JP6371321B2 - COMMUNICATION SYSTEM AND PACKET TRANSFER METHOD - Google Patents
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Description
本発明は、送信元から送出されたパケットを複数拠点に転送する技術に関連するものである。 The present invention relates to a technique for transferring a packet transmitted from a transmission source to a plurality of sites.
コンサートやスポーツのライブ配信を実現するために、エンコーダを経済化しつつ1つの配信元から多数の配信先に映像を送信する必要がある。これを実現するために、通信品質を保証しやすいIP-VPNを用いて同VPN上でIPマルチキャスト(MC)を行うという例が広く見られる。 In order to realize live distribution of concerts and sports, it is necessary to transmit video from one distribution source to many distribution destinations while making the encoder economical. In order to realize this, an example of performing IP multicast (MC) on the VPN using an IP-VPN that easily guarantees communication quality is widely seen.
しかし、通信事業者にとって、MCはシステム処理負荷が増大し、かつその需要を予測することも難しい。そのため、MC利用に際し追加料金が発生する場合が一般的である。VPN内をユニキャスト(UC)のみでMC同様の動作を実現することができれば、更なる経済化が期待できる。 However, for telecommunications carriers, MC increases the system processing load and it is difficult to predict the demand. For this reason, additional charges are generally incurred when using MC. If the same operation as MC can be realized only by unicast (UC) in the VPN, further economy can be expected.
一方で、近年、Full HD級ライブ映像(4810pps)を例えば48都道府県に配信できるだけの高い処理性能の実現も求められている。従来のユニキャスト技術ではこのような性能条件を満たすことができない。 On the other hand, in recent years, there has been a demand for realization of high processing performance sufficient to deliver Full HD live video (4810pps) to, for example, 48 prefectures. Conventional unicast technology cannot satisfy such performance conditions.
1つのパケットを複数拠点へ転送するために、従来はネットワーク機器が性能の観点からハードウェア実装されていたことにより、柔軟にパケットを複製したり、ヘッダ情報を書き換えるということが難しかったため、IPマルチキャストプロトコル(非特許文献1,2)やユニキャストコピー(非特許文献3,4)等の新たなプロトコル実装が行われ適用されてきた。
In order to transfer a single packet to multiple sites, it has been difficult to duplicate packets or rewrite header information flexibly because network devices were conventionally hardware-implemented from the viewpoint of performance. New protocol implementations such as protocols (
しかし、例えば、IPマルチキャストプロトコルを用いる場合は全てのネットワーク機器のプロトコル対応が必要であったり、ユニキャストコピーには特別な端末設置の手間や性能面で問題がある等、それぞれ導入には課題があった。具体的には以下のとおりである。 However, for example, when using the IP multicast protocol, it is necessary to support the protocol of all network devices, and there are problems with the introduction of unicast copy, such as special terminal installation time and performance problems. there were. Specifically, it is as follows.
従来のマルチキャスト技術(非特許文献1、2)では、配信元から配信先までのマルチキャストツリーを自律的に構成し、特殊なIPアドレスをパケットに付与し、同マルチキャストツリーに沿って同パケットを転送している。
In conventional multicast technology (
また、従来のユニキャストコピー技術(非特許文献3、4)では、GREなどのトンネリングプトコルを利用してマルチキャストツリーを手動/自動で構成し、同マルチキャストツリーに沿ってパケットを転送している。この方式では、宛先を制御するためにVLAN/GRE等のVPN技術を併用する必要があり、MTU(Maximum Transmission Unit)縮小及びヘッダ処理負荷増に伴い、スループットが減少したり、設備コストが増加する可能性がある。
In addition, in the conventional unicast copy technology (Non-Patent
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、従来技術では必要であった既存機器に対する特別な設定等を行うことなく、送信元から送信されたパケットを複数拠点に転送することを可能とする技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and it is possible to transfer a packet transmitted from a transmission source to a plurality of bases without performing a special setting or the like for an existing device, which is necessary in the prior art. The purpose is to provide the technology.
本発明の実施の形態によれば、パケット転送装置とパケット転送制御装置と前記パケット転送装置に接続された信号フォーマットチェッカーとを備える通信システムであって、
前記パケット転送制御装置が、前記パケット転送装置に対してフロールールを設定し、
前記パケット転送装置が、前記フロールールに従って、パケット送信装置から受信したパケットを複製し、複製された各パケットの宛先アドレスを書き換えて、当該各パケットを各パケット受信装置に転送し、
前記信号フォーマットチェッカーが、前記パケット転送装置によって転送された複数のパケットのフローのうちの1つのフローを受信して監視し、
前記宛先アドレスは、宛先IPアドレス及び宛先MACアドレスであり、
前記パケット転送制御装置は、宛先IPアドレスのリストに基づくARP問い合わせ処理により得られた宛先MACアドレスを用いて、宛先IPアドレス及び宛先MACアドレスを有するフロールールを作成し、当該フロールールを前記パケット転送装置に設定する
ことを特徴とする通信システムが提供される。
According to an embodiment of the present invention, a communication system comprising a packet transfer device, a packet transfer control device, and a signal format checker connected to the packet transfer device,
The packet transfer control device sets a flow rule for the packet transfer device,
The packet forwarding device replicates the packet received from the packet transmitting device according to the flow rule, rewrites the destination address of each duplicated packet, and forwards each packet to each packet receiving device.
The signal format checker receives and monitors one of a plurality of packet flows transferred by the packet transfer device ;
The destination address is a destination IP address and a destination MAC address,
The packet transfer control device creates a flow rule having a destination IP address and a destination MAC address using a destination MAC address obtained by an ARP inquiry process based on a list of destination IP addresses, and transfers the flow rule to the packet transfer There is provided a communication system characterized by being set in an apparatus .
また、本発明の実施の形態によれば、パケット転送装置とパケット転送制御装置と前記パケット転送装置に接続された信号フォーマットチェッカーとを備える通信システムにおけるパケット転送方法であって、
前記パケット転送制御装置が、前記パケット転送装置に対してフロールールを設定するステップと、
前記パケット転送装置が、前記フロールールに従って、パケット送信装置から受信したパケットを複製し、複製された各パケットの宛先アドレスを書き換えて、当該各パケットを各パケット受信装置に転送するステップと、
前記信号フォーマットチェッカーが、前記パケット転送装置によって転送された複数のパケットのフローのうちの1つのフローを受信して監視するステップと
を備え、
前記宛先アドレスは、宛先IPアドレス及び宛先MACアドレスであり、
前記フロールールを設定するステップでは、前記パケット転送制御装置が、宛先IPアドレスのリストに基づくARP問い合わせ処理により得られた宛先MACアドレスを用いて、宛先IPアドレス及び宛先MACアドレスを有するフロールールを作成し、当該フロールールを前記パケット転送装置に設定する
ことを特徴とするパケット転送方法が提供される。
According to an embodiment of the present invention, there is provided a packet transfer method in a communication system including a packet transfer device, a packet transfer control device, and a signal format checker connected to the packet transfer device,
The packet transfer control device sets a flow rule for the packet transfer device;
The packet forwarding device replicating the packet received from the packet transmitting device according to the flow rule, rewriting the destination address of each duplicated packet, and forwarding each packet to each packet receiving device;
The signal format checker receiving and monitoring one of a plurality of packet flows transferred by the packet transfer device ; and
The destination address is a destination IP address and a destination MAC address,
In the step of setting the flow rule, the packet transfer control device creates a flow rule having a destination IP address and a destination MAC address using a destination MAC address obtained by an ARP inquiry process based on a list of destination IP addresses. Then, a packet transfer method is provided in which the flow rule is set in the packet transfer apparatus .
本発明の実施の形態によれば、従来技術では必要であった既存機器に対する特別な設定等を行うことなく、送信元から送信されたパケットを複数拠点に転送することを可能とする技術が提供される。 According to the embodiment of the present invention, there is provided a technique that enables a packet transmitted from a transmission source to be transferred to a plurality of locations without performing special settings for existing devices, which was necessary in the prior art. Is done.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下で説明する実施の形態は一例に過ぎず、本発明を適用可能な形態は、以下の実施の形態に限られるわけではない。例えば、以下の例では、映像配信に関するエンコーダと複数デコーダを接続する構成を説明しているが、これは一例に過ぎない。本発明は映像配信以外の様々なアプリケーションにも適用可能である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The embodiment described below is merely an example, and the form to which the present invention can be applied is not limited to the following embodiment. For example, in the following example, a configuration in which an encoder for video distribution and a plurality of decoders are connected is described, but this is only an example. The present invention is also applicable to various applications other than video distribution.
(システム構成)
図1に、本発明の実施の形態における通信システムの全体構成を示す。図1に示すように、本実施の形態に係る通信システムでは、SDN(Software Defined Networking)スイッチ100が配置され、当該SDNスイッチ100に、映像のエンコーダ300と複数のデコーダ400がネットワークを介して接続された構成を有する。また、図1の例では、L3SW(レイヤ3スイッチ)500もSDNスイッチ100に接続されている。また、図1の例では、入力側と出力側でIPセグメントが分割されている。
(System configuration)
FIG. 1 shows the overall configuration of a communication system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, in the communication system according to the present embodiment, an SDN (Software Defined Networking)
SDNスイッチ100は、matchフィールド(マッチ部)とactionフィールド(アクション部)を有するフローテーブル(フロールールと呼んでもよい)を備え、入力されたパケットのヘッダ等の情報とmatchフィールドに記述された情報とを比較して、マッチする場合に、actionフィールドに記述された動作(例:ヘッダを書き換えて所定ポートから出力)を実行する。なお、SDNスイッチ100をパケット転送装置と称してもよい。
The
また、図1に示すように、スイッチ制御装置200が備えられている。スイッチ制御装置200は、SDNスイッチ100に対して、ARP(Address Resolution Protocol)実行制御、フローテーブルの設定等を実行する。なお、スイッチ制御装置200をパケット転送制御装置と称してもよい。また、エンコーダ300をパケット送信装置と称し、デコーダ400をパケット受信装置と称してもよい。
Moreover, as shown in FIG. 1, a
当該通信システムでは、送信側から送信されたパケット(符号化データ)をSDNスイッチ100が受信し、SDNスイッチ100は、ユニキャストコピーによってパケットを複数の受信側に送信する。より具体的には以下のとおりである。
In the communication system, the
エンコーダ300により入力映像が符号化され、符号化データのパケット(宛先=192.168.99.1:60002)がエンコーダ300からユニキャストでSDNスイッチ100に送信される。SDNスイッチ100は、ポート3から当該パケットを受信する。SDNスイッチ100は、複数の宛先への送信のためにパケットをコピー(複製)するとともに、パケットの宛先IPアドレスと宛先MACアドレスとを個々の宛先に応じて書き換えて、各デコーダ400に送信する。なお、出力側でさらにL3SW500等による別IPセグメントへの転送に対応させるため、パケットの送信元IPアドレス、送信元MACアドレスも書き換えることとしてもよい。
The input video is encoded by the
ここで、映像配信側のエンコーダ300が192.168.99.1宛てにパケットを送信する際には、宛先のMACアドレスが必要になるため、エンコーダ300は、192.168.99.1のMACアドレスを問い合わせるARPを実行して、MACアドレスをSDNスイッチ100から取得する。一方、SDNスイッチ100は、192.168.99.1宛てのARPの問い合わせに対して、対応するMACアドレスを返す機能を有する。
Here, when the
また、本実施の形態では、出力側はユニキャストでパケットを送信するので、上述したように、SDNスイッチ100は、出力するパケットの宛先IPアドレスと宛先MACアドレスを、パケットの宛先に合わせて書き換える。ここで、宛先MACアドレスについては、SDNスイッチ100(あるいはスイッチ制御装置200)が宛先IPアドレスを指定したARP問い合わせを実行して取得したものである。
In this embodiment, since the output side transmits the packet by unicast, as described above, the
(装置構成)
図2に、本実施の形態におけるSDNスイッチ100の構成図を示す。図2に示すように、SDNスイッチ100は、パケット受信部101、パケットマッチ処理部102、アドレス変換部103、パケット送信部104、フローテーブル保持部105、スイッチ制御部106を有する。
(Device configuration)
FIG. 2 shows a configuration diagram of the
スイッチ制御部106は、スイッチ制御装置200からの指示に基づき、フローテーブル保持部105にフローテーブルを設定(例:フローエントリの追加、差し替え、削除、修正等)する。パケット受信部101がパケットを受信すると、パケットマッチ処理部102が、パケットの情報(例:宛先/送信元アドレス、宛先/送信元ポート番号等)と、フローテーブルのマッチ部とを比較し、マッチするエントリーがある場合に、パケットのコピーを行う。
The
そして、アドレス変換部103が、各パケットについて、フローテーブルのアクション部の内容に従って、アドレス変換を行い、パケット送信部104により、指定ポートからパケットが送出される。なお、上記の処理は例である。例えば、パケット受信部101がパケットコピーを行うこととしてもよいし、アドレス変換部103がパケットコピーを行うこととしてもよい。
Then, the
また、例えばパケット受信部101及びパケット送信部104は、ARP問い合わせを受信してARP応答を行う機能、ARP問い合わせを送信してARP応答を受信する機能を含む。例えば、スイッチ制御装置200が映像配信先のMACアドレスを把握するために、スイッチ制御装置200が、SDNスイッチ100のスイッチ制御部106に、宛先IPアドレスのリストととともにARP実行指示を送り、スイッチ制御部106は、パケット送信部104及びパケット受信部101に対して当該リストの各宛先IPアドレスのARP問い合わせを指示する。例えばパケット受信部101が、各宛先IPアドレスに対応するMACアドレスを取得すると、それらをスイッチ制御部106に通知して、スイッチ制御部106は当該MACアドレスをスイッチ制御装置200に送信する。
For example, the
図3に、本実施の形態におけるスイッチ制御装置200の構成図を示す。図3に示すように、スイッチ制御装置200は、配信元/配信先リスト登録部201、データ格納部202、ARP制御部203、フローテーブル生成部204、フローテーブル設定部205を有する。
FIG. 3 shows a configuration diagram of the
配信元/配信先リスト登録部201は、オペレータ端末等から配信元及び配信先のIPアドレスのリストを受信し、当該リストをデータ格納部202に格納する。データ格納部202は各種のデータを格納する。
The distribution source / destination destination
ARP制御部203は、SDNスイッチ100に対するARP実行指示やARP応答で得られた宛先IPアドレスに対するMACアドレスをデータ格納部202に格納する。フローテーブル生成部204は、配信元/配信先リスト及びARP制御部203により取得されたMACアドレスを用いて、フローテーブルを生成する。フローテーブル設定部205は、フローテーブル生成部204で生成されたフローテーブルをSDNスイッチ100に送信(設定)する。
The
本実施の形態におけるスイッチ制御装置200は、例えば、1つ又は複数のコンピュータに、本実施の形態で説明する処理内容を記述したプログラムを実行させることにより実現可能である。すなわち、スイッチ制御装置200が有する機能は、当該コンピュータに内蔵されるCPUやメモリ等のハードウェア資源を用いて、スイッチ制御装置200で実施される処理に対応するプログラムを実行することによって実現することが可能である。上記プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体(可搬メモリ等)に記録して、保存したり、配布したりすることが可能である。また、上記プログラムをインターネットや電子メール等、ネットワークを通して提供することも可能である。なお、上記のプログラムは、各データベースに関わる機能を含まないこととしてもよい。
The
また、SDNスイッチ100についても、1つ又は複数のコンピュータに、本実施の形態で説明する処理内容を記述したプログラムを実行させることにより実現可能である。
The
また、スイッチ制御装置200とSDNスイッチ100のいずれについても、処理を組み込んだハードウェア回路(集積回路)を用いて実現することも可能である。
Further, both the
(動作の手順について)
次に、図4のフローチャートに示す手順に沿って、本実施の形態における通信システムの動作手順例を説明する。
(Operation procedure)
Next, an example of an operation procedure of the communication system in the present embodiment will be described along the procedure shown in the flowchart of FIG.
まず、オペレータ等により、映像の配信元であるエンコーダのIPアドレスと、配信先である複数のデコーダのIPアドレスとのリストが、スイッチ制御装置200の配信元/配信先リスト登録部201に入力され、当該リストが配信元/配信先リスト登録部201によりデータ格納部202に格納される。
First, a list of IP addresses of encoders serving as video distribution sources and IP addresses of a plurality of decoders serving as distribution destinations is input to a distribution source / distribution destination
次に、ステップS102において、ARP制御部203が、配信先のIPアドレスのリストをSDNスイッチ100に送信することにより、SDNスイッチ100に、配信先の各IPアドレスを指定したARP問い合わせを実行させる。SDNスイッチ100により各配信先のデコーダのMACアドレスが取得され、当該MACアドレスは、スイッチ制御装置200のARP制御部203に返される。ARP制御部203は、当該MACアドレスを、宛先IPアドレスと対応付けてデータ格納部202に格納する。
In step S102, the
なお、後述するパケットの宛先アドレスの書き換え時のマッチ処理時に、送信元MACアドレスも参照する場合、ARP制御部203は、配信元IPアドレスを指定してSDNスイッチ100に対してARP指示を行って、送信元MACアドレスを取得すればよい。
In addition, when the source MAC address is also referred to at the time of the match processing at the time of rewriting the packet destination address, which will be described later, the
なお、上記の例では、スイッチ制御装置200がSDNスイッチ100に対してARP実行指示を行って、SDNスイッチ100がARPを実行するが、これに代えて、スイッチ制御装置200自身が、配信元エンコーダ/配信先デコーダに対するARPを実行してもよい。
In the above example, the
次に、ステップS103において、スイッチ制御装置200のフローテーブル生成部204が、データ格納部202に格納されている配信元/配信先のIPアドレスのリスト、及び、ステップS102で取得したMACアドレスを用いて、フローテーブルを作成する。
Next, in step S103, the flow
図5は、ステップS103で生成されたフローテーブルのアクション部の一例を示す図である。ここでのフローテーブルのマッチ部は、例えば、図1の例を想定すると、「送信元IPアドレス:192.168.99.10、宛先IPアドレス:192.168.99.1、入力ポート=ポート3」を含む情報になる。これは、ポート3から入力されたパケットの送信元IPアドレスが192.168.99.10であり、宛先IPアドレスが192.168.99.1である場合に、アクション部に記載された処理を実行することを意味する。なお、ポート番号もマッチ処理やアドレス変換処理の対象になるが、本実施の形態では、処理を分かり易く示すために、ポート番号の記述を省略している。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the action part of the flow table generated in step S103. Here, for example, assuming the example of FIG. 1, the matching part of the flow table is information including “source IP address: 192.168.99.10, destination IP address: 192.168.99.1, input port =
図5に示すアクション部の例は、パケットを2つのデコーダにユニキャストコピーにより配信する場合の例を示している。具体的には、このアクション部は、「マッチ部とマッチしたパケットについて、パケットをコピーし、1つ目のパケット(192.168.0.101宛て)については、宛先MACアドレスを192.168.0.101に対応する00:00:00:00:00:01に書き換え、宛先IPアドレスを192.168.0.101に書き換えて、書き換えのなされたパケットをポート1から出力し、2つ目のパケット(192.168.0.102宛て)については、宛先MACアドレスを192.168.0.102に対応する00:00:00:00:00:02に書き換え、宛先IPアドレスを192.168.0.102に書き換えて、書き換えのなされたパケットをポート2から出力する」ことを意味する。
The example of the action part shown in FIG. 5 shows an example in which a packet is distributed to two decoders by unicast copying. Specifically, the action unit copies “the packet for the packet matched with the match unit, and for the first packet (addressed to 192.168.0.101), the destination MAC address corresponding to 192.168.0.101 is 00: Rewrite to 00: 00: 00: 00: 01, rewrite the destination IP address to 192.168.0.101, output the rewritten packet from
上記は配信先が2つの場合の例であるが、配信先がNであれば、上記のようなアクション部がN個設定されることになる。また、本実施の形態では、フローテーブル生成部204が自動的にフローテーブルを生成するが、オペレータ等がフローテーブルを手動で作成し、スイッチ制御装置200に入力することとしてもよい。
The above is an example when there are two distribution destinations. If the distribution destination is N, N action parts as described above are set. In the present embodiment, the flow
図4のステップS104において、フローテーブル設定部205が、ステップS103で生成されたフローテーブルをSDNスイッチ100に送信する。SDNスイッチ100のスイッチ制御部106が当該フローテーブルを受信し、当該フローテーブルをフローテーブル保持部105に格納する。
In step S104 of FIG. 4, the flow
ステップS105において、当該フローテーブルを参照したパケット転送処理が開始される。すなわち、SDNスイッチ100は、エンコーダ300から送信されたパケットを受信すると、パケットを配信先の数分だけコピーして、各パケットについて、フローテーブルの各エントリに記載されたとおりに宛先アドレスの書き換えを行って、指定の出力ポートから出力する。
In step S105, packet transfer processing with reference to the flow table is started. That is, when the
(パケット転送動作について)
本実施の形態におけるSDNスイッチ100のパケット転送動作には、パケットシーケンシャル処理(パケット順次処理)とパケットパラレル処理(パケット並列処理)がある。以下、これらをパケット転送動作例1、パケット転送動作例2として説明する。
(About packet transfer operation)
The packet transfer operation of the
図6は、パケット転送動作例1(パケットシーケンシャル処理)を説明するための図である。図6に示すように、パケット転送動作例1では、パケットのコピー、アドレス書き換え、パケット出力をシーケンシャルに実行する。すなわち、例えば、配信先のデコーダがデコーダA、デコーダB、デコーダCの3つであるとした場合に、SDNスイッチ100は、フローテーブルに従って、まず、デコーダAに転送するパケットのコピーを行い、パケットの宛先アドレスを書き換え、出力し、次に、デコーダBに転送するパケットのコピーを行い、宛先アドレスを書き換え、出力し、次に、デコーダCに転送するパケットのコピーを行い、宛先アドレスを書き換え、出力する。このような処理が、パケットをエンコーダ300から受信する度に実行される。
FIG. 6 is a diagram for explaining a packet transfer operation example 1 (packet sequential processing). As shown in FIG. 6, in packet transfer operation example 1, packet copying, address rewriting, and packet output are executed sequentially. That is, for example, when there are three delivery destination decoders, decoder A, decoder B, and decoder C, the
なお、図6に示す例では、パケットをコピーした後にアドレス書き換えを行っている。この処理は、例えば、図2に示すパケット受信部101が、受信したパケットを一旦バファに格納し、順次、パケットのコピーをして、コピーパケットをパケットマッチ処理部102に渡すという処理により実現される。また、パケットマッチ処理部102が、マッチ部にマッチしたパケットについて、パケットを一旦バッファに格納し、パケットのコピーをして、コピーパケットをアドレス変換部103に渡す処理としてもよい。
In the example shown in FIG. 6, address rewriting is performed after the packet is copied. This process is realized, for example, by a process in which the
また、パケットマッチ処理部102において、マッチ部とマッチしたパケットに関して、アドレス変換部103が、パケットをバッファに格納し、パケットのコピーとアドレス書き換えを同時に行う処理としてもよい。
Further, in the packet
図7は、パケット転送動作例2(パケットパラレル処理)を説明するための図である。図7に示すように、パケット転送動作例2では、パケットのコピー、アドレス書き換え、パケット出力をパラレル(並列)に実行する。すなわち、例えば、配信先のデコーダがデコーダA、デコーダB、デコーダCの3つであるとした場合に、SDNスイッチ100は、入力パケットをコピーして3つのパケットとし、デコーダAに転送するパケットの宛先アドレス書き換え・出力、デコーダBに転送するパケットの宛先アドレス書き換え・出力、デコーダCに転送するパケットの宛先アドレス書き換え・出力を、パラレルに実行する。このような処理が、パケットをエンコーダ300から受信する度に実行される。
FIG. 7 is a diagram for explaining a packet transfer operation example 2 (packet parallel processing). As shown in FIG. 7, in the packet transfer operation example 2, packet copying, address rewriting, and packet output are executed in parallel. That is, for example, when there are three delivery destination decoders, decoder A, decoder B, and decoder C, the SDN switch 100 copies the input packet into three packets, and the packet to be transferred to the decoder A The destination address rewriting / output, the destination address rewriting / output of the packet transferred to the decoder B, and the destination address rewriting / output of the packet transferred to the decoder C are executed in parallel. Such a process is executed every time a packet is received from the
なお、図7に示す例では、パケットをコピーした後にアドレス書き換えを行っている。この処理は、例えば、図2に示すパケット受信部101が、受信したパケットをコピーして、複数コピーパケットをパケットマッチ処理部102に渡すという処理により実現される。また、パケットマッチ処理部102が、マッチ部にマッチしたパケットについて、パケットのコピーをして、複数コピーパケットをアドレス変換部103に渡す処理としてもよい。
In the example shown in FIG. 7, address rewriting is performed after the packet is copied. This process is realized, for example, by a process in which the
また、パケットマッチ処理部102において、マッチ部とマッチしたパケットに関して、アドレス変換部103が、パケットのコピーとアドレス書き換えを同時に行う処理としてもよい。
Further, the packet
パラレル処理に対応する場合、例えば、図2に示すパケットマッチ処理部102、及びアドレス変換部103は、ハードウェア的に並列処理が可能なように構成されている。より具体的には、例えば、パケットマッチ処理部102及びアドレス変換部103に対応するCPUを複数並列に備えるように構成される。
In the case of supporting parallel processing, for example, the packet
(監視機能について)
図8に示すように、SDNスイッチ100に信号フォーマットチェッカー250を接続することとしてもよい。ここでは、例えば、SDNスイッチ100において、フローテーブルに従ってコピー及びアドレス書き換えのなされた複数パケットフローのうちの1つフローをネットワーク上で信号フォーマットチェッカー250がキャプチャして、パケットの到達性、フォーマット正常性を確認する。また、フローテーブルにおいて、信号フォーマットチェッカー250宛てのフローを追加して、当該フローを信号フォーマットチェッカー250が受信して、信号の到達性やフォーマット正常性を確認することとしてもよい。
(About the monitoring function)
As shown in FIG. 8, a
(実施の形態のまとめ)
以上、説明したように、本実施の形態により、パケット転送装置とパケット転送制御装置とを備える通信システムであって、前記パケット転送制御装置が、前記パケット転送装置に対してフロールールを設定し、前記パケット転送装置が、前記フロールールに従って、パケット送信装置から受信したパケットを複製し、複製された各パケットの宛先アドレスを書き換えて、当該各パケットを各パケット受信装置に転送することを特徴とする通信システムが提供される。
(Summary of embodiment)
As described above, according to the present embodiment, a communication system including a packet transfer device and a packet transfer control device, wherein the packet transfer control device sets a flow rule for the packet transfer device, The packet transfer device duplicates a packet received from a packet transmission device according to the flow rule, rewrites the destination address of each duplicated packet, and forwards the packet to each packet reception device. A communication system is provided.
前記宛先アドレスは、例えば宛先IPアドレス及び宛先MACアドレスである。なお、前記宛先アドレスが宛先IPアドレスのみであってもよい。 The destination address is, for example, a destination IP address and a destination MAC address. The destination address may be only the destination IP address.
前記パケット転送制御装置は、宛先IPアドレスのリストに基づくARP問い合わせ処理により得られた宛先MACアドレスを用いて、宛先IPアドレス及び宛先MACアドレスを有するフロールールを作成し、当該フロールールを前記パケット転送装置に設定することとしてもよい。 The packet transfer control device creates a flow rule having a destination IP address and a destination MAC address using a destination MAC address obtained by an ARP inquiry process based on a list of destination IP addresses, and transfers the flow rule to the packet transfer It is good also as setting to an apparatus.
前記パケット転送装置は、複製された各パケットの宛先アドレスの書き換え処理をシーケンシャルに実行することとしてもよいし、複製された各パケットの宛先アドレスの書き換え処理をパラレルに実行することとしてもよい。 The packet transfer apparatus may sequentially execute rewriting processing of the destination address of each copied packet, or may execute rewriting processing of the destination address of each copied packet in parallel.
また、本実施の形態により、パケット転送装置とパケット転送制御装置とを備える通信システムにおける前記パケット転送制御装置であって、宛先IPアドレスのリストに基づくARP問い合わせ処理により得られた宛先MACアドレスを用いて、宛先IPアドレス及び宛先MACアドレスを有するフロールールを作成する手段と、前記フロールールを前記パケット転送装置に設定する手段とを備え、前記パケット転送装置において、前記フロールールに従って、パケット送信装置から受信したパケットを複製し、複製された各パケットの宛先アドレスを書き換えて、当該各パケットを各パケット受信装置に転送する処理が実行されることを特徴とするパケット転送制御装置が提供される。 Further, according to the present embodiment, the packet transfer control device in a communication system including a packet transfer device and a packet transfer control device, using a destination MAC address obtained by ARP inquiry processing based on a list of destination IP addresses Means for creating a flow rule having a destination IP address and a destination MAC address, and means for setting the flow rule in the packet transfer device. In the packet transfer device, from the packet transmission device according to the flow rule A packet transfer control device is provided, in which a received packet is duplicated, a destination address of each duplicated packet is rewritten, and each packet is transferred to each packet receiving device.
上述したように、本実施の形態では、SDN技術による柔軟なパケット制御機能を用いることで、従来のマルチキャスト技術や従来のユニキャストコピー技術での課題が解決され、経済性と高い処理性能とを両立した多地点配信を実現することができる。 As described above, in this embodiment, by using the flexible packet control function by the SDN technology, the problems in the conventional multicast technology and the conventional unicast copy technology are solved, and economical efficiency and high processing performance are achieved. It is possible to realize compatible multi-point distribution.
明細書には以下の事項が開示されている。
(第1項)
パケット転送装置とパケット転送制御装置とを備える通信システムであって、
前記パケット転送制御装置が、前記パケット転送装置に対してフロールールを設定し、
前記パケット転送装置が、前記フロールールに従って、パケット送信装置から受信したパケットを複製し、複製された各パケットの宛先アドレスを書き換えて、当該各パケットを各パケット受信装置に転送する
ことを特徴とする通信システム。
(第2項)
前記宛先アドレスは、宛先IPアドレス及び宛先MACアドレスである
ことを特徴とする第1項に記載の通信システム。
(第3項)
前記パケット転送制御装置は、宛先IPアドレスのリストに基づくARP問い合わせ処理により得られた宛先MACアドレスを用いて、宛先IPアドレス及び宛先MACアドレスを有するフロールールを作成し、当該フロールールを前記パケット転送装置に設定する
ことを特徴とする第2項に記載の通信システム。
(第4項)
前記パケット転送装置は、複製された各パケットの宛先アドレスの書き換え処理をシーケンシャルに実行する
ことを特徴とする第1項ないし第3項のうちいずれか1項に記載の通信システム。
(第5項)
前記パケット転送装置は、複製された各パケットの宛先アドレスの書き換え処理をパラレルに実行する
ことを特徴とする第1項ないし第3項のうちいずれか1項に記載の通信システム。
(第6項)
パケット転送装置とパケット転送制御装置とを備える通信システムにおけるパケット転送方法であって、
前記パケット転送制御装置が、前記パケット転送装置に対してフロールールを設定するステップと、
前記パケット転送装置が、前記フロールールに従って、パケット送信装置から受信したパケットを複製し、複製された各パケットの宛先アドレスを書き換えて、当該各パケットを各パケット受信装置に転送するステップと
を備えることを特徴とするパケット転送方法。
(第7項)
パケット転送装置とパケット転送制御装置とを備える通信システムにおける前記パケット転送制御装置であって、
宛先IPアドレスのリストに基づくARP問い合わせ処理により得られた宛先MACアドレスを用いて、宛先IPアドレス及び宛先MACアドレスを有するフロールールを作成する手段と、
前記フロールールを前記パケット転送装置に設定する手段とを備え、
前記パケット転送装置において、前記フロールールに従って、パケット送信装置から受信したパケットを複製し、複製された各パケットの宛先アドレスを書き換えて、当該各パケットを各パケット受信装置に転送する処理が実行される
ことを特徴とするパケット転送制御装置。
(第8項)
コンピュータを、第7項に記載のパケット転送制御装置における各手段として機能させるためのプログラム。
本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において、種々変更・応用が可能である。
The following items are disclosed in the specification.
(Section 1)
A communication system comprising a packet transfer device and a packet transfer control device,
The packet transfer control device sets a flow rule for the packet transfer device,
The packet forwarding device duplicates the packet received from the packet sending device according to the flow rule, rewrites the destination address of each duplicated packet, and forwards the packet to each packet receiving device.
A communication system characterized by the above.
(Section 2)
The destination address is a destination IP address and a destination MAC address
The communication system according to
(Section 3)
The packet transfer control device creates a flow rule having a destination IP address and a destination MAC address using a destination MAC address obtained by an ARP inquiry process based on a list of destination IP addresses, and transfers the flow rule to the packet transfer Set to device
The communication system according to
(Section 4)
The packet transfer apparatus sequentially executes rewriting processing of the destination address of each copied packet
The communication system according to any one of
(Section 5)
The packet transfer apparatus executes rewriting processing of the destination address of each copied packet in parallel
The communication system according to any one of
(Section 6)
A packet transfer method in a communication system comprising a packet transfer device and a packet transfer control device,
The packet transfer control device sets a flow rule for the packet transfer device;
The packet forwarding device replicating the packet received from the packet sending device according to the flow rule, rewriting the destination address of each duplicated packet, and forwarding each packet to each packet receiving device;
A packet transfer method comprising:
(Section 7)
The packet transfer control device in a communication system comprising a packet transfer device and a packet transfer control device,
Means for creating a flow rule having a destination IP address and a destination MAC address using a destination MAC address obtained by ARP inquiry processing based on a list of destination IP addresses;
Means for setting the flow rule in the packet transfer device,
In the packet transfer device, processing is performed in which the packet received from the packet transmission device is copied according to the flow rule, the destination address of each copied packet is rewritten, and each packet is transferred to each packet reception device.
A packet transfer control device.
(Section 8)
A program for causing a computer to function as each means in the packet transfer control device according to
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and applications are possible within the scope of the claims.
100 SDNスイッチ
102 パケットマッチ処理部
103 アドレス変換部
104 パケット送信部
105 フローテーブル保持部
106 スイッチ制御部
200 スイッチ制御装置
201 配信元/配信先リスト登録部
202 データ格納部
203 ARP制御部
204 フローテーブル生成部
205 フローテーブル設定部
250 信号フォーマットチェッカー
300 エンコーダ
400 デコーダ
500 L3SW
100
Claims (4)
前記パケット転送制御装置が、前記パケット転送装置に対してフロールールを設定し、
前記パケット転送装置が、前記フロールールに従って、パケット送信装置から受信したパケットを複製し、複製された各パケットの宛先アドレスを書き換えて、当該各パケットを各パケット受信装置に転送し、
前記信号フォーマットチェッカーが、前記パケット転送装置によって転送された複数のパケットのフローのうちの1つのフローを受信して監視し、
前記宛先アドレスは、宛先IPアドレス及び宛先MACアドレスであり、
前記パケット転送制御装置は、宛先IPアドレスのリストに基づくARP問い合わせ処理により得られた宛先MACアドレスを用いて、宛先IPアドレス及び宛先MACアドレスを有するフロールールを作成し、当該フロールールを前記パケット転送装置に設定する
ことを特徴とする通信システム。 A communication system comprising a packet transfer device, a packet transfer control device, and a signal format checker connected to the packet transfer device,
The packet transfer control device sets a flow rule for the packet transfer device,
The packet forwarding device replicates the packet received from the packet transmitting device according to the flow rule, rewrites the destination address of each duplicated packet, and forwards each packet to each packet receiving device.
The signal format checker receives and monitors one of a plurality of packet flows transferred by the packet transfer device ;
The destination address is a destination IP address and a destination MAC address,
The packet transfer control device creates a flow rule having a destination IP address and a destination MAC address using a destination MAC address obtained by an ARP inquiry process based on a list of destination IP addresses, and transfers the flow rule to the packet transfer A communication system characterized by being set in an apparatus .
ことを特徴とする請求項1に記載の通信システム。 The communication system according to claim 1 , wherein the packet transfer apparatus sequentially executes a rewrite process of a destination address of each copied packet.
ことを特徴とする請求項1に記載の通信システム。 2. The communication system according to claim 1 , wherein the packet transfer device executes rewriting processing of a destination address of each copied packet in parallel.
前記パケット転送制御装置が、前記パケット転送装置に対してフロールールを設定するステップと、
前記パケット転送装置が、前記フロールールに従って、パケット送信装置から受信したパケットを複製し、複製された各パケットの宛先アドレスを書き換えて、当該各パケットを各パケット受信装置に転送するステップと、
前記信号フォーマットチェッカーが、前記パケット転送装置によって転送された複数のパケットのフローのうちの1つのフローを受信して監視するステップと
を備え、
前記宛先アドレスは、宛先IPアドレス及び宛先MACアドレスであり、
前記フロールールを設定するステップでは、前記パケット転送制御装置が、宛先IPアドレスのリストに基づくARP問い合わせ処理により得られた宛先MACアドレスを用いて、宛先IPアドレス及び宛先MACアドレスを有するフロールールを作成し、当該フロールールを前記パケット転送装置に設定する
ことを特徴とするパケット転送方法。 A packet transfer method in a communication system comprising a packet transfer device, a packet transfer control device, and a signal format checker connected to the packet transfer device,
The packet transfer control device sets a flow rule for the packet transfer device;
The packet forwarding device replicating the packet received from the packet transmitting device according to the flow rule, rewriting the destination address of each duplicated packet, and forwarding each packet to each packet receiving device;
The signal format checker receiving and monitoring one of a plurality of packet flows transferred by the packet transfer device ; and
The destination address is a destination IP address and a destination MAC address,
In the step of setting the flow rule, the packet transfer control device creates a flow rule having a destination IP address and a destination MAC address using a destination MAC address obtained by an ARP inquiry process based on a list of destination IP addresses. And the flow rule is set in the packet transfer apparatus .
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