JP2014160951A

JP2014160951A - Switch, control device, communication system, management method for control channel, and program

Info

Publication number: JP2014160951A
Application number: JP2013030797A
Authority: JP
Inventors: Tatsunosuke Katsukura; 辰之助勝倉
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2013-02-20
Filing date: 2013-02-20
Publication date: 2014-09-04
Anticipated expiration: 2033-02-20
Also published as: JP6127569B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To contribute to improvement of fault tolerance and availability of a network using an In-band control system in a control channel.SOLUTION: A switch comprises: a packet processing unit for processing a packet; a control channel management unit for managing a port for communicating with a control device through a control channel; a changeover message generation unit which retrieves control information whose output destination is a port connected to another switch from control information for configuring the control channel stored in the switch when a fault in the port is detected, generates a changeover message for giving instruction so as to change a transfer destination of a packet fitting the control information, and transmits the changeover message to an adjacent switch to a transmission source of the packet designated by the control information; and a changeover message processing unit for changing a port for communicating with the control device managed by the control channel management unit, when receiving a changeover message from another switch.

Description

本発明は、スイッチ、制御装置、通信システム、制御チャネルの管理方法及びプログラムに関し、特に、スイッチ間のデータ転送チャネルを用いて構成された制御チャネルを介して所定の制御装置から設定された制御情報に従い動作するスイッチ、制御装置、通信システム、制御チャネルの管理方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a switch, a control device, a communication system, a control channel management method, and a program, and in particular, control information set from a predetermined control device via a control channel configured using a data transfer channel between switches. Switch, control device, communication system, control channel management method and program.

近年、ネットワーク機器のパケット転送機能と経路制御等の制御機能とを分離する形態のネットワークが注目を浴びている。このようなネットワークでは、ネットワーク機器がパケット転送機能を担い、ネットワーク機器の外部に分離したコントローラが制御機能を担うことになる。このようにすることで、制御が容易になり柔軟性に富んだネットワークを構築することが可能になる。 2. Description of the Related Art In recent years, attention has been focused on a network in which a packet transfer function of a network device and a control function such as route control are separated. In such a network, the network device is responsible for the packet transfer function, and the controller separated outside the network device is responsible for the control function. In this way, it becomes possible to construct a network that is easy to control and rich in flexibility.

特許文献１、非特許文献１、２に、上記集中制御型のネットワークを実現するオープンフローという技術が提案されている。オープンフローは、通信をエンドツーエンドのフローとして捉え、フロー単位で経路制御、障害回復、負荷分散、最適化を行うものである。非特許文献２に仕様化されているオープンフロースイッチは、オープンフローコントローラとの通信用のセキュアチャネルを備え、オープンフローコントローラから適宜追加または書き換え指示されるフローテーブルに従って動作する。フローテーブルには、フロー毎に、パケットヘッダと照合するマッチ条件（ＭａｔｃｈＦｉｅｌｄｓ）と、フロー統計情報（Ｃｏｕｎｔｅｒｓ）と、処理内容を定義したインストラクション（Ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓ）と、の組が定義される（非特許文献２の「５．２ＦｌｏｗＴａｂｌｅ」の項参照）。 Patent Document 1 and Non-Patent Documents 1 and 2 propose a technique called OpenFlow that realizes the centralized control network. OpenFlow captures communication as an end-to-end flow and performs path control, failure recovery, load balancing, and optimization on a per-flow basis. The OpenFlow switch specified in Non-Patent Document 2 includes a secure channel for communication with the OpenFlow controller, and operates according to a flow table that is appropriately added or rewritten from the OpenFlow controller. In the flow table, for each flow, a set of a match condition (Match Fields) to be matched with a packet header, flow statistical information (Counters), and an instruction (Instructions) defining processing contents is defined (non-patented). (Refer to the section “5.2 Flow Table” in Document 2).

例えば、オープンフロースイッチは、パケットを受信すると、フローテーブルから、受信パケットのヘッダ情報に適合するマッチ条件（非特許文献２の「５．３Ｍａｔｃｈｉｎｇ」参照）を持つエントリを検索する。検索の結果、受信パケットに適合するエントリが見つかった場合、オープンフロースイッチは、フロー統計情報（カウンタ）を更新するとともに、受信パケットに対して、当該エントリのインストラクションフィールドに記述された処理内容（指定ポートからのパケット送信、フラッディング、廃棄等）を実施する。一方、検索の結果、受信パケットに適合するエントリが見つからなかった場合、オープンフロースイッチは、セキュアチャネルを介して、オープンフローコントローラに対してエントリ設定の要求、即ち、受信パケットを処理するための制御情報の送信要求（Ｐａｃｋｅｔ−Ｉｎメッセージ）を送信する。オープンフロースイッチは、処理内容が定められたフローエントリを受け取ってフローテーブルを更新する。このように、オープンフロースイッチは、フローテーブルに格納されたエントリを制御情報として用いてパケット転送を行う。 For example, when receiving the packet, the OpenFlow switch searches the flow table for an entry having a matching condition (see “5.3 Matching” in Non-Patent Document 2) that matches the header information of the received packet. If an entry that matches the received packet is found as a result of the search, the OpenFlow switch updates the flow statistical information (counter) and processes the processing (designated) in the instruction field of the entry for the received packet. Perform packet transmission, flooding, discard, etc. from the port. On the other hand, if no entry matching the received packet is found as a result of the search, the OpenFlow switch sends an entry setting request to the OpenFlow controller via the secure channel, that is, a control for processing the received packet. An information transmission request (Packet-In message) is transmitted. The OpenFlow switch receives a flow entry whose processing content is defined and updates the flow table. As described above, the OpenFlow switch performs packet transfer using the entry stored in the flow table as control information.

特開２０１１−１７０７１８号公報JP 2011-170718 A

ＮｉｃｋＭｃＫｅｏｗｎほか７名、“ＯｐｅｎＦｌｏｗ：ＥｎａｂｌｉｎｇＩｎｎｏｖａｔｉｏｎｉｎＣａｍｐｕｓＮｅｔｗｏｒｋｓ”、［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成２５（２０１３）年１月９日検索］、インターネット〈URL:http://www.openflow.org/documents/openflow-wp-latest.pdf〉Nick McKeown and 7 others, “OpenFlow: Enabling Innovation in Campus Networks”, [online], [searched on January 9, 2013], Internet <URL: http://www.openflow.org/documents/ openflow-wp-latest.pdf> “ＯｐｅｎＦｌｏｗＳｗｉｔｃｈＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ” Ｖｅｒｓｉｏｎ１．３．１（ＷｉｒｅＰｒｏｔｏｃｏｌ０ｘ０４）、［ｏｎｌｉｎｅ］、［平成２５（２０１３）年１月９日検索］、インターネット〈URL: https://www.opennetworking.org/images/stories/downloads/specification/openflow-spec-v1.3.1.pdf〉“OpenFlow Specification” Version 1.3.1 (Wire Protocol 0x04), [online], [searched January 9, 2013], Internet <URL: https://www.opennetworking.org/images /stories/downloads/specification/openflow-spec-v1.3.1.pdf> 小出俊夫、下西英之、「ＯｐｅｎＦｌｏｗネットワークにおける制御ネットワークの構築自動化に関する一検討」、信学技報、社団法人電子情報通信学会、ＮＳ２００９−１６５（２０１０−３）、Ｖｏｌ．１０９、Ｎｏ．４４８、ｐｐ．１９−２４、２０１０年３月Toshio Koide, Hideyuki Shimonishi, “A Study on Automated Construction of Control Network in OpenFlow Network”, IEICE Technical Report, IEICE, NS2009-165 (2010-3), Vol. 109, no. 448, pp. 19-24, March 2010

以下の分析は、本発明によって与えられたものである。上記集中制御側のネットワークの制御装置とスイッチ間の通信用の制御チャネルとしては、制御用のネットワークを用意する方式と、制御用のネットワークを設けずに、スイッチ間のデータ用のネットワークに制御チャネルを収容する方式（以下、「Ｉｎ−ｂａｎｄ制御方式」という。例えば、非特許文献３参照）とがある。Ｉｎ−ｂａｎｄ制御方式は、専用チャネルを設けなくともよいという利点があり、今後、大規模なネットワークやサーバ仮想化環境で普及していくと考えられる。 The following analysis is given by the present invention. As a control channel for communication between the control device of the network on the central control side and the switch, a control channel is prepared, and a control channel is provided in the data network between the switches without providing a control network. (Hereinafter, referred to as “In-band control method”, for example, see Non-Patent Document 3). The in-band control method has an advantage that it is not necessary to provide a dedicated channel, and it is considered that it will spread in a large-scale network and server virtualization environment in the future.

上記Ｉｎ−ｂａｎｄ制御方式は、リンクダウン等によりスイッチ間の通信ができなくなったとき、上記オープンフローコントローラに代表される制御装置もそのリンクを使用して通信していたスイッチと通信ができなくなってしまうという問題点がある。 In the in-band control method, when communication between switches becomes impossible due to a link down or the like, the control device represented by the OpenFlow controller also cannot communicate with the switch that communicated using the link. There is a problem that.

また、上記Ｉｎ−ｂａｎｄ制御方式は、前記通信不可状態となった原因が途中の通信経路の障害によるものなのか、制御対象のスイッチの障害によるものなのかを判別できないという問題点がある。例えば、前記制御できないスイッチが検出された場合において、制御装置が制御対象のスイッチの障害として処理した場合、制御装置は当該スイッチへの再接続を試みるが、前記通信経路の障害であるため接続することができない。結果として、制御チャネルの再構築が遅れてしまうという問題点がある。 In addition, the in-band control method has a problem in that it cannot be determined whether the cause of the communication disabled state is due to a communication path failure in the middle or due to a failure of a switch to be controlled. For example, when a switch that cannot be controlled is detected, and the control device processes as a failure of a switch to be controlled, the control device tries to reconnect to the switch, but connects because it is a failure of the communication path. I can't. As a result, there is a problem that the reconstruction of the control channel is delayed.

非特許文献３は、専用の特殊フレームを用いて制御チャネルの構築を自動化する手法を記載するに止まっている。 Non-Patent Document 3 only describes a method for automating the construction of a control channel using a dedicated special frame.

本発明は、制御チャネルにＩｎ−ｂａｎｄ制御方式を用いるネットワークの耐障害性、可用性の向上に貢献できるスイッチ、制御装置、通信システム、制御チャネルの管理方法及びプログラムを提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a switch, a control device, a communication system, a control channel management method, and a program that can contribute to the improvement of fault tolerance and availability of a network that uses an in-band control method for a control channel.

第１の視点によれば、スイッチ間のデータ転送チャネルを用いて構成された制御チャネルを介して所定の制御装置から設定された制御情報に基づいて、パケットを処理するパケット処理部と、前記制御チャネルを介して前記制御装置と通信するためのポートを管理する制御チャネル管理部と、他のスイッチと接続されたポートの障害を検出すると、自装置が保持している前記制御チャネルを構成するための制御情報の中から、前記ポートを出力先とする制御情報を検索し、該制御情報にて指定されたパケットの送信元の隣接スイッチに対し、前記制御情報に適合するパケットの転送先を変更するよう指示する切替メッセージを作成して送信する切替メッセージ作成部と、他のスイッチから切替メッセージを受信した場合、前記制御チャネル管理部にて管理されている制御装置と通信するためのポートを変更する切替メッセージ処理部と、を備えるスイッチが提供される。 According to a first aspect, a packet processing unit that processes a packet based on control information set from a predetermined control device via a control channel configured using a data transfer channel between switches, and the control When a failure is detected in a control channel management unit that manages a port for communicating with the control device via a channel and a port connected to another switch, the control channel held by the own device is configured. The control information for which the port is the output destination is searched from among the control information, and the transfer destination of the packet that matches the control information is changed for the adjacent switch that is the transmission source of the packet specified by the control information A switching message creation unit that creates and transmits a switching message instructing to perform the transmission, and when a switching message is received from another switch, A switching message processing unit for changing the port for communicating with the control device that is managed in part, the switch comprising a are provided.

第２の視点によれば、スイッチ間のデータ転送チャネルを用いて構成された制御チャネルを介してスイッチに対し、前記制御チャネルを構成するための制御情報であるか否かを示す情報を含んだ制御情報を設定する制御装置が提供される。 According to the second aspect, information indicating whether or not the control information for configuring the control channel is included in the switch via the control channel configured using the data transfer channel between the switches. A control device for setting control information is provided.

第３の視点によれば、スイッチ間のデータ転送チャネルを用いて構成された制御チャネルを介して所定の制御装置から設定された制御情報に基づいて、パケットを処理するパケット処理部と、前記制御チャネルを介して前記制御装置と通信するためのポートを管理する制御チャネル管理部と、他のスイッチと接続されたポートの障害を検出すると、自装置が保持している制御情報の中から、前記ポートを出力先とする制御情報を検索し、該制御情報にて指定されたパケットの送信元の隣接スイッチに対し、前記制御情報に適合するパケットの転送先を変更するよう指示する切替メッセージを作成して送信する切替メッセージ作成部と、他のスイッチから切替メッセージを受信した場合、前記制御チャネル管理部にて管理されている制御装置と通信するためのポートを変更する切替メッセージ処理部と、を備えるスイッチと、前記スイッチに対し、前記制御情報を設定する制御装置と、を含む通信システムが提供される。 According to a third aspect, a packet processing unit that processes a packet based on control information set from a predetermined control device via a control channel configured using a data transfer channel between switches, and the control When detecting a failure of a control channel management unit that manages a port for communicating with the control device via a channel and a port connected to another switch, the control information held by the own device is Search for control information with the port as the output destination, and create a switch message that instructs the neighboring switch that is the source of the packet specified in the control information to change the forwarding destination of the packet that matches the control information A switching message creating unit that transmits the switching message and a control device that is managed by the control channel management unit when a switching message is received from another switch; A switching message processing unit for changing the port for signals, and a switch comprising a relative to the switch, a communication system and a control device for setting the control information is provided.

第４の視点によれば、スイッチ間のデータ転送チャネルを用いて構成された制御チャネルを介して、所定の制御装置から設定された制御情報に基づいてパケットを処理するパケット処理部と、前記制御チャネルを介して前記制御装置と通信するためのポートを管理する制御チャネル管理部と、を備える第１のスイッチが、他のスイッチと接続されたポートの障害を検出すると、自装置が保持している制御情報の中から、前記ポートを出力先とする制御情報を検索し、該制御情報にて指定されたパケットの送信元の隣接スイッチに対し、前記制御情報に適合するパケットの転送先を変更するよう指示する切替メッセージを作成して送信するステップと、前記第１のスイッチの隣接スイッチである第２のスイッチが、前記第１のスイッチから切替メッセージを受信した場合、前記制御チャネル管理部にて管理されている制御装置と通信するためのポートを変更するステップと、を含む制御チャネルの管理方法が提供される。本方法は、制御装置との間に構築された制御チャネルを管理する機能を持ったスイッチという、特定の機械に結びつけられている。 According to a fourth aspect, a packet processing unit that processes a packet based on control information set by a predetermined control device via a control channel configured using a data transfer channel between switches, and the control When a first switch comprising a control channel management unit that manages a port for communicating with the control device via a channel detects a failure of a port connected to another switch, The control information for which the port is the output destination is searched from the control information that is present, and the packet transfer destination that matches the control information is changed for the adjacent switch that is the transmission source of the packet specified by the control information. Creating and transmitting a switching message instructing to perform the switching, and the second switch that is adjacent to the first switch switches from the first switch. When receiving a message, the management method of the control channel including the steps of changing the port for communicating with the control device that is managed by the control channel managing section is provided. This method is associated with a specific machine called a switch having a function of managing a control channel established with a control device.

第５の視点によれば、スイッチ間のデータ転送チャネルを用いて構成された制御チャネルを介して所定の制御装置から設定された制御情報に基づいて、パケットを処理するパケット処理部と、前記制御チャネルを介して前記制御装置と通信するためのポートを管理する制御チャネル管理部と、を備えたスイッチに搭載されたコンピュータに、他のスイッチと接続されたポートの障害を検出すると、自装置が保持している前記制御チャネルを構成するための制御情報の中から、前記ポートを出力先とする制御情報を検索し、該制御情報にて指定されたパケットの送信元の隣接スイッチに対し、前記制御情報に適合するパケットの転送先を変更するよう指示する切替メッセージを作成して送信する処理と、他のスイッチから切替メッセージを受信した場合、前記制御チャネル管理部にて管理されている制御装置と通信するためのポートを変更する処理と、を実行させるプログラムが提供される。なお、このプログラムは、コンピュータが読み取り可能な（非トランジエントな）記憶媒体に記録することができる。即ち、本発明は、コンピュータプログラム製品として具現することも可能である。 According to a fifth aspect, a packet processing unit that processes a packet based on control information set by a predetermined control device via a control channel configured using a data transfer channel between switches, and the control When a failure of a port connected to another switch is detected in a computer equipped with a control channel management unit that manages a port for communicating with the control device via a channel, the device itself From the control information for configuring the control channel that is held, search for control information with the port as the output destination, and for the adjacent switch that is the transmission source of the packet specified by the control information, Processing to create and send a switching message instructing to change the forwarding destination of packets that match the control information, and to receive switching messages from other switches When a program for executing a process of changing the port for communicating with-Managed controller by the control channel managing section is provided. This program can be recorded on a computer-readable (non-transient) storage medium. That is, the present invention can be embodied as a computer program product.

本発明によれば、制御チャネルにＩｎ−ｂａｎｄ制御方式を用いるネットワークの耐障害性、可用性の向上に貢献することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to contribute to the improvement of the fault tolerance of a network which uses an in-band control system for a control channel, and availability.

本発明の一実施形態のネットワーク構成を示す図である。It is a figure which shows the network structure of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of one Embodiment of this invention. 図３の続図である。FIG. 4 is a continuation diagram of FIG. 3. 図４の続図である。FIG. 5 is a continuation diagram of FIG. 4. 図５の続図である。FIG. 6 is a continuation diagram of FIG. 5. 図６の続図である。FIG. 7 is a continuation diagram of FIG. 6. 本発明の第１の実施形態の通信システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the communication system of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態のオープンフローコントローラ（ＯＦＣ）の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the open flow controller (OFC) of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態のオープンフロースイッチ（ＯＦＳ）の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the open flow switch (OFS) of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態のオープンフロースイッチ（ＯＦＳ）に設定される制御情報（フローエントリ）の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the control information (flow entry) set to the open flow switch (OFS) of the 1st Embodiment of this invention. 図８のＯＦＣ１、ＯＦＳ１’、ＯＦＳ１、ＯＦＳ２’、ＯＦＳ２の接続関係を表した図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a connection relationship between OFC1, OFS1 ′, OFS1, OFS2 ′, and OFS2 in FIG. 図１２の構成においてＯＦＳ１０Ａ−１〜ＯＦＳ１０Ａ−５の制御チャネルが確立された状態を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a state in which control channels of OFS 10A-1 to OFS 10A-5 are established in the configuration of FIG. 図１３の状態においてリンクダウンが発生した場合に影響を受ける制御チャネルを示す図である。FIG. 14 is a diagram illustrating control channels that are affected when a link down occurs in the state of FIG. 13. 図１４の状態から制御チャネルを切り替えた後の制御チャネルを示す図である。It is a figure which shows the control channel after switching a control channel from the state of FIG. 本発明の第２の実施形態のオープンフロースイッチ（ＯＦＳ）の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the open flow switch (OFS) of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施形態のオープンフロースイッチ（ＯＦＳ）の動作を説明するための図である。It is a figure for demonstrating operation | movement of the open flow switch (OFS) of the 2nd Embodiment of this invention. 図１６の続図である。FIG. 17 is a continuation diagram of FIG. 16. 図１７の続図である。FIG. 18 is a continuation diagram of FIG. 17. 図１８の続図である。It is a continuation figure of FIG.

はじめに本発明の一実施形態の概要について図面を参照して説明する。なお、この概要に付記した図面参照符号は、理解を助けるための一例として各要素に便宜上付記したものであり、本発明を図示の態様に限定することを意図するものではない。 First, an outline of an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the reference numerals of the drawings attached to this summary are attached to the respective elements for convenience as an example for facilitating understanding, and are not intended to limit the present invention to the illustrated embodiment.

本発明は、その一実施形態において、図１に示すように、スイッチ間のデータ転送チャネルを用いて構成された制御チャネル（図１の点線）を介して制御装置２０から設定された制御情報に基づいて動作するスイッチ１０−１〜１０−４（以下、スイッチを特に区別しない場合、「スイッチ１０」と記す。）にて実現できる。 In one embodiment of the present invention, as shown in FIG. 1, the control information set by the control device 20 via a control channel (dotted line in FIG. 1) configured using a data transfer channel between switches is used. It can be realized by the switches 10-1 to 10-4 (hereinafter referred to as “switch 10” unless otherwise distinguished).

より具体的には、スイッチ１０は、図２に示すように、制御装置２０から設定された制御情報に基づいてパケットを処理するパケット処理部１２と、制御チャネルを介して制御装置２０と通信するためのポートを管理する制御チャネル管理部１３と、他のスイッチと接続されたポートの障害を検出すると、自装置が保持している前記制御チャネルを構成するための制御情報の中から、前記ポートを出力先とする制御情報を検索し、該制御情報にて指定されたパケットの送信元の隣接スイッチに対し、前記制御情報に適合するパケットの転送先を変更するよう指示する切替メッセージを作成して送信する切替メッセージ作成部１５と、他のスイッチから切替メッセージを受信した場合、前記制御チャネル管理部にて管理されている制御装置と通信するためのポートを変更する切替メッセージ処理部１４と、を備える。 More specifically, as shown in FIG. 2, the switch 10 communicates with the control device 20 via the control channel and the packet processing unit 12 that processes packets based on the control information set by the control device 20. When a failure is detected in the control channel management unit 13 that manages the port for the port and a port connected to another switch, the port is selected from the control information for configuring the control channel held by the own device. Is created as a switch message that instructs the neighboring switch that is the transmission source of the packet specified by the control information to change the transfer destination of the packet that matches the control information. When the switching message creating unit 15 to transmit and the switching message are received from another switch, the control message management unit 15 communicates with the control device managed by the control channel management unit. It comprises a switching message processing unit 14 for changing the port for a.

例えば、図３に示すように、スイッチ１０−１とスイッチ１０−２との間の物理リンクにて障害が発生した場合を考える。この場合、スイッチ１０−２は、図４に示すように、自装置が保持している制御情報の中から、前記ポートを出力先とする制御情報（図１のスイッチ１０−４と制御装置２０間のパケットを中継する制御情報）を検索し、該制御情報にて指定されたパケットの送信元の隣接スイッチ（図４のスイッチ１０−４）に対し、前記制御情報に適合するパケットの転送先を変更するよう指示する切替メッセージを作成して送信する（ステップＳ００１）。 For example, as shown in FIG. 3, a case where a failure occurs in a physical link between the switch 10-1 and the switch 10-2 is considered. In this case, as shown in FIG. 4, the switch 10-2 has control information (the switch 10-4 and the control device 20 in FIG. 1) out of the control information held by the own device. Control information for relaying packets between them), and for the adjacent switch (switch 10-4 in FIG. 4) of the transmission source of the packet designated by the control information, the transfer destination of the packet that matches the control information A switching message instructing to change is generated and transmitted (step S001).

前記切替メッセージを受信したスイッチ１０−４は、前記制御情報に適合するパケット（制御装置２０に送信する制御用パケット）の送信先をスイッチ１０−２からスイッチ１０−３に切り替えてから制御装置２０に対して制御用のパケットを送信する（ステップＳ００２）。 The switch 10-4 that has received the switching message switches the transmission destination of the packet that matches the control information (control packet to be transmitted to the control device 20) from the switch 10-2 to the switch 10-3, and then the control device 20 A control packet is transmitted to (step S002).

前記制御用のパケットを受信したスイッチ１０−３は、受信パケットに適合するマッチ条件を持つ制御情報を有していない場合の基本動作として、あるいは、新規パケットの受信を制御装置２０に通知するように予め設定された制御情報に従い、制御装置２０に対し、新規パケットの受信を通知する（ステップＳ００３）。 The switch 10-3 that has received the control packet notifies the control device 20 of the basic operation when it does not have control information having a matching condition that matches the received packet, or reception of a new packet. In accordance with the control information set in advance, the control device 20 is notified of the reception of a new packet (step S003).

新規パケットの受信通知を受けた制御装置２０は、図５に示すように、受信したパケットの送信元と宛先からスイッチ１０−１〜１０−４間の経路を計算し、経路上のスイッチ１０−１、１０−３に、制御装置２０とスイッチ１０−４間で授受するパケットの転送を指示する制御情報を設定する（ステップＳ００４）。以上により、制御装置２０とスイッチ１０−４間の制御チャネルが確立する（ステップＳ００５）。なお、制御装置２０がスイッチ１０−１〜１０−４間の経路を計算するに当たっては、スイッチ１０−１からもたらされる障害通知や、制御下にあったスイッチ１０−４からの制御パケットがスイッチ１０−３から転送されて来た事実（スイッチ１０−１、１０−２間のリンクの消滅）を参酌することができる。このようにすることで、再びスイッチ１０−１と１０−２間のリンクを経由する経路が計算されないようにすることができる。 Upon receiving the new packet reception notification, the control device 20 calculates a route between the switches 10-1 to 10-4 from the source and destination of the received packet as shown in FIG. 1 and 10-3, control information for instructing transfer of packets exchanged between the control device 20 and the switch 10-4 is set (step S004). As a result, the control channel between the control device 20 and the switch 10-4 is established (step S005). When the control device 20 calculates a route between the switches 10-1 to 10-4, a failure notification provided from the switch 10-1 or a control packet from the switch 10-4 under control is received from the switch 10-1. -3 can be taken into account (the disappearance of the link between the switches 10-1 and 10-2). By doing so, it is possible to prevent the route via the link between the switches 10-1 and 10-2 from being calculated again.

また、上記した動作説明からも明らかなように、制御装置２０は、スイッチ１０−４を制御できない状態に陥ったことを迅速に把握し、制御チャネルを再構築することができる。 Further, as is clear from the above description of the operation, the control device 20 can quickly grasp that the switch 10-4 has become uncontrollable and can reconstruct the control channel.

また、より望ましくは、図６に示すように、前記制御チャネルの切替が完了したスイッチ１０−４からスイッチ１０−２に対して、「切替完了メッセージ」を送信させることもできる。スイッチ１０−２は、「切替完了メッセージ」を受信すると、制御装置２０がスイッチ１０−４を制御可能になったと判断し、今度は、自身の切替メッセージ処理部１４にて、制御装置と通信するためのポートを変更する。そして、スイッチ１０−２は、制御装置２０に送信する制御用パケットの送信先をスイッチ１０−１からスイッチ１０−４に切り替えてから制御装置２０に対して制御用のパケットを送信する（ステップＳ００７）。 More preferably, as shown in FIG. 6, a “switching completion message” can be transmitted from the switch 10-4 that has completed switching of the control channel to the switch 10-2. When receiving the “switching completion message”, the switch 10-2 determines that the control device 20 can control the switch 10-4, and this time, its switch message processing unit 14 communicates with the control device. Change the port for Then, the switch 10-2 transmits the control packet to the control device 20 after switching the transmission destination of the control packet to be transmitted to the control device 20 from the switch 10-1 to the switch 10-4 (step S007). ).

前記制御用のパケットを受信した受信したスイッチ１０−４は、受信パケットに適合するマッチ条件を持つ制御情報を有していない場合の基本動作として、あるいは、新規パケットの受信を制御装置２０に通知するように予め設定された制御情報に従い、制御装置２０に対し、新規パケットの受信を通知する（ステップＳ００８）。 The received switch 10-4 that has received the control packet notifies the control device 20 as a basic operation when it does not have control information having a matching condition that matches the received packet, or when it receives a new packet. In accordance with the control information set in advance, the control device 20 is notified of reception of a new packet (step S008).

新規パケットの受信通知を受けた制御装置２０は、図７に示すように、受信したパケットの送信元と宛先からスイッチ１０−１〜１０−２間の経路を計算し、経路上のスイッチ１０−１、１０−３及び１０−４に、制御装置２０とスイッチ１０−２間で授受するパケットの転送を指示する制御情報を設定する（ステップＳ００９）。以上により、制御装置２０とスイッチ１０−２間の制御チャネルが確立する（ステップＳ０１０）。なおここでも、制御装置２０は、スイッチ１０−１からもたらされる障害通知や、制御下にあったスイッチ１０−４からの制御パケットがスイッチ１０−３から転送されて来た事実（スイッチ１０−１、１０−２間のリンクの消滅）を参酌して経路を計算することができる。 Upon receiving the new packet reception notification, the control device 20 calculates a route between the switches 10-1 to 10-2 from the transmission source and destination of the received packet as shown in FIG. 1, 10-3 and 10-4 are set with control information for instructing transfer of packets exchanged between the control device 20 and the switch 10-2 (step S009). As a result, the control channel between the control device 20 and the switch 10-2 is established (step S010). In this case as well, the control device 20 notifies the failure notification from the switch 10-1 and the fact that the control packet from the switch 10-4 under control has been transferred from the switch 10-3 (switch 10-1). The route can be calculated in consideration of the disappearance of the link between 10-2.

このように、制御装置２０との制御チャネルを回復したスイッチ１０−４を利用して、スイッチ１０−２の制御も回復することができる。 Thus, the control of the switch 10-2 can also be recovered by using the switch 10-4 that has recovered the control channel with the control device 20.

［第１の実施形態］
続いて、本発明の第１の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図８は、本発明の第１の実施形態の通信システムの構成を示す図である。図８を参照すると、ホスト１−１〜Ｎ−Ｎの通信を実現するようメッシュ状に接続されたオープンフロースイッチ（以下、「ＯＦＳ」）と、これらＯＦＳに制御情報（フローエントリ）を設定するＮ台のＯＦＣとを接続した構成が示されている。 [First Embodiment]
Next, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 8 is a diagram illustrating the configuration of the communication system according to the first embodiment of this invention. Referring to FIG. 8, an open flow switch (hereinafter referred to as “OFS”) connected in a mesh shape so as to realize communication between hosts 1-1 to NN, and control information (flow entry) is set in these OFS. A configuration in which N OFCs are connected is shown.

図９は、本発明の第１の実施形態のＯＦＣの構成を示すブロック図である。図９を参照すると、スイッチ１０によって構成されるネットワークトポロジを記憶するトポロジ記憶部２４と、トポロジ記憶部２４に格納されたネットワークトポロジに基づいて、パケットの転送経路を計算する経路計算部２１と、前記計算した転送経路上のスイッチに設定する制御情報（フローエントリ）を作成し、各スイッチに設定するスイッチ制御部２２と、制御対象のスイッチ１０についてそれぞれ設定した制御チャネルを管理する制御チャネル管理部２３とを備える構成が示されている。 FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of the OFC according to the first embodiment of this invention. Referring to FIG. 9, a topology storage unit 24 that stores a network topology configured by the switch 10, a route calculation unit 21 that calculates a packet transfer route based on the network topology stored in the topology storage unit 24, Control information (flow entry) to be set for the switch on the calculated transfer path is created, a switch control unit 22 to be set for each switch, and a control channel management unit for managing the control channel set for each switch 10 to be controlled 23 is shown.

制御チャネル管理部２３は、例えば、各スイッチ１０について設定した制御チャネルの情報として、経由するスイッチのＩＤ（ＤａｔａＰａｔｈＩＤ）や個々のスイッチに設定した制御情報（フローエントリ）の内容を対応付けて記憶している。 For example, the control channel management unit 23 associates the contents of the control information (flow entry) set for each switch and the ID (Data Path ID) of the switch through as the control channel information set for each switch 10. I remember it.

なお、図９に示したＯＦＣは、非特許文献１、２に記載のオープンフローコントローラに、制御チャネル管理部２３を追加し、Ｉｎ−ｂａｎｄ制御方式でスイッチを制御する機能を追加することで実現できる。 The OFC shown in FIG. 9 is realized by adding a control channel management unit 23 to the OpenFlow controller described in Non-Patent Documents 1 and 2 and adding a function of controlling the switch by the in-band control method. it can.

図１０は、本発明の第１の実施形態のＯＦＳの構成を示すブロック図である。図１０を参照すると、ＯＦＣ２０Ａから設定された制御情報（フローエントリ）を格納するフローテーブル１１Ａと、フローテーブル１１Ａを参照して受信パケットを処理するパケット処理部１２と、自装置の制御チャネル情報として、制御用パケットの送信ポートを管理する制御チャネル管理部１３と、切替メッセージ処理部１４と、切替メッセージ作成部１５とを備えた構成が示されている。 FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of the OFS according to the first embodiment of this invention. Referring to FIG. 10, a flow table 11A for storing control information (flow entry) set from the OFC 20A, a packet processing unit 12 for processing received packets with reference to the flow table 11A, and control channel information of the own device A configuration including a control channel management unit 13 that manages a transmission port of a control packet, a switching message processing unit 14, and a switching message creation unit 15 is shown.

切替メッセージ作成部１５は、自装置のポートのうち、他のスイッチと接続されたポートの障害を検出すると以下の動作を行う。まず、切替メッセージ作成部１５は、フローテーブル１１Ａの中から、他のスイッチの制御チャネル上のパケットを転送するための制御情報（フローエントリ）であり、前記障害が検出されたポートを出力先とする制御情報（フローエントリ）を検索する。そして、切替メッセージ作成部１５は、制御情報（フローエントリ）にて指定されたパケットの送信元の隣接スイッチに対し、制御情報（フローエントリ）に適合するパケットの転送先（出力ポート）を変更するよう指示する切替メッセージを送信する。 When the switching message creation unit 15 detects a failure of a port connected to another switch among the ports of the own device, the switching message creation unit 15 performs the following operation. First, the switching message creating unit 15 is control information (flow entry) for transferring a packet on the control channel of another switch from the flow table 11A, and the port in which the failure is detected is set as an output destination. The control information (flow entry) to be searched is searched. Then, the switching message creation unit 15 changes the transfer destination (output port) of the packet that matches the control information (flow entry) to the adjacent switch that is the transmission source of the packet specified by the control information (flow entry). A switching message instructing to do so is transmitted.

また、切替メッセージ作成部１５は、他のスイッチの接続を検出した場合、当該スイッチに対し、自装置を経由してＯＦＣ２０Ａに対するパケットを送信するよう指示するメッセージを送信する。 Further, when the switch message creating unit 15 detects the connection of another switch, the switch message creating unit 15 transmits a message instructing the switch to transmit a packet to the OFC 20A via its own device.

切替メッセージ処理部１４は、他のスイッチから切替メッセージ又は切替完了メッセージを受信した場合、前記制御チャネル管理部１３に管理されている制御パケットの送信ポートを変更する。なお、送信ポートをどのポートに変更するかは、予めＯＦＣ２０Ａから制御チャネル管理部１３に設定された候補の中から選択すればよい。切替メッセージ処理部１４は、他のスイッチから切替メッセージを受信したことにより、制御パケットの送信ポートを変更した場合、制御パケットの送信ポートが完了すると、切替メッセージの送信元のスイッチに対し、切替完了メッセージを送信する。また、切替メッセージ処理部１４は、他のスイッチから、自装置を経由してＯＦＣ２０Ａに対するパケットを送信するよう指示するメッセージを受信した場合、制御パケットの送信ポートとして、当該スイッチとの接続ポートを選択する。 When the switching message processing unit 14 receives a switching message or a switching completion message from another switch, the switching message processing unit 14 changes the transmission port of the control packet managed by the control channel management unit 13. Note that the port to be changed to the transmission port may be selected from candidates previously set in the control channel management unit 13 from the OFC 20A. When the switch message processing unit 14 changes the control packet transmission port by receiving a switch message from another switch, when the control packet transmission port is completed, the switch message processing unit 14 completes switching to the switch that transmitted the switch message. Send a message. Further, when the switching message processing unit 14 receives a message from another switch instructing to transmit a packet to the OFC 20A via its own device, the switching message processing unit 14 selects a connection port with the switch as a transmission port of the control packet. To do.

図１１は、本発明の第１の実施形態のＯＦＳ１０Ａのフローテーブル１１Ａに保持される制御情報（フローエントリ）の構成例を示す図である。図１１を参照すると、制御情報（フローエントリ）は、処理を適用するパケットを特定するためのマッチ条件と、マッチ条件に適合したパケットに適用する処理内容を示すインストラクションと、マッチ条件に適合したパケットの統計情報を記録するカウンタと、制御チャネル識別子フィールドとを対応付けて構成される。マッチ条件は、レイヤー１からレイヤー４までのフィールドの任意の組み合わせによって構成される。なお、各情報にはワイルドカードを設定可能となっている（非特許文献２の「Ａ．２．３．７ＦｌｏｗＭａｔｃｈＦｉｅｌｄｓ」参照）。インストラクションとしては、パケットの転送（Ｏｕｔｐｕｔ）、廃棄（Ｄｒｏｐ）、ヘッダ書換え（ＳＥＴ〜）等を指定することが可能となっている。 FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example of control information (flow entry) held in the flow table 11A of the OFS 10A according to the first embodiment of this invention. Referring to FIG. 11, control information (flow entry) includes a match condition for specifying a packet to which processing is applied, an instruction indicating processing contents to be applied to a packet that matches the match condition, and a packet that conforms to the match condition. The counter for recording the statistical information is associated with the control channel identifier field. The match condition is configured by an arbitrary combination of layers 1 to 4. Note that a wild card can be set for each piece of information (see “A. 2.3.7 Flow Match Fields” in Non-Patent Document 2). As instructions, it is possible to designate packet transfer (Output), discard (Drop), header rewriting (SET ~), and the like.

また、制御チャネル識別子フィールドには、その制御情報（フローエントリ）が、他のスイッチの制御チャネル上のパケットを転送するための制御情報（フローエントリ）であるか否かを示す情報（例えば、制御チャネル上のパケットを転送するための制御情報（フローエントリ）であれば、制御対象スイッチのＩＤ）が格納される。 In the control channel identifier field, information (for example, control) indicating whether the control information (flow entry) is control information (flow entry) for transferring a packet on the control channel of another switch. In the case of control information (flow entry) for transferring a packet on a channel, the control target switch ID) is stored.

なお、図９、図１０に示したＯＦＣ２０Ａ及びＯＦＳ１０Ａの各部（処理手段）は、これらの装置を構成するコンピュータに、そのハードウェアを用いて、上記した各処理を実行させるコンピュータプログラムにより実現することもできる。 The units (processing means) of the OFC 20A and OFS 10A shown in FIG. 9 and FIG. 10 are realized by a computer program that causes a computer constituting these apparatuses to execute the above-described processes using the hardware. You can also.

続いて、本発明の第１の実施形態の動作について図面を参照して詳細に説明する。以下の説明では、図１２に示すように、ＯＦＳ１０Ａ−２、ＯＦＳ１０Ａ−４間に、リンクＡ、リンクＢとの２つの物理リンクが設けられているものとして説明する。また、図１２中の＃１〜＃５の番号は、ＯＦＳ１０Ａ−２及びＯＦＳ１０Ａ−４のポート番号を表している。具体的には、リンクＡはＯＦＳ１０Ａ−２のポート＃１とＯＦＳ１０Ａ−４のポート＃４とを接続している。同様に、リンクＢはＯＦＳ１０Ａ−２のポート＃２とＯＦＳ１０Ａ−４のポート＃５とを接続している。また、ＯＦＳ１０Ａ−２のポート＃３は、ＯＦＳ１０Ａ−１との接続ポートである。 Subsequently, the operation of the first exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, as shown in FIG. 12, it is assumed that two physical links of link A and link B are provided between OFS 10A-2 and OFS 10A-4. Also, the numbers # 1 to # 5 in FIG. 12 represent the port numbers of OFS 10A-2 and OFS 10A-4. Specifically, the link A connects the port # 1 of the OFS 10A-2 and the port # 4 of the OFS 10A-4. Similarly, the link B connects the port # 2 of the OFS 10A-2 and the port # 5 of the OFS 10A-4. The port # 3 of the OFS 10A-2 is a connection port with the OFS 10A-1.

図１３は、図１２のネットワーク構成において、ＯＦＣ２０Ａと、ＯＦＳ１０Ａ−１〜ＯＦＳ１０Ａ−５間の各制御チャネルが確立された状態を示す図である。図１３のような制御チャネルは、ＯＦＣ２０Ａに近いＯＦＳ１０Ａから順に、ＯＦＣ２０Ａと制御チャネルを確立することで実現できる。例えば、図１３の場合、ＯＦＳ１０Ａ−１、ＯＦＳ１０Ａ−２、ＯＦＳ１０Ａ−３、ＯＦＳ１０Ａ−４、ＯＦＳ１０Ａ−５の順でＯＦＣ２０Ａに接続することになる（ＯＦＳ１０Ａ−２、ＯＦＳ１０Ａ−３の順番は逆でも構わない。）。以下、図１３のＯＦＳ１０Ａ−１〜ＯＦＳ１０Ａ−５がＯＦＣ２０Ａとの制御チャネルを確立するまでの過程を順番に説明する。 FIG. 13 is a diagram illustrating a state in which each control channel between the OFC 20A and the OFS 10A-1 to OFS 10A-5 is established in the network configuration of FIG. The control channel as shown in FIG. 13 can be realized by establishing the control channel with the OFC 20A in order from the OFS 10A close to the OFC 20A. For example, in the case of FIG. 13, the OFS 10A-1, OFS 10A-2, OFS 10A-3, OFS 10A-4, OFS 10A-5 are connected to the OFC 20A in this order (the order of OFS 10A-2 and OFS 10A-3 may be reversed). Absent.). Hereinafter, processes until the OFS 10A-1 to OFS 10A-5 in FIG. 13 establish a control channel with the OFC 20A will be described in order.

まず、ＯＦＳ１０Ａ−１が、ＯＦＣ２０Ａとの直接制御用の通信を行って制御チャネルを確立する。 First, the OFS 10A-1 establishes a control channel by performing direct control communication with the OFC 20A.

次に、ＯＦＳ１０Ａ−２が、ＯＦＣ２０Ａと制御用の通信を行うために、ＯＦＳ１０Ａ−１に対して制御用の通信パケットを送信する。ＯＦＳ１０Ａ−２から前記パケットを受信したＯＦＳ１０Ａ−１は、フローテーブル１１Ａの中に合致するマッチ条件を持つ制御情報（フローエントリ）があるかどうかを確認する。前記確認の結果、フローテーブル１１Ａの中に合致するマッチ条件を持つ制御情報（フローエントリ）がないため、ＯＦＳ１０Ａ−１は、ＯＦＣ２０Ａに対し、ＯＦＳ１０Ａ−２から受信したパケットを転送する（非特許文献２の「Ｐａｃｋｅｔ−Ｉｎ」メッセージ参照）。 Next, the OFS 10A-2 transmits a control communication packet to the OFS 10A-1 in order to perform control communication with the OFC 20A. The OFS 10A-1 that has received the packet from the OFS 10A-2 checks whether there is control information (flow entry) having a matching condition that matches in the flow table 11A. As a result of the confirmation, since there is no control information (flow entry) having a matching condition in the flow table 11A, the OFS 10A-1 transfers the packet received from the OFS 10A-2 to the OFC 20A (Non-Patent Document). 2 "Packet-In" message).

次に、ＯＦＣ２０Ａは、ＯＦＳ１０Ａ−１から転送されたパケットを確認し、制御用の通信のパケットと判断した場合、ＯＦＳ１０Ａ−１のフローテーブル１１Ａに設定する制御情報（フローエントリ）を作成し、ＯＦＳ１０Ａ−１に送信する。なお、制御用の通信のパケットであるか否かは、例えば、ＩＰアドレスがＯＦＣ２０Ａ宛てであるか否か等により判断できる。このとき、該当制御情報（フローエントリ）のセキュアチャネル識別子フィールドに制御用の制御情報（フローエントリ）であることを示す値（例えば、制御対象となるＯＦＳ１０Ａ−２のＩＤ等）を設定する。また、ＯＦＣ２０Ａは、ＯＦＣ２０ＡからＯＦＳ１０Ａ−２へのパケットを処理する制御情報（フローエントリ）と、ＯＦＳ１０Ａ−２からＯＦＣ２０Ａへのパケットを処理する制御情報（フローエントリ）と、を設定することができる。このとき、セキュアチャネル識別子フィールドに、制御用の制御情報（フローエントリ）であることを示す値を設定するのは、ＯＦＳ１０Ａ−２からＯＦＣ２０Ａへのパケットを処理する制御情報（フローエントリ）のみとする。 Next, the OFC 20A confirms the packet transferred from the OFS 10A-1 and, when determining that the packet is a communication packet for control, creates the control information (flow entry) to be set in the flow table 11A of the OFS 10A-1, and the OFS 10A -1. Whether or not the packet is a communication packet for control can be determined based on, for example, whether or not the IP address is addressed to the OFC 20A. At this time, a value indicating the control information (flow entry) for control (for example, the ID of the OFS 10A-2 to be controlled) is set in the secure channel identifier field of the corresponding control information (flow entry). The OFC 20A can set control information (flow entry) for processing a packet from the OFC 20A to the OFS 10A-2 and control information (flow entry) for processing a packet from the OFS 10A-2 to the OFC 20A. At this time, a value indicating control information (flow entry) for control is set in the secure channel identifier field only for control information (flow entry) for processing a packet from OFS 10A-2 to OFC 20A. .

以上のようにＯＦＳ１０Ａ−１に制御チャネルを構成するための制御情報（フローエントリ）が追加されたため、結果、ＯＦＳ１０Ａ−２は、ＯＦＣ２０Ａと制御用の通信を行うことが可能となる。以下同様に、ＯＦＳ１０Ａ−３〜ＯＦＳ１０Ａ−５も順次、ＯＦＣ２０Ａと制御用の通信が可能となったＯＦＳ１０Ａを介して、ＯＦＣ２０Ａと制御用の通信を行う。ＯＦＳ１０Ａ−４は、図１３に示したようにリンクＡを通して制御用の通信を行い、ＯＦＳ１０Ａ−５はリンクＢを通して制御用の通信を行う。ここリンクを２つにしているのは、ＯＦＳ１０Ａ間のリンクが複数あり、それぞれのリンクが異なるＯＦＳのための制御用の通信経路として利用されていた場合を説明するためである。もちろん、特定のＯＦＳ１０Ａ間のリンクが１つであっても構わない。 As described above, since control information (flow entry) for configuring the control channel is added to the OFS 10A-1, as a result, the OFS 10A-2 can perform control communication with the OFC 20A. Similarly, the OFS 10A-3 to OFS 10A-5 sequentially perform control communication with the OFC 20A via the OFS 10A that has become capable of control communication with the OFC 20A. The OFS 10A-4 performs control communication through the link A as shown in FIG. 13, and the OFS 10A-5 performs control communication through the link B. The reason why there are two links is to explain a case where there are a plurality of links between the OFS 10A and each link is used as a communication path for control for different OFS. Of course, there may be one link between specific OFS 10A.

ＯＦＣ２０Ａは、ＯＦＳ１０Ａ−１〜ＯＦＳ１０Ａ−５と接続した際に、各ＯＦＳ１０Ａのセキュアチャネル管理部１３に、なるべく複数の制御用の通信を行うポートを設定しておく。但し、複数のポートを設定できない場合は、１つのポートを使用して制御用通信を行う。例えば、ＯＦＳ１０Ａ−１にはＯＦＣ２０Ａとのリンクが１つしかないため、他の制御用の通信のポートは設定されない。一方、ＯＦＳ１０Ａ−２には、制御用の通信経路として、ＯＦＣ２０Ａ、ＯＦＳ１０Ａ−１を経由する最短経路のほかに、ＯＦＣ２０Ａ、ＯＦＳ１０Ａ−１、ＯＦＳ１０Ａ−３、ＯＦＳ１０Ａ−４と経由する通信経路があるため、制御用の通信を行う別のポートとしてＯＦＳ１０Ａ−４側のポート（＃１）が設定される。ＯＦＳ１０Ａ−３も同様に、別の制御用の通信経路として、ＯＦＣ２０Ａ、ＯＦＳ１０Ａ−１、ＯＦＳ１０Ａ−２、ＯＦＳ１０Ａ−４と経由する通信経路があるため、制御用の通信を行う別のポートとしてＯＦＳ１０Ａ−４側のポートが設定される。ＯＦＳ１０Ａ−４には、別の制御用の通信経路としてＯＦＣ２０Ａ、ＯＦＳ１０Ａ−１、ＯＦＳ１０Ａ−３と経由する通信経路があるため、制御用通信を行う別のポートとしてＯＦＳ１０Ａ−３側のポートが設定される。 When the OFC 20A is connected to the OFS 10A-1 to OFS 10A-5, the OFC 10A sets as many ports as possible for communication for control in the secure channel management unit 13 of each OFS 10A. However, when a plurality of ports cannot be set, control communication is performed using one port. For example, since the OFS 10A-1 has only one link with the OFC 20A, other control communication ports are not set. On the other hand, the OFS 10A-2 has communication paths that pass through the OFC 20A, OFS 10A-1, OFS 10A-3, and OFS 10A-4 in addition to the shortest path that passes through the OFC 20A and OFS 10A-1 as control communication paths. The OFS 10A-4 side port (# 1) is set as another port for performing control communication. Similarly, since the OFS 10A-3 has communication paths that pass through the OFC 20A, OFS 10A-1, OFS 10A-2, OFS 10A-4 as another control communication path, OFS 10A- 4-side port is set. Since the OFS 10A-4 has a communication path that passes through the OFC 20A, OFS 10A-1, and OFS 10A-3 as another control communication path, the OFS 10A-3 side port is set as another port for performing control communication. The

ＯＦＳ１０Ａ−５には、別の制御用の通信経路は設定されない。その理由は、ＯＦＳ１０Ａ−５の制御用の通信はＯＦＳ１０Ａ−５とＯＦＳ１０Ａ−４間を必ず通り、ＯＦＳ１０Ａ−５はその他のＯＦＳ１０Ａに対してリンクがないため、別のポートに切り替えることができないからである。ＯＦＣ２０ＡとＯＦＳ１０Ａ−５の制御用の通信経路を考えるとき、ＯＦＣ２０ＡとＯＦＳ１０Ａ−５間の経路は複数設定しておくことが可能だが、ＯＦＳ１０Ａ−５自身は途中のＯＦＳの経路を切り替える手段がないため、切り替えることができない。この場合、ＯＦＳ１０Ａ−４が制御用の通信を切り替える際にＯＦＳ１０Ａ−５が利用する制御用の通信経路の情報を変更する。ＯＦＳ１０Ａ−４が自身の制御用の通信を行うポートをＯＦＳ１０Ａ−５の利用する制御用の通信にも適用することでＯＦＳ１０Ａ−５は障害の発生に関わらず、制御用の通信を継続可能である。 Another control communication path is not set in the OFS 10A-5. The reason is that communication for control of OFS 10A-5 always passes between OFS 10A-5 and OFS 10A-4, and OFS 10A-5 has no link to other OFS 10A, so it cannot be switched to another port. is there. When considering the communication path for controlling the OFC 20A and OFS 10A-5, it is possible to set a plurality of paths between the OFC 20A and OFS 10A-5. However, OFS 10A-5 itself has no means for switching the path of the OFS on the way. , Can not switch. In this case, when the OFS 10A-4 switches the communication for control, the information of the communication path for control used by the OFS 10A-5 is changed. The OFS 10A-4 can continue the control communication regardless of the occurrence of the failure by applying the port for the control communication of the OFS 10A-4 to the control communication used by the OFS 10A-5. .

ここで、図１４に示すように、ＯＦＳ１０Ａ−１とＯＦＳ１０Ａ−２間のリンクダウンが発生した場合の動作について説明する。ＯＦＳ１０Ａ−１とＯＦＳ１０Ａ−２間のリンクを制御用の通信経路として利用しているＯＦＳ１０Ａ−２、ＯＦＳ１０Ａ−４及びＯＦＳ１０Ａ−５は次のように動作する。 Here, as shown in FIG. 14, an operation when a link down between the OFS 10A-1 and the OFS 10A-2 occurs will be described. OFS 10A-2, OFS 10A-4, and OFS 10A-5 that use the link between OFS 10A-1 and OFS 10A-2 as a communication path for control operate as follows.

まず、ＯＦＳ１０Ａ−２は、自身のフローテーブル１１Ａを参照し、ＯＦＳ１０Ａ−１とＯＦＳ１０Ａ−２間のリンクを制御用の通信経路として利用している制御情報（フローエントリ）があるかどうかを確認する。具体的には、ＯＦＳ１０Ａ−２は、フローテーブル１１Ａから、セキュアチャネル識別子フィールドに、制御用の通信を行うエントリであることを示す値が設定されているエントリを検索する。該当する制御情報（フローエントリ）がある場合、ＯＦＳ１０Ａ−２は、該当する制御情報（フローエントリ）のインストラクションフィールドを参照し、リンクダウンの発生したポートを出力ポートに設定しているかどうかを確認する。ここで、当該制御情報（フローエントリ）が、リンクダウンの発生したポートを出力ポートに設定している場合、該当制御情報（フローエントリ）を使用しているＯＦＳ１０Ａは、ＯＦＳ１０Ａ−１とＯＦＳ１０Ａ−２間のリンクの障害により、制御不可能状態になっていることがわかる。 First, the OFS 10A-2 refers to its own flow table 11A and checks whether there is control information (flow entry) that uses the link between the OFS 10A-1 and the OFS 10A-2 as a communication path for control. . Specifically, the OFS 10A-2 searches the flow table 11A for an entry in which a value indicating an entry for performing control communication is set in the secure channel identifier field. When there is the corresponding control information (flow entry), the OFS 10A-2 refers to the instruction field of the corresponding control information (flow entry) and confirms whether the port where the link down has occurred is set as the output port. . Here, when the control information (flow entry) sets the port where the link down has occurred as the output port, the OFS 10A using the control information (flow entry) is the OFS 10A-1 and OFS 10A-2. It can be seen that control is disabled due to a link failure.

図１４の場合、ＯＦＳ１０Ａ−４とＯＦＳ１０Ａ−５は、ＯＦＳ１０Ａ−１とＯＦＳ１０Ａ−２間のリンクを制御用の通信経路として利用しているため、該当する制御情報（フローエントリ）は２つ存在する。１つは、リンクＡの入力ポート＃１からリンクダウンの発生したポート＃３への出力を指示する制御情報（フローエントリ）であり、もう１つはリンクＢの入力ポート＃２からリンクダウンの発生したポート＃３への出力を指示する制御情報（フローエントリ）である。 In the case of FIG. 14, since OFS 10A-4 and OFS 10A-5 use the link between OFS 10A-1 and OFS 10A-2 as a control communication path, there are two corresponding control information (flow entries). . One is control information (flow entry) instructing output from the input port # 1 of the link A to the port # 3 where the link is down, and the other is link down from the input port # 2 of the link B. This is control information (flow entry) that instructs output to the generated port # 3.

そこで、ＯＦＳ１０Ａ−２は、リンクダウンしたリンクを制御用の通信経路として利用しているポート＃１とポート＃２から、ＯＦＳ１０Ａ−４とＯＦＳ１０Ａ−５宛ての切替メッセージを送信する（図４のステップＳ００１に相当）。 Therefore, the OFS 10A-2 transmits a switching message addressed to the OFS 10A-4 and OFS 10A-5 from the port # 1 and the port # 2 using the link down link as a control communication path (step in FIG. 4). Equivalent to S001).

前記切替メッセージを受信したＯＦＳ１０Ａ−４は、自身のフローテーブル１１Ａを参照し、セキュアチャネル識別子フィールドの値が制御用の通信を行う制御情報（フローエントリ）であることを示す値である制御情報（フローエントリ）であり、かつ、そのインストラクションフィールドの出力ポートが、ポート＃４又はポート＃５である制御情報（フローエントリ）を検索する。ＯＦＳ１０Ａ−４には、ＯＦＳ１０Ａ−５からの制御用パケットをポート＃５からＯＦＳ１０Ａ−２に転送する制御情報（フローエントリ）が設定されている。そこで、ＯＦＳ１０Ａ−４は、該当制御情報（フローエントリ）のマッチ条件フィールドに設定されている入力ポートから、前記受信した切替メッセージを送信する。結果として、リンクＢを経由して送信された切替メッセージは、ＯＦＳ１０Ａ−５に転送される。一方、ＯＦＳ１０Ａ−４には、制御用パケットをポート＃４からＯＦＳ１０Ａ−２に転送する制御情報（フローエントリ）は設定されていない。そこで、ＯＦＳ１０Ａ−４は、リンクＡを経由して受信した切替メッセージを自身宛てのメッセージと判断する。その後の処理は、図４に示した流れと略同一である（「スイッチ１０」を「ＯＦＳ１０Ａ」、「制御装置２０」を「ＯＦＣ２０Ａ」と読み替える）。 The OFS 10A-4 that has received the switching message refers to its own flow table 11A, and the control information (flow entry) is a value indicating that the value of the secure channel identifier field is control information (flow entry) for performing control communication. Control information (flow entry) that is port # 4 or port # 5 is output. In the OFS 10A-4, control information (flow entry) for transferring the control packet from the OFS 10A-5 from the port # 5 to the OFS 10A-2 is set. Therefore, the OFS 10A-4 transmits the received switching message from the input port set in the match condition field of the corresponding control information (flow entry). As a result, the switching message transmitted via the link B is transferred to the OFS 10A-5. On the other hand, control information (flow entry) for transferring a control packet from port # 4 to OFS 10A-2 is not set in OFS 10A-4. Therefore, the OFS 10A-4 determines that the switching message received via the link A is a message addressed to itself. The subsequent processing is substantially the same as the flow shown in FIG. 4 (“switch 10” is read as “OFS 10A” and “control device 20” is read as “OFC 20A”).

前記のとおり、ＯＦＳ１０Ａ−４経由で前記切替メッセージを受信したＯＦＳ１０Ａ−５は、自身のフローテーブル１１Ａを参照し、セキュアチャネル識別子フィールドの値が制御用の通信を行う制御情報（フローエントリ）であることを示す値である制御情報（フローエントリ）であり、かつ、そのインストラクションフィールドの出力ポートが、切替メッセージの受信ポートである制御情報（フローエントリ）を検索する。しかし、ＯＦＳ１０Ａ−５には、制御用パケットをＯＦＳ１０Ａ−４に転送する制御情報（フローエントリ）は設定されていない。そこで、ＯＦＳ１０Ａ−５は、ＯＦＳ１０Ａ−４から受信した切替メッセージを自身宛てのメッセージと判断する。次に、ＯＦＳ１０Ａ−５は、制御用の通信を行うポートの切り替えを試みる。しかしながら、ＯＦＳ１０Ａ−５には、制御用の通信を行う別のポートが設定されていないため、ＯＦＳ１０Ａ−５は、切り替えを行なわず、ＯＦＳ１０Ａ−４に、切替完了メッセージを送信する。 As described above, the OFS 10A-5 that has received the switching message via the OFS 10A-4 refers to its own flow table 11A, and the value of the secure channel identifier field is control information (flow entry) for performing control communication. The control information (flow entry) that is a value indicating this, and the output port of the instruction field searches for the control information (flow entry) that is the reception port of the switching message. However, control information (flow entry) for transferring the control packet to the OFS 10A-4 is not set in the OFS 10A-5. Therefore, the OFS 10A-5 determines that the switching message received from the OFS 10A-4 is a message addressed to itself. Next, the OFS 10A-5 attempts to switch a port for performing control communication. However, since another port for performing control communication is not set in the OFS 10A-5, the OFS 10A-5 does not perform switching and transmits a switching completion message to the OFS 10A-4.

ＯＦＳ１０Ａ−４は、ＯＦＳ１０Ａ−５から切替完了メッセージを受信すると、切替メッセージ処理部１４で自身の制御用の通信を行うポートを切り替える。具体的には、セキュアチャネル管理部１３に設定されている制御用の通信を行うポートを、ＯＦＳ１０Ａ−２からＯＦＳ１０Ａ−３との接続ポートに変更する。 When the OFS 10A-4 receives the switching completion message from the OFS 10A-5, the switching message processing unit 14 switches the port for communication for its own control. Specifically, the port for communication for control set in the secure channel management unit 13 is changed from the OFS 10A-2 to the connection port with the OFS 10A-3.

ＯＦＳ１０Ａ−４は、自身の制御用の通信を行うポートを切り替え後、ＯＦＳ１０Ａ−２に対し、切替完了メッセージを送信する。ＯＦＳ１０Ａ−２はＯＦＳ１０Ａ−４と同様に切替メッセージ処理部１４で切替完了メッセージを処理し、制御用の通信を行うポートをＯＦＳ１０Ａ−１側からＯＦＳ１０Ａ−４側に切り替える。 The OFS 10A-4 transmits a switching completion message to the OFS 10A-2 after switching the port for performing communication for its own control. The OFS 10A-2 processes the switching completion message by the switching message processing unit 14 in the same manner as the OFS 10A-4, and switches the port for communication for control from the OFS 10A-1 side to the OFS 10A-4 side.

結果として、ＯＦＳ１０Ａ−１とＯＦＳ１０Ａ−２間のリンクダウンによって制御用の通信が継続できなくなっていたＯＦＳ１０Ａ−２、ＯＦＳ１０Ａ−４、ＯＦＳ１０Ａ−１が、図１５に示すように、制御用の通信経路を切り替えたため、制御用の通信を継続できるようになる。 As a result, the OFS 10A-2, OFS 10A-4, and OFS 10A-1, which have been unable to continue the control communication due to the link down between the OFS 10A-1 and OFS 10A-2, are connected to the control communication path as shown in FIG. As a result, the control communication can be continued.

以上のように、本実施形態によれば、集中制御型のネットワークでＩｎ-ｂａｎｄ制御方式でスイッチを制御する場合における経路障害とスイッチ自体障害を判別することが可能となる。また、上記のとおりスイッチに経路切替機能を持たせることにより、ネットワークの耐障害性、可用性を向上させることが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to distinguish between a path failure and a switch failure when a switch is controlled by an in-band control method in a centralized control type network. Further, by providing the switch with a path switching function as described above, it becomes possible to improve the fault tolerance and availability of the network.

［第２の実施形態］
続いて、上記第１の実施形態に機能を追加した本発明の第２の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。本発明の第２の実施形態は、上記第１の実施形態と略同一の構成にて実現できるので、以下、その相違点を中心に説明する。 [Second Embodiment]
Subsequently, a second embodiment of the present invention in which a function is added to the first embodiment will be described in detail with reference to the drawings. Since the second embodiment of the present invention can be realized with substantially the same configuration as that of the first embodiment, the difference will be mainly described below.

図１６は、本発明の第２の実施形態のオープンフロースイッチ（ＯＦＳ）の構成を示すブロック図である。図１０に示したＯＦＳとの相違点は、切替メッセージ作成部１５Ｂに、他のＯＦＳ１０Ｂの接続を検出したときに、当該他のＯＦＳ１０Ｂに対し、接続完了メッセージ（第３のメッセージ）を送信する機能が追加されている点と、切替メッセージ処理部１４Ｂに、装置再起動後の接続完了メッセージ（第３のメッセージ）の受信によるポート切替機能が追加されている点である。 FIG. 16 is a block diagram illustrating a configuration of an open flow switch (OFS) according to the second embodiment of this invention. 10 is different from the OFS shown in FIG. 10 in that when the connection of another OFS 10B is detected to the switching message creating unit 15B, a connection completion message (third message) is transmitted to the other OFS 10B. And a port switching function by receiving a connection completion message (third message) after restarting the device is added to the switching message processing unit 14B.

図１７は、第１の実施形態と同様のネットワーク構成において、ＯＦＳ１０Ｂ−１とＯＦＳ１０Ｂ−２間にリンク障害が発生し、かつ、同時にＯＦＳ１０Ｂ−４が再起動した状態を示している。この場合、第１の実施形態の動作だけでは、ＯＦＳ１０Ｂ−２が直ちにＯＦＳ１０Ｂ−４に対し、切替メッセージを送信できず、また、仮にＯＦＳ１０Ｂ−４に対し、切替メッセージを送ったとしても、ＯＦＳ１０Ｂ−４自体の制御チャネルも確立されていないため、復旧が遅れてしまうことになる。 FIG. 17 shows a state in which a link failure has occurred between OFS 10B-1 and OFS 10B-2 and the OFS 10B-4 has been restarted at the same time in the same network configuration as in the first embodiment. In this case, the OFS 10B-2 cannot immediately send the switching message to the OFS 10B-4 by the operation of the first embodiment alone, and even if the switching message is sent to the OFS 10B-4, the OFS 10B- Since the control channel of 4 itself is not established, the recovery will be delayed.

そこで、本実施形態のＯＦＳ１０Ｂは、他のＯＦＳ１０Ｂの接続を検出したときに、他のＯＦＳ１０Ｂに対し、接続完了メッセージ（第３のメッセージ）を送信する。例えば、図１８に示すように、ＯＦＳ１０Ｂ−４の再起動により、ＯＦＳ１０Ｂ−４とのリンクアップを検出した場合、ＯＦＳ１０Ｂ−３が、リンクアップしたポートを介して、ＯＦＳ１０Ｂ−４に対して接続完了メッセージ（第３のメッセージ）を送信する（図１８のＳ１０１）。 Therefore, when the OFS 10B of the present embodiment detects the connection of another OFS 10B, the OFS 10B transmits a connection completion message (third message) to the other OFS 10B. For example, as shown in FIG. 18, when a link up with OFS 10B-4 is detected by restarting OFS 10B-4, OFS 10B-3 completes connection to OFS 10B-4 via the linked up port. A message (third message) is transmitted (S101 in FIG. 18).

前記接続完了メッセージ（第３のメッセージ）を受信したＯＦＳ１０Ｂ−４は、図１９に示すように、接続完了メッセージ（第３のメッセージ）から制御用の通信を試みる（図１９のＳ１０２）。具体的には、ＯＦＳ１０Ｂ−４の切替メッセージ処理部１４Ｂは、前記制御チャネル管理部１３に管理されている制御パケットの送信ポートを、接続完了メッセージ（第３のメッセージ）の受信ポートに変更する。なお、ＯＦＳ１０Ｂ−５からも、接続完了メッセージ（第３のメッセージ）を受信する場合が考えられるが、ＯＦＳ１０Ｂ−５との接続ポートが、前記制御チャネル管理部１３に設定されているかどうかを確認することで、前記制御チャネル管理部１３との接続ポートを除外することができる。 The OFS 10B-4 that has received the connection completion message (third message) attempts control communication from the connection completion message (third message) as shown in FIG. 19 (S102 in FIG. 19). Specifically, the switching message processing unit 14B of the OFS 10B-4 changes the transmission port of the control packet managed by the control channel management unit 13 to the reception port of the connection completion message (third message). Although it is conceivable that a connection completion message (third message) is also received from the OFS 10B-5, it is confirmed whether or not a connection port with the OFS 10B-5 is set in the control channel management unit 13. Thus, the connection port with the control channel management unit 13 can be excluded.

前記ＯＦＳ１０Ｂ−４からのＯＦＣ２０Ａ宛てのパケットを受信したＯＦＳ１０Ｂ−３は、受信パケットに適合するマッチ条件を持つ制御情報（フローエントリ）を有していない場合の基本動作として、あるいは、新規パケットの受信をＯＦＣ２０Ａに通知するように予め設定された制御情報（フローエントリ）に従い、ＯＦＣ２０Ａに対し、新規パケットの受信を通知する（ステップＳ１０３）。 The OFS 10B-3 that has received a packet addressed to the OFC 20A from the OFS 10B-4 does not have control information (flow entry) with matching conditions that match the received packet, or receives a new packet. Is notified to the OFC 20A in accordance with control information (flow entry) set in advance so as to notify the OFC 20A (step S103).

新規パケットの受信通知を受けたＯＦＣ２０Ａは、図２０に示すように、受信したパケットの送信元と宛先からＯＦＳ１０Ｂ−１〜ＯＦＳ１０Ｂ−４間の経路を計算し、経路上のＯＦＳ１０Ｂ−１及びＯＦＳ１０Ｂ−３に、ＯＦＣ２０ＡとＯＦＳ１０Ｂ−４間で授受する制御用パケットの転送を指示する制御情報（フローエントリ）を設定する（ステップＳ１０４）。 The OFC 20A that has received the reception notification of the new packet calculates the path between the OFS 10B-1 to OFS 10B-4 from the transmission source and destination of the received packet, as shown in FIG. 20, and OFS 10B-1 and OFS 10B- 3, control information (flow entry) instructing transfer of a control packet exchanged between the OFC 20A and the OFS 10B-4 is set (step S104).

以上により、ＯＦＣ２０ＡとＯＦＳ１０Ｂ−４間の制御チャネルが確立する（ステップＳ１０５）。なお、ＯＦＣ２０ＡがＯＦＳ１０Ｂ−１〜ＯＦＳ１０Ｂ−４間の経路を計算するに当たっては、ＯＦＳ１０Ｂ−１からもたらされる障害通知や、ＯＦＳ１０Ｂ−２を経由する制御チャネルを介して制御下にあったＯＦＳ１０Ｂ−４からの制御パケットがＯＦＳ１０Ｂ−２から転送されて来た事実（ＯＦＳ１０Ｂ−１、ＯＦＳ１０Ｂ−２間のリンクの消滅）を参酌することができる。このようにすることで、再びＯＦＳ１０Ｂ−１、ＯＦＳ１０Ｂ−２間のリンクを経由する経路を計算しないようにすることができる。 As a result, the control channel between the OFC 20A and the OFS 10B-4 is established (step S105). In addition, when the OFC 20A calculates the path between the OFS 10B-1 to OFS 10B-4, from the OFS 10B-4 that is under control through the failure notification from the OFS 10B-1 or the control channel via the OFS 10B-2. The fact that the control packet is transferred from OFS 10B-2 (destruction of the link between OFS 10B-1 and OFS 10B-2) can be taken into consideration. By doing in this way, it is possible not to calculate the route via the link between OFS 10B-1 and OFS 10B-2 again.

また、上記第２の実施形態においては、ここで、ＯＦＳ１０Ｂが複数のＯＦＳ１０Ｂから接続完了メッセージを受信する場合が考えられるが、ＯＦＳ１０Ｂは、最初に受信したポートで制御用の通信を試みるようにすればよい。例えば、図１７のＯＦＳ１０Ｂ−４が、ＯＦＳ１０Ｂ−２から先に接続完了メッセージを受信する場合が考えられるが、ＯＦＳ１０Ｂ−２経由で制御用パケットを送信しても一定期間、ＯＦＣ２０Ａからの応答が無ければ、ＯＦＳ１０Ｂ−３との接続ポートで制御用の通信を試みることで、制御チャネルを確立することができる。 In the second embodiment, the OFS 10B may receive connection completion messages from a plurality of OFS 10B. However, the OFS 10B may try to perform control communication at the port received first. That's fine. For example, the OFS 10B-4 in FIG. 17 may receive a connection completion message first from OFS 10B-2. However, even if a control packet is transmitted via OFS 10B-2, there is no response from OFC 20A for a certain period of time. For example, the control channel can be established by attempting control communication at the connection port with the OFS 10B-3.

以上のように本実施形態によれば、２重障害が発生した場合においても迅速に制御チャネルを切り替えて、ＯＦＳ１０Ｂの制御を回復することができる。 As described above, according to the present embodiment, control of the OFS 10B can be recovered by quickly switching the control channel even when a double failure occurs.

以上、本発明の各実施形態を説明したが、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の基本的技術的思想を逸脱しない範囲で、更なる変形・置換・調整を加えることができる。例えば、各図面に示したネットワーク構成や要素の構成は、本発明の理解を助けるための一例であり、これらの図面に示した構成に限定されるものではない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and further modifications, substitutions, and adjustments are possible without departing from the basic technical idea of the present invention. Can be added. For example, the network configuration and the configuration of elements shown in the drawings are examples for helping understanding of the present invention, and are not limited to the configurations shown in these drawings.

最後に、本発明の好ましい形態を要約する。
［第１の形態］
（上記第１の視点によるスイッチ参照）
［第２の形態］
第１の形態のスイッチにおいて、
前記制御情報には、前記データ転送チャネルを用いて構成された制御チャネル上のパケットを転送するための制御情報であるか否かを示す情報が含まれており、
前記切替メッセージ作成部は、
前記制御チャネル上のパケットを転送するための制御情報の中から、前記障害が検出されたポートを出力先とする制御情報を検索し、該制御情報にて指定されたパケットの送信元の隣接スイッチに対し、前記制御情報に適合するパケットの転送先を変更するよう指示する切替メッセージを作成して送信するスイッチ。
［第３の形態］
第１又は第２の形態のスイッチにおいて、
前記切替メッセージ処理部は、
前記制御チャネル管理部にて管理されている制御装置と通信するためのポートの変更後、前記切替メッセージの送信元のスイッチに対し、切替完了メッセージを送信し、
他のスイッチから前記切替完了メッセージを受信すると、前記制御チャネル管理部にて管理されている制御装置と通信するためのポートを前記他のスイッチに変更するスイッチ。
［第４の形態］
第１から第３いずれか一の形態のスイッチにおいて、
前記切替メッセージ作成部は、
他のスイッチの接続を検出した場合、前記他のスイッチに対し、自装置に対し前記制御装置に対するパケットを送信するよう指示するメッセージを送信するスイッチ。
［第５の形態］
第１から第４いずれか一の形態のスイッチにおいて、
前記切替メッセージ処理部は、前記制御チャネルが確立されていない状態で、
他のスイッチから、自装置に対し前記制御装置に対するパケットを送信するよう指示するメッセージを受信した場合、前記他のスイッチに対し、前記制御装置に対するパケットを送信するスイッチ。
［第６の形態］
（上記第２の視点による制御装置参照）
［第７の形態］
第６の形態の制御装置において、
一のスイッチが、制御装置と通信するためのポートを変更したことによる、前記ポートに接続する他のスイッチからのパケットの受信を契機として、前記制御チャネルの経路を変更する制御装置。
［第８の形態］
（上記第３の視点による通信システム参照）
［第９の形態］
（上記第４の視点による制御チャネルの管理方法参照）
［第１０の形態］
（上記第５の視点によるプログラム参照）
なお、上記第８〜第１０の形態は、第１の形態と同様に、第２〜第５の形態に展開することが可能である。 Finally, a preferred form of the invention is summarized.
[First embodiment]
(Refer to the switch from the first viewpoint above.)
[Second form]
In the switch of the first form,
The control information includes information indicating whether it is control information for transferring a packet on a control channel configured using the data transfer channel,
The switching message creation unit
The control information for forwarding the packet on the control channel is searched for control information whose output destination is the port where the failure is detected, and the neighboring switch that is the transmission source of the packet specified by the control information A switch that creates and transmits a switching message that instructs to change the transfer destination of a packet that matches the control information.
[Third embodiment]
In the switch of the first or second form,
The switching message processing unit
After changing the port for communicating with the control device managed by the control channel management unit, a switch completion message is transmitted to the switch that is the transmission source of the switch message,
A switch that changes a port for communicating with the control device managed by the control channel management unit to the other switch when the switch completion message is received from the other switch.
[Fourth form]
In the switch of any one of the first to third forms,
The switching message creation unit
A switch that transmits a message instructing the other device to transmit a packet for the control device to the other switch when connection of the other switch is detected.
[Fifth embodiment]
In the switch according to any one of the first to fourth aspects,
The switching message processing unit is in a state where the control channel is not established,
A switch that transmits a packet to the control device to the other switch when a message instructing the device to transmit the packet to the control device is received from another switch.
[Sixth embodiment]
(Refer to the control device according to the second viewpoint)
[Seventh form]
In the control device of the sixth aspect,
A control device that changes a path of the control channel when a switch receives a packet from another switch connected to the port due to a change of a port for communication with the control device.
[Eighth form]
(Refer to the communication system according to the third viewpoint)
[Ninth Embodiment]
(Refer to the control channel management method from the fourth viewpoint)
[Tenth embodiment]
(Refer to the program from the fifth viewpoint above)
In addition, the said 8th-10th form can be expand | deployed to the 2nd-5th form similarly to the 1st form.

なお、上記の特許文献および非特許文献の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態ないし実施例の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素（各請求項の各要素、各実施形態ないし実施例の各要素、各図面の各要素等を含む）の多様な組み合わせ、ないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。特に、本書に記載した数値範囲については、当該範囲内に含まれる任意の数値ないし小範囲が、別段の記載のない場合でも具体的に記載されているものと解釈されるべきである。 Each disclosure of the above-mentioned patent document and non-patent document is incorporated herein by reference. Within the scope of the entire disclosure (including claims) of the present invention, the embodiments and examples can be changed and adjusted based on the basic technical concept. Further, various combinations or selections of various disclosed elements (including each element of each claim, each element of each embodiment or example, each element of each drawing, etc.) within the scope of the claims of the present invention. Is possible. That is, the present invention of course includes various variations and modifications that could be made by those skilled in the art according to the entire disclosure including the claims and the technical idea. In particular, with respect to the numerical ranges described in this document, any numerical value or small range included in the range should be construed as being specifically described even if there is no specific description.

１０、１０−１〜１０−４スイッチ
１０Ａ、１０Ａ−１〜１０Ａ−５、１０Ｂ、１０Ｂ−１〜１０Ｂ−５オープンフロースイッチ（ＯＦＳ）
１１制御情報記憶部
１１Ａフローテーブル
１２パケット処理部
１３制御チャネル管理部
１４、１４Ｂ切替メッセージ処理部
１５、１５Ｂ切替メッセージ作成部
２０制御装置
２０Ａオープンフローコントローラ（ＯＦＣ）
２１経路計算部
２２スイッチ制御部
２３制御チャネル管理部
２４トポロジ記憶部 10, 10-1 to 10-4 switch 10A, 10A-1 to 10A-5, 10B, 10B-1 to 10B-5 Open flow switch (OFS)
11 Control information storage unit 11A Flow table 12 Packet processing unit 13 Control channel management unit 14, 14B Switching message processing unit
15, 15B Switching message creation unit 20 Control device 20A Open flow controller (OFC)
21 Route Calculation Unit 22 Switch Control Unit 23 Control Channel Management Unit 24 Topology Storage Unit

Claims

A packet processing unit that processes packets based on control information set from a predetermined control device via a control channel configured using a data transfer channel between switches;
A control channel management unit for managing a port for communicating with the control device via the control channel;
When a failure of a port connected to another switch is detected, control information for the port as an output destination is searched from control information for configuring the control channel held by the own device, and the control is performed. A switching message creating unit that creates and sends a switching message that instructs the neighboring switch of the transmission source of the packet designated by the information to change the transfer destination of the packet that matches the control information;
When a switching message is received from another switch, a switching message processing unit that changes a port for communicating with the control device managed by the control channel management unit;
A switch comprising

The control information includes information indicating whether it is control information for transferring a packet on a control channel configured using the data transfer channel,
The switching message creation unit
The control information for forwarding the packet on the control channel is searched for control information whose output destination is the port where the failure is detected, and the neighboring switch that is the transmission source of the packet specified by the control information The switch according to claim 1, wherein a switch message for instructing to change a transfer destination of a packet conforming to the control information is generated and transmitted.

The switching message processing unit
After changing the port for communicating with the control device managed by the control channel management unit, a switch completion message is transmitted to the switch that is the transmission source of the switch message,
3. The switch according to claim 1, wherein when the switching completion message is received from another switch, a port for communicating with a control device managed by the control channel management unit is changed to the other switch.

The switching message creation unit
4. The switch according to claim 1, wherein when a connection of another switch is detected, a message instructing the other device to transmit a packet to the control device is transmitted to the other switch.

In the state where the control channel is not established, the switching message processing unit,
The packet for the control device is transmitted to the other switch when the message for instructing the device to transmit the packet for the control device is received from the other switch. switch.

A control device that sets control information including information indicating whether or not the control information is for configuring the control channel to the switch via a control channel configured using a data transfer channel between the switches.

7. The control device according to claim 6, wherein one switch changes a path of the control channel when receiving a packet from another switch connected to the port due to a change of a port for communication with the control device. .

A packet processing unit that processes packets based on control information set from a predetermined control device via a control channel configured using a data transfer channel between switches;
A control channel management unit for managing a port for communicating with the control device via the control channel;
When a failure of a port connected to another switch is detected, the control information for the port as an output destination is searched from the control information held by the own device, and the packet specified by the control information is searched. A switching message creating unit that creates and sends a switching message instructing the neighboring switch of the transmission source to change the transfer destination of the packet that matches the control information;
A switching message processing unit that changes a port for communicating with the control device managed by the control channel management unit when receiving a switching message from another switch;
And a control device that sets the control information for the switch.

A packet processing unit that processes a packet based on control information set by a predetermined control device via a control channel configured using a data transfer channel between switches;
When a first switch comprising a control channel management unit that manages a port for communicating with the control device via the control channel detects a failure of a port connected to another switch, the own device holds The control information for which the port is the output destination is retrieved from the control information being transmitted, and the packet transfer destination that matches the control information is transmitted to the adjacent switch that is the transmission source of the packet specified by the control information. Creating and sending a switch message instructing to change
When the second switch that is adjacent to the first switch receives a switching message from the first switch, the port for communicating with the control device managed by the control channel management unit is changed. And steps to
Control channel management method.

A packet processing unit that processes packets based on control information set from a predetermined control device via a control channel configured using a data transfer channel between switches; and the control device via the control channel; A computer mounted on a switch equipped with a control channel management unit that manages a port for communication,
When a failure of a port connected to another switch is detected, control information for the port as an output destination is searched from control information for configuring the control channel held by the own device, and the control is performed. A process of creating and transmitting a switching message instructing the neighboring switch of the transmission source of the packet designated by the information to change the transfer destination of the packet that matches the control information;
When a switching message is received from another switch, a process for changing a port for communicating with the control device managed by the control channel management unit;
A program that executes