JP6178113B2

JP6178113B2 - Communications system

Info

Publication number: JP6178113B2
Application number: JP2013108532A
Authority: JP
Inventors: 公紀栗原; 原嶋　秀次; 秀次原嶋; 佳輝蔭山
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2013-05-23
Filing date: 2013-05-23
Publication date: 2017-08-09
Anticipated expiration: 2033-05-23
Also published as: JP2014230114A

Description

本明細書に記載の実施の形態は、通信システムに関する。 Embodiments described herein relate to a communication system.

従来の社会インフラシステムでは性能が保証できる専用線を使用してきたが、今後新興国展開をしていく上で、ベストエフォートなネットワークを経路とする可能性が高い。この場合、複数のISP（Internet Service Provider）と契約し、マルチパスな通信経路で通信することで、信頼性の向上を図ることが考えられる。通信経路はシステム構築時に固定でなく、拡張することがあり得るため、通信するアプリには意識させない方法が望ましい。 In conventional social infrastructure systems, dedicated lines that can guarantee performance have been used, but there is a high possibility that routes will be routed to best-effort networks when developing in emerging countries. In this case, it is conceivable to improve reliability by contracting with a plurality of ISPs (Internet Service Providers) and communicating via a multipath communication path. Since the communication path is not fixed at the time of system construction and may be expanded, a method that does not make the communication application aware of it is desirable.

マルチパスな通信経路を用いる場合、送信元となるシステムにおいてパケットを複製し、送信先となるシステムにおいてパケットを単一化する処理が必要であった。 When a multipath communication path is used, it is necessary to copy the packet in the transmission source system and to unify the packet in the transmission destination system.

特開２０１１−２１０１０５号公報JP 2011-210105 A 特開２０１２−４９６７４号公報JP 2012-49654 A 特開２０１２−５００２５号公報JP 2012-50025 A

マルチパスな通信を用いる場合、通信経路間の性能差が大きいときは、上記のような単一化処理は難しくなってしまう。例えば、「ある程度の時間受信パケットの内容を記憶し、既に受信したパケットはドロップするような単一化処理」において、受信パケットの内容を記憶しておく時間が長くなってしまうためである。
また、ISPとの契約が従量課金のとき、通信量はコストに関わるため、コスト面で有利な通信経路を絞り込みたいという要求がある。 When multipath communication is used, the unification processing as described above becomes difficult when the performance difference between communication paths is large. This is because, for example, it takes a long time to store the content of the received packet in the “unification process in which the content of the received packet is stored for a certain period of time and the already received packet is dropped”.
Also, when the ISP contract is pay-per-use, the amount of communication is related to cost, and there is a demand to narrow down communication routes that are advantageous in terms of cost.

本発明の一の実施の形態は、マルチパスな通信経路から動的に通信経路を選択することより、データ通信の信頼性を高め、通信経路の障害や動的な性能変化に対応すること可能としてシステム全体の信頼性を高め、ランニングコストの低下を可能とする技術を提供することを目的とする。 In one embodiment of the present invention, by dynamically selecting a communication path from multipath communication paths, it is possible to improve the reliability of data communication and cope with communication path failures and dynamic performance changes. An object of the present invention is to provide a technology capable of improving the reliability of the entire system and reducing the running cost.

本発明の別の実施の形態は、必要なデータ容量の点で有利なパケット単一化処理を可能とする技術を提供することをさらなる目的とする。 Another object of the present invention is to provide a technique that enables packet unification processing that is advantageous in terms of the required data capacity.

一の実施の形態によれば、通信システムであって、第1の中継手段、第2の中継手段、集計手段、制御手段とを有する。
第1の中継手段は、フローテーブルを記憶しており、このフローテーブルに従って、受信した通信パケットの転送を行う。 According to one embodiment, the communication system includes a first relay unit, a second relay unit, a totaling unit, and a control unit.
The first relay means stores a flow table, and transfers the received communication packet according to the flow table.

第2の中継手段は、フローテーブルを記憶しており、このフローテーブルに従って、受信した通信パケットを複数の通信経路を経由して第1の中継手段に転送する。
集計手段は第2の中継手段と通信可能に接続されている。
制御手段は、第1の中継手段、第2の中継手段、集計手段と通信可能であって、アプリケーションの要求性能データをあらかじめ記憶している。 The second relay unit stores a flow table, and transfers the received communication packet to the first relay unit via a plurality of communication paths according to the flow table.
The counting means is communicably connected to the second relay means.
The control means can communicate with the first relay means, the second relay means, and the counting means, and stores the required performance data of the application in advance.

制御手段は性能計測依頼メッセージを第2の中継手段に送信し、第2の中継手段は、性能計測依頼メッセージを受信すると、第1の中継手段宛ての計測用パケットを複数の通信経路へ送信し、計測用パケットを受信した第1の中継手段からの応答状況に基づいて、各通信経路の性能計測値を算出し、当該通信経路の性能計測値を集計手段へ送信し、集計手段は、受信した性能計測値から各通信経路について性能分析結果データを生成し、この性能分析結果データを制御手段へ送信し、制御手段は、性能分析結果データとアプリケーションの要求性能データから、使用する通信経路を決定し、使用する通信経路を指定するフローテーブルを生成し、このフローテーブルを第1の中継手段及び第2の中継手段に送信し、第1の中継手段及び第2の中継手段は、受信したフローテーブルに従って、フローテーブルで指定された通信経路を使用して通信パケットの送受信を行う。 The control means transmits a performance measurement request message to the second relay means, and upon receiving the performance measurement request message, the second relay means transmits measurement packets addressed to the first relay means to a plurality of communication paths. Based on the response status from the first relay means that received the measurement packet, the performance measurement value of each communication path is calculated, the performance measurement value of the communication path is transmitted to the aggregation means, and the aggregation means receives Performance analysis result data is generated for each communication path from the measured performance values, and the performance analysis result data is transmitted to the control means. The control means determines the communication path to be used from the performance analysis result data and the required performance data of the application. Decide and generate a flow table that specifies the communication path to be used, and transmit this flow table to the first relay means and the second relay means, the first relay means and the second relay means In accordance with the received flow table, and transmits and receives communication packets using a communication path that is specified in the flow table.

本発明の別の実施の態様において、第1の中継手段は、複数の通信経路を経由して所定の時間内に受信した通信パケットであって、同一のパケット番号を有する通信パケットを一つのみ転送し、制御手段は、性能分析結果データに基づいて所定の時間を決定するためのマージン時間を算出し、このマージン時間を第1の中継手段に送信し、第1の中継手段は、マージン時間に基づいて所定の時間を算出する、という構成としてもよい。 In another embodiment of the present invention, the first relay means is a communication packet received within a predetermined time via a plurality of communication paths, and only one communication packet having the same packet number is received. The control means calculates a margin time for determining a predetermined time based on the performance analysis result data, transmits this margin time to the first relay means, and the first relay means The predetermined time may be calculated based on the above.

OpenFlow動作原理を示したブロック図Block diagram showing OpenFlow operating principle フローテーブルのデータ構成例を示す図Diagram showing data structure example of flow table 実施の形態に係る通信システムの構成例を示すブロック図1 is a block diagram illustrating a configuration example of a communication system according to an embodiment 本実施の形態がT₁間の複数回の計測を行う場合を示した図Figure to which the present embodiment shows a case of performing a plurality of measurements between T ₁ 送信元スイッチの構成例を示す機能ブロック図Functional block diagram showing a configuration example of the source switch 送信先スイッチの構成例を示す機能ブロック図Functional block diagram showing a configuration example of the destination switch パケット単一化処理の一例を示すフローチャートFlow chart showing an example of packet unification processing 受信パケット番号リスト更新処理の一例を示すフローチャートFlowchart showing an example of received packet number list update processing 集計装置の構成例を示した機能ブロック図Functional block diagram showing a configuration example of a counting device スイッチ制御装置の構成例を示した機能ブロック図Functional block diagram showing a configuration example of a switch control device 経路選択処理の一例を示したフローチャートFlow chart showing an example of route selection processing スコア算出処理の一例を示したフローチャートFlow chart showing an example of score calculation processing スコア算出処理で生成されるデータ構成例を示す図The figure which shows the example of a data structure produced | generated by a score calculation process 通信システムの主たる動作を示したフローチャートFlow chart showing main operation of communication system ステップS141における通信システム内のデータの流れを示す図The figure which shows the flow of the data in the communication system in step S141. ステップS142における通信システムでのデータの流れを示す図The figure which shows the flow of the data in the communication system in step S142. ステップS143における通信システム内のデータの流れを示す図The figure which shows the flow of the data in the communication system in step S143. ステップS144における通信システム内のデータの流れを示す図The figure which shows the flow of the data in the communication system in step S144. ステップS145における通信システム内のデータの流れを示す図The figure which shows the flow of the data in the communication system in step S145. ステップS146における通信システム内のデータの流れを示す図The figure which shows the flow of the data in the communication system in step S146.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態に係る通信システムを説明する。
[０．用語の定義]
本明細書で使用する用語の定義を述べる。
（１）OpenFlow
OpenFlowとは、SDN(Software Defined Network)を実現する規格をいう
（２）OpenFlowスイッチ(OFSW)
OpenFlowスイッチとはOpenFlow対応のスイッチをいう。OpenFlowを構成する要素の一つであって、パケット転送機能を司る。
（３）OpenFlowコントローラ(OFC)
OpenFlowコントローラとは、OpenFlow対応のコントローラをいう。OpenFlowコントローラは、パケット制御機能を司る。
（４）フローテーブル
フローテーブルとはOpenFlowにおいて、パケット制御方法が記載されたテーブルをいう。OFCがフローテーブルを作成しOFSWに送付することで、OFSWは受信したフローテーブルに従ったパケット制御をする。
（５）ISP
ISPとは、Internet Service Providerであって、NW（Network：通信経路）を提供する事業者等をいう。本文中でISP1のように記述した場合、ISP1というInternet Service Provider（通信事業者）が提供するNWを意味することがある。 Hereinafter, a communication system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0. Definition of terms]
Definitions of terms used in this specification are described.
(1) OpenFlow
OpenFlow is a standard that realizes SDN (Software Defined Network) (2) OpenFlow switch (OFSW)
An OpenFlow switch is an OpenFlow compatible switch. It is one of the elements that make up OpenFlow and manages the packet transfer function.
(3) OpenFlow controller (OFC)
An OpenFlow controller is an OpenFlow compatible controller. The OpenFlow controller manages the packet control function.
(4) Flow table The flow table is a table in which packet control methods are described in OpenFlow. OFC creates a flow table and sends it to OFSW, and OFSW performs packet control according to the received flow table.
(5) ISP
An ISP is an Internet Service Provider that is a provider that provides a network (communication path). When written in the text like ISP1, it may mean NW provided by ISP1 Internet Service Provider.

[０．１．OpenFlow動作原理]
ここでOpenFlow動作原理を説明する。図１はOpenFlow動作原理を示したブロック図である。OpenFlowシステムは、OFCと、OFCに接続されたOFSWとで構成される。OFCはフローテーブルを生成し、このフローテーブルをOFSWに送信する。OFSWはパケットを受信し、パケットを送信する。OFSWは、OFSWに入力されたパケットがフローテーブルの入力パケット情報の条件を満たす場合に、制御方法に記載された制御を実行する。 [0.1. OpenFlow operating principle]
Here, the principle of OpenFlow operation will be described. FIG. 1 is a block diagram showing the OpenFlow operation principle. The OpenFlow system is composed of OFC and OFSW connected to the OFC. OFC generates a flow table and sends this flow table to OFSW. OFSW receives the packet and transmits the packet. The OFSW executes the control described in the control method when the packet input to the OFSW satisfies the condition of the input packet information in the flow table.

図２にフローテーブルのデータ構成例を示す。フローテーブルは、一つのルールごとに一つのレコードを有し、各レコードは入力パケット情報を格納するフィールドと、制御方法を格納するフィールドを有する。入力パケット情報としては、送信元IPやトランスポート層のヘッダなどの情報が使用可能である。制御方法には、パケット転送やパケットドロップなどの処理がある。また、制御方法には、転送・ドロップ以外に、新たなパケット生成・送信を指定することも可能である。また、特定のパケット受信をトリガにして、処理を開始させることもできる。また、制御方法では、パケットのヘッダフィールド修正を行わせることも可能である。よって、宛先IPを変更する、といった制御などをOFSWに行わせることが可能である。 FIG. 2 shows a data configuration example of the flow table. The flow table has one record for each rule, and each record has a field for storing input packet information and a field for storing a control method. As input packet information, information such as a source IP and a transport layer header can be used. The control method includes processing such as packet transfer and packet drop. In addition to transfer / drop, new packet generation / transmission can be designated as the control method. In addition, processing can be started by receiving a specific packet as a trigger. In the control method, the header field of the packet can be corrected. Therefore, it is possible to cause OFSW to perform control such as changing the destination IP.

[１．第1の実施の形態]
本発明の第１の実施の形態について説明する。図３は、本実施の形態に係る通信システムの構成例を示すブロック図である。通信システム１は、遠隔制御装置５０と、この遠隔制御装置５０に接続された送信元スイッチ１０と、この送信元スイッチ１０から接続可能なｎ個（ｎは2以上の整数）の通信経路ISP１、ISP２、ISP３、…、ISPｎと、通信経路ISP１、ISP２、ISP３、…、ISPｎに接続可能な送信先スイッチ２０と、この送信先スイッチ２０に接続されたデータ受信装置６０と、送信元スイッチ１０と通信可能に接続された集計装置３０と、送信元スイッチ１０及び送信先スイッチ２０と通信可能に接続されたスイッチ制御装置４０とを有している。 [1. First Embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the communication system according to the present embodiment. The communication system 1 includes a remote control device 50, a transmission source switch 10 connected to the remote control device 50, and n communication paths ISP1 (n is an integer of 2 or more) connectable from the transmission source switch 10. , ISPn, a transmission destination switch 20 connectable to the communication paths ISP1, ISP2, ISP3,..., ISPn, a data receiving device 60 connected to the transmission destination switch 20, and a transmission source switch 10. The tally device 30 is connected to be communicable, and the switch control device 40 is communicably connected to the transmission source switch 10 and the transmission destination switch 20.

なお、送信元スイッチ１０は本実施の形態の第2の中継手段に相当する。送信先スイッチ２０は本実施の形態の第1の中継手段に相当する。集計装置３０は本実施の形態の集計手段に相当する。スイッチ制御装置４０は本実施の形態の制御手段に相当する。 The transmission source switch 10 corresponds to the second relay unit of the present embodiment. The transmission destination switch 20 corresponds to the first relay means of this embodiment. The aggregation device 30 corresponds to the aggregation means of the present embodiment. The switch control device 40 corresponds to the control means of the present embodiment.

[１．０．本実施の形態の主たる特徴]
まず、本実施の形態の主たる特徴について説明する。
[１．０．１．動的なマルチパス選択]
本実施の形態は、n（nは2以上の整数）個の通信経路が使用できる状態で、m（n≧m）個の通信経路を使用する場合、性能差の小さいm個を任意の時間間隔T₁で動的に決定していく。 [1.0. Main features of this embodiment]
First, main features of the present embodiment will be described.
[1.0.1. Dynamic multipath selection]
In this embodiment, when m (n ≧ m) communication paths are used in a state where n (n is an integer of 2 or more) communication paths can be used, m having a small performance difference is set to an arbitrary time. It continues to dynamically determined by the interval T _1.

任意の時間間隔T₂(T₂<T₁)で任意の回数Kだけ、送信元スイッチ１０より送信先スイッチ２０へn個すべての通信経路を使用して計測用パケットを送信する。この計測用パケットは、経路選択要因となるパラメータを計測するためのものである。経路選択要因には、到達時間、ターンアラウンドタイム、パケットロス率、ホップ数等が考えられる。計測は任意のタイミングで開始することができる。 The measurement packet is transmitted from the transmission source switch 10 to the transmission destination switch 20 by using all n communication paths at an arbitrary time interval T ₂ (T ₂ <T ₁ ) an arbitrary number of times K. This measurement packet is for measuring a parameter that becomes a route selection factor. The route selection factor may be arrival time, turnaround time, packet loss rate, hop count, and the like. Measurement can be started at any timing.

計測用パケットとして、到達時間、ターンアラウンドタイムペイロードを計測する場合は、領域に送信時刻(ターンアラウンドタイムのときは返信時刻を追記)が書かれたパケットが用いられる。パケットロス率を測定する場合は、全計測用パケット数の情報が共有されていれば、パケットには特別なデータは不要である。また、ホップ数を測定する場合は、ペイロードに送信時のTTLが書かれたパケットを用いる。 When measuring the arrival time and the turnaround time payload as a measurement packet, a packet in which the transmission time (the reply time is added at the turnaround time) is used in the area. When measuring the packet loss rate, no special data is required for the packet as long as the information on the total number of packets for measurement is shared. When measuring the number of hops, a packet in which the TTL at the time of transmission is written in the payload is used.

計測用パケットにより、n個の通信経路の”その時点での”通信経路性能の値、もしくは、分布が計測できる。この結果に基づいて、本実施の形態はm個の通信経路を決定する。決定した通信経路を利用するよう、OpenFlowによってパケット制御する。 With the measurement packet, the value or distribution of the “currently” communication path performance of n communication paths can be measured. Based on this result, the present embodiment determines m communication paths. Packet control is performed by OpenFlow so that the determined communication path is used.

1回の計測に基づいてm個の通信経路を選択することも可能だが、図４に示すようにT₁間の複数回の結果に基づいて選択することも可能である。図４は本実施の形態がT₁間の複数回の計測を行う場合を示した図である。 You can also select the m-number of communication paths based on one measurement, but it is also possible to select on the basis of a plurality of results between T ₁ as shown in FIG. Figure 4 is a diagram to which the present embodiment shows a case where a plurality of measurements between T _1.

[１．０．２．マルチパスでのパケット単一化]
本実施の形態では、m個の通信経路から同一のパケットが送信先スイッチ２０に到達した場合、送信先スイッチ２０は一つのパケットを除き他のパケットをドロップする。
送信元スイッチ１０でパケット複製時に、パケット中に十分大きな長さのデータを付与する。これは、パケット番号を表すデータである。パケット番号は、パケットを複製し転送するたびにインクリメントする。 [1.0.2. Packet unification with multipath]
In the present embodiment, when the same packet arrives at the transmission destination switch 20 from the m communication paths, the transmission destination switch 20 drops other packets except for one packet.
When the packet is duplicated by the transmission source switch 10, data having a sufficiently large length is given to the packet. This is data representing a packet number. The packet number is incremented every time a packet is copied and transferred.

パケット単一化では、送信先スイッチ２０は到着したパケット番号を記録する。この記録は、選択されている通信経路中、最も通信速度が遅い通信経路のパケット到着時間＋マージン時間分だけ保持する。 In packet unification, the destination switch 20 records the arrived packet number. This record is retained for the packet arrival time + margin time of the communication path with the slowest communication speed among the selected communication paths.

マージン時間はユーザが独自に見積もる値ではなく、計測用パケットによって計測する到達時間、ターンアラウンドタイムから選択しているマルチパスの性能に即した最適な値を使用することができる。 The margin time is not a value estimated by the user, but an optimum value according to the multipath performance selected from the arrival time and turnaround time measured by the measurement packet can be used.

送信先スイッチ２０がパケットを通過させる条件は、(1)記録中に該当するパケット番号がない、(2)到着したパケットのパケット番号よりも大きなパケット番号が記録されていない、の両者を満たした場合である。
次に本実施の形態に係る通信システムの構成要素のそれぞれについて説明する。 The condition that the destination switch 20 allows the packet to pass satisfies the following conditions: (1) there is no corresponding packet number during recording, and (2) a packet number larger than the packet number of the arriving packet is not recorded. Is the case.
Next, each component of the communication system according to the present embodiment will be described.

[１．１．送信元スイッチ]
送信元スイッチ１０は、OFSWとして機能する通信装置であって、スイッチ制御装置４０からの性能計測開始要求を受信すると、送信先スイッチ２０宛ての計測用パケットを各通信経路ISP１、ISP２、ISP３、…、ISPｎに送信し、送信先スイッチ２０から返信された計測パケットを受信して、この計測用パケットに基づいて各通信経路の性能計測値を生成し、この性能計測値を集計装置３０に送信する機能を有する。 [1.1. Source switch]
The transmission source switch 10 is a communication device that functions as an OFSW. Upon receiving a performance measurement start request from the switch control device 40, the transmission source switch 10 sends measurement packets addressed to the transmission destination switch 20 to the respective communication paths ISP1, ISP2, ISP3,. , Receives the measurement packet sent back to ISPn and returned from the destination switch 20, generates a performance measurement value for each communication path based on the measurement packet, and transmits the performance measurement value to the aggregation device 30. It has a function.

送信元スイッチ１０は、通信機能を備えた情報処理装置であって、この情報処理装置は、演算処理装置（ＣＰＵ）、主メモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ROM）、入出力装置（Ｉ／Ｏ）、及び必要な場合にはハードディスク装置等の外部記憶装置を具備している装置である。 The transmission source switch 10 is an information processing apparatus having a communication function. The information processing apparatus includes an arithmetic processing unit (CPU), a main memory (RAM), a read-only memory (ROM), an input / output device (I / I). O) and, if necessary, a device having an external storage device such as a hard disk device.

図５に送信元スイッチ１０の構成例を示す機能ブロック図を掲げる。なお、機能ブロック図中に示す構成要素は、送信元スイッチ１０の機能を機能ごとにまとめてブロックとして捉えたものであり、送信元スイッチ１０が各構成要素に対応する基板、装置、回路、部品などの物理的構成要素を備えていなければならないことを意味するわけではない。また、「接続されている」とは、データ、情報、命令などの送受信、受け取り、受け渡しなどが可能な状態になっていることをいい、互いに配線で連結されているような物理的な接続に限られる意味ではない。本明細書中の他の構成要素の機能ブロック図の説明についても同様である。 FIG. 5 is a functional block diagram showing a configuration example of the transmission source switch 10. Note that the components shown in the functional block diagram are the functions of the transmission source switch 10 that are grouped together and regarded as a block, and the transmission source switch 10 corresponds to each component, such as a board, device, circuit, and component. Does not mean that it must have physical components such as “Connected” means that data, information, instructions, etc. can be sent, received, delivered, etc. It is not limited. The same applies to the description of the functional block diagrams of the other components in this specification.

送信元スイッチ１０は、計測用パケット送信部１１と、この計測用パケット送信部１１に接続された性能計測部１２と、性能計測部１２に接続された性能計測値記憶部１３と、この性能計測値記憶部１３に接続された性能計測値送信部１４と、フローテーブル受信部１５と、フローテーブル受信部１５に接続されたフローテーブル記憶部１６と、このフローテーブル記憶部１６に接続されたパケット複製部１７と、このパケット複製部１７に接続されたパケット転送部１８及び現パケット番号記憶部１９を有する。 The transmission source switch 10 includes a measurement packet transmission unit 11, a performance measurement unit 12 connected to the measurement packet transmission unit 11, a performance measurement value storage unit 13 connected to the performance measurement unit 12, and the performance measurement. Performance measurement value transmission unit 14 connected to the value storage unit 13, flow table reception unit 15, flow table storage unit 16 connected to the flow table reception unit 15, and packets connected to this flow table storage unit 16 It has a duplication unit 17, a packet transfer unit 18 and a current packet number storage unit 19 connected to the packet duplication unit 17.

計測用パケット送信部１１は、スイッチ制御装置４０から性能計測開始メッセージを受信すると、計測用パケットを生成し、各通信経路ISP１、ISP２、ISP３、…、ISPｎを経由して送信先スイッチ２０宛てに送信する機能を有する。 When receiving the performance measurement start message from the switch control device 40, the measurement packet transmitter 11 generates a measurement packet and sends it to the destination switch 20 via each communication path ISP1, ISP2, ISP3,..., ISPn. It has a function to transmit.

性能計測部１２は、計測用パケット送信部１１から送信された計測用パケットに対する送信先スイッチからの応答（例えば、TCP応答パケット）を受信し、その受信内容に基づいて、当該計測用パケットが送信された通信経路についてのパケットロス回数、ターンアラウンドタイム、合計データ送信量等を算出し、算出した値を当該通信経路の経路性能値として出力する。 The performance measurement unit 12 receives a response (for example, a TCP response packet) from the transmission destination switch to the measurement packet transmitted from the measurement packet transmission unit 11, and transmits the measurement packet based on the received content. The number of packet losses, the turnaround time, the total data transmission amount, etc. are calculated for the communication path, and the calculated value is output as the path performance value of the communication path.

性能計測値記憶部１３は、性能計測部１２から出力された経路性能値を記憶する機能を有する。なお、経路性能値は新たな性能計測開始メッセージを受信すると新しい内容に更新されてよい。 The performance measurement value storage unit 13 has a function of storing the path performance value output from the performance measurement unit 12. Note that the path performance value may be updated to a new content when a new performance measurement start message is received.

性能計測値送信部１４は、性能計測値記憶部１３に記憶された各通信経路の性能計測値を集計装置３０に送信する機能を有する。
フローテーブル受信部１５は、スイッチ制御装置４０からフローテーブルを受信する機能を有する。
フローテーブル記憶部１６は、フローテーブル受信部１５が受信したフローテーブルを記憶する機能を有する。 The performance measurement value transmission unit 14 has a function of transmitting the performance measurement value of each communication path stored in the performance measurement value storage unit 13 to the aggregation device 30.
The flow table receiving unit 15 has a function of receiving a flow table from the switch control device 40.
The flow table storage unit 16 has a function of storing the flow table received by the flow table reception unit 15.

パケット複製部１７は、遠隔制御装置５０からパケット（入力パケット）を受信し、フローテーブルに記述されている入力パケット情報及び制御方法に従って入力パケットを処理する機能を有する。また、パケット複製部１７は、複製したパケット中に現パケット番号記憶部１９に記憶されている現パケット番号を付与（書き込み）する。現パケット番号が付与されると、パケット複製部１７は現パケット番号記憶部１９に記憶されている現パケット番号をインクリメントする。現パケット番号はオーバーフローが発生すると０に戻される。現パケット番号は、パケット単一化処理に影響が出ない程度に大きなサイズの値を使用するのが好ましい。 The packet duplication unit 17 has a function of receiving a packet (input packet) from the remote control device 50 and processing the input packet according to the input packet information and the control method described in the flow table. The packet replicating unit 17 assigns (writes) the current packet number stored in the current packet number storage unit 19 to the copied packet. When the current packet number is given, the packet replicating unit 17 increments the current packet number stored in the current packet number storage unit 19. The current packet number is reset to 0 when an overflow occurs. As the current packet number, it is preferable to use a value that is large enough not to affect the packet unification process.

パケット転送部１８はパケット複製部１７で処理されたパケットを通信経路へ送信する機能を有する。
現パケット番号記憶部１９は、現パケット番号を記憶する機能を有する。 The packet transfer unit 18 has a function of transmitting the packet processed by the packet replication unit 17 to the communication path.
The current packet number storage unit 19 has a function of storing the current packet number.

[１．２．送信先スイッチ]
送信先スイッチ２０は、複数の通信経路を経由して到達したパケットについて、パケット中に付与されたパケット番号に基づいて、同一のパケット番号を有する複数のパケットを単一のパケットにするパケット単一化処理を行う機能を有する。 [1.2. Destination switch]
The transmission destination switch 20 uses a single packet to convert a plurality of packets having the same packet number into a single packet based on a packet number assigned to the packet that has arrived via a plurality of communication paths. Has a function of performing the conversion processing.

送信先スイッチ２０は、OFSWとして機能する通信装置であって、この情報処理装置は、演算処理装置（ＣＰＵ）、主メモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ROM）、入出力装置（Ｉ／Ｏ）、及び必要な場合にはハードディスク装置等の外部記憶装置を具備している装置である。 The transmission destination switch 20 is a communication device that functions as an OFSW. The information processing device includes an arithmetic processing unit (CPU), a main memory (RAM), a read-only memory (ROM), and an input / output device (I / O). And, if necessary, a device including an external storage device such as a hard disk device.

図６は、送信先スイッチ２０の構成例を示す機能ブロック図である。送信先スイッチ２０は、到着パケット番号記憶部２１と、設定値記憶部２２と、到着パケット番号記憶部２１並びに設定値記憶部２２に接続されたパケット単一化部２３と、送信先フローテーブル受信部２４と、この送信先フローテーブル受信部２４に接続された送信先フローテーブル記憶部２５と、この送信先フローテーブル記憶部２５及びパケット単一化部２３に接続された送信先パケット転送部２６とを有する。 FIG. 6 is a functional block diagram illustrating a configuration example of the transmission destination switch 20. The destination switch 20 includes an arrival packet number storage unit 21, a set value storage unit 22, a packet unification unit 23 connected to the arrival packet number storage unit 21 and the set value storage unit 22, and a destination flow table reception. Unit 24, a destination flow table storage unit 25 connected to the destination flow table reception unit 24, and a destination packet transfer unit 26 connected to the destination flow table storage unit 25 and the packet unification unit 23 And have.

送信先フローテーブル受信部２４、送信先フローテーブル記憶部２５は、先に述べた送信元スイッチ１０におけるこれらと同様の機能を有する。
パケット単一化部２３は、ｍ個の通信経路から同一のパケットが到達した場合、一つのパケットを除き他をドロップする機能を有する。 The transmission destination flow table reception unit 24 and the transmission destination flow table storage unit 25 have the same functions as those in the transmission source switch 10 described above.
The packet unifying unit 23 has a function of dropping other than one packet when the same packet arrives from m communication paths.

到着パケット番号記憶部２１は、送信先スイッチ２０に到着したパケットのパケット番号のリスト（「受信済みパケット番号リスト」と呼ぶ）を記憶する機能を有する。受信済みパケット番号リストは、パケット番号と、当該パケット番号を有するパケットの到着時刻の対からなるレコードの集まりである。 The arrival packet number storage unit 21 has a function of storing a list of packet numbers of packets arriving at the transmission destination switch 20 (referred to as “received packet number list”). The received packet number list is a collection of records including pairs of packet numbers and arrival times of packets having the packet numbers.

設定値記憶部２２は、スイッチ制御装置４０によって決定されたマージン時間を記憶する機能を有する。
パケット単一化部２３が実行するパケット単一化処理の例を説明する。図７はパケット単一化処理の一例を示すフローチャートである。 The set value storage unit 22 has a function of storing the margin time determined by the switch control device 40.
An example of packet unification processing executed by the packet unification unit 23 will be described. FIG. 7 is a flowchart showing an example of packet unification processing.

パケット単一化処理において、パケット単一化部２３はまず受信したパケット（「受信パケット」と呼ぶ）中のパケット番号を読み取る（S71）。次にパケット単一化部２３は、受信パケット番号が受信済みパケット番号リストに含まれているか否かを判定する（S72）。受信パケット番号が受信済みパケット番号リストに含まれていると判定した場合（S72,Yes）、パケット単一化部２３は受信パケットをドロップ（破棄）して(S75)、パケット単一化処理を終了する。一方、受信パケット番号が受信済みパケット番号リストに含まれていないと判定した場合（S72, No）、パケット単一化部２３は受信パケット番号より大きなパケット番号が受信済みパケット番号リストに含まれているか否かを判定する（S73）。 In the packet unification process, the packet unification unit 23 first reads the packet number in the received packet (referred to as “received packet”) (S71). Next, the packet unifying unit 23 determines whether or not the received packet number is included in the received packet number list (S72). When it is determined that the received packet number is included in the received packet number list (S72, Yes), the packet unifying unit 23 drops (discards) the received packet (S75) and performs packet unifying processing. finish. On the other hand, when it is determined that the received packet number is not included in the received packet number list (S72, No), the packet unifying unit 23 includes a packet number larger than the received packet number in the received packet number list. It is determined whether or not (S73).

受信パケット番号より大きなパケット番号が受信済みパケット番号リストに含まれていると判定した場合（S73, Yes）、パケット単一化部２３は受信パケットをドロップ（破棄）して(S75)、パケット単一化処理を終了する。一方、受信パケット番号より大きなパケット番号が受信済みパケット番号リストに含まれていないと判定した場合（S73, No）、パケット単一化部２３は受信パケットのパケット番号とパケットの到着時刻（現在時刻でも可）を受信パケット番号リストに書き加えて、パケットをアプリケーションに転送して（S74）パケット単一化処理を終了する。
以上でパケット単一化処理の説明を終了する。 When it is determined that a packet number larger than the received packet number is included in the received packet number list (S73, Yes), the packet unifying unit 23 drops (discards) the received packet (S75), The unification process is terminated. On the other hand, when it is determined that a packet number larger than the received packet number is not included in the received packet number list (S73, No), the packet unifying unit 23 receives the packet number of the received packet and the arrival time (current time) of the packet. (Yes) is added to the received packet number list, the packet is transferred to the application (S74), and the packet unification process is terminated.
This is the end of the description of the packet unification process.

パケット単一化部２３は、受信パケット番号リスト更新処理も実行する。図８は受信パケット番号リスト更新処理の一例を示すフローチャートである。
受信パケット番号リスト更新処理において、パケット単一化部２３は一定時間の経過を確認する（S81）。一定時間は受信パケット番号リスト更新が必要となる時間が設定される。一定時間の経過が確認できると、パケット単一化部２３は受信パケット番号リストから一つのレコードを読み出す（S82）。次にパケット単一化部２３は現在時刻が、当該レコードに記述されている到着時刻にマージン時間を加算した時刻より大きいか否かを判定する（S83）。 The packet unifying unit 23 also executes a received packet number list update process. FIG. 8 is a flowchart showing an example of the received packet number list update process.
In the received packet number list update process, the packet unification unit 23 confirms the passage of a certain time (S81). The fixed time is set to the time required to update the received packet number list. When the elapse of a certain time can be confirmed, the packet unification unit 23 reads one record from the received packet number list (S82). Next, the packet unifying unit 23 determines whether or not the current time is greater than the time obtained by adding the margin time to the arrival time described in the record (S83).

現在時刻が到着時刻にマージン時間を加算した時刻より大きくないと判定した場合（S83, No）、パケット単一化部２３は当該レコードを受信パケット番号リストに残したままとし、次に受信パケット番号リスト中のすべてのレコードについてステップS83の判定を行ったか否かを判定する（S84）。受信パケット番号リスト中のすべてのレコードについてステップS83の判定を行ったと判定した場合（S84, Yes）、パケット単一化部２３はステップS81に戻り、一定時間の経過を待って処理を続行する。一方、受信パケット番号リスト中のすべてのレコードについてステップS83の判定を行っていないと判定した場合（S84, No）、パケット単一化部２３は受信パケット番号リストから未処理のレコードを一つ読み込み（S85）、その後ステップS83に戻る。 If it is determined that the current time is not greater than the time obtained by adding the margin time to the arrival time (S83, No), the packet unifying unit 23 leaves the record in the received packet number list, and then receives the received packet number. It is determined whether or not the determination in step S83 has been made for all records in the list (S84). If it is determined that the determination in step S83 has been made for all records in the received packet number list (S84, Yes), the packet unification unit 23 returns to step S81, and continues processing after a certain period of time has elapsed. On the other hand, if it is determined that the determination in step S83 has not been performed for all records in the received packet number list (S84, No), the packet unifying unit 23 reads one unprocessed record from the received packet number list. (S85), and then returns to step S83.

一方、前述のステップS83において、現在時刻が到着時刻にマージン時間を加算した時刻より大きいと判定した場合（S83, Yes）、パケット単一化部２３はステップS83で判定の対象としたレコードを受信パケット番号リストから削除する（S86）。その後ステップS84に進む。
以上で受信パケット番号リスト更新処理の説明を終了する。 On the other hand, if it is determined in step S83 described above that the current time is greater than the time obtained by adding the margin time to the arrival time (S83, Yes), the packet unifying unit 23 receives the record that is the object of determination in step S83. Delete from the packet number list (S86). Thereafter, the process proceeds to step S84.
This is the end of the description of the received packet number list update process.

[１．３．集計装置]
図３に戻り、通信システム１の構成要素の説明を続ける。
集計装置３０は、送信元スイッチ１０から各通信経路の性能計測値を受信し、性能計測値に基づいて当該通信経路の性能分析結果情報を生成し、この性能分析結果情報をスイッチ制御装置４０に送信する機能を有する。 [1.3. Aggregation device]
Returning to FIG. 3, the description of the components of the communication system 1 will be continued.
The aggregation device 30 receives the performance measurement value of each communication path from the transmission source switch 10, generates the performance analysis result information of the communication path based on the performance measurement value, and sends this performance analysis result information to the switch control device 40. It has a function to transmit.

集計装置３０は、通信機能を備えた情報処理装置であって、この情報処理装置は、演算処理装置（ＣＰＵ）、主メモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ROM）、入出力装置（Ｉ／Ｏ）、及び必要な場合にはハードディスク装置等の外部記憶装置を具備している装置である。 The aggregation device 30 is an information processing device having a communication function. The information processing device includes an arithmetic processing device (CPU), a main memory (RAM), a read-only memory (ROM), and an input / output device (I / O). ) And, if necessary, a device equipped with an external storage device such as a hard disk device.

図９に集計装置３０の構成例を示した機能ブロック図を掲げる。集計装置３０は、集計締切時間記憶部３１と、この集計締切時間記憶部３１に接続された性能計測値受信部３２と、この性能計測値受信部３２に接続された各通信経路性能計測値記憶部３３と、この各通信経路性能計測値記憶部３３に接続された性能分析部３４と、この性能分析部３４に接続された性能分析結果記憶部３５と、性能分析結果記憶部３５に接続された性能分析結果送信部３６とを有する。 FIG. 9 is a functional block diagram showing an example of the configuration of the counting device 30. The totaling device 30 includes a total deadline time storage unit 31, a performance measurement value receiving unit 32 connected to the total deadline time storage unit 31, and each communication path performance measurement value storage connected to the performance measurement value reception unit 32. Unit 33, a performance analysis unit 34 connected to each communication path performance measurement value storage unit 33, a performance analysis result storage unit 35 connected to the performance analysis unit 34, and a performance analysis result storage unit 35. And a performance analysis result transmission unit 36.

集計締切時間記憶部３１は、最初の通信経路の性能計測値の受信時刻から集計の締め切りまでの時間である集計締切時間を記憶する機能を有する。なお、集計締切時間は、集計時の結果に基づいて新たな値が計算され、更新されてよい。 The total deadline storage unit 31 has a function of storing a total deadline that is the time from the reception time of the performance measurement value of the first communication path to the total deadline. Note that the total deadline time may be updated by calculating a new value based on the result at the time of aggregation.

性能計測値受信部３２は、送信元スイッチ１０から送信された、各通信経路の性能計測値データを受信する機能を有する。性能計測値受信部３２は、集計締切時間記憶部３１を参照して、最初の性能計測値データを受信した時刻から集計締切時間経過後、性能集計データの受信を終了する。性能計測値受信部３２は、前記集計締め切り時間経過までに受信した性能集計データを各通信経路性能計測値記憶部３３に出力する。 The performance measurement value receiving unit 32 has a function of receiving performance measurement value data of each communication path transmitted from the transmission source switch 10. The performance measurement value receiving unit 32 refers to the total deadline time storage unit 31 and ends the reception of the performance total data after the total deadline time has elapsed since the time when the first performance measurement value data was received. The performance measurement value receiving unit 32 outputs the performance total data received before the total deadline has elapsed to each communication path performance measurement value storage unit 33.

各通信経路性能計測値記憶部３３は、性能計測値受信部３２から出力された性能集計データを記憶する機能を有する。
性能分析部３４は、各通信経路性能計測値記憶部３３に記憶された性能集計データに基づいて、各通信経路の性能分析結果データを生成する。性能分析結果データには、各通信経路のパケットロス率、平均通信時間、単位時間当たり平均データ送信量が含まれる。 Each communication path performance measurement value storage unit 33 has a function of storing performance summary data output from the performance measurement value reception unit 32.
The performance analysis unit 34 generates performance analysis result data for each communication path based on the performance summary data stored in each communication path performance measurement value storage unit 33. The performance analysis result data includes the packet loss rate of each communication path, the average communication time, and the average data transmission amount per unit time.

性能分析結果記憶部３５は、性能分析部３４から出力された性能分析結果データを記憶する機能を有する。
性能分析結果送信部３６は、制御装置内性能分析結果記憶部４２に記憶された性能分析結果データをスイッチ制御装置４０に送信する機能を有する。 The performance analysis result storage unit 35 has a function of storing performance analysis result data output from the performance analysis unit 34.
The performance analysis result transmission unit 36 has a function of transmitting the performance analysis result data stored in the in-control device performance analysis result storage unit 42 to the switch control device 40.

[１．４．スイッチ制御装置]
スイッチ制御装置４０は、OFCとして機能する装置であって、集計装置３０から受信した性能分析結果データと、予め記憶している経路情報やアプリケーションの要求性能データに基づいて通信経路ISP１、ISP２、ISP３、…、ISPｎから一又は複数の通信経路と、パケット単一化のマージン時間を決定し、フローテーブルを生成し、生成したフローテーブルを送信元スイッチ１０及び送信先スイッチ２０に送信し、マージン時間を送信先スイッチ２０に送信する機能を有する。 [1.4. Switch control device]
The switch control device 40 is a device that functions as an OFC. Based on the performance analysis result data received from the totaling device 30 and the route information stored in advance and the required performance data of the application, the communication routes ISP1, ISP2, and ISP3 ,..., ISPn determines one or a plurality of communication paths and a packet unification margin time, generates a flow table, transmits the generated flow table to the transmission source switch 10 and the transmission destination switch 20, and sets the margin time. Is transmitted to the transmission destination switch 20.

スイッチ制御装置４０は、通信機能を備えた情報処理装置であって、この情報処理装置は、演算処理装置（ＣＰＵ）、主メモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ROM）、入出力装置（Ｉ／Ｏ）、及び必要な場合にはハードディスク装置等の外部記憶装置を具備している装置である。 The switch control device 40 is an information processing device having a communication function. The information processing device includes an arithmetic processing unit (CPU), a main memory (RAM), a read-only memory (ROM), an input / output device (I / I). O) and, if necessary, a device having an external storage device such as a hard disk device.

図１０にスイッチ制御装置４０の構成例を示した機能ブロック図を掲げる。スイッチ制御装置４０は、入力情報記憶部４６と、入力情報記憶部４６に接続された性能計測依頼部４７と、入力情報記憶部４６に接続された経路選択部４３と、経路選択部４３に接続された制御装置内性能分析結果記憶部４２と、制御装置内性能分析結果記憶部４２に接続された性能分析結果受信部４１と、経路選択部４３に接続された制御装置内フローテーブル記憶部４４と、制御装置内フローテーブル記憶部４４に接続されたフローテーブル送信部４５とを有している。 FIG. 10 is a functional block diagram showing a configuration example of the switch control device 40. The switch control device 40 is connected to the input information storage unit 46, the performance measurement requesting unit 47 connected to the input information storage unit 46, the route selection unit 43 connected to the input information storage unit 46, and the route selection unit 43. The control device performance analysis result storage unit 42, the performance analysis result reception unit 41 connected to the control device performance analysis result storage unit 42, and the control device flow table storage unit 44 connected to the path selection unit 43. And a flow table transmission unit 45 connected to the flow table storage unit 44 in the control device.

入力情報記憶部４６は、本通信システム1のユーザや管理者等によって入力される情報を記憶する機能を有する。記憶される情報には、経路情報、アプリ要求性能情報、設定値情報が含まれている。 The input information storage unit 46 has a function of storing information input by a user or an administrator of the communication system 1. The stored information includes route information, application required performance information, and set value information.

「経路情報」は、通信経路のコスト、セキュリティレベルの高低が含まれる。例えば、「経路１：コストX円/日 or X円/GB、セキュリティレベル高」、「経路２：コストY円/日 or Y円/GB、セキュリティレベル低」のような内容を有する情報である。経路情報は各通信経路について上記のような情報を有している。 “Route information” includes the cost of the communication route and the level of security. For example, it is information having contents such as “route 1: cost X yen / day or X yen / GB, security level high” and “path 2: cost Y yen / day or Y yen / GB, security level low”. . The route information has the above information for each communication route.

「アプリ要求性能情報」は、送信元スイッチ１０から送信先スイッチ２０を経由してパケットを遠隔制御装置５０からデータ受信装置６０に送信するアプリケーションが必要とする通信性能を含む情報である。具体的には、アプリ要求性能情報は、当該アプリケーションについての通信速度、通信コスト、セキュリティレベルと、これら各項目についての重み値（例えば０（無視）、1−5、100（必須）など）を含む。 The “application required performance information” is information including communication performance required by an application that transmits a packet from the remote control device 50 to the data reception device 60 via the transmission destination switch 20 from the transmission source switch 10. Specifically, the application required performance information includes a communication speed, a communication cost, a security level, and weight values (for example, 0 (ignore), 1-5, 100 (essential), etc.) for each of the items. Including.

「設定値」は、性能計測依頼の周期時間、選択経路数又は選択許容値を含む情報である。性能計測依頼の周期時間は、性能計測依頼メッセージを送信した後、次の性能計測依頼メッセージの送信を開始するまでの時間を定める。選択経路数は、通信システム１が選択する通信経路の数を示す情報である。選択許容値は、通信システム１が選択する通信経路の数の上限を示す情報である。選択する通信経路の数が選択許容値を下回ることも許容される。 The “set value” is information including the period time of the performance measurement request, the number of selected routes, or a selection allowable value. The cycle time of the performance measurement request defines the time until the transmission of the next performance measurement request message is started after the performance measurement request message is transmitted. The number of selected routes is information indicating the number of communication routes selected by the communication system 1. The selection allowable value is information indicating the upper limit of the number of communication paths selected by the communication system 1. It is allowed that the number of communication paths to be selected falls below a selection allowable value.

性能計測依頼部４７は、送信元スイッチ１０に性能計測依頼メッセージを送信する機能を有する。性能計測依頼部４７は、前述の性能計測依頼の周期時間を参照して、周期的に性能計測依頼メッセージを送信する。 The performance measurement request unit 47 has a function of transmitting a performance measurement request message to the transmission source switch 10. The performance measurement request unit 47 periodically transmits a performance measurement request message with reference to the cycle time of the performance measurement request.

性能分析結果受信部４１は、集計装置３０から受信した性能分析結果データを受信し、これを制御装置内性能分析結果記憶部４２に出力する機能を有する。
制御装置内性能分析結果記憶部４２は、集計装置３０から受信した性能分析結果データを記憶する機能を有する。
経路選択部４３は、制御装置内性能分析結果記憶部４２に記憶された性能分析結果データ及び入力情報記憶部４６に記憶された情報に基づいて、使用する通信経路、マージン時間を決定し、使用する通信経路を指定するフローテーブルを生成し、出力する機能を有する。 The performance analysis result receiving unit 41 has a function of receiving the performance analysis result data received from the counting device 30 and outputting the data to the in-control device performance analysis result storage unit 42.
The in-control device performance analysis result storage unit 42 has a function of storing performance analysis result data received from the counting device 30.
The route selection unit 43 determines the communication route to be used and the margin time based on the performance analysis result data stored in the in-control device performance analysis result storage unit 42 and the information stored in the input information storage unit 46, and uses A function of generating and outputting a flow table for designating a communication path to be performed.

図１１に経路選択部４３が実行する経路選択処理の一例を示したフローチャートを掲げる。経路選択処理において、経路選択部４３は制御装置内性能分析結果記憶部４２から各通信経路の性能分析結果データを読み出す（S111）。次に経路選択部４３は、入力情報記憶部４６に記憶された経路情報を読み出し、性能分析結果データと合わせ各通信経路性能値を生成する（S112）。 FIG. 11 is a flowchart showing an example of route selection processing executed by the route selection unit 43. In the route selection process, the route selection unit 43 reads the performance analysis result data of each communication route from the in-control device performance analysis result storage unit 42 (S111). Next, the route selection unit 43 reads the route information stored in the input information storage unit 46 and generates each communication route performance value together with the performance analysis result data (S112).

次に経路選択部４３は、アプリ要求性能情報を入力情報記憶部４６から読み出し、各通信経路性能値とアプリ要求性能情報とを用いて性能項目ごとのスコアを算出する処理であるスコア算出処理を実行する（S113）。 Next, the path selection unit 43 reads the application required performance information from the input information storage unit 46, and performs a score calculation process that is a process of calculating a score for each performance item using each communication path performance value and the application request performance information. Execute (S113).

図１２に、経路選択処理中のスコア算出処理の一例を示したフローチャートを掲げる。スコア算出処理において、経路選択部４３は、アプリ要求性能情報の性能項目の値を、その通信経路の性能項目の値が満たしている場合、当該性能項目の比較値を「１」とし、満たしていない場合は当該性能項目の比較値を「０」とする（S121）。 FIG. 12 is a flowchart showing an example of score calculation processing during route selection processing. In the score calculation process, when the value of the performance item of the application required performance information satisfies the value of the performance item of the communication route, the route selection unit 43 sets the comparison value of the performance item to “1” and satisfies If not, the comparison value of the performance item is set to “0” (S121).

次に経路選択部４３は、比較値とその性能項目の重み値を乗じて得た値をその性能項目の得点として出力する（S122）。
次に経路選択部４３は、全性能項目の得点を合計した値を算出し、その通信経路の総合得点値とする（S123）。
以上でスコア算出処理が終了する。なお、経路選択部４３は、スコア算出処理は各通信経路について実行し各通信経路について総合得点値を算出する。 Next, the route selection unit 43 outputs a value obtained by multiplying the comparison value and the weight value of the performance item as a score of the performance item (S122).
Next, the route selection unit 43 calculates a value obtained by summing up the scores of all the performance items and sets it as the total score value of the communication route (S123).
This completes the score calculation process. The route selection unit 43 executes the score calculation process for each communication route, and calculates a total score value for each communication route.

図１３にスコア算出処理で生成されるデータ構成例を示す。この例では、スコア算出処理はスコア算出テーブルを用いるとして説明するが、係るデータ構成を使用しなければならないわけではない。 FIG. 13 shows a data configuration example generated by the score calculation process. In this example, the score calculation process is described as using a score calculation table, but such a data structure does not have to be used.

スコア算出テーブル１３０は、経路性能格納レコード１３１と、アプリ要求性能格納レコード１３２と、比較値格納レコード１３３と、重み値格納レコード１３４と、得点格納レコード１３５とを有する。これらレコードはそれぞれ、性能項目である「通信速度」格納フィールド１３６、「セキュリティ」格納フィールド１３７、「価格」格納フィールド１３８を有している。 The score calculation table 130 includes a path performance storage record 131, an application requested performance storage record 132, a comparison value storage record 133, a weight value storage record 134, and a score storage record 135. Each of these records has a “communication speed” storage field 136, a “security” storage field 137, and a “price” storage field 138, which are performance items.

経路性能格納レコード１３１では、経路選択部４３は経路性能値から「通信速度」、「セキュリティ」、「価格」を各格納フィールド１３６，１３７，１３８に格納する。
アプリ要求性能格納レコード１３２では、経路選択部４３はアプリ要求性能情報から「通信速度」、「セキュリティ」、「価格」を各格納フィールド１３６，１３７，１３８に格納する。 In the route performance storage record 131, the route selection unit 43 stores “communication speed”, “security”, and “price” from the route performance values in the storage fields 136, 137, and 138.
In the application request performance storage record 132, the route selection unit 43 stores “communication speed”, “security”, and “price” from the application request performance information in the storage fields 136, 137, and 138, respectively.

比較値格納レコード１３３では、経路選択部４３は経路性能格納レコード１３１とアプリ要求性能格納レコード１３２の対応する格納フィールド１３６，１３７，１３８に格納されている値を比較し、比較結果に基づいて比較値を決定して比較値格納レコード１３４の対応する格納フィールド１３６，１３７，１３８に入力する。図１３に示す例では性能項目「通信速度」については、経路性能がアプリ要求性能を満たしていないので、比較値として「０」が格納され、性能項目「セキュリティ」については、経路性能がアプリ要求性能を満たしているので、比較値として「１」が格納され、性能項目「価格」については、経路性能がアプリ要求性能を満たしているので、比較値として「１」が格納されている。 In the comparison value storage record 133, the path selection unit 43 compares the values stored in the corresponding storage fields 136, 137, and 138 of the path performance storage record 131 and the application request performance storage record 132, and compares the values based on the comparison result. The value is determined and input to the corresponding storage field 136, 137, 138 of the comparison value storage record 134. In the example shown in FIG. 13, for the performance item “communication speed”, the path performance does not satisfy the application request performance, so “0” is stored as the comparison value, and for the performance item “security”, the path performance is the application request. Since the performance is satisfied, “1” is stored as the comparison value, and for the performance item “price”, since the path performance satisfies the application required performance, “1” is stored as the comparison value.

重み値格納レコード１３４では、経路選択部４３はアプリ要求性能情報から各性能項目の重み値を格納フィールドに格納する。図１３に示した例では、性能項目「通信速度」について重み値「５」、性能項目「セキュリティ」について重み値「０」、性能項目「価格」について重み値「３」が格納されている。 In the weight value storage record 134, the route selection unit 43 stores the weight value of each performance item in the storage field from the application requested performance information. In the example shown in FIG. 13, a weight value “5” is stored for the performance item “communication speed”, a weight value “0” is stored for the performance item “security”, and a weight value “3” is stored for the performance item “price”.

得点格納レコード１３５では、経路選択部４３は性能項目「通信速度」について比較値「０」と重み値「５」を乗じた値「０」が格納され、性能項目「セキュリティ」について比較値「１」と重み値「０」を乗じた値「０」が格納され、性能項目「価格」について比較値「１」と重み値「３」を乗じた値「３」が格納される。 In the score storage record 135, the route selection unit 43 stores a value “0” obtained by multiplying the performance item “communication speed” by the comparison value “0” and the weight value “5”, and the performance item “security” by the comparison value “1”. ”And a weight value“ 0 ”are stored, and a value“ 3 ”obtained by multiplying the performance item“ price ”by a comparison value“ 1 ”and a weight value“ 3 ”is stored.

図１３に示した例では、このスコア算出テーブル１３０の経路の総合得点値は、性能項目「通信速度」についての得点「０」、性能項目「セキュリティ」についての得点「０」、性能項目「価格」についての得点「３」の合計値「３」となる。 In the example shown in FIG. 13, the total score value of the path of the score calculation table 130 is a score “0” for the performance item “communication speed”, a score “0” for the performance item “security”, and a performance item “price”. The total value “3” of the score “3” for “”.

図１１に戻り経路選択処理の説明を続ける。ステップS113のスコア算出処理の結果、各通信経路について総合得点値を得ると、スイッチ制御装置４０、より詳しくは経路選択部４３は所定の条件を満たす通信経路を経由して通信を行う条件、制御方法を格納したフローテーブルを生成し、フローテーブル送信部４５はこのフローテーブルを送信元スイッチ１０及び送信先スイッチ２０に送信する（S114）。 Returning to FIG. 11, the description of the route selection process will be continued. As a result of the score calculation process in step S113, when the total score value is obtained for each communication path, the switch control device 40, more specifically, the path selection unit 43, the condition and control for performing communication via the communication path satisfying a predetermined condition A flow table storing the method is generated, and the flow table transmission unit 45 transmits this flow table to the transmission source switch 10 and the transmission destination switch 20 (S114).

なお所定の条件は、総合得点値によって決定できる条件であればどのようなものでもよいが、例をあげると、
（例１）最高得点を有する通信経路（経路数：１）
（例２）選択経路数が設定された場合、経路数分の総合得点値上位の通信経路
（例３）選択許容値が設定された場合、最高得点から選択許容値を引いた値以上の総合得点値を有する通信経路
などである。 The predetermined condition may be any condition that can be determined by the total score value.
(Example 1) Communication path having the highest score (number of paths: 1)
(Example 2) When the number of selected routes is set, the communication score higher than the total score value for the number of routes (Example 3) When the selection allowable value is set, the total is equal to or greater than the value obtained by subtracting the selection allowable value from the maximum score For example, a communication path having a score value.

ステップS114の後、スイッチ制御装置４０、より詳しくは経路選択部４３は選択された通信経路のマージン時間を算出し、マージン時間を送信先スイッチ２０に送信する（S115）。
以上で経路選択処理は終了する。 After step S114, the switch control device 40, more specifically the path selection unit 43, calculates the margin time of the selected communication path, and transmits the margin time to the destination switch 20 (S115).
This completes the route selection process.

図１０に戻りスイッチ制御装置４０の構成例の説明に戻る。
制御装置内フローテーブル記憶部４４は、経路選択部４３が経路選択処理の結果得られた通信経路の使用を記述したフローテーブル及びマージン時間を記憶する機能を有する。 Returning to FIG. 10, the description returns to the configuration example of the switch control device 40.
The flow table storage unit 44 in the control device has a function of storing a flow table describing the use of the communication path obtained as a result of the path selection process by the path selection unit 43 and a margin time.

フローテーブル送信部４５は、制御装置内フローテーブル記憶部４４に記憶されたフローテーブルを送信元スイッチ１０に送信し、制御装置内フローテーブル記憶部４４に記憶されたフローテーブル及びマージン時間を送信先スイッチ２０へ送信する機能を有する。 The flow table transmission unit 45 transmits the flow table stored in the in-control device flow table storage unit 44 to the transmission source switch 10, and transmits the flow table and the margin time stored in the in-control device flow table storage unit 44 to the transmission destination. It has a function of transmitting to the switch 20.

[１．５．遠隔制御装置]
遠隔制御装置５０は、送信元スイッチ１０、通信経路ISP１、ISP２、ISP３、…、ISPｎ、及び送信先スイッチ２０を経由して、データ受信装置６０へ通信パケットを送信可能な装置であって、例えばコンピュータ、携帯電話機、タブレットPC、携帯ゲーム機、その他の通信端末装置などである。 [1.5. Remote control device]
The remote control device 50 is a device capable of transmitting a communication packet to the data receiving device 60 via the transmission source switch 10, the communication paths ISP1, ISP2, ISP3,..., ISPn, and the transmission destination switch 20, for example, Computers, mobile phones, tablet PCs, portable game machines, other communication terminal devices, and the like.

[１．６．データ受信装置]
データ受信装置６０は、送信元スイッチ１０、通信経路ISP１、ISP２、ISP３、…、ISPｎ、及び送信先スイッチ２０を経由して、遠隔制御装置５０から送信された通信パケットを受信可能な装置であって、例えば、コンピュータ、サーバなどである。 [1.6. Data receiving device]
The data receiving device 60 is a device that can receive a communication packet transmitted from the remote control device 50 via the transmission source switch 10, the communication paths ISP1, ISP2, ISP3,..., ISPn, and the transmission destination switch 20. For example, a computer or a server.

[１．７．通信経路ISP１、ISP２、ISP３、…、ISPｎ]
通信経路ISP１、ISP２、ISP３、…、ISPｎは、それぞれInternet Service Providerによって提供されるIX(Internet Exchange)ヘ接続する通信回線である。なお、送信元スイッチ１０、送信先スイッチ２０は通信経路ISP１、ISP２、ISP３、…、ISPｎを経由してインターネット（WWW：図略）に接続される。 [1.7. Communication path ISP1, ISP2, ISP3, ..., ISPn]
Communication paths ISP1, ISP2, ISP3,..., ISPn are communication lines connected to IX (Internet Exchange) provided by Internet Service Provider. The transmission source switch 10 and the transmission destination switch 20 are connected to the Internet (WWW: not shown) via communication paths ISP1, ISP2, ISP3,..., ISPn.

[１．８．計測サイト]
計測サイト７０は、遠隔制御装置５０が収容されるネットワークであって、例えば家庭内LAN、企業内LANである。送信元スイッチ１０は計測サイト７０とWANの通信経路境界である。 [1.8. Measurement site]
The measurement site 70 is a network in which the remote control device 50 is accommodated, for example, a home LAN or a corporate LAN. The transmission source switch 10 is a communication path boundary between the measurement site 70 and the WAN.

[１．９．クラウド]
クラウド８０は、データ受信装置６０が収容されるネットワークであって、例えばデータセンター内の仮想マシン群から構築されるLANである。送信先スイッチ２０はクラウド８０とWANの通信経路境界である。 [1.9. Cloud]
The cloud 80 is a network in which the data receiving device 60 is accommodated, for example, a LAN constructed from a group of virtual machines in the data center. The transmission destination switch 20 is a communication path boundary between the cloud 80 and the WAN.

［２．動作例］
本実施の形態に係る通信システム１の動作例を説明する。図１４は通信システム１の主たる動作を示したフローチャートである。また、図１５から図２０はそれぞれ図１４に示した各処理（ステップ）での通信システム１中のデータの流れを示すブロック図である。 [2. Example of operation]
An operation example of the communication system 1 according to the present embodiment will be described. FIG. 14 is a flowchart showing the main operation of the communication system 1. 15 to 20 are block diagrams showing the data flow in the communication system 1 in each process (step) shown in FIG.

スイッチ制御装置４０は、既定の周期時間で性能計測依頼メッセージを送信元スイッチ１０に送信する（S141）。図１５にステップS141における通信システム１内のデータの流れを示す。 The switch control device 40 transmits a performance measurement request message to the transmission source switch 10 at a predetermined cycle time (S141). FIG. 15 shows a data flow in the communication system 1 in step S141.

送信元スイッチ１０は、性能計測依頼メッセージを受信すると、送信先スイッチ２０宛ての計測用パケットを全通信経路へ送信する（S142）。図１６にステップS142における通信システム１でのデータの流れを示す。 When receiving the performance measurement request message, the transmission source switch 10 transmits measurement packets addressed to the transmission destination switch 20 to all communication paths (S142). FIG. 16 shows a data flow in the communication system 1 in step S142.

計測用パケットを受信した送信先スイッチ２０は応答パケットを同じ通信経路を経由して送信元スイッチ１０に送信する。応答パケットを受信した送信元スイッチ１０は、応答パケットの受信状況に基づいてその通信経路の性能計測値を算出する（S143）。図１７にステップS143における通信システム１内のデータの流れを示す。 The transmission destination switch 20 that has received the measurement packet transmits a response packet to the transmission source switch 10 via the same communication path. The transmission source switch 10 that has received the response packet calculates a performance measurement value of the communication path based on the reception status of the response packet (S143). FIG. 17 shows a data flow in the communication system 1 in step S143.

送信元スイッチ１０は通信経路の性能計測値を算出すると、当該通信経路の性能計測値データを集計装置３０へ送信する（S144）。図１８にステップS144における通信システム１内のデータの流れを示す。 When the transmission source switch 10 calculates the performance measurement value of the communication path, the transmission source switch 10 transmits the performance measurement value data of the communication path to the aggregation device 30 (S144). FIG. 18 shows a data flow in the communication system 1 in step S144.

集計装置３０は、最初の通信経路の性能計測値データ受信から集計締切時間経過すると、性能計測値データ受信を終了し、受信した性能計測値データから各通信経路について性能分析結果データを生成する。集計装置３０は性能分析結果データをスイッチ制御装置４０へ送信する（S145）。図１９にステップS145における通信システム１内のデータの流れを示す。また、集計装置３０は集計時の結果により集計締切時間を更新する。 When the total deadline elapses after the performance measurement value data received for the first communication path, the aggregation device 30 ends the performance measurement value data reception and generates performance analysis result data for each communication path from the received performance measurement value data. The aggregation device 30 transmits performance analysis result data to the switch control device 40 (S145). FIG. 19 shows a data flow in the communication system 1 in step S145. Further, the totaling device 30 updates the total deadline time based on the result at the time of counting.

スイッチ制御装置４０は、受信した性能分析結果データと経路情報やアプリケーションの要求性能データから、使用する通信経路とパケット単一化のマージン時間とを決定し、使用する通信経路を指定するフローテーブルを生成し、フローテーブルを送信元スイッチ１０と送信先スイッチ２０に送信し、またマージン時間を送信先に送信する（S146）。図２０にステップS146における通信システム１内のデータの流れを示す。 The switch control device 40 determines a communication path to be used and a margin time for packet unification from the received performance analysis result data, path information, and required performance data of the application, and creates a flow table for designating the communication path to be used. The flow table is generated and transmitted to the transmission source switch 10 and the transmission destination switch 20, and the margin time is transmitted to the transmission destination (S146). FIG. 20 shows a data flow in the communication system 1 in step S146.

送信元スイッチ１０は受信したフローテーブルを記憶し（S147）、このフローテーブルに従ってパケット転送処理を行う。すなわち、ステップS146で選択された通信経路を経由させて通信を行う。また、送信先スイッチ２０は受信したフローテーブル及びマージン時間を記憶し（S147）、このフローテーブルに従ってパケット転送処理（送受信）を行い、このマージン時間に従ってパケット単一化処理を行う。
以上で、通信システム１の動作例の説明を終了する。 The transmission source switch 10 stores the received flow table (S147), and performs packet transfer processing according to this flow table. That is, communication is performed via the communication path selected in step S146. The destination switch 20 stores the received flow table and margin time (S147), performs packet transfer processing (transmission / reception) according to the flow table, and performs packet unification processing according to the margin time.
Above, description of the operation example of the communication system 1 is complete | finished.

[３．本実施の形態の利点]
（１）マルチパス（複数の通信経路）による通信によりデータ通信の信頼性が高まる。
（２）通信経路性能をモニタリングするので、実際の通信経路性能を反映したマルチパスを選択することができる。
（３）動的にマルチパスが選択されるため、通信経路の障害や動的な性能変化に対応することができ、通信システム全体の信頼性が高まる。
（４）通信経路のコスト等のパラメータにより通信経路を選択することが可能なため、ランニングコストの低下を図ることができる。
（５）選択されているマルチパスの性能を考慮にいれたマージン時間を使用することで、必要なデータ容量の点で有利なパケット単一化処理が可能である。 [3. Advantages of this embodiment]
(1) The reliability of data communication is enhanced by communication using multipath (a plurality of communication paths).
(2) Since the communication path performance is monitored, a multipath reflecting the actual communication path performance can be selected.
(3) Since a multipath is dynamically selected, it is possible to cope with a communication path failure or dynamic performance change, and the reliability of the entire communication system is increased.
(4) Since the communication path can be selected according to parameters such as the cost of the communication path, the running cost can be reduced.
(5) By using a margin time taking into consideration the performance of the selected multipath, packet unification processing that is advantageous in terms of necessary data capacity can be performed.

［４．まとめ、その他］
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更、追加、組み合わせ等が可能である。 [4. Summary, etc.]
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these, A various change, addition, a combination, etc. are possible in the range which does not deviate from the meaning of invention.

１・・・通信システム；１０・・・送信元スイッチ；２０・・・送信先スイッチ；３０・・・集計装置；４０・・・スイッチ制御装置；５０・・・遠隔制御装置；６０・・・データ受信装置；７０・・・計測サイト；８０・・・クラウド； ISP・・・通信経路。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Communication system; 10 ... Transmission source switch; 20 ... Transmission destination switch; 30 ... Aggregation device; 40 ... Switch control device; 50 ... Remote control device; Data receiving device; 70 ... measurement site; 80 ... cloud; ISP ... communication path.

Claims

Storing a flow table, and according to the flow table, a first relay means for transferring a received communication packet; and
Storing a flow table, and according to the flow table, a second relay means for transferring the received communication packet to the first relay means via a plurality of communication paths;
Tally means communicable with the second relay means;
A communication system capable of communicating with the first relay unit, the second relay unit, and the aggregation unit, and having a control unit that stores in advance required performance data of an application,
The control means transmits a performance measurement request message to the second relay means,
When the second relay means receives the performance measurement request message, the second relay means transmits a measurement packet addressed to the first relay means to the plurality of communication paths, and the first relay that has received the measurement packet. Based on the response status from the means, calculate the performance measurement value of each communication path, and send the performance measurement value of the communication path to the aggregation means,
The first relay means is a communication packet received within a predetermined time via a plurality of communication paths, and transfers only one communication packet having the same packet number,
The aggregation unit generates performance analysis result data for each communication path from the received performance measurement value, and transmits the performance analysis result data to the control unit.
The control means calculates a margin time for determining the predetermined time based on the performance analysis result data, transmits the margin time to the first relay means, the performance analysis result data and the application From the required performance data, determine a communication path to be used, generate a flow table specifying the communication path to be used, and transmit this flow table to the first relay means and the second relay means,
The first relay means calculates the predetermined time based on the margin time,
The first relay unit and the second relay unit perform transmission and reception of communication packets using the communication path specified in the flow table according to the received flow table.
Communications system.

The communication system according to claim 1, wherein when the same communication packet arrives from the plurality of communication paths, the first relay unit discards other communication packets except for one communication packet.