【請求項６】
前記輻輳経路検出装置は、
前記アドレス調査処理にて、
前記宛先選択ステップにて選択された宛先への経路の葉において、前記選択された宛先から最も遠いルータから当該宛先に向けて調査対象のルータを順次選択し、
前記選択されたルータに直結したサブネットのＩＰアドレスを当該宛先の送信元ＩＰアドレスとして登録し、
前記経路上の前段の位置に送信元ＩＰアドレスが調査済みのルータがある場合には、前段のルータで登録した送信元ＩＰアドレスをさらに登録し、
当該調査対象のルータに、送信元ＩＰアドレスが調査済みの葉が接続されている場合、前記調査済みの葉で登録した送信元ＩＰアドレスを当該ルータの送信元ＩＰアドレスとしてさらに登録し、
当該調査対象のルータの次に選択されたルータに、送信元ＩＰアドレスが未調査である葉が接続していない場合、当該次に選択されたルータについて前記アドレス調査処理を実行し、一方、当該次に選択されたルータに、送信元ＩＰアドレスが未調査である葉が接続している場合、前記葉選択処理で選択した葉についての調査を終了する、
ことを特徴とする請求項５に記載の輻輳制御方法。
【請求項７】
前記輻輳経路検出装置は、
前記経路管理表作成ステップにて、各経路の宛先ＩＰアドレスに対する送信元ＩＰアドレスを送信元グループで示した第１調査表と、前記送信元グループと当該送信元グループに含まれる送信元ＩＰアドレスとの関係を示した第２調査表とにより、前記経路管理表を作成する、
ことを特徴とする請求項２ないし請求項６のいずれか一項に記載の輻輳制御方法。
【請求項８】
端末間をルータが接続するネットワークにおける端末間のセッションを管理するセッション管理装置と前記ルータとに接続された輻輳経路検出装置であって、
前記ネットワーク上のルータから、各インタフェースのアドレスと経路表の情報とを収集し、前記ルータの各インタフェースを通る経路を示す送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスの組の全てを算出して、記憶する経路情報管理部と、
前記ルータが転送するトラヒック量を監視し、前記ルータのインタフェースが出力するトラヒック量が、当該インタフェースの許容する帯域の範囲として予め設定された閾値を上回ったことを検出すると、当該インタフェースに輻輳発生の可能性が生じたことを示すインタフェース情報を、輻輳経路判定部へ通知するルータ監視部と、
前記ルータ監視部から前記インタフェース情報を通知されると、前記経路情報管理部から当該インタフェースを通る経路を示す送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスの組の情報を取得し、取得した情報を、輻輳発生の可能性が生じた経路の経路情報として、前記セッション管理装置へ通知する輻輳経路判定部と、
を備えることを特徴とする輻輳経路検出装置。
【請求項１】
端末間をルータが接続するネットワークの輻輳を制御するために、前記ネットワークにそれぞれ接続された輻輳経路検出装置とセッション管理装置とを備える輻輳制御システムであって、
前記輻輳経路検出装置は、
前記ネットワーク上のルータから、各インタフェースのアドレスと経路表の情報とを収集し、前記ルータの各インタフェースを通る経路を示す送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスの組の全てを算出して、記憶する経路情報管理部と、
前記ルータが転送するトラヒック量を監視し、前記ルータのインタフェースが出力するトラヒック量が、当該インタフェースの許容する帯域の範囲として予め設定された閾値を上回ったことを検出すると、当該インタフェースに輻輳発生の可能性が生じたことを示すインタフェース情報を、輻輳経路判定部へ通知するルータ監視部と、
前記ルータ監視部から前記インタフェース情報を通知されると、前記経路情報管理部から当該インタフェースを通る経路を示す送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスの組の情報を取得し、取得した情報を、輻輳発生の可能性が生じた経路の経路情報として、前記セッション管理装置へ通知する輻輳経路判定部とを有し、
前記セッション管理装置は、
前記端末から、当該端末のＩＰアドレスとＳＩＰ−ＵＲＩとの対応関係を取得し、記憶する端末情報管理部と、
前記端末からセッションの接続要求を受信すると、前記接続要求に含まれる送信元端末と宛先端末のＳＩＰ−ＵＲＩを輻輳情報管理部へ通知し、前記輻輳情報管理部から接続拒否を通知されると、送信元端末へ接続拒否を通知し、一方、前記輻輳情報管理部から接続許可を通知されると、宛先端末へ接続要求を転送するセッション制御部と、
前記輻輳経路検出装置から、前記経路情報を受信し、受信した経路情報に基づいて、当該経路情報で示される経路の送信元のＩＰアドレスと宛先のＩＰアドレスをもつ各端末のそれぞれのＳＩＰ−ＵＲＩを前記端末情報管理部から取得し、取得したＳＩＰ−ＵＲＩを輻輳経路リストに登録し、前記セッション制御部から、前記接続要求に含まれる各ＳＩＰ−ＵＲＩを通知されると、前記通知された各ＳＩＰ−ＵＲＩが、前記輻輳経路リストに登録されているか否かを判定し、登録されている場合には、前記セッション制御部へ接続拒否を通知し、未登録の場合には、前記セッション制御部へ接続許可を通知する輻輳情報管理部とを有する、
ことを特徴とする輻輳制御システム。
【請求項２】
端末間をルータが接続するネットワークの輻輳を制御するために、前記ネットワークにそれぞれ接続された輻輳経路検出装置とセッション管理装置とを備える輻輳制御システムの輻輳制御方法であって、
前記輻輳経路検出装置は、
前記ルータの各インタフェースを通る経路を示す送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスとの組を予め調べて調査結果を登録した経路管理表を作成する経路管理表作成ステップと、
前記ルータの各インタフェースから出力されるトラヒック量を取得するステップと、
前記取得したトラヒック量が、当該インタフェースの許容する帯域の範囲として予め設定された閾値を超えた場合、当該インタフェースを通る経路を示す送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスとの組の情報を、前記経路管理表から選択するステップと、
前記選択した情報を、輻輳発生の可能性が生じた経路の経路情報として、前記セッション管理装置へ通知するステップとを実行し、
前記セッション管理装置は、
前記輻輳経路検出装置から、前記輻輳発生の可能性が生じた経路の経路情報を受信するステップと、
前記端末のＩＰアドレスとＳＩＰ−ＵＲＩとの対応関係を予め登録した端末管理表から、前記受信した経路情報で示される経路の送信元のＩＰアドレスと宛先のＩＰアドレスをもつ各端末のそれぞれのＳＩＰ−ＵＲＩを探索するステップと、
前記探索されたＳＩＰ−ＵＲＩを輻輳経路リストへ登録するステップと、
前記端末からセッションの接続要求を受信するステップと、
前記接続要求にて接続する送信元端末と宛先端末のＳＩＰ−ＵＲＩの組が前記輻輳経路リストに登録されているＳＩＰ−ＵＲＩの組と一致する場合、当該接続要求を拒否するステップとを含んで実行する、
ことを特徴とする輻輳制御方法。
【請求項３】
前記輻輳経路検出装置は、
前記トラヒック量が前記閾値を超えたインタフェースから出力されるトラヒック量が前記閾値を下回った場合、当該インタフェースを通る経路を示す送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスとの組の情報を、前記経路管理表から選択するステップと、
前記選択した情報を、輻輳発生の可能性を解除すべき経路の経路情報として、前記セッション管理装置へ通知するステップとをさらに実行し、
前記セッション管理装置は、
前記輻輳経路検出装置から、前記輻輳発生の可能性を解除すべき経路の経路情報を受信するステップと、
前記受信した経路情報で示される経路の送信元のＩＰアドレスと宛先のＩＰアドレスをもつ各端末のそれぞれのＳＩＰ−ＵＲＩを前記端末管理表から探索するステップと、
前記輻輳経路リストから、前記探索されたＳＩＰ−ＵＲＩを削除するステップと、をさらに実行する、
ことを特徴とする請求項２に記載の輻輳制御方法。
【請求項４】
前記輻輳経路検出装置は、
前記経路管理表作成ステップに、
前記ネットワークにおいて、宛先として１つのサブネットワークを選択する宛先選択ステップと、
各ルータが持つ経路表に基づいて、前記選択した宛先以外の各サブネットワークから前記選択した宛先への経路を調査する経路調査ステップと、
前記経路に沿った各ルータにおいて、前記選択した宛先に対する送信元ＩＰアドレスを調査する送信元ＩＰアドレス調査処理を順次実行するアドレス調査ステップとを含み、
前記宛先選択ステップにて前記ネットワークの全てのサブネットワークを選択するまで、前記経路調査ステップと、前記アドレス調査ステップとを繰り返して実行することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の輻輳制御方法。
【請求項５】
前記輻輳経路検出装置は、
前記経路調査ステップにて、前記経路において前記ルータ間の分岐点がない部分を葉と定義すると共に、分岐点がある部分を枝と定義して、前記ルータ間の接続状態を管理し、
前記アドレス調査ステップにて、
前記経路から前記葉を選択する葉選択処理と、
前記選択した葉ごとに前記送信元ＩＰアドレスを調査するアドレス調査処理とを実行し、
前記経路に定義された全ての葉を調査した後に、前記経路に定義された枝に接続している葉の全てが調査済みとなった場合に、当該枝を前記葉に置き換える再定義を行い、前記置き換えた葉について前記アドレス調査処理を、前記調査前に定義された枝の全てが葉として再定義されて調査済みとなるまで繰り返す、
ことを特徴とする請求項４に記載の輻輳制御方法。
【請求項６】
前記輻輳経路検出装置は、
前記アドレス調査処理にて、
前記宛先選択ステップにて選択された宛先への経路の葉において、前記選択された宛先から最も遠いルータから当該宛先に向けて調査対象のルータを順次選択し、
前記選択されたルータに直結したサブネットのＩＰアドレスを当該宛先の送信元ＩＰアドレスとして登録し、
前記経路上の前段の位置に送信元ＩＰアドレスが調査済みのルータがある場合には、前段のルータで登録した送信元ＩＰアドレスをさらに登録し、
当該調査対象のルータに、送信元ＩＰアドレスが調査済みの葉が接続されている場合、前記調査済みの葉で登録した送信元ＩＰアドレスを当該ルータの送信元ＩＰアドレスとしてさらに登録し、
当該調査対象のルータの次に選択されたルータに、送信元ＩＰアドレスが未調査である葉が接続していない場合、当該次に選択されたルータについて前記アドレス調査処理を実行し、一方、当該次に選択されたルータに、送信元ＩＰアドレスが未調査である葉が接続している場合、前記葉選択処理で選択した葉についての調査を終了する、
ことを特徴とする請求項５に記載の輻輳制御方法。
【請求項７】
前記輻輳経路検出装置は、
前記経路管理表作成ステップにて、各経路の宛先ＩＰアドレスに対する送信元ＩＰアドレスを送信元グループで示した第１調査表と、前記送信元グループと当該送信元グループに含まれる送信元ＩＰアドレスとの関係を示した第２調査表とにより、前記経路管理表を作成する、
ことを特徴とする請求項２ないし請求項６のいずれか一項に記載の輻輳制御方法。
【請求項８】
端末間をルータが接続するネットワークにおける端末間のセッションを管理するセッション管理装置と前記ルータとに接続された輻輳経路検出装置であって、
前記ネットワーク上のルータから、各インタフェースのアドレスと経路表の情報とを収集し、前記ルータの各インタフェースを通る経路を示す送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスの組の全てを算出して、記憶する経路情報管理部と、
前記ルータが転送するトラヒック量を監視し、前記ルータのインタフェースが出力するトラヒック量が、当該インタフェースの許容する帯域の範囲として予め設定された閾値を上回ったことを検出すると、当該インタフェースに輻輳発生の可能性が生じたことを示すインタフェース情報を、輻輳経路判定部へ通知するルータ監視部と、
前記ルータ監視部から前記インタフェース情報を通知されると、前記経路情報管理部から当該インタフェースを通る経路を示す送信元ＩＰアドレスと宛先ＩＰアドレスの組の情報を取得し、取得した情報を、輻輳発生の可能性が生じた経路の経路情報として、前記セッション管理装置へ通知する輻輳経路判定部と、
を備えることを特徴とする輻輳経路検出装置。
【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１６】
【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１６】
【公開番号】特開２０１０−２７８７１６（Ｐ２０１０−２７８７１６Ａ）
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２８６５３（Ｐ２００９−１２８６５３）
【出願日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【出願人】（０００００４２２６）日本電信電話株式会社 (13,992)
【Ｆターム（参考）】
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