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JP2011259256A - Data processor and data processing system, computer program and data processing method thereof - Google Patents

Data processor and data processing system, computer program and data processing method thereof Download PDF

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JP2011259256A
JP2011259256A JP2010132613A JP2010132613A JP2011259256A JP 2011259256 A JP2011259256 A JP 2011259256A JP 2010132613 A JP2010132613 A JP 2010132613A JP 2010132613 A JP2010132613 A JP 2010132613A JP 2011259256 A JP2011259256 A JP 2011259256A
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JP
Japan
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bandwidth
data processing
packet
network
network bandwidth
Prior art date
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Pending
Application number
JP2010132613A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomoki Murakami
智基 村上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Publication of JP2011259256A publication Critical patent/JP2011259256A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a data processor which can secure a band on a core network corresponding to application traffic without taking any special countermeasure to the application.SOLUTION: A packet transmitting/receiving means 13 secures a network band on a core network 3 and transmits/receives a node 2 and a packet. A buffer amount measuring means 111 acquires the amount of packet transmission/reception buffers used by the transmitted/received packet. A band change means 12 changes the network band according to the amount of acquired packet transmission/reception buffers used.

Description

本発明は、コアネットワークとノードとのパケットを送受信するデータ処理装置、このデータ処理装置とコアネットワークとノードからなるデータ処理システム、データ処理装置のコンピュータプログラムおよびデータ処理方法に関する。   The present invention relates to a data processing device that transmits and receives packets between a core network and a node, a data processing system including the data processing device, a core network, and a node, a computer program of the data processing device, and a data processing method.

アプリケーションが使用する帯域が動的に変わる場合、アプリケーションは保障されたネットワークの帯域値を変更する指示を出す必要があり、汎用的なアプリケーションではなく帯域変更のインタフェースを備えた専用のアプリケーションが必要となる。   If the bandwidth used by the application changes dynamically, the application must issue an instruction to change the guaranteed network bandwidth value, requiring a dedicated application with a bandwidth change interface rather than a general purpose application. Become.

例えば、複数の異なる無線通信経路を利用して、帯域補完しながら通信を実行するにあたって、通信経路の狭帯域化による破棄パケット数を効率よく低減できる通信制御装置の提案がある。   For example, there is a proposal of a communication control device that can efficiently reduce the number of discarded packets due to narrowing of a communication path when performing communication while complementing the band using a plurality of different wireless communication paths.

その技術では、各無線通信経路の帯域状態を受信パケットに基づいて監視し、その監視結果に基づいて、狭帯域化した無線通信経路に対するパケットの送信帯域を制限する送信帯域制限情報をパケット送信側に送信するとともに、狭帯域化した無線通信経路を除く無線通信経路の予測許容帯域を、当該無線通信経路を経て受信したパケットに基づいて解析する。   In the technology, the bandwidth state of each wireless communication path is monitored based on the received packet, and based on the monitoring result, transmission bandwidth restriction information for restricting the transmission bandwidth of the packet for the wireless communication path whose bandwidth is narrowed is transmitted to the packet transmission side. And the predicted allowable bandwidth of the wireless communication path excluding the narrowed wireless communication path is analyzed based on the packet received through the wireless communication path.

そして、パケットの送信帯域の広帯域化が可能な無線通信経路に対するパケットの送信帯域を広帯域化するための送信帯域制御情報を、パケット送信側に送信することにより、通信経路の狭帯域化が発生した際の破棄パケット数を効率よく低減する(特許文献1)。   Then, the transmission bandwidth control information for widening the transmission bandwidth of the packet for the wireless communication route capable of widening the transmission bandwidth of the packet is transmitted to the packet transmission side, resulting in the narrowing of the communication route. The number of discarded packets is efficiently reduced (Patent Document 1).

また、複数のアプリケーションが同時にネットワークを使用した場合でも、その影響を考慮した利用可能帯域幅の推定が可能な通信端末の提案もある。その技術では、コミュニケーションアプリケーション手段は、コミュニケーション相手との間でのコミュニケーションを実現する。ネットワーク送受信手段は、ネットワークを利用する複数のアプリケーションに共通に使用される。   There is also a proposal of a communication terminal capable of estimating the available bandwidth considering the influence even when a plurality of applications use the network at the same time. In that technology, the communication application means realizes communication with a communication partner. The network transmission / reception means is commonly used for a plurality of applications using the network.

統合帯域推定手段は、複数のアプリケーションの実行中に、ネットワーク送受信手段がコミュニケーション相手から受信したデータのデータ通信情報を取得する。統合帯域推定手段は、所定期間におけるデータ通信情報に基づいて、コミュニケーション相手の通信端末との間の利用可能帯域を推定する(特許文献2)。   The integrated band estimation means acquires data communication information of data received from the communication partner by the network transmission / reception means during execution of a plurality of applications. The integrated band estimation means estimates the available band with the communication terminal of the communication partner based on the data communication information in a predetermined period (Patent Document 2).

特開2008−167026号公報JP 2008-167026 A 特開2010−062720号公報JP 2010-062720 A

トラフィックシェーパーは既定のネットワーク帯域内でトラフィックの優先度を決めてパケットを平滑化するが、トラフィックの増減に応じてコアネットワークの帯域値を動的に変更できない。   The traffic shaper determines the priority of traffic within a predetermined network bandwidth and smoothes the packet, but cannot dynamically change the bandwidth value of the core network according to the increase or decrease of traffic.

このため、常に一定のネットワークリソースを占有してしまい、ネットワークを有効に使うことができない。例えば、コアネットワークの料金体系が帯域量に比例する従量課金であれば、必要最低限の帯域を使い利用料金を抑えることができない。   For this reason, a certain network resource is always occupied, and the network cannot be used effectively. For example, if the fee structure of the core network is pay-per-use that is proportional to the bandwidth, the usage fee cannot be suppressed using the minimum necessary bandwidth.

本発明は上述のような課題に鑑みてなされたものであり、アプリケーションには特別な対応をすることなく、アプリケーションのトラフィックに応じたコアネットワークの帯域を確保することができるデータ処理装置、このデータ処理装置を有するデータ処理システム、このデータ処理装置のコンピュータプログラムおよびデータ処理方法、を提供するものである。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and a data processing apparatus capable of securing a bandwidth of a core network corresponding to application traffic without specially dealing with the application, and the data A data processing system having a processing device, a computer program for the data processing device, and a data processing method are provided.

本発明のデータ処理装置は、コアネットワークにネットワーク帯域を確保してノードとパケットを送受信するパケット送受信手段と、送受信されるパケットによるパケット送受信バッファの使用量を取得するバッファ量測定手段と、取得されたパケット送受信バッファの使用量が所定の閾値以上であるとネットワーク帯域を上昇させる帯域変更手段と、を有する。   The data processing apparatus according to the present invention is obtained by a packet transmission / reception unit that secures a network bandwidth in a core network and transmits / receives a packet to / from a node, a buffer amount measurement unit that acquires a usage amount of a packet transmission / reception buffer by a transmitted / received packet, And a bandwidth changing means for increasing the network bandwidth when the used amount of the packet transmission / reception buffer is equal to or greater than a predetermined threshold.

本発明のデータ処理システムは、ネットワーク帯域が確保されるコアネットワークと、確保されたネットワーク帯域でパケットを送受信するノードと、ネットワーク帯域を変更する本発明のデータ処理装置と、を有する。   The data processing system of the present invention includes a core network in which a network bandwidth is secured, a node that transmits and receives packets in the secured network bandwidth, and a data processing apparatus of the present invention that changes the network bandwidth.

本発明のコンピュータプログラムは、コアネットワークにネットワーク帯域を確保してノードとパケットを送受信するパケット送受信処理と、送受信されるパケットによるパケット送受信バッファの使用量を取得するバッファ量測定処理と、取得されたパケット送受信バッファの使用量が所定の閾値以上であるとネットワーク帯域を上昇させる帯域変更処理と、をデータ処理装置に実行させる。   The computer program of the present invention is obtained by a packet transmission / reception process that secures a network bandwidth in a core network and transmits / receives a packet to / from a node, a buffer amount measurement process that acquires a usage amount of a packet transmission / reception buffer by a transmitted / received packet, When the usage amount of the packet transmission / reception buffer is equal to or greater than a predetermined threshold, the data processing device is caused to execute a bandwidth change process for increasing the network bandwidth.

本発明のデータ処理方法は、コアネットワークにネットワーク帯域を確保してノードとパケットを送受信するパケット送受信動作と、送受信されるパケットによるパケット送受信バッファの使用量を取得するバッファ量測定動作と、取得されたパケット送受信バッファの使用量が所定の閾値以上であるとネットワーク帯域を上昇させる帯域変更動作と、を有する。   The data processing method of the present invention includes a packet transmission / reception operation for securing a network bandwidth in a core network and transmitting / receiving packets to / from a node, a buffer amount measurement operation for acquiring a packet transmission / reception buffer usage amount by packets transmitted / received, and And a bandwidth changing operation for increasing the network bandwidth when the usage amount of the packet transmission / reception buffer is equal to or greater than a predetermined threshold.

なお、本発明の各種の構成要素は、その機能を実現するように形成されていればよく、例えば、所定の機能を発揮する専用のハードウェア、所定の機能がコンピュータプログラムにより付与されたデータ処理装置、コンピュータプログラムによりデータ処理装置に実現された所定の機能、これらの任意の組み合わせ、等として実現することができる。   It should be noted that the various components of the present invention need only be formed so as to realize their functions. For example, dedicated hardware that exhibits a predetermined function, data processing in which a predetermined function is provided by a computer program It can be realized as an apparatus, a predetermined function realized in the data processing apparatus by a computer program, an arbitrary combination thereof, or the like.

また、本発明の各種の構成要素は、必ずしも個々に独立した存在である必要はなく、複数の構成要素が一個の部材として形成されていること、一つの構成要素が複数の部材で形成されていること、ある構成要素が他の構成要素の一部であること、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること、等でもよい。   The various components of the present invention do not necessarily have to be independent of each other. A plurality of components are formed as a single member, and a single component is formed of a plurality of members. It may be that a certain component is a part of another component, a part of a certain component overlaps with a part of another component, or the like.

また、本発明のコンピュータプログラムおよびデータ処理方法は、複数の処理および動作を順番に記載してあるが、その記載の順番は複数の処理および複数の動作を実行する順番を限定するものではない。   Moreover, although the computer program and the data processing method of this invention have described several process and operation | movement in order, the order of description does not limit the order which performs several process and several operation | movement.

このため、本発明のコンピュータプログラムおよびデータ処理方法を実施するときには、その複数の処理および複数の動作の順番は内容的に支障しない範囲で変更することができる。   For this reason, when implementing the computer program and data processing method of the present invention, the order of the plurality of processes and the plurality of operations can be changed within a range that does not hinder the contents.

さらに、本発明のコンピュータプログラムおよびデータ処理方法は、複数の処理および複数の動作が個々に相違するタイミングで実行されることに限定されない。このため、ある処理および動作の実行中に他の処理および動作が発生すること、ある処理および動作の実行タイミングと他の処理および動作の実行タイミングとの一部ないし全部が重複していること、等でもよい。   Furthermore, the computer program and the data processing method of the present invention are not limited to being executed at a timing when a plurality of processes and a plurality of operations are individually different. For this reason, other processes and operations occur during execution of certain processes and operations, and the execution timing of certain processes and operations overlaps with the execution timing of other processes and operations. Etc.

また、本発明で云うデータ処理装置は、コンピュータプログラムを読み取って対応する処理動作を実行できるように、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、I/F(Interface)ユニット、等の汎用デバイスで構築されたハードウェア、所定の処理動作を実行するように構築された専用の論理回路、これらの組み合わせ、等として実施することができる。   The data processing apparatus according to the present invention can read a computer program and execute a corresponding processing operation, so that a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an I / F It can be implemented as hardware constructed by general-purpose devices such as (Interface) units, dedicated logic circuits constructed to execute predetermined processing operations, combinations thereof, and the like.

さらに、本発明で云うパケット送受信バッファとは、パケットを送受信する際、処理遅延対策や処理の効率化を目的として一時的にバッファと呼ばれるメモリ領域にパケットを格納して、後から(適切なタイミングで)まとめてパケットを処理するものである。   Further, the packet transmission / reception buffer referred to in the present invention refers to a packet transmission / reception buffer that temporarily stores a packet in a memory area called a buffer for the purpose of countermeasures for processing delays and efficiency of processing. In this case, packets are processed together.

本発明のデータ処理装置では、コアネットワークにネットワーク帯域を確保してノードとパケットをパケット送受信手段が送受信する。送受信されるパケットによるパケット送受信バッファの使用量をバッファ量測定手段が取得する。取得されたパケット送受信バッファの使用量が所定の閾値以上であると帯域変更手段がネットワーク帯域を上昇させる。従って、アプリケーションには特別な対応をすることなく、アプリケーションのトラフィックに応じたコアネットワークの帯域を確保することができる。コアネットワークの帯域を効率的に利用でき、ネットワーク帯域占有量に応じた料金体系の場合、利用料の削減効果がある。   In the data processing apparatus of the present invention, a packet transmission / reception unit transmits and receives packets to and from a node while securing a network bandwidth in the core network. The buffer amount measuring means acquires the amount of the packet transmission / reception buffer used by the transmitted / received packet. If the acquired usage amount of the packet transmission / reception buffer is equal to or greater than a predetermined threshold, the bandwidth changing means increases the network bandwidth. Therefore, it is possible to secure the bandwidth of the core network according to the application traffic without taking any special measures for the application. The bandwidth of the core network can be used efficiently, and the fee structure according to the network bandwidth occupancy has the effect of reducing the usage fee.

本発明の実施の形態のデータ処理システムの論理構造を示す模式的なブロック図である。It is a typical block diagram which shows the logical structure of the data processing system of embodiment of this invention. データ処理装置によるデータ処理方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the data processing method by a data processor.

本発明の実施の一形態を図面を参照して以下に説明する。図1を参照すると、本実施の形態のデータ処理システムは、ネットワーク帯域が確保されるインターネットなどのコアネットワーク3と、確保されたネットワーク帯域でパケットを送受信するノード2と、ネットワーク帯域を変更するデータ処理装置1と、を有する。   An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Referring to FIG. 1, the data processing system according to the present embodiment includes a core network 3 such as the Internet in which a network bandwidth is secured, a node 2 that transmits and receives packets in the secured network bandwidth, and data that changes the network bandwidth. And a processing apparatus 1.

本実施の形態のデータ処理装置1は、コアネットワーク3にネットワーク帯域を確保してノード2とパケットを送受信するパケット送受信手段13と、送受信されるパケットによるパケット送受信バッファの使用量を取得するバッファ量測定手段111と、取得されたパケット送受信バッファの使用量が所定の閾値以上であるとネットワーク帯域を上昇させる帯域変更手段12と、を有する。   The data processing apparatus 1 according to the present embodiment secures a network bandwidth in the core network 3 and transmits / receives a packet to / from the node 2 and a buffer amount for acquiring a used amount of a packet transmission / reception buffer for the transmitted / received packet. Measuring means 111 and bandwidth changing means 12 for increasing the network bandwidth when the acquired usage amount of the packet transmission / reception buffer is equal to or greater than a predetermined threshold.

より具体的には、データ処理装置1は、トラフィック予測手段11と、帯域変更手段12と、パケット送受信手段13とを含む。ノード2は、PC(Personal Computer)などの端末や、アプリケーションサーバのことであり、各種のアプリケーション21と、OS(Operating System)22と、を含む。   More specifically, the data processing device 1 includes a traffic prediction unit 11, a bandwidth changing unit 12, and a packet transmitting / receiving unit 13. The node 2 is a terminal such as a PC (Personal Computer) or an application server, and includes various applications 21 and an OS (Operating System) 22.

データ処理装置1のトラフィック予測手段11は、バッファ量測定手段111と、トラフィックパターン解析手段112と、パケット内容解析手段113と、ノード状態取得手段114とを含む。   The traffic prediction unit 11 of the data processing apparatus 1 includes a buffer amount measurement unit 111, a traffic pattern analysis unit 112, a packet content analysis unit 113, and a node state acquisition unit 114.

バッファ量測定手段111は、データ処理装置1内のパケット送受信バッファの使用量を取得する。トラフィックパターン解析手段112は、通信セッションの送信元・送信先情報と単位時間当たりの送受信パケット量からトラフィックのパターンを解析する。   The buffer amount measuring unit 111 acquires the usage amount of the packet transmission / reception buffer in the data processing device 1. The traffic pattern analysis unit 112 analyzes the traffic pattern from the transmission source / destination information of the communication session and the amount of transmitted / received packets per unit time.

パケット内容解析手段113は、パケットの中身を解析し、通信プロトコル、コンテンツのデータタイプ、データサイズなどを解析する。ノード状態取得手段114は、ノード2の状態、例えば、CPU負荷、メモリ使用量、ディスクアクセス用バッファなどのリソースを取得する。   The packet content analysis means 113 analyzes the contents of the packet and analyzes the communication protocol, content data type, data size, and the like. The node state acquisition unit 114 acquires the state of the node 2, for example, resources such as CPU load, memory usage, and disk access buffer.

帯域変更手段12は、コアネットワーク3に対して確保するネットワーク帯域を変更し、コアネットワークが公開している帯域変更のインタフェースを利用する。パケット送受信手段13は、ノード2とコアネットワーク3間でパケットを送受信する。   The bandwidth changing unit 12 changes the network bandwidth to be secured for the core network 3 and uses a bandwidth change interface published by the core network. The packet transmitting / receiving unit 13 transmits / receives a packet between the node 2 and the core network 3.

上述のようなデータ処理装置1の各種手段は、実装されているコンピュータプログラムにより論理的に構築されている。このようなコンピュータプログラムは、例えば、コアネットワーク3にネットワーク帯域を確保してノード2とパケットを送受信するパケット送受信処理と、送受信されるパケットによるパケット送受信バッファの使用量を取得するバッファ量測定処理と、取得されたパケット送受信バッファの使用量が所定の閾値以上であるとネットワーク帯域を上昇させる帯域変更処理と、をデータ処理装置1に実行させるように記述されている。   Various means of the data processing apparatus 1 as described above are logically constructed by an installed computer program. Such a computer program includes, for example, a packet transmission / reception process that secures a network bandwidth in the core network 3 and transmits / receives a packet to / from the node 2, and a buffer amount measurement process that acquires a used amount of a packet transmission / reception buffer by the transmitted / received packet It is described that the data processing device 1 executes a bandwidth change process for increasing the network bandwidth when the acquired usage amount of the packet transmission / reception buffer is equal to or greater than a predetermined threshold.

次に、図1および図2を参照して本実施の形態のデータ処理装置1の動作について説明する。アプリケーション21が通信を行うと、パケット送受信手段13を通してデータ処理装置1はパケットを受信する(手順A1)。   Next, the operation of the data processing apparatus 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. When the application 21 performs communication, the data processing apparatus 1 receives a packet through the packet transmitting / receiving means 13 (procedure A1).

次に、トラフィック予測手段11はパケットの受信を契機にトラフィックを予測する。まず、バッファ量測定手段111によりデータ処理装置1のパケット送受信バッファの使用量を取得し、閾値以上か否かを判断する(手順A2)。   Next, the traffic predicting means 11 predicts the traffic when the packet is received. First, the use amount of the packet transmission / reception buffer of the data processing device 1 is acquired by the buffer amount measuring unit 111, and it is determined whether or not the amount is equal to or greater than a threshold (procedure A2).

閾値以上の場合は(手順A2−Y)、帯域変更手段12を通してコアネットワーク側が提供する帯域変更インタフェースを使いコアネットワークの占有帯域を増やす(手順A6)。閾値以下の場合は(手順A2−N)、次に処理に移る。   If it is equal to or greater than the threshold (procedure A2-Y), the occupied bandwidth of the core network is increased using the bandwidth change interface provided by the core network through the bandwidth changing means 12 (procedure A6). If it is equal to or less than the threshold (procedure A2-N), the process proceeds to the next.

次に、トラフィックパターン解析手段112により、通信セッションの送信元・送信先情報と単位時間当たりの送受信パケット量からトラフィックのパターンを解析する(手順A3)。   Next, the traffic pattern analysis unit 112 analyzes the traffic pattern from the transmission source / destination information of the communication session and the amount of transmitted / received packets per unit time (procedure A3).

帯域使用率が高い状態が継続している、またはトラフィックパターンが過去/予め定義されたパターンと一致しネットワーク帯域増加が予測できる場合、ネットワーク帯域を増やす(手順A6)。逆の場合はネットワーク帯域を減らす(手順A7)。それ以外の場合は次の処理に移る。   If the state where the bandwidth usage rate is high continues or if the traffic pattern matches the past / predefined pattern and an increase in the network bandwidth can be predicted, the network bandwidth is increased (procedure A6). In the opposite case, the network bandwidth is reduced (procedure A7). Otherwise, the process proceeds to the next process.

次に、パケット内容解析手段113により、ALG(Application Layer Gateway)と同様にパケットの中身を解析し、通信プロトコル、コンテンツのデータタイプ、データサイズなどを解析する(手順A4)。   Next, the packet content analysis unit 113 analyzes the contents of the packet in the same manner as ALG (Application Layer Gateway), and analyzes the communication protocol, the data type of the content, the data size, and the like (procedure A4).

解析の結果、新規セッションの開始であればネットワーク帯域を増やす(手順A6)。このとき新規セッションで流れるコンテンツサイズが分かれば、その値を基にネットワーク帯域を増やす値を具体的に判断できる。この場合、新規セッションのコンテンツサイズを判定し、そのコンテンツサイズが所定値以上であるとネットワーク帯域を上昇させる。   As a result of the analysis, if a new session is started, the network bandwidth is increased (procedure A6). If the content size flowing in the new session is known at this time, the value for increasing the network bandwidth can be specifically determined based on the value. In this case, the content size of the new session is determined, and the network bandwidth is increased if the content size is a predetermined value or more.

一方、解析の結果、既存セッションの終了であればネットワーク帯域を減らす(手順A7)。それ以外の場合は次の処理に移る。次に、ノード状態取得手段114により、ノード2の状態、例えば、CPU負荷、メモリ使用量、ディスクアクセス用バッファなどのリソースを取得する。   On the other hand, if the analysis results in the end of the existing session, the network bandwidth is reduced (procedure A7). Otherwise, the process proceeds to the next process. Next, the node state acquisition unit 114 acquires the state of the node 2, for example, resources such as CPU load, memory usage, and disk access buffer.

CPU負荷が上昇した、メモリ使用量が増加した、ディスクアクセス用バッファの使用量が増えた場合、トラフィック増加の予兆と判断しネットワーク帯域を増やす(手順A6)。逆の場合はネットワーク帯域を減らす(手順A7)。それ以外の場合は何も処理を行わずに終了する。   If the CPU load increases, the memory usage increases, or the disk access buffer usage increases, it is determined that the traffic has increased, and the network bandwidth is increased (procedure A6). In the opposite case, the network bandwidth is reduced (procedure A7). Otherwise, the process ends without performing any processing.

本装置は通信パケットをバッファリングすることで平滑化し、アプリケーションが新たに必要とするネットワーク帯域を予測し、既に確保しているコアネットワークのネットワーク帯域を大幅に上回る、または、下回る場合にコアネットワークへ対して確保したネットワーク帯域を変更する機能を具備する。   This device smoothes communication packets by buffering them, predicts the new network bandwidth required by the application, and goes to the core network when the network bandwidth of the core network already secured is greatly exceeded or below. A function for changing the secured network bandwidth is provided.

本実施の形態のデータ処理装置がパケットの内容から帯域予測する方法は、上述のように、(1)本装置内におけるパケットのバッファ量、(2)過去のトラフィックパターン、(3)パケットの内容、(4)アプリケーションが動作するノード(サーバまたはPCなどの端末)の状態を組み合わせて総合的に行う。   As described above, the data processing apparatus according to the present embodiment predicts the bandwidth from the contents of the packet, as described above, (1) the packet buffer amount in the apparatus, (2) the past traffic pattern, and (3) the packet contents. (4) Perform comprehensively by combining the states of nodes (servers or terminals such as PCs) on which the application operates.

(2)は時間帯、利用者、アプリケーションの種類、通信ペア(送信元、送信先)などを含むトラフィックパターンである。(3)はALG(Application Layer Gateway)と同様にパケットの中身を解析し、通信プロトコル(例:HTTP/RDP/SIP/SDP/POP/FTP/RTSP)を元に通信相手、コンテンツサイズ、ストリーミング条件などを取得する。   (2) is a traffic pattern including time zone, user, application type, communication pair (transmission source, transmission destination), and the like. (3) Analyzes the packet contents in the same way as ALG (Application Layer Gateway), based on the communication protocol (eg HTTP / RDP / SIP / SDP / POP / FTP / RTSP), communication partner, content size, streaming conditions Get etc.

(4)のアプリケーソンが動作するノードの状態とは、CPU負荷、メモリ使用量、ディスクアクセス用バッファなどのリソースのことである。本装置はアプリケーションを改修することなく、アプリケーションが必要とする通信帯域を自動的に予測し、動的にネットワーク帯域を確保する。   The state of the node on which the application in (4) operates refers to resources such as CPU load, memory usage, and disk access buffer. This device automatically predicts the communication bandwidth required by the application without modifying the application, and dynamically secures the network bandwidth.

本実施の形態のデータ処理装置1は、上述のようにコアネットワーク3にネットワーク帯域を確保してノード2とパケットをパケット送受信手段13が送受信する。送受信されるパケットによるパケット送受信バッファの使用量をバッファ量測定手段111が取得する。取得されたパケット送受信バッファの使用量に対応してネットワーク帯域を帯域変更手段12が変更する。   In the data processing apparatus 1 of the present embodiment, the packet transmission / reception means 13 transmits / receives packets to / from the node 2 while securing the network bandwidth in the core network 3 as described above. The buffer amount measuring unit 111 acquires the amount of the packet transmission / reception buffer used by the transmitted / received packet. The bandwidth changing unit 12 changes the network bandwidth in accordance with the acquired use amount of the packet transmission / reception buffer.

従って、アプリケーションには特別な対応をすることなく、アプリケーションのトラフィックに応じたコアネットワーク3のネットワーク帯域を確保することができる。コアネットワーク3のネットワーク帯域を効率的に利用でき、ネットワーク帯域占有量に応じた料金体系の場合、利用料の削減効果がある。   Therefore, the network bandwidth of the core network 3 according to the application traffic can be secured without taking any special measures for the application. The network bandwidth of the core network 3 can be used efficiently, and in the case of a fee structure according to the network bandwidth occupancy, there is an effect of reducing the usage fee.

なお、本発明は本実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で各種の変形を許容する。例えば、上記形態ではデータ処理装置1が独立したハードウェアからなることを例示した。   The present invention is not limited to the present embodiment, and various modifications are allowed without departing from the scope of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the data processing apparatus 1 is illustrated as including independent hardware.

しかし、このようなデータ処理装置を独立した装置とするのではなく、アプリケーションが動作する装置(ノード)内にあるOSのカーネルもしくはドライバとして組み込むこともできる(図示せず)。   However, such a data processing device is not an independent device, but can be incorporated as an OS kernel or driver in a device (node) on which an application operates (not shown).

さらに、本実施の形態ではデータ処理装置1の各部がコンピュータプログラムにより各種機能として論理的に実現されることを例示した。しかし、このような各部の各々を固有のハードウェアとして形成することもでき、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせとして実現することもできる。   Furthermore, in the present embodiment, it is exemplified that each unit of the data processing device 1 is logically realized as various functions by a computer program. However, each of these units can be formed as unique hardware, or can be realized as a combination of software and hardware.

また、上記形態ではコアネットワークとして現状のインターネットを例示したが、これが次世代のインターネットであるNGN(Next Generation Network)であってもよい。   Moreover, although the present Internet was illustrated as a core network in the said form, this may be NGN (Next Generation Network) which is the next generation internet.

なお、当然ながら、上述した実施の形態および複数の変形例は、その内容が相反しない範囲で組み合わせることができる。また、上述した実施の形態および変形例では、各部の構造などを具体的に説明したが、その構造などは本願発明を満足する範囲で各種に変更することができる。   Needless to say, the above-described embodiment and a plurality of modifications can be combined within a range in which the contents do not conflict with each other. Further, in the above-described embodiments and modifications, the structure of each part has been specifically described, but the structure and the like can be changed in various ways within a range that satisfies the present invention.

1 データ処理装置
2 ノード
3 コアネットワーク
11 トラフィック予測手段
12 帯域変更手段
13 パケット送受信手段
21 アプリケーション
22 OS
100 データ処理装置
111 バッファ量測定手段
112 トラフィックパターン解析手段
113 パケット内容解析手段
114 ノード状態取得手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Data processing apparatus 2 Node 3 Core network 11 Traffic prediction means 12 Band change means 13 Packet transmission / reception means 21 Application 22 OS
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Data processing apparatus 111 Buffer amount measurement means 112 Traffic pattern analysis means 113 Packet content analysis means 114 Node state acquisition means

Claims (10)

コアネットワークにネットワーク帯域を確保してノードとパケットを送受信するパケット送受信手段と、
送受信される前記パケットによるパケット送受信バッファの使用量を取得するバッファ量測定手段と、
取得された前記パケット送受信バッファの使用量が所定の閾値以上であるとネットワーク帯域を上昇させる帯域変更手段と、
を有するデータ処理装置。
A packet transmission / reception means for securing a network bandwidth in the core network and transmitting / receiving packets to / from a node;
A buffer amount measuring means for acquiring a use amount of a packet transmission / reception buffer by the packet to be transmitted / received;
Bandwidth changing means for increasing the network bandwidth when the acquired use amount of the packet transmission / reception buffer is equal to or greater than a predetermined threshold;
A data processing apparatus.
送受信されるパケット量からトラフィックのパターンを解析するパターン解析手段を、さらに有し、
前記帯域変更手段は、解析された前記トラフィックのパターンに対応して前記ネットワーク帯域を変更する請求項1に記載のデータ処理装置。
It further has a pattern analysis means for analyzing a traffic pattern from the amount of packets transmitted and received,
The data processing apparatus according to claim 1, wherein the bandwidth changing unit changes the network bandwidth in accordance with the analyzed traffic pattern.
前記帯域変更手段は、解析された前記トラフィックの帯域使用率が所定値より高いと前記ネットワーク帯域を上昇させて低いと下降させる請求項2に記載のデータ処理装置。   The data processing apparatus according to claim 2, wherein the bandwidth changing unit raises the network bandwidth when the bandwidth usage rate of the analyzed traffic is higher than a predetermined value, and lowers the bandwidth when the bandwidth usage is low. 送受信される前記パケットの中身を解析するパケット内容解析手段を、さらに有し、
前記帯域変更手段は、解析結果により新規セッションの開始が判明すると前記ネットワーク帯域を上昇させる請求項1ないし3の何れか一項に記載のデータ処理装置。
Packet content analysis means for analyzing the contents of the packet to be transmitted and received,
The data processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the bandwidth changing unit increases the network bandwidth when the start of a new session is found from an analysis result.
前記パケット内容解析手段は、前記新規セッションのコンテンツサイズを判定し、
前記帯域変更手段は、前記コンテンツサイズが所定値以上であると前記ネットワーク帯域を上昇させる請求項4に記載のデータ処理装置。
The packet content analysis means determines the content size of the new session,
The data processing apparatus according to claim 4, wherein the bandwidth changing unit increases the network bandwidth when the content size is a predetermined value or more.
送受信される前記パケットの中身を解析するパケット内容解析手段を、さらに有し、
前記帯域変更手段は、解析結果により既存セッションの終了が判明すると前記ネットワーク帯域を下降させる請求項1ないし5の何れか一項に記載のデータ処理装置。
Packet content analysis means for analyzing the contents of the packet to be transmitted and received,
The data processing apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the bandwidth changing unit lowers the network bandwidth when the end of an existing session is found from an analysis result.
前記ノードの状態を取得するノード状態取得手段を、さらに有し、
前記帯域変更手段は、取得された前記ノードの状態が所定値より高負荷だと前記ネットワーク帯域を上昇させて前記所定値より低負荷だと下降させる請求項1ないし6の何れか一項に記載のデータ処理装置。
A node state obtaining unit for obtaining the state of the node;
7. The bandwidth changing unit according to claim 1, wherein the bandwidth changing unit increases the network bandwidth when the acquired state of the node is higher than a predetermined value and decreases when the load is lower than the predetermined value. Data processing equipment.
ネットワーク帯域が確保されるコアネットワークと、
確保された前記ネットワーク帯域でパケットを送受信するノードと、
前記ネットワーク帯域を変更する請求項1ないし7の何れか一項に記載のデータ処理装置と、
を有するデータ処理システム。
A core network where network bandwidth is secured,
A node that transmits and receives packets in the reserved network bandwidth;
The data processing device according to any one of claims 1 to 7, wherein the network bandwidth is changed;
A data processing system.
コアネットワークにネットワーク帯域を確保してノードとパケットを送受信するパケット送受信処理と、
送受信される前記パケットによるパケット送受信バッファの使用量を取得するバッファ量測定処理と、
取得された前記パケット送受信バッファの使用量に対応して前記ネットワーク帯域を変更する帯域変更処理と、
をデータ処理装置に実行させるコンピュータプログラム。
Packet transmission / reception processing for securing a network bandwidth in the core network and transmitting / receiving packets to / from a node;
A buffer amount measurement process for obtaining a use amount of a packet transmission / reception buffer by the packet to be transmitted / received;
A bandwidth change process for changing the network bandwidth in response to the acquired use amount of the packet transmission / reception buffer;
Is a computer program that causes a data processing apparatus to execute.
コアネットワークにネットワーク帯域を確保してノードとパケットを送受信するパケット送受信動作と、
送受信される前記パケットによるパケット送受信バッファの使用量を取得するバッファ量測定動作と、
取得された前記パケット送受信バッファの使用量に対応して前記ネットワーク帯域を変更する帯域変更動作と、
を有するデータ処理装置のデータ処理方法。
Packet transmission / reception operation for securing a network bandwidth in the core network and transmitting / receiving packets to / from a node;
A buffer amount measurement operation for obtaining a use amount of a packet transmission / reception buffer by the packet to be transmitted / received;
A bandwidth changing operation for changing the network bandwidth in response to the acquired use amount of the packet transmission / reception buffer;
A data processing method for a data processing apparatus.
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